sismicidad de la región del volcán sabancaya, arequipa
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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IacuteNDICE
RESUMENhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 4
10 INTRODUCCIOacuteNhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip5 20 ASPECTOS GENERALES 7
21 ANTECEDENTEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip6 22 UBICACIOacuteN DE LA ZONA DE ESTUDIO 6 23 GEOMORFOLOGIacuteA VULCANOLOGIacuteA Y RIESGOS GEOLOacuteGICOS 7 24 MARCO TECTOacuteNICO 7 25 TRABAJOS ANTERIORES 9 26 OBJETIVOS DE ESTE ESTUDIO 11
30 LA RED SIacuteSMICA TEMPORAL DEL SABANCAYA (RESITESA) 12
31 DISTRIBUCIOacuteN DE ESTACIONES SIacuteSMICAS 13 311 ESTACIONES DE BANDA ANCHA GURALP 13
312 ESTACIONES DE PERIODO CORTO SARA 14 311 ESTACIONES DE PERIODO CORTO TITAN 15
40 TRABAJO DE CAMPO 16
41 LOGIacuteSTICA 16
50 PROCESAMIENTO 17
51 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN CAMPO 17
511 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES SARA 17 512 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES GURALP 17 513 ESTACIONES TITAN 18
52 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN GABINETE 18 60 ANAacuteLISIS 19
61 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE TIEMPO 19 62 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA 19 63 ESTIMACIOacuteN DE LA ENERGIacuteA 20
70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS 22 71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN 22 72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD 22 73 CAacuteLCULO DE MAGNITUD 23
80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS 24
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS 24
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA 24 812 ONDAS ARMOacuteNICAS 25 813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA 25 814 OTRO TIPO DE SENtildeALES 26 815 SISMOS TECTOacuteNICOS 27
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SISMOS CON TS-TPlt 25 S 27 SISMOS CON 26 S lt TS-TPlt 50 S 27 SISMOS CON 51 S lt TS-TPlt 100 S 28 SISMOS CON 101 S lt TS-TPlt 200 S 28 SISMOS CON TS-TPgt 200 S 28
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA 30 83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS 31 84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE 38 85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD 38 86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL 41
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 44
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES 44
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip45
BIBLIOGRAFIacuteA 47
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RESUMEN El estrato volcaacuten Sabancaya (16deg13rsquoS 71deg51rsquo O 5980 msnm) se encuentra ubicado
en la Provincia de Caylloma Departamento de Arequipa Su uacuteltima manifestacioacuten
eruptiva fue de tipo vulcaniana y freatomagmaacutetica y se produjo entre 1988 a 1998 En
un radio de 20 km se ubican los principales poblados de la zona que concentran maacutes
de 15 mil habitantes Asiacute tambieacuten proacuteximo a sus flancos Norte y Oeste se encuentra
el canal de riego del proyecto Majes Este proyecto y la actividad turiacutestica del Colca
seriacutean seriamente afectados ante una erupcioacuten de este volcaacuten
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual en el valle del Colca y de
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya en este volcaacuten se instaloacute una Red
Siacutesmica Temporal compuesta por 11 estaciones siacutesmicas Esta red estuvo conformada
por 2 estaciones de banda ancha marca Guralp 6TD 1 estacioacuten de banda cuasi ancha
marca Titaacuten 4 estaciones de periodo corto marca Titan y 3 estaciones de periodo
corto marca Sara 9 de estas estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA
SAB1 y CAJ1) operaron durante un mes y soacutelo 2 estaciones (SAB02 y SAB04)
funcionaron hasta marzo y abril del 2010 respectivamente
Para la confeccioacuten de este informe se presentan los resultados de los anaacutelisis en los
dominios de tiempo y frecuencias aplicados a la data registrada por la estacioacuten SAB04 De
estos anaacutelisis se han identificado ondas siacutesmicas de muy baja frecuencia (12 x 10-5 Hz)
que estariacutea asociados a efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias
centradas en 55 Hz y que estariacutean asociadas a flujos de masas de viento ondas de alta
frecuencia (gt de 20 Hz) y muy corta duracioacuten (aproximadamente lt 3 s) que estariacutean
asociadas al rompimiento del casquete glaciar y sentildeales asociadas a pequentildeos lahares
(frecuencias entre 0 y 20 Hz) Asiacute mismo se han registrado sismos de tipo tectoacutenico yo
volcano-tectoacutenico Esta sismicidad tectoacutenica fue distribuida en 5 escalas de diferencias de
tiempos de arribo de las ondas P y S (Ts-Tp) Asiacute de un total de 11066 eventos siacutesmicos
analizados el 815 corresponde a la escala de 0 a 25 s el 148 le corresponde a la
Ts-Tp de 26 s a 50 s el 29 le corresponde a la escala de 51 s a 100 s el 06
corresponde a la escala de 101 s a 200 s y el 04 le corresponde a la escala de maacutes
de 201 s
Por otro lado se realizado una estimacioacuten de la energiacutea para la data registrada en la
estacioacuten SAB04 La energiacutea calculada se encuentra por debajo de 1 mega joule (MJ)
Este paraacutemetro seraacute establecido como umbral de comparacioacuten para futuros trabajos
siacutesmicos en el volcaacuten Sabancaya
Asiacute mismo se ha realizado la localizacioacuten hipocentral de 150 sismos locales que
fueron registrados en al menos tres estaciones siacutesmicas La distribucioacuten hipocentral de
la sismicidad se encuentra centrada hacia el sector Norte y NNO del Volcaacuten Hualca
Hualca y miacutenimamente en el volcaacuten Sabancaya Asimismo estos sismos ocurrieron a
profundidades superficiales menores a 145 km y con magnitudes entre 04 y 29 Md
Los resultados obtenidos de la distribucioacuten de los sismos sentildealan una sismicidad
superficial asociada principalmente a los diferentes sistemas de fallamiento tectoacutenico
de la zona Asiacute mismo una comparacioacuten con algunos trabajos siacutesmicos anteriores
efectuados en este volcaacuten indicariacutean una estabilidad en la sismicidad del Sabancaya
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SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA AREQUIPA
PERIODO 2009 ndash 2010
10 INTRODUCCIOacuteN
Este trabajo presenta los resultados preliminares del anaacutelisis de las sentildeales
siacutesmicas registradas por la Red Siacutesmica Temporal instalada en el volcaacuten
Sabancaya Si bien esta red siacutesmica compuesta por 11 estaciones operoacute entre
mayo 2009 y abril 2010 solo 2 cumplieron con este periodo de registro pues las
demaacutes estaciones tuvieron que ser retiradas del campo por razones de liacutemite de
tiempo de internamiento temporal o por mal funcionamiento Sin embargo con la
data obtenida por esta red siacutesmica a pesar de ciertas limitaciones se han
efectuado anaacutelisis en los dominios del tiempo y de las frecuencias distribucioacuten
siacutesmica en funcioacuten de rangos de Ts-Tp y localizaciones hipocentrales
El desarrollo de este trabajo se describe en 9 capiacutetulos ordenados de la
siguiente manera 1) La primera parte describe los aspectos generales tales
como los antecedentes la ubicacioacuten de la zona de estudio la geomorfologiacutea
vulcanologiacutea y riesgos geoloacutegicos el marco tectoacutenico los trabajos anteriores y
los objetivos de este estudio 2) La segunda parte describe la red sismica
temporal del Sabancaya Se describe la distribucioacuten y caracteriacutesticas principales
de las estaciones siacutesmicas Guralp Sara y Titan 3) La tercera parte trata del
trabajo de campo y la logiacutestica empleada 4) La cuarta parte se ocupa del
procesamiento tanto en campo como en gabinete 5) En la quinta parte se
describe los meacutetodos utilizados para el anaacutelisis de la data siacutesmica 6) La sexta
parte se describe el procesamiento y los programas utilizados para la
localizacioacuten hipocentral de los sismos y el caacutelculo de la magnitud 7) En la seacutetima
parte se presentan los resultados asiacute pues se describe la sismicidad del
volcaacuten Sabancaya se hace una diferenciacioacuten de tipos de sentildeales siacutesmicas tales
como ondas de muy baja frecuencia ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas de alta
frecuencia y otro tipo de sentildeales Asimismo se hace una subclasficacioacuten de los
sismos tectoacutenicos en funcioacuten de sus tiempos de arribo Ts-Tp mediante rangos
sismos con Ts-Tplt 25 s sismos con 26 s lt TS-TPlt 50 s sismos con 51 s lt
Ts-Tplt 100 s sismos con 101 s lt Ts-Tplt 200 s y sismos con Ts-Tpgt 200 s
Tambieacuten se hace una distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica se describe la
localizacioacuten de los sismos la distribucioacuten de la sismicidad en superficie en
profundidad y se explica su relacioacuten con la tectoacutenica local 8) En la octava parte
se discuten los resultados obtenidos y se plantean algunas diferencias de la
sismicidad con trabajos anteriores y 9) Finalmente en la novena parte se
mencionan las conclusiones a las que se ha llegado con este estudio y se
menciona la bibliografiacutea que ha servido de apoyo a la confeccioacuten de este
informe
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20 ASPECTOS GENERALES
21 ANTECEDENTES
La ejecucioacuten del estudio siacutesmico del volcaacuten Sabancaya estuvo planificada
en el Plan Operativo Institucional del INGEMMET para el antildeo 2009 (POI-
2009) El plan inicial se realizoacute sobre la base de 6 sismoacutegrafos 2 de banda
ancha y 4 de periodo corto de propiedad del INGEMMET El IRD mediante
el proyecto VOLUME estaba ejecutando algunos trabajos sismoloacutegicos en
el Peruacute en ese contexto el suscrito se contactoacute con el responsable y le
solicitoacute en preacutestamo seis estaciones siacutesmicas digitales de periodo corto En
total se reunieron 11 estaciones siacutesmicas que conforman la Red Siacutesmica
Temporal del volcaacuten Sabancaya (RESITESA)
22 UBICACIOacuteN DE LA ZONA DE ESTUDIO
El estrato-volcaacuten Sabancaya (194100 S 8252000 E 5980 msnm) se
encuentra ubicado en la Provincia de Caylloma Departamento de
Arequipa a 80 km al Oeste de la ciudad de Arequipa (Fig Ndeg 1) Ademaacutes
pertenece a la Zona Volcaacutenica Central (ZVC Sebrier y Soler 1991) de los
Andes de Sudameacuterica
Fig Ndeg 1 Mapa de ubicacioacuten del volcaacuten Sabancaya
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23 GEOMORFOLOGIacuteA VULCANOLOGIacuteA Y RIESGOS GEOLOacuteGICOS
El volcaacuten Sabancaya se encuentra flanqueado por los volcanes Ampato al
SO y Hualca Hualca al NNO conformando el complejo volcaacutenico Ampato-
Sabancaya-Hualca-Hualca Este complejo volcaacutenico se formoacute entre el
Mioceno tardiacuteo y el Cuaternario inferior (Bulmer et al 1998) Los sectores
este sur y oeste de este complejo volcaacutenico (entre 4000 a 4500 msnm)
presentan un relieve casi plano Por el contrario el sector Norte el relieve
es muy accidentado debido a la presencia del cantildeoacuten del riacuteo Colca Hacia
el sector NE del Sabancaya se encuentra el pueblo de Maca pueblo ha
sufrido el embate de movimientos teluacutericos como consecuencia del
emplazamiento de una falla geoloacutegica que cruzariacutea el cantildeoacuten del Colca
La cumbre del complejo volcaacutenico Ampato ndash Sabancaya ndash Hualca ndash Hualca
estaacute cubierta por glaciares de algunas decenas de espesor En las cotas
bajas el volcaacuten Sabancaya presenta emplazamientos de coladas de lava
de apariencia joven auacuten no datadas y que representan a 14 a 16 eventos
efusivos (Fiacutedel et al 1997)
La uacuteltima crisis eruptiva del Sabancaya (1988 al 1997) fue de tipo
vulcaniano y freatomagmaacutetico con emisiones fumaroacutelicas de ceniza y
lapilly (Steinmueller y Zavala 1997) Actualmente presenta una leve
actividad fumaroacutelica que se disipa raacutepidamente con el viento y no es
apreciable a distancia
En las proximidades del Sabancaya se han asentado diversos pueblos que
albergan a maacutes de 36 mil habitantes en un radio de 30 km Los riesgos que
presenta este volcaacuten son caiacuteda de piroclaacutesticos flujos piroclaacutesticos y
lahares Asiacute mismo importantes obras civiles como canales y tuacuteneles de
irrigacioacuten del proyecto Majes la central hidroeleacutectrica de Lluta el sistema
vial Chivay ndash Cabaconde ndash Huambo Arequipa ndash Chivay ndash Cusco Arequipa
ndash Caylloma ndash Orcopampa ndash Arcata carreteras vecinas y el sistema turiacutestico
del Colca pueden ser afectados
24 MARCO TECTOacuteNICO
La regioacuten del volcaacuten Sabancaya presenta un reacutegimen tectoacutenico muy
complejo los mismos que se reflejan por la presencia de sistemas de fallas
Huanca e Ichupampa (Huamaacuten 1995 Mering et al 1996) orientadas en
direccioacuten Noroeste-Sureste (NO-SE) y buzamiento hacia el SO el sistema
de fallas Huambo-Cabanaconde representadas por las fallas Trigal
Solarpampa y Solarpampa1 (Seacutebrier et a 1985 Huamaacuten 1995)
orientadas en direccioacuten E-O y buzamiento hacia el Sur ademaacutes del
lineamiento Sepina que llega a cortar el volcaacuten Sabancaya y la falla
Ichupampa (Fig Ndeg 2A) Las observaciones estructurales realizadas por
Mering et al (1996) Huamaacuten (1995) y Seacutebrier et a (1985) son
concordantes con los mecanismos de ruptura obtenidos a partir de los
mecanismos focales de 6 sismos de magnitud mayor o igual a 50 grados
(Mbge50) analizados por Antayhua et al (2002) y Claire (2007) entre los
antildeos 1991 y 2002 (Fig Ndeg 2B)
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(B)
(A)
Fig 2 (A) Distribucioacuten de los principales sistemas de fallas y lineamientos identificados por Huamaacuten (1995) y Seacutebrier et al (1995) (B) se presenta los
sistemas de fallas y sus respectivos mecanismos de ruptura obtenidos a partir de los mecanismos focales de sismos con magnitudes Mbge50 ocurridos
entre 1991 y 2002 (tomado de Claire 2007)
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25 TRABAJOS ANTERIORES
En la regioacuten del volcaacuten Sabancaya se realizaron algunos estudios de
caraacutecter geoloacutegico teacutectonico y siacutesmico los cuales se resumen a
continuacioacuten
- Vicente et al (1979) realizaron la descripcioacuten de la geologiacutea de Arequipa
y el valle del Colca En este estudio mencionan que esta regioacuten estaacute
conformada por afloramientos de rocas de edad Mesozoica y Cenozoica
con unidades discontinuas que descansan sobre un basamento
Precaacutembrico
- Huamaacuten R (1988) hace un anaacutelisis de imaacutegenes SPOT y fotografiacuteas
aeacutereas evidenciando cambios teacutermicos en el craacuteter del volcaacuten
- Chorowicz et al (1992) profundizaron los estudios de Vicente et al
(1979) y menciona que el extremo Este de la Cordillera Occidental estaacute
compuesto de rocas volcaacutenicas y volcanoclaacutesticas constituidas de capas
de ignimbritas pertenecientes al Grupo Tacaza del Mioceno Inferior
ademaacutes sobreyaciendo a este grupo se distinguen lavas andesiacuteticas
daciacuteticas y capas ignimbriacuteticas del grupo Barroso del Plioceno-
Cuaternario representado principalmente por el volcaacuten Sabancaya
- Rodriacuteguez y Huamaacuten (1992) realizaron la localizacioacuten y anaacutelisis de 131
sismos registrados durante el periodo 1990-1993 Los resultados
mostraron que estos sismos estriacutean asociados a deformacioacuten tectoacutenica
local
- Huamaacuten (1995) analizando imaacutegenes de sateacutelite Landsat MSS y
observaciones de campo identificoacute importante deformacioacuten tectoacutenica
regional y local representada principalmente por los sistemas de fallas
Huanca Ichupampa y el sistema Huambo-Cabanaconde todas ubicadas
en el extremo NE SO y Norte del volcaacuten Sabancaya
- Gonzaacuteles et al (1996) analizaron la actividad siacutesmica registrada en el
volcaacuten Sabancaya entre los antildeos 1990 y 1994 En total localizaron 44
sismos en los extremos N y NE del volcaacuten Hualca Hualca y a
profundidades menores a 9 km y estariacutean asociados con la tectoacutenica
local
- Mering et al (1996) realizaron trabajos complementarios en la regioacuten del
volcaacuten Sabancaya utilizando para ello imaacutegenes satelitales SPOT y
Landsat MSS e identifica nuacutemeros lineamientos ubicados al N y NE del
volcaacuten Sabancaya
- Bulmer et al (1998) analizaron la actividad volcaacutenica y tectoacutenica del
Sabancaya utilizando imaacutegenes de sateacutelites Radarsat Landsat TM y las
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observaciones de campo respectivos Los resultados iniciales de dichos
anaacutelisis permitieron conocer la historia geoloacutegica del volcaacuten Sabancaya
- Antayhua (2002) analiza la sismicidad de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya ocurrida durante el periodo 1991-1993 y los sismos de
magnitud moderada Maca (1991) Sepina (1992) y Cabanaconde (2002)
Similar a otros estudios de sismicidad eacutesta fue asociada a actividad
tectoacutenica local
- Antayhua y Tavera (2002) hace un anaacutelisis siacutesmico sobre sismogramas
obtenidos durante la crisis eruptiva del Sabancaya Indica que durante la
crisis se registraron sentildeales de tipo Tipo-A Tipo-B Periodo largo (LP)
Explosiones y Tremores
- Pitchard (2003) realizoacute estudios de deformacioacuten utilizando la teacutecnica
InSAR El resultado obtenido permite identificar una anomaliacutea de
deformacioacuten al NE del volcaacuten Hualca Hualca probablemente asociado al
proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya
- Gerbe M-C and Thouret J-C (2004) hacen un anaacutelisis petrogeneacutetico del
magma del uacuteltimo proceso eruptivo del Sabancaya
- Ocola L y Goacutemez J-C (2005) evaluaron los peligros potenciales que
podriacutean ocurrir en el valle de Colca ademaacutes de mejorar la caracterizacioacuten
de los indicadores de peligrosidad
- Claire D (2007) Realizoacute un anaacutelisis sismotectoacutenico detallado del valle del
Colca evidenciando que los mecanismos de ruptura coinciden totalmente
con la disposicioacuten de los principales sistemas de fallas reconocidas en el
valle del Colca
- Gonzaacuteles et al (2009) utilizando la teacutecnica de InSAR identificaron 2
anomaliacuteas de deformacioacuten ubicados al Oeste (O) del volcaacuten Hualca
Hualca estas anomaliacuteas estaacuten delimitadas por las fallas Solarpampa y
Solarpampa 1 y podriacutean estar asociados a la ocurrencia de sismos de
magnitud moderada
- Alcalaacute y otros (2009) hace un anaacutelisis del retroceso glaciar del complejo
Ampato-Sabancaya-Hualca Hualca Basado en dataciones cosmogeacutenicas 36Cl sobre depoacutesitos de secuencias de morrenas calculoacute que este
complejo se quedariacutea sin casquete glaciar para el antildeo 2065
- Zavala et al (2010) abordaron los temas de riesgo geoloacutegico e incluyen
una evaluacioacuten conjunta de los distritos de Lari Madrigal y Maca
Inicialmente realizan un alcance de los antecedentes geodinaacutemicos sobre
deslizamientos ocurridos en el aacuterea
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Actualmente el INGEMMET estaacute realizando un estudio geoloacutegico
detallado del complejo Ampato-Sabancaya-Hualca Hualca
26 OBJETIVOS DE ESTE ESTUDIO
Este estudio se ha realizado en funcioacuten de los siguientes objetivos
- Conocer la sismicidad de la zona del valle del Colca en el periodo 2009-
2010
- Realizar la caracterizacioacuten siacutesmica del volcaacuten Sabancaya para elaborar
una liacutenea base sobre la cual se implementaraacute un sistema de vigilancia
- Determinar y analizar la distribucioacuten de los sismos en superficie en
profundidad y correlacionarlo con la tectoacutenica local
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30 LA RED SIacuteSMICA TEMPORAL DEL SABANCAYA (RESITESA)
La Red Siacutesmica Temporal del volcaacuten Sabancaya (RESITESA) estuvo
compuesta por 11 estaciones siacutesmicas digitales (Cuadro Ndeg 1) La Fig Ndeg 3
muestra el periodo de operatividad de la RESITESA Asimismo se muestra con
color verde las estaciones TITAN que fueron prestadas por VOLUME (IRD) en
color rojo las estaciones tipo SARA y en color amarillo las estaciones GURALP
El corto periodo de registro de algunas estaciones siacutesmicas se debieron a las
siguientes causas permiso de internamiento temporal agotado (estaciones
TITAN) y fallas teacutecnicas en su funcionamiento (estaciones SARA)
Cuadro Ndeg 1 Principales caracteriacutesticas de las estaciones siacutesmicas de la RESITESA
Estacioacuten Coordenadas WGS84 Elevacioacuten
(msnm)
Tipo sismoacutegrafo
Localidad Longitud Latitud
CBN 181247 8270988 3342 Titan Cabanaconde
TAY 186621 8227276 3373 Titan Taya
CAJ1 202186 8246486 4460 Titan Sallalli
HUA 192531 8264698 4696 Sara V Hualca Hualca
CHV1 180150 8255127 4390 Titan Laguna Mucurca
SAB1 193249 8253300 5578 Sara V Sabancaya
SAB3 194889 8251768 5547 Titan V Sabancaya
SAB2 194237 8251778 5505 Guralp V Sabancaya
AMP 194237 8248945 5271 Titan V Ampato
CLR 222778 8272464 Titan Calera
SAB4 195843 8252061 5358 Guralp V Sabancaya
Fig Ndeg 3 Periodos de operatividad de las estaciones siacutesmicas que conformaron la RESITESA
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31 DISTRIBUCIOacuteN DE ESTACIONES SIacuteSMICAS
Las estaciones siacutesmicas de la RESITESA fueron instaladas sobre la base
de tres aacutereas de investigacioacuten Asiacute se buscoacute conocer la sismicidad de
orden regional de orden local y de orden volcaacutenico La Fig Ndeg 4 muestra
la distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la
RESITESA
Fig Ndeg 4 Distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la RESITESA instalada alrededor del complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya-Hualca-Hualca
311 ESTACIOacuteN DE BANDA ANCHA GURALP
Es una estacioacuten siacutesmica triaxial (Z N-S y E-O) de banda ancha
(sensibilidad desde 0033 Hz) Esta estacioacuten (Foto Ndeg 2) calibra los
tiempos de registro con un GPS tipo CMG cuya antena se extiende
varios metros desde la estacioacuten Tiene los accesorios como el
digitalizador disco de almacenamiento etc integrados En total posee
un peso de 27 kg Ademaacutes esta estacioacuten posee un disco externo para la
recuperacioacuten (back up) de la data siacutesmica
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Foto Ndeg 2 Estacioacuten siacutesmica Guralp
312 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO SARA
El sismoacutemetro de periodo corto marca SARA y modelo SL06 es una
estacioacuten robusta y compacta Posee un registrador de datos de 3 canales
(Z E-O y N-S) y accesorios integrados Su sensibilidad es desde 45Hz
Opera bajo dominio del sistema operativo ARM Linux La principal
ventaja es que demanda poco consumo de energiacutea (lt 3 Wats)
Foto Ndeg 3 Estacioacuten siacutesmica SARA
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313 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO TITAacuteN
Dado a su antiguumledad este tipo de instrumento posee los accesorios
como el sensor el digitalizador y el disco duro externos (Fotos Ndeg 4 y Ndeg
5) Esta estacioacuten opera con discos de almacenamiento SCSI modelo
LGIT registradores Minititan 3XT GPS titan y sensores Marc Products de
periodo corto (sensibilidad desde 1 Hz)
Ademaacutes tambieacuten se empleoacute una estacioacuten cuasi banda ancha marca Titan
que operoacute con un sensor Noemax-0017 (sensibilidad desde 01 Hz)
registrador Minititan 3XT y GPS marca Titan
Foto Ndeg 4 Sismoacutemetro TITAN y Disco Duro
Foto Ndeg 5 Sensor siacutesmico Marc Products cables y conectores de la estacioacuten Titan
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40 TRABAJO DE CAMPO
41 LOGIacuteSTICA
El trabajo de campo tuvo como centro de operaciones la ciudad de
Chivay Asiacute todas las jornadas de trabajo iniciaban y terminaban en esta
ciudad Para este propoacutesito se contoacute con una camioneta 4x4 modelo
Hilux 1995 (Foto Ndeg 6) la cual en ocasiones tuvo que hacer maacutes de un
viaje hacia las zonas de trabajo para transportar al personal
Asimismo la Municipalidad Distrital de Chivay apoyoacute con 11 ayudantes
de campo por un diacutea quienes transportaron las bateriacuteas paneles solares
y demaacutes accesorios
Foto Ndeg 6 Camioneta HiLux que se empleoacute para la instalacioacuten de la RESITESA Al fondo El Hotel de Taya donde se instaloacute la estacioacuten TAY
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50 PROCESAMIENTO
El procesamiento de la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones que
conforman la RESITESA se realizoacute en dos etapas
La primera etapa consistioacute en recuperar la data siacutesmica que fue almacenada en
el disco duro de las estaciones siacutesmicas en campo la segunda etapa se realizoacute
en laboratorio y consistioacute en efectuar cambios de formato y la confeccioacuten de la
base de datos
51 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN CAMPO
Cada una de las estaciones siacutesmicas posee teacutecnicas propias de descarga
o recuperacioacuten de data siacutesmica Asiacute tenemos
511 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES SARA
Estas estaciones tienen una capacidad de almacenamiento de 2 Gb a 24
bits de resolucioacuten Asiacute que requieren de un backup mensual Para este
proceso se emplean comandos Telnet y FTP
- Se conecta una Lap Top o CPU a la caja SARA mediante cable serial
- Empleando consolas DOS y mediante comandos telnet y ftp se accede
a la estacioacuten siacutesmica para detener el sistema de registro
ftp 16416121150
root
SLGPROgtstp
- Se accede al directorio de almacenamiento y se descarga la data
siacutesmica
mntcfSLGEVTgtmget 2009
- Finalmente se reinicia el sistema de adquisicioacuten de datos
SLGPROgtsrt ndashd DIG_SA2 ndashc CHA_SA2 ndashtag ndasht root ndashu 2 amp
512 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES GURALP
Estas estaciones poseen una capacidad de almacenamiento de 8 Gb
Esta capacidad podriacutea cubrir cerca de dos meses de registro
Para la recuperacioacuten de data siacutesmica se emplean un disco externo con el
cual se procede de la siguiente manera
- Se apaga la estacioacuten siacutesmica
- Se conecta el disco externo a la estacioacuten y a la fuente de alimentacioacuten
- Se enciende la estacioacuten siacutesmica Las estaciones GURALP 6TD
poseen un sistema automaacutetico de descarga
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
18
- Finalizada la descarga se apaga tanto la estacioacuten como el disco
externo
- Se desconecta el disco externo y se enciende la estacioacuten siacutesmica
513 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES TITAN
Este tipo de estaciones posee discos de almacenamiento externo Asiacute
que para recuperar la informacioacuten se requiere reemplazar el disco
utilizado por uno vaciacuteo Para este proceso se requiere apagar el equipo
antes de efectuar el cambio de disco y reiniciar la estacioacuten
52 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN GABINETE
Debido a que la data siacutesmica fue adquirida con diferentes tipos de
equipos la data siacutesmica tambieacuten fue registrada con diferentes formatos
Asiacute por ejemplo las estaciones SARA generan data en formato seisan
las estaciones GURALP generan data en formato cgf sac seisan etc y
las estaciones TITAN generan data en formato SAC En este contexto es
necesario que la toda data siacutesmica adquirida se encuentre en un solo
formato de lectura Para tal efecto se utilizaron los programas de
transformacioacuten de data sac2asc cgf2sac sei2asc asc2sac etc que
se distribuyen con ciertas restricciones en internet
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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60 ANAacuteLISIS
El anaacutelisis de las sentildeales siacutesmicas registradas por la RESITESA se efectuoacute
tanto en el dominio del tiempo como en dominio de las frecuencias
Considerando la gran cantidad de informacioacuten para la elaboracioacuten de este
informe se optoacute por analizar la data comprendida entre junio a agosto de 2009
y registrada en la estacioacuten SAB04
61 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE TIEMPO
El anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio del tiempo se realizoacute con
el programa llamado SAC (Seismic Analisys Code) Este programa se
desarrolla en plataforma Linux es de libre distribucioacuten y se puede
descolgar de la siguiente direccioacuten
httpwwwirisedumanualssacSAC_Home_Mainhtml
Este programa requiere la confeccioacuten de scrips o pequentildeos programas y
macros que permiten administrar la data siacutesmica a criterio del analista
Con ayuda del SAC se ha medido los tiempos de llegada de las ondas P
y S y la coda (C) de las sentildeales siacutesmicas (Fig Ndeg 5)
Fig Ndeg 5 Sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 La amplitud estaacute dada en cuentas y la duracioacuten estaacute dada en segundos
62 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
Para efectuar el anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio de las
frecuencias se ha empleado el programa VOLCANALISIS Este programa
fue desarrollado en el proyecto europeo VOLUME (2006-2008) del cual
formoacute parte el INGEMMET
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
20
El VOLCANALISIS tiene incorporado el algoritmo matemaacutetico FFT (Fast
Fourier Transform) con el cual se hace la transformacioacuten de la onda
siacutesmica del dominio del tiempo al dominio de las frecuencias El resultado
de esta transformacioacuten es un espectro de frecuencias en el cual se
identifican principalmente tres tipos de frecuencias la frecuencia inicial
(Fi) la frecuencia pico (Fp) y la frecuencia final (Ff) del la sentildeal siacutesmica
(Fig Ndeg 6)
Fig Ndeg 6 Espectro de la sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 Se observan los tres tipos de frecuencias principales (Fi Fp y Ff) que se registran de las sentildeales volcaacutenicas
63 ESTIMACIOacuteN DE LA ENERGIacuteA
Para estimar la energiacutea de las sentildeales siacutesmicas se ha empleado el
programa VOLCANALISIS Mediante este programa se delimita la sentildeal
siacutesmica con una ventana de tiempo y se calcula la energiacutea de la onda
siacutesmica (Fig Ndeg 7) Este caacutelculo se realiza mediante la siguiente
expresioacuten
inta2 dt
Donde a es la amplitud de la sentildeal siacutesmica y dt es el paso de muestreo
Fig Ndeg 7 Ejemplo del caacutelculo de la energiacutea mediante el programa VOLCANALISIS
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
21
Por otro lado se ha estimado la energiacutea a toda la data siacutesmica registrada
en la estacioacuten SAB04 Esta estimacioacuten se realizoacute con un programa
desarrollado en fortran (proporcionado por el Dr J-P Metaxiaacuten del IRD y
acondicionado por el suscrito para el volcaacuten Sabancaya) y compilado en
la versioacuten de fortran 77
f77 -g nombre_programaf -o nombre_programaexe
Con esta compilacioacuten se genera un archivo llamado
nombre_programaexe el cual al ser invocado ejecuta las diferentes
oacuterdenes que se ha indicado en el programa
nombre_programaexe
Este programa calcula la energiacutea promedio para ventanas de tiempo de
10 segundos La ecuacioacuten matemaacutetica que gobierna este programa fue
desarrollada para calcular la energiacutea elaacutestica considerando una fuente
isotroacutepica y un semiespacio homogeacuteneo (Boatwright 1980)
Esiacutesmica = 2πr2 ρtierra Ctierra 1A intS2 U(t)2 dt
Donde ρtierra es la densidad del volcaacuten Ctierra es la velocidad de onda P
U es la velocidad de la partiacutecula S es la correccioacuten por respuesta de
sitio y A es la correccioacuten por atenuacioacuten Por simplicidad tanto S como
A fueron igualadas a 1 (Johnson 2005)
Para la data presentada en este informe se realizoacute una discriminacioacuten de
los sismos tectoacutenicos con Ts-Tpmayores a 20 s Debido a que el
instrumento utilizado en la estacioacuten SAB04 fue una Guralp 6TD se
empleoacute la sensibilidad de 800 Vms
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
22
70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS
Auacuten cuando se instaloacute 11 estaciones alrededor del complejo volcaacutenico eacutestas
no estuvieron operativas durante todo el periodo debido a los diversos
problemas teacutecnicos descritos en el iacutetem 2 Es asiacute que para construir la base de
datos de los sismos registrados en la zona solamente se consideroacute el periodo
comprendido entre mayo y julio de 2009 tiempo durante el cual estuvieron
operativas 3 a maacutes estaciones siacutesmicas
Por tanto para el procesamiento y localizacioacuten de los sismos correspondientes
al periodo mayo a julio del 2009 se ha seguido el siguiente procedimiento
a) Se recopiloacute toda la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones
instaladas durante el periodo de estudio
b) Se realizoacute la seleccioacuten de sismos locales con tiempos de arribo de las ondas
P y S menores e iguales a 50 segundos (Ts-Tple50 s) registrados en 3 o
maacutes estaciones tomando como base las estaciones Hualca Hualca (HUA) y
Sabancaya 4 (SAB4)
c) Del total de sismos seleccionados se generoacute una base de datos de 150
sismos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
d) El paso siguiente fue utilizar un programa de localizacioacuten para la lectura de
los tiempos de arribo de las ondas P y S y su posterior localizacioacuten
hipocentral
71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN
El programa de procesamiento utilizado en el presente estudio es el
SEISAN versioacuten 821 (Havskov and Ottemoller 2009) y con el apoyo del
programa de localizacioacuten Hypocenter (Lienert 1986) Este programa
similar a otros utiliza como datos de entrada el nombre coordenadas
geograacuteficas (latitud y longitud) y elevacioacuten de las estaciones siacutesmicas
ademaacutes de la lectura de los tiempos de arribo de las ondas P y S la
duracioacuten total del sismo una relacioacuten de velocidad (VpVs) un modelo
de velocidad y la ecuacioacuten para el caacutelculo de la magnitud de duracioacuten
(Md)
72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD
En la actualidad en el Peruacute no se han realizado modelos reales que
permitan conocer la distribucioacuten de la velocidad de las ondas en el
interior de la corteza a nivel local y mucho menos en zonas volcaacutenicas
como el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca es por
ello que se opta por evaluar diferentes modelos a fin de seleccionar el
que resuelva mejor los paraacutemetros hipocentrales de los sismos los
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
2
IacuteNDICE
RESUMENhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 4
10 INTRODUCCIOacuteNhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip5 20 ASPECTOS GENERALES 7
21 ANTECEDENTEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip6 22 UBICACIOacuteN DE LA ZONA DE ESTUDIO 6 23 GEOMORFOLOGIacuteA VULCANOLOGIacuteA Y RIESGOS GEOLOacuteGICOS 7 24 MARCO TECTOacuteNICO 7 25 TRABAJOS ANTERIORES 9 26 OBJETIVOS DE ESTE ESTUDIO 11
30 LA RED SIacuteSMICA TEMPORAL DEL SABANCAYA (RESITESA) 12
31 DISTRIBUCIOacuteN DE ESTACIONES SIacuteSMICAS 13 311 ESTACIONES DE BANDA ANCHA GURALP 13
312 ESTACIONES DE PERIODO CORTO SARA 14 311 ESTACIONES DE PERIODO CORTO TITAN 15
40 TRABAJO DE CAMPO 16
41 LOGIacuteSTICA 16
50 PROCESAMIENTO 17
51 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN CAMPO 17
511 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES SARA 17 512 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES GURALP 17 513 ESTACIONES TITAN 18
52 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN GABINETE 18 60 ANAacuteLISIS 19
61 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE TIEMPO 19 62 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA 19 63 ESTIMACIOacuteN DE LA ENERGIacuteA 20
70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS 22 71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN 22 72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD 22 73 CAacuteLCULO DE MAGNITUD 23
80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS 24
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS 24
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA 24 812 ONDAS ARMOacuteNICAS 25 813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA 25 814 OTRO TIPO DE SENtildeALES 26 815 SISMOS TECTOacuteNICOS 27
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
3
SISMOS CON TS-TPlt 25 S 27 SISMOS CON 26 S lt TS-TPlt 50 S 27 SISMOS CON 51 S lt TS-TPlt 100 S 28 SISMOS CON 101 S lt TS-TPlt 200 S 28 SISMOS CON TS-TPgt 200 S 28
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA 30 83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS 31 84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE 38 85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD 38 86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL 41
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 44
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES 44
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip45
BIBLIOGRAFIacuteA 47
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
4
RESUMEN El estrato volcaacuten Sabancaya (16deg13rsquoS 71deg51rsquo O 5980 msnm) se encuentra ubicado
en la Provincia de Caylloma Departamento de Arequipa Su uacuteltima manifestacioacuten
eruptiva fue de tipo vulcaniana y freatomagmaacutetica y se produjo entre 1988 a 1998 En
un radio de 20 km se ubican los principales poblados de la zona que concentran maacutes
de 15 mil habitantes Asiacute tambieacuten proacuteximo a sus flancos Norte y Oeste se encuentra
el canal de riego del proyecto Majes Este proyecto y la actividad turiacutestica del Colca
seriacutean seriamente afectados ante una erupcioacuten de este volcaacuten
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual en el valle del Colca y de
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya en este volcaacuten se instaloacute una Red
Siacutesmica Temporal compuesta por 11 estaciones siacutesmicas Esta red estuvo conformada
por 2 estaciones de banda ancha marca Guralp 6TD 1 estacioacuten de banda cuasi ancha
marca Titaacuten 4 estaciones de periodo corto marca Titan y 3 estaciones de periodo
corto marca Sara 9 de estas estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA
SAB1 y CAJ1) operaron durante un mes y soacutelo 2 estaciones (SAB02 y SAB04)
funcionaron hasta marzo y abril del 2010 respectivamente
Para la confeccioacuten de este informe se presentan los resultados de los anaacutelisis en los
dominios de tiempo y frecuencias aplicados a la data registrada por la estacioacuten SAB04 De
estos anaacutelisis se han identificado ondas siacutesmicas de muy baja frecuencia (12 x 10-5 Hz)
que estariacutea asociados a efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias
centradas en 55 Hz y que estariacutean asociadas a flujos de masas de viento ondas de alta
frecuencia (gt de 20 Hz) y muy corta duracioacuten (aproximadamente lt 3 s) que estariacutean
asociadas al rompimiento del casquete glaciar y sentildeales asociadas a pequentildeos lahares
(frecuencias entre 0 y 20 Hz) Asiacute mismo se han registrado sismos de tipo tectoacutenico yo
volcano-tectoacutenico Esta sismicidad tectoacutenica fue distribuida en 5 escalas de diferencias de
tiempos de arribo de las ondas P y S (Ts-Tp) Asiacute de un total de 11066 eventos siacutesmicos
analizados el 815 corresponde a la escala de 0 a 25 s el 148 le corresponde a la
Ts-Tp de 26 s a 50 s el 29 le corresponde a la escala de 51 s a 100 s el 06
corresponde a la escala de 101 s a 200 s y el 04 le corresponde a la escala de maacutes
de 201 s
Por otro lado se realizado una estimacioacuten de la energiacutea para la data registrada en la
estacioacuten SAB04 La energiacutea calculada se encuentra por debajo de 1 mega joule (MJ)
Este paraacutemetro seraacute establecido como umbral de comparacioacuten para futuros trabajos
siacutesmicos en el volcaacuten Sabancaya
Asiacute mismo se ha realizado la localizacioacuten hipocentral de 150 sismos locales que
fueron registrados en al menos tres estaciones siacutesmicas La distribucioacuten hipocentral de
la sismicidad se encuentra centrada hacia el sector Norte y NNO del Volcaacuten Hualca
Hualca y miacutenimamente en el volcaacuten Sabancaya Asimismo estos sismos ocurrieron a
profundidades superficiales menores a 145 km y con magnitudes entre 04 y 29 Md
Los resultados obtenidos de la distribucioacuten de los sismos sentildealan una sismicidad
superficial asociada principalmente a los diferentes sistemas de fallamiento tectoacutenico
de la zona Asiacute mismo una comparacioacuten con algunos trabajos siacutesmicos anteriores
efectuados en este volcaacuten indicariacutean una estabilidad en la sismicidad del Sabancaya
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
5
SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA AREQUIPA
PERIODO 2009 ndash 2010
10 INTRODUCCIOacuteN
Este trabajo presenta los resultados preliminares del anaacutelisis de las sentildeales
siacutesmicas registradas por la Red Siacutesmica Temporal instalada en el volcaacuten
Sabancaya Si bien esta red siacutesmica compuesta por 11 estaciones operoacute entre
mayo 2009 y abril 2010 solo 2 cumplieron con este periodo de registro pues las
demaacutes estaciones tuvieron que ser retiradas del campo por razones de liacutemite de
tiempo de internamiento temporal o por mal funcionamiento Sin embargo con la
data obtenida por esta red siacutesmica a pesar de ciertas limitaciones se han
efectuado anaacutelisis en los dominios del tiempo y de las frecuencias distribucioacuten
siacutesmica en funcioacuten de rangos de Ts-Tp y localizaciones hipocentrales
El desarrollo de este trabajo se describe en 9 capiacutetulos ordenados de la
siguiente manera 1) La primera parte describe los aspectos generales tales
como los antecedentes la ubicacioacuten de la zona de estudio la geomorfologiacutea
vulcanologiacutea y riesgos geoloacutegicos el marco tectoacutenico los trabajos anteriores y
los objetivos de este estudio 2) La segunda parte describe la red sismica
temporal del Sabancaya Se describe la distribucioacuten y caracteriacutesticas principales
de las estaciones siacutesmicas Guralp Sara y Titan 3) La tercera parte trata del
trabajo de campo y la logiacutestica empleada 4) La cuarta parte se ocupa del
procesamiento tanto en campo como en gabinete 5) En la quinta parte se
describe los meacutetodos utilizados para el anaacutelisis de la data siacutesmica 6) La sexta
parte se describe el procesamiento y los programas utilizados para la
localizacioacuten hipocentral de los sismos y el caacutelculo de la magnitud 7) En la seacutetima
parte se presentan los resultados asiacute pues se describe la sismicidad del
volcaacuten Sabancaya se hace una diferenciacioacuten de tipos de sentildeales siacutesmicas tales
como ondas de muy baja frecuencia ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas de alta
frecuencia y otro tipo de sentildeales Asimismo se hace una subclasficacioacuten de los
sismos tectoacutenicos en funcioacuten de sus tiempos de arribo Ts-Tp mediante rangos
sismos con Ts-Tplt 25 s sismos con 26 s lt TS-TPlt 50 s sismos con 51 s lt
Ts-Tplt 100 s sismos con 101 s lt Ts-Tplt 200 s y sismos con Ts-Tpgt 200 s
Tambieacuten se hace una distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica se describe la
localizacioacuten de los sismos la distribucioacuten de la sismicidad en superficie en
profundidad y se explica su relacioacuten con la tectoacutenica local 8) En la octava parte
se discuten los resultados obtenidos y se plantean algunas diferencias de la
sismicidad con trabajos anteriores y 9) Finalmente en la novena parte se
mencionan las conclusiones a las que se ha llegado con este estudio y se
menciona la bibliografiacutea que ha servido de apoyo a la confeccioacuten de este
informe
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
6
20 ASPECTOS GENERALES
21 ANTECEDENTES
La ejecucioacuten del estudio siacutesmico del volcaacuten Sabancaya estuvo planificada
en el Plan Operativo Institucional del INGEMMET para el antildeo 2009 (POI-
2009) El plan inicial se realizoacute sobre la base de 6 sismoacutegrafos 2 de banda
ancha y 4 de periodo corto de propiedad del INGEMMET El IRD mediante
el proyecto VOLUME estaba ejecutando algunos trabajos sismoloacutegicos en
el Peruacute en ese contexto el suscrito se contactoacute con el responsable y le
solicitoacute en preacutestamo seis estaciones siacutesmicas digitales de periodo corto En
total se reunieron 11 estaciones siacutesmicas que conforman la Red Siacutesmica
Temporal del volcaacuten Sabancaya (RESITESA)
22 UBICACIOacuteN DE LA ZONA DE ESTUDIO
El estrato-volcaacuten Sabancaya (194100 S 8252000 E 5980 msnm) se
encuentra ubicado en la Provincia de Caylloma Departamento de
Arequipa a 80 km al Oeste de la ciudad de Arequipa (Fig Ndeg 1) Ademaacutes
pertenece a la Zona Volcaacutenica Central (ZVC Sebrier y Soler 1991) de los
Andes de Sudameacuterica
Fig Ndeg 1 Mapa de ubicacioacuten del volcaacuten Sabancaya
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
7
23 GEOMORFOLOGIacuteA VULCANOLOGIacuteA Y RIESGOS GEOLOacuteGICOS
El volcaacuten Sabancaya se encuentra flanqueado por los volcanes Ampato al
SO y Hualca Hualca al NNO conformando el complejo volcaacutenico Ampato-
Sabancaya-Hualca-Hualca Este complejo volcaacutenico se formoacute entre el
Mioceno tardiacuteo y el Cuaternario inferior (Bulmer et al 1998) Los sectores
este sur y oeste de este complejo volcaacutenico (entre 4000 a 4500 msnm)
presentan un relieve casi plano Por el contrario el sector Norte el relieve
es muy accidentado debido a la presencia del cantildeoacuten del riacuteo Colca Hacia
el sector NE del Sabancaya se encuentra el pueblo de Maca pueblo ha
sufrido el embate de movimientos teluacutericos como consecuencia del
emplazamiento de una falla geoloacutegica que cruzariacutea el cantildeoacuten del Colca
La cumbre del complejo volcaacutenico Ampato ndash Sabancaya ndash Hualca ndash Hualca
estaacute cubierta por glaciares de algunas decenas de espesor En las cotas
bajas el volcaacuten Sabancaya presenta emplazamientos de coladas de lava
de apariencia joven auacuten no datadas y que representan a 14 a 16 eventos
efusivos (Fiacutedel et al 1997)
La uacuteltima crisis eruptiva del Sabancaya (1988 al 1997) fue de tipo
vulcaniano y freatomagmaacutetico con emisiones fumaroacutelicas de ceniza y
lapilly (Steinmueller y Zavala 1997) Actualmente presenta una leve
actividad fumaroacutelica que se disipa raacutepidamente con el viento y no es
apreciable a distancia
En las proximidades del Sabancaya se han asentado diversos pueblos que
albergan a maacutes de 36 mil habitantes en un radio de 30 km Los riesgos que
presenta este volcaacuten son caiacuteda de piroclaacutesticos flujos piroclaacutesticos y
lahares Asiacute mismo importantes obras civiles como canales y tuacuteneles de
irrigacioacuten del proyecto Majes la central hidroeleacutectrica de Lluta el sistema
vial Chivay ndash Cabaconde ndash Huambo Arequipa ndash Chivay ndash Cusco Arequipa
ndash Caylloma ndash Orcopampa ndash Arcata carreteras vecinas y el sistema turiacutestico
del Colca pueden ser afectados
24 MARCO TECTOacuteNICO
La regioacuten del volcaacuten Sabancaya presenta un reacutegimen tectoacutenico muy
complejo los mismos que se reflejan por la presencia de sistemas de fallas
Huanca e Ichupampa (Huamaacuten 1995 Mering et al 1996) orientadas en
direccioacuten Noroeste-Sureste (NO-SE) y buzamiento hacia el SO el sistema
de fallas Huambo-Cabanaconde representadas por las fallas Trigal
Solarpampa y Solarpampa1 (Seacutebrier et a 1985 Huamaacuten 1995)
orientadas en direccioacuten E-O y buzamiento hacia el Sur ademaacutes del
lineamiento Sepina que llega a cortar el volcaacuten Sabancaya y la falla
Ichupampa (Fig Ndeg 2A) Las observaciones estructurales realizadas por
Mering et al (1996) Huamaacuten (1995) y Seacutebrier et a (1985) son
concordantes con los mecanismos de ruptura obtenidos a partir de los
mecanismos focales de 6 sismos de magnitud mayor o igual a 50 grados
(Mbge50) analizados por Antayhua et al (2002) y Claire (2007) entre los
antildeos 1991 y 2002 (Fig Ndeg 2B)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(B)
(A)
Fig 2 (A) Distribucioacuten de los principales sistemas de fallas y lineamientos identificados por Huamaacuten (1995) y Seacutebrier et al (1995) (B) se presenta los
sistemas de fallas y sus respectivos mecanismos de ruptura obtenidos a partir de los mecanismos focales de sismos con magnitudes Mbge50 ocurridos
entre 1991 y 2002 (tomado de Claire 2007)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
9
25 TRABAJOS ANTERIORES
En la regioacuten del volcaacuten Sabancaya se realizaron algunos estudios de
caraacutecter geoloacutegico teacutectonico y siacutesmico los cuales se resumen a
continuacioacuten
- Vicente et al (1979) realizaron la descripcioacuten de la geologiacutea de Arequipa
y el valle del Colca En este estudio mencionan que esta regioacuten estaacute
conformada por afloramientos de rocas de edad Mesozoica y Cenozoica
con unidades discontinuas que descansan sobre un basamento
Precaacutembrico
- Huamaacuten R (1988) hace un anaacutelisis de imaacutegenes SPOT y fotografiacuteas
aeacutereas evidenciando cambios teacutermicos en el craacuteter del volcaacuten
- Chorowicz et al (1992) profundizaron los estudios de Vicente et al
(1979) y menciona que el extremo Este de la Cordillera Occidental estaacute
compuesto de rocas volcaacutenicas y volcanoclaacutesticas constituidas de capas
de ignimbritas pertenecientes al Grupo Tacaza del Mioceno Inferior
ademaacutes sobreyaciendo a este grupo se distinguen lavas andesiacuteticas
daciacuteticas y capas ignimbriacuteticas del grupo Barroso del Plioceno-
Cuaternario representado principalmente por el volcaacuten Sabancaya
- Rodriacuteguez y Huamaacuten (1992) realizaron la localizacioacuten y anaacutelisis de 131
sismos registrados durante el periodo 1990-1993 Los resultados
mostraron que estos sismos estriacutean asociados a deformacioacuten tectoacutenica
local
- Huamaacuten (1995) analizando imaacutegenes de sateacutelite Landsat MSS y
observaciones de campo identificoacute importante deformacioacuten tectoacutenica
regional y local representada principalmente por los sistemas de fallas
Huanca Ichupampa y el sistema Huambo-Cabanaconde todas ubicadas
en el extremo NE SO y Norte del volcaacuten Sabancaya
- Gonzaacuteles et al (1996) analizaron la actividad siacutesmica registrada en el
volcaacuten Sabancaya entre los antildeos 1990 y 1994 En total localizaron 44
sismos en los extremos N y NE del volcaacuten Hualca Hualca y a
profundidades menores a 9 km y estariacutean asociados con la tectoacutenica
local
- Mering et al (1996) realizaron trabajos complementarios en la regioacuten del
volcaacuten Sabancaya utilizando para ello imaacutegenes satelitales SPOT y
Landsat MSS e identifica nuacutemeros lineamientos ubicados al N y NE del
volcaacuten Sabancaya
- Bulmer et al (1998) analizaron la actividad volcaacutenica y tectoacutenica del
Sabancaya utilizando imaacutegenes de sateacutelites Radarsat Landsat TM y las
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
10
observaciones de campo respectivos Los resultados iniciales de dichos
anaacutelisis permitieron conocer la historia geoloacutegica del volcaacuten Sabancaya
- Antayhua (2002) analiza la sismicidad de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya ocurrida durante el periodo 1991-1993 y los sismos de
magnitud moderada Maca (1991) Sepina (1992) y Cabanaconde (2002)
Similar a otros estudios de sismicidad eacutesta fue asociada a actividad
tectoacutenica local
- Antayhua y Tavera (2002) hace un anaacutelisis siacutesmico sobre sismogramas
obtenidos durante la crisis eruptiva del Sabancaya Indica que durante la
crisis se registraron sentildeales de tipo Tipo-A Tipo-B Periodo largo (LP)
Explosiones y Tremores
- Pitchard (2003) realizoacute estudios de deformacioacuten utilizando la teacutecnica
InSAR El resultado obtenido permite identificar una anomaliacutea de
deformacioacuten al NE del volcaacuten Hualca Hualca probablemente asociado al
proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya
- Gerbe M-C and Thouret J-C (2004) hacen un anaacutelisis petrogeneacutetico del
magma del uacuteltimo proceso eruptivo del Sabancaya
- Ocola L y Goacutemez J-C (2005) evaluaron los peligros potenciales que
podriacutean ocurrir en el valle de Colca ademaacutes de mejorar la caracterizacioacuten
de los indicadores de peligrosidad
- Claire D (2007) Realizoacute un anaacutelisis sismotectoacutenico detallado del valle del
Colca evidenciando que los mecanismos de ruptura coinciden totalmente
con la disposicioacuten de los principales sistemas de fallas reconocidas en el
valle del Colca
- Gonzaacuteles et al (2009) utilizando la teacutecnica de InSAR identificaron 2
anomaliacuteas de deformacioacuten ubicados al Oeste (O) del volcaacuten Hualca
Hualca estas anomaliacuteas estaacuten delimitadas por las fallas Solarpampa y
Solarpampa 1 y podriacutean estar asociados a la ocurrencia de sismos de
magnitud moderada
- Alcalaacute y otros (2009) hace un anaacutelisis del retroceso glaciar del complejo
Ampato-Sabancaya-Hualca Hualca Basado en dataciones cosmogeacutenicas 36Cl sobre depoacutesitos de secuencias de morrenas calculoacute que este
complejo se quedariacutea sin casquete glaciar para el antildeo 2065
- Zavala et al (2010) abordaron los temas de riesgo geoloacutegico e incluyen
una evaluacioacuten conjunta de los distritos de Lari Madrigal y Maca
Inicialmente realizan un alcance de los antecedentes geodinaacutemicos sobre
deslizamientos ocurridos en el aacuterea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
11
Actualmente el INGEMMET estaacute realizando un estudio geoloacutegico
detallado del complejo Ampato-Sabancaya-Hualca Hualca
26 OBJETIVOS DE ESTE ESTUDIO
Este estudio se ha realizado en funcioacuten de los siguientes objetivos
- Conocer la sismicidad de la zona del valle del Colca en el periodo 2009-
2010
- Realizar la caracterizacioacuten siacutesmica del volcaacuten Sabancaya para elaborar
una liacutenea base sobre la cual se implementaraacute un sistema de vigilancia
- Determinar y analizar la distribucioacuten de los sismos en superficie en
profundidad y correlacionarlo con la tectoacutenica local
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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30 LA RED SIacuteSMICA TEMPORAL DEL SABANCAYA (RESITESA)
La Red Siacutesmica Temporal del volcaacuten Sabancaya (RESITESA) estuvo
compuesta por 11 estaciones siacutesmicas digitales (Cuadro Ndeg 1) La Fig Ndeg 3
muestra el periodo de operatividad de la RESITESA Asimismo se muestra con
color verde las estaciones TITAN que fueron prestadas por VOLUME (IRD) en
color rojo las estaciones tipo SARA y en color amarillo las estaciones GURALP
El corto periodo de registro de algunas estaciones siacutesmicas se debieron a las
siguientes causas permiso de internamiento temporal agotado (estaciones
TITAN) y fallas teacutecnicas en su funcionamiento (estaciones SARA)
Cuadro Ndeg 1 Principales caracteriacutesticas de las estaciones siacutesmicas de la RESITESA
Estacioacuten Coordenadas WGS84 Elevacioacuten
(msnm)
Tipo sismoacutegrafo
Localidad Longitud Latitud
CBN 181247 8270988 3342 Titan Cabanaconde
TAY 186621 8227276 3373 Titan Taya
CAJ1 202186 8246486 4460 Titan Sallalli
HUA 192531 8264698 4696 Sara V Hualca Hualca
CHV1 180150 8255127 4390 Titan Laguna Mucurca
SAB1 193249 8253300 5578 Sara V Sabancaya
SAB3 194889 8251768 5547 Titan V Sabancaya
SAB2 194237 8251778 5505 Guralp V Sabancaya
AMP 194237 8248945 5271 Titan V Ampato
CLR 222778 8272464 Titan Calera
SAB4 195843 8252061 5358 Guralp V Sabancaya
Fig Ndeg 3 Periodos de operatividad de las estaciones siacutesmicas que conformaron la RESITESA
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31 DISTRIBUCIOacuteN DE ESTACIONES SIacuteSMICAS
Las estaciones siacutesmicas de la RESITESA fueron instaladas sobre la base
de tres aacutereas de investigacioacuten Asiacute se buscoacute conocer la sismicidad de
orden regional de orden local y de orden volcaacutenico La Fig Ndeg 4 muestra
la distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la
RESITESA
Fig Ndeg 4 Distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la RESITESA instalada alrededor del complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya-Hualca-Hualca
311 ESTACIOacuteN DE BANDA ANCHA GURALP
Es una estacioacuten siacutesmica triaxial (Z N-S y E-O) de banda ancha
(sensibilidad desde 0033 Hz) Esta estacioacuten (Foto Ndeg 2) calibra los
tiempos de registro con un GPS tipo CMG cuya antena se extiende
varios metros desde la estacioacuten Tiene los accesorios como el
digitalizador disco de almacenamiento etc integrados En total posee
un peso de 27 kg Ademaacutes esta estacioacuten posee un disco externo para la
recuperacioacuten (back up) de la data siacutesmica
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Foto Ndeg 2 Estacioacuten siacutesmica Guralp
312 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO SARA
El sismoacutemetro de periodo corto marca SARA y modelo SL06 es una
estacioacuten robusta y compacta Posee un registrador de datos de 3 canales
(Z E-O y N-S) y accesorios integrados Su sensibilidad es desde 45Hz
Opera bajo dominio del sistema operativo ARM Linux La principal
ventaja es que demanda poco consumo de energiacutea (lt 3 Wats)
Foto Ndeg 3 Estacioacuten siacutesmica SARA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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313 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO TITAacuteN
Dado a su antiguumledad este tipo de instrumento posee los accesorios
como el sensor el digitalizador y el disco duro externos (Fotos Ndeg 4 y Ndeg
5) Esta estacioacuten opera con discos de almacenamiento SCSI modelo
LGIT registradores Minititan 3XT GPS titan y sensores Marc Products de
periodo corto (sensibilidad desde 1 Hz)
Ademaacutes tambieacuten se empleoacute una estacioacuten cuasi banda ancha marca Titan
que operoacute con un sensor Noemax-0017 (sensibilidad desde 01 Hz)
registrador Minititan 3XT y GPS marca Titan
Foto Ndeg 4 Sismoacutemetro TITAN y Disco Duro
Foto Ndeg 5 Sensor siacutesmico Marc Products cables y conectores de la estacioacuten Titan
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40 TRABAJO DE CAMPO
41 LOGIacuteSTICA
El trabajo de campo tuvo como centro de operaciones la ciudad de
Chivay Asiacute todas las jornadas de trabajo iniciaban y terminaban en esta
ciudad Para este propoacutesito se contoacute con una camioneta 4x4 modelo
Hilux 1995 (Foto Ndeg 6) la cual en ocasiones tuvo que hacer maacutes de un
viaje hacia las zonas de trabajo para transportar al personal
Asimismo la Municipalidad Distrital de Chivay apoyoacute con 11 ayudantes
de campo por un diacutea quienes transportaron las bateriacuteas paneles solares
y demaacutes accesorios
Foto Ndeg 6 Camioneta HiLux que se empleoacute para la instalacioacuten de la RESITESA Al fondo El Hotel de Taya donde se instaloacute la estacioacuten TAY
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
17
50 PROCESAMIENTO
El procesamiento de la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones que
conforman la RESITESA se realizoacute en dos etapas
La primera etapa consistioacute en recuperar la data siacutesmica que fue almacenada en
el disco duro de las estaciones siacutesmicas en campo la segunda etapa se realizoacute
en laboratorio y consistioacute en efectuar cambios de formato y la confeccioacuten de la
base de datos
51 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN CAMPO
Cada una de las estaciones siacutesmicas posee teacutecnicas propias de descarga
o recuperacioacuten de data siacutesmica Asiacute tenemos
511 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES SARA
Estas estaciones tienen una capacidad de almacenamiento de 2 Gb a 24
bits de resolucioacuten Asiacute que requieren de un backup mensual Para este
proceso se emplean comandos Telnet y FTP
- Se conecta una Lap Top o CPU a la caja SARA mediante cable serial
- Empleando consolas DOS y mediante comandos telnet y ftp se accede
a la estacioacuten siacutesmica para detener el sistema de registro
ftp 16416121150
root
SLGPROgtstp
- Se accede al directorio de almacenamiento y se descarga la data
siacutesmica
mntcfSLGEVTgtmget 2009
- Finalmente se reinicia el sistema de adquisicioacuten de datos
SLGPROgtsrt ndashd DIG_SA2 ndashc CHA_SA2 ndashtag ndasht root ndashu 2 amp
512 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES GURALP
Estas estaciones poseen una capacidad de almacenamiento de 8 Gb
Esta capacidad podriacutea cubrir cerca de dos meses de registro
Para la recuperacioacuten de data siacutesmica se emplean un disco externo con el
cual se procede de la siguiente manera
- Se apaga la estacioacuten siacutesmica
- Se conecta el disco externo a la estacioacuten y a la fuente de alimentacioacuten
- Se enciende la estacioacuten siacutesmica Las estaciones GURALP 6TD
poseen un sistema automaacutetico de descarga
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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- Finalizada la descarga se apaga tanto la estacioacuten como el disco
externo
- Se desconecta el disco externo y se enciende la estacioacuten siacutesmica
513 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES TITAN
Este tipo de estaciones posee discos de almacenamiento externo Asiacute
que para recuperar la informacioacuten se requiere reemplazar el disco
utilizado por uno vaciacuteo Para este proceso se requiere apagar el equipo
antes de efectuar el cambio de disco y reiniciar la estacioacuten
52 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN GABINETE
Debido a que la data siacutesmica fue adquirida con diferentes tipos de
equipos la data siacutesmica tambieacuten fue registrada con diferentes formatos
Asiacute por ejemplo las estaciones SARA generan data en formato seisan
las estaciones GURALP generan data en formato cgf sac seisan etc y
las estaciones TITAN generan data en formato SAC En este contexto es
necesario que la toda data siacutesmica adquirida se encuentre en un solo
formato de lectura Para tal efecto se utilizaron los programas de
transformacioacuten de data sac2asc cgf2sac sei2asc asc2sac etc que
se distribuyen con ciertas restricciones en internet
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
19
60 ANAacuteLISIS
El anaacutelisis de las sentildeales siacutesmicas registradas por la RESITESA se efectuoacute
tanto en el dominio del tiempo como en dominio de las frecuencias
Considerando la gran cantidad de informacioacuten para la elaboracioacuten de este
informe se optoacute por analizar la data comprendida entre junio a agosto de 2009
y registrada en la estacioacuten SAB04
61 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE TIEMPO
El anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio del tiempo se realizoacute con
el programa llamado SAC (Seismic Analisys Code) Este programa se
desarrolla en plataforma Linux es de libre distribucioacuten y se puede
descolgar de la siguiente direccioacuten
httpwwwirisedumanualssacSAC_Home_Mainhtml
Este programa requiere la confeccioacuten de scrips o pequentildeos programas y
macros que permiten administrar la data siacutesmica a criterio del analista
Con ayuda del SAC se ha medido los tiempos de llegada de las ondas P
y S y la coda (C) de las sentildeales siacutesmicas (Fig Ndeg 5)
Fig Ndeg 5 Sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 La amplitud estaacute dada en cuentas y la duracioacuten estaacute dada en segundos
62 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
Para efectuar el anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio de las
frecuencias se ha empleado el programa VOLCANALISIS Este programa
fue desarrollado en el proyecto europeo VOLUME (2006-2008) del cual
formoacute parte el INGEMMET
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
20
El VOLCANALISIS tiene incorporado el algoritmo matemaacutetico FFT (Fast
Fourier Transform) con el cual se hace la transformacioacuten de la onda
siacutesmica del dominio del tiempo al dominio de las frecuencias El resultado
de esta transformacioacuten es un espectro de frecuencias en el cual se
identifican principalmente tres tipos de frecuencias la frecuencia inicial
(Fi) la frecuencia pico (Fp) y la frecuencia final (Ff) del la sentildeal siacutesmica
(Fig Ndeg 6)
Fig Ndeg 6 Espectro de la sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 Se observan los tres tipos de frecuencias principales (Fi Fp y Ff) que se registran de las sentildeales volcaacutenicas
63 ESTIMACIOacuteN DE LA ENERGIacuteA
Para estimar la energiacutea de las sentildeales siacutesmicas se ha empleado el
programa VOLCANALISIS Mediante este programa se delimita la sentildeal
siacutesmica con una ventana de tiempo y se calcula la energiacutea de la onda
siacutesmica (Fig Ndeg 7) Este caacutelculo se realiza mediante la siguiente
expresioacuten
inta2 dt
Donde a es la amplitud de la sentildeal siacutesmica y dt es el paso de muestreo
Fig Ndeg 7 Ejemplo del caacutelculo de la energiacutea mediante el programa VOLCANALISIS
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
21
Por otro lado se ha estimado la energiacutea a toda la data siacutesmica registrada
en la estacioacuten SAB04 Esta estimacioacuten se realizoacute con un programa
desarrollado en fortran (proporcionado por el Dr J-P Metaxiaacuten del IRD y
acondicionado por el suscrito para el volcaacuten Sabancaya) y compilado en
la versioacuten de fortran 77
f77 -g nombre_programaf -o nombre_programaexe
Con esta compilacioacuten se genera un archivo llamado
nombre_programaexe el cual al ser invocado ejecuta las diferentes
oacuterdenes que se ha indicado en el programa
nombre_programaexe
Este programa calcula la energiacutea promedio para ventanas de tiempo de
10 segundos La ecuacioacuten matemaacutetica que gobierna este programa fue
desarrollada para calcular la energiacutea elaacutestica considerando una fuente
isotroacutepica y un semiespacio homogeacuteneo (Boatwright 1980)
Esiacutesmica = 2πr2 ρtierra Ctierra 1A intS2 U(t)2 dt
Donde ρtierra es la densidad del volcaacuten Ctierra es la velocidad de onda P
U es la velocidad de la partiacutecula S es la correccioacuten por respuesta de
sitio y A es la correccioacuten por atenuacioacuten Por simplicidad tanto S como
A fueron igualadas a 1 (Johnson 2005)
Para la data presentada en este informe se realizoacute una discriminacioacuten de
los sismos tectoacutenicos con Ts-Tpmayores a 20 s Debido a que el
instrumento utilizado en la estacioacuten SAB04 fue una Guralp 6TD se
empleoacute la sensibilidad de 800 Vms
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
22
70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS
Auacuten cuando se instaloacute 11 estaciones alrededor del complejo volcaacutenico eacutestas
no estuvieron operativas durante todo el periodo debido a los diversos
problemas teacutecnicos descritos en el iacutetem 2 Es asiacute que para construir la base de
datos de los sismos registrados en la zona solamente se consideroacute el periodo
comprendido entre mayo y julio de 2009 tiempo durante el cual estuvieron
operativas 3 a maacutes estaciones siacutesmicas
Por tanto para el procesamiento y localizacioacuten de los sismos correspondientes
al periodo mayo a julio del 2009 se ha seguido el siguiente procedimiento
a) Se recopiloacute toda la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones
instaladas durante el periodo de estudio
b) Se realizoacute la seleccioacuten de sismos locales con tiempos de arribo de las ondas
P y S menores e iguales a 50 segundos (Ts-Tple50 s) registrados en 3 o
maacutes estaciones tomando como base las estaciones Hualca Hualca (HUA) y
Sabancaya 4 (SAB4)
c) Del total de sismos seleccionados se generoacute una base de datos de 150
sismos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
d) El paso siguiente fue utilizar un programa de localizacioacuten para la lectura de
los tiempos de arribo de las ondas P y S y su posterior localizacioacuten
hipocentral
71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN
El programa de procesamiento utilizado en el presente estudio es el
SEISAN versioacuten 821 (Havskov and Ottemoller 2009) y con el apoyo del
programa de localizacioacuten Hypocenter (Lienert 1986) Este programa
similar a otros utiliza como datos de entrada el nombre coordenadas
geograacuteficas (latitud y longitud) y elevacioacuten de las estaciones siacutesmicas
ademaacutes de la lectura de los tiempos de arribo de las ondas P y S la
duracioacuten total del sismo una relacioacuten de velocidad (VpVs) un modelo
de velocidad y la ecuacioacuten para el caacutelculo de la magnitud de duracioacuten
(Md)
72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD
En la actualidad en el Peruacute no se han realizado modelos reales que
permitan conocer la distribucioacuten de la velocidad de las ondas en el
interior de la corteza a nivel local y mucho menos en zonas volcaacutenicas
como el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca es por
ello que se opta por evaluar diferentes modelos a fin de seleccionar el
que resuelva mejor los paraacutemetros hipocentrales de los sismos los
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
23
mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
24
80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
25
812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
26
Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
27
Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
28
para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
29
Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
30
Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
31
83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
3
SISMOS CON TS-TPlt 25 S 27 SISMOS CON 26 S lt TS-TPlt 50 S 27 SISMOS CON 51 S lt TS-TPlt 100 S 28 SISMOS CON 101 S lt TS-TPlt 200 S 28 SISMOS CON TS-TPgt 200 S 28
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA 30 83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS 31 84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE 38 85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD 38 86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL 41
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS 44
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES 44
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip45
BIBLIOGRAFIacuteA 47
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
4
RESUMEN El estrato volcaacuten Sabancaya (16deg13rsquoS 71deg51rsquo O 5980 msnm) se encuentra ubicado
en la Provincia de Caylloma Departamento de Arequipa Su uacuteltima manifestacioacuten
eruptiva fue de tipo vulcaniana y freatomagmaacutetica y se produjo entre 1988 a 1998 En
un radio de 20 km se ubican los principales poblados de la zona que concentran maacutes
de 15 mil habitantes Asiacute tambieacuten proacuteximo a sus flancos Norte y Oeste se encuentra
el canal de riego del proyecto Majes Este proyecto y la actividad turiacutestica del Colca
seriacutean seriamente afectados ante una erupcioacuten de este volcaacuten
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual en el valle del Colca y de
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya en este volcaacuten se instaloacute una Red
Siacutesmica Temporal compuesta por 11 estaciones siacutesmicas Esta red estuvo conformada
por 2 estaciones de banda ancha marca Guralp 6TD 1 estacioacuten de banda cuasi ancha
marca Titaacuten 4 estaciones de periodo corto marca Titan y 3 estaciones de periodo
corto marca Sara 9 de estas estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA
SAB1 y CAJ1) operaron durante un mes y soacutelo 2 estaciones (SAB02 y SAB04)
funcionaron hasta marzo y abril del 2010 respectivamente
Para la confeccioacuten de este informe se presentan los resultados de los anaacutelisis en los
dominios de tiempo y frecuencias aplicados a la data registrada por la estacioacuten SAB04 De
estos anaacutelisis se han identificado ondas siacutesmicas de muy baja frecuencia (12 x 10-5 Hz)
que estariacutea asociados a efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias
centradas en 55 Hz y que estariacutean asociadas a flujos de masas de viento ondas de alta
frecuencia (gt de 20 Hz) y muy corta duracioacuten (aproximadamente lt 3 s) que estariacutean
asociadas al rompimiento del casquete glaciar y sentildeales asociadas a pequentildeos lahares
(frecuencias entre 0 y 20 Hz) Asiacute mismo se han registrado sismos de tipo tectoacutenico yo
volcano-tectoacutenico Esta sismicidad tectoacutenica fue distribuida en 5 escalas de diferencias de
tiempos de arribo de las ondas P y S (Ts-Tp) Asiacute de un total de 11066 eventos siacutesmicos
analizados el 815 corresponde a la escala de 0 a 25 s el 148 le corresponde a la
Ts-Tp de 26 s a 50 s el 29 le corresponde a la escala de 51 s a 100 s el 06
corresponde a la escala de 101 s a 200 s y el 04 le corresponde a la escala de maacutes
de 201 s
Por otro lado se realizado una estimacioacuten de la energiacutea para la data registrada en la
estacioacuten SAB04 La energiacutea calculada se encuentra por debajo de 1 mega joule (MJ)
Este paraacutemetro seraacute establecido como umbral de comparacioacuten para futuros trabajos
siacutesmicos en el volcaacuten Sabancaya
Asiacute mismo se ha realizado la localizacioacuten hipocentral de 150 sismos locales que
fueron registrados en al menos tres estaciones siacutesmicas La distribucioacuten hipocentral de
la sismicidad se encuentra centrada hacia el sector Norte y NNO del Volcaacuten Hualca
Hualca y miacutenimamente en el volcaacuten Sabancaya Asimismo estos sismos ocurrieron a
profundidades superficiales menores a 145 km y con magnitudes entre 04 y 29 Md
Los resultados obtenidos de la distribucioacuten de los sismos sentildealan una sismicidad
superficial asociada principalmente a los diferentes sistemas de fallamiento tectoacutenico
de la zona Asiacute mismo una comparacioacuten con algunos trabajos siacutesmicos anteriores
efectuados en este volcaacuten indicariacutean una estabilidad en la sismicidad del Sabancaya
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
5
SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA AREQUIPA
PERIODO 2009 ndash 2010
10 INTRODUCCIOacuteN
Este trabajo presenta los resultados preliminares del anaacutelisis de las sentildeales
siacutesmicas registradas por la Red Siacutesmica Temporal instalada en el volcaacuten
Sabancaya Si bien esta red siacutesmica compuesta por 11 estaciones operoacute entre
mayo 2009 y abril 2010 solo 2 cumplieron con este periodo de registro pues las
demaacutes estaciones tuvieron que ser retiradas del campo por razones de liacutemite de
tiempo de internamiento temporal o por mal funcionamiento Sin embargo con la
data obtenida por esta red siacutesmica a pesar de ciertas limitaciones se han
efectuado anaacutelisis en los dominios del tiempo y de las frecuencias distribucioacuten
siacutesmica en funcioacuten de rangos de Ts-Tp y localizaciones hipocentrales
El desarrollo de este trabajo se describe en 9 capiacutetulos ordenados de la
siguiente manera 1) La primera parte describe los aspectos generales tales
como los antecedentes la ubicacioacuten de la zona de estudio la geomorfologiacutea
vulcanologiacutea y riesgos geoloacutegicos el marco tectoacutenico los trabajos anteriores y
los objetivos de este estudio 2) La segunda parte describe la red sismica
temporal del Sabancaya Se describe la distribucioacuten y caracteriacutesticas principales
de las estaciones siacutesmicas Guralp Sara y Titan 3) La tercera parte trata del
trabajo de campo y la logiacutestica empleada 4) La cuarta parte se ocupa del
procesamiento tanto en campo como en gabinete 5) En la quinta parte se
describe los meacutetodos utilizados para el anaacutelisis de la data siacutesmica 6) La sexta
parte se describe el procesamiento y los programas utilizados para la
localizacioacuten hipocentral de los sismos y el caacutelculo de la magnitud 7) En la seacutetima
parte se presentan los resultados asiacute pues se describe la sismicidad del
volcaacuten Sabancaya se hace una diferenciacioacuten de tipos de sentildeales siacutesmicas tales
como ondas de muy baja frecuencia ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas de alta
frecuencia y otro tipo de sentildeales Asimismo se hace una subclasficacioacuten de los
sismos tectoacutenicos en funcioacuten de sus tiempos de arribo Ts-Tp mediante rangos
sismos con Ts-Tplt 25 s sismos con 26 s lt TS-TPlt 50 s sismos con 51 s lt
Ts-Tplt 100 s sismos con 101 s lt Ts-Tplt 200 s y sismos con Ts-Tpgt 200 s
Tambieacuten se hace una distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica se describe la
localizacioacuten de los sismos la distribucioacuten de la sismicidad en superficie en
profundidad y se explica su relacioacuten con la tectoacutenica local 8) En la octava parte
se discuten los resultados obtenidos y se plantean algunas diferencias de la
sismicidad con trabajos anteriores y 9) Finalmente en la novena parte se
mencionan las conclusiones a las que se ha llegado con este estudio y se
menciona la bibliografiacutea que ha servido de apoyo a la confeccioacuten de este
informe
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
6
20 ASPECTOS GENERALES
21 ANTECEDENTES
La ejecucioacuten del estudio siacutesmico del volcaacuten Sabancaya estuvo planificada
en el Plan Operativo Institucional del INGEMMET para el antildeo 2009 (POI-
2009) El plan inicial se realizoacute sobre la base de 6 sismoacutegrafos 2 de banda
ancha y 4 de periodo corto de propiedad del INGEMMET El IRD mediante
el proyecto VOLUME estaba ejecutando algunos trabajos sismoloacutegicos en
el Peruacute en ese contexto el suscrito se contactoacute con el responsable y le
solicitoacute en preacutestamo seis estaciones siacutesmicas digitales de periodo corto En
total se reunieron 11 estaciones siacutesmicas que conforman la Red Siacutesmica
Temporal del volcaacuten Sabancaya (RESITESA)
22 UBICACIOacuteN DE LA ZONA DE ESTUDIO
El estrato-volcaacuten Sabancaya (194100 S 8252000 E 5980 msnm) se
encuentra ubicado en la Provincia de Caylloma Departamento de
Arequipa a 80 km al Oeste de la ciudad de Arequipa (Fig Ndeg 1) Ademaacutes
pertenece a la Zona Volcaacutenica Central (ZVC Sebrier y Soler 1991) de los
Andes de Sudameacuterica
Fig Ndeg 1 Mapa de ubicacioacuten del volcaacuten Sabancaya
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
7
23 GEOMORFOLOGIacuteA VULCANOLOGIacuteA Y RIESGOS GEOLOacuteGICOS
El volcaacuten Sabancaya se encuentra flanqueado por los volcanes Ampato al
SO y Hualca Hualca al NNO conformando el complejo volcaacutenico Ampato-
Sabancaya-Hualca-Hualca Este complejo volcaacutenico se formoacute entre el
Mioceno tardiacuteo y el Cuaternario inferior (Bulmer et al 1998) Los sectores
este sur y oeste de este complejo volcaacutenico (entre 4000 a 4500 msnm)
presentan un relieve casi plano Por el contrario el sector Norte el relieve
es muy accidentado debido a la presencia del cantildeoacuten del riacuteo Colca Hacia
el sector NE del Sabancaya se encuentra el pueblo de Maca pueblo ha
sufrido el embate de movimientos teluacutericos como consecuencia del
emplazamiento de una falla geoloacutegica que cruzariacutea el cantildeoacuten del Colca
La cumbre del complejo volcaacutenico Ampato ndash Sabancaya ndash Hualca ndash Hualca
estaacute cubierta por glaciares de algunas decenas de espesor En las cotas
bajas el volcaacuten Sabancaya presenta emplazamientos de coladas de lava
de apariencia joven auacuten no datadas y que representan a 14 a 16 eventos
efusivos (Fiacutedel et al 1997)
La uacuteltima crisis eruptiva del Sabancaya (1988 al 1997) fue de tipo
vulcaniano y freatomagmaacutetico con emisiones fumaroacutelicas de ceniza y
lapilly (Steinmueller y Zavala 1997) Actualmente presenta una leve
actividad fumaroacutelica que se disipa raacutepidamente con el viento y no es
apreciable a distancia
En las proximidades del Sabancaya se han asentado diversos pueblos que
albergan a maacutes de 36 mil habitantes en un radio de 30 km Los riesgos que
presenta este volcaacuten son caiacuteda de piroclaacutesticos flujos piroclaacutesticos y
lahares Asiacute mismo importantes obras civiles como canales y tuacuteneles de
irrigacioacuten del proyecto Majes la central hidroeleacutectrica de Lluta el sistema
vial Chivay ndash Cabaconde ndash Huambo Arequipa ndash Chivay ndash Cusco Arequipa
ndash Caylloma ndash Orcopampa ndash Arcata carreteras vecinas y el sistema turiacutestico
del Colca pueden ser afectados
24 MARCO TECTOacuteNICO
La regioacuten del volcaacuten Sabancaya presenta un reacutegimen tectoacutenico muy
complejo los mismos que se reflejan por la presencia de sistemas de fallas
Huanca e Ichupampa (Huamaacuten 1995 Mering et al 1996) orientadas en
direccioacuten Noroeste-Sureste (NO-SE) y buzamiento hacia el SO el sistema
de fallas Huambo-Cabanaconde representadas por las fallas Trigal
Solarpampa y Solarpampa1 (Seacutebrier et a 1985 Huamaacuten 1995)
orientadas en direccioacuten E-O y buzamiento hacia el Sur ademaacutes del
lineamiento Sepina que llega a cortar el volcaacuten Sabancaya y la falla
Ichupampa (Fig Ndeg 2A) Las observaciones estructurales realizadas por
Mering et al (1996) Huamaacuten (1995) y Seacutebrier et a (1985) son
concordantes con los mecanismos de ruptura obtenidos a partir de los
mecanismos focales de 6 sismos de magnitud mayor o igual a 50 grados
(Mbge50) analizados por Antayhua et al (2002) y Claire (2007) entre los
antildeos 1991 y 2002 (Fig Ndeg 2B)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(B)
(A)
Fig 2 (A) Distribucioacuten de los principales sistemas de fallas y lineamientos identificados por Huamaacuten (1995) y Seacutebrier et al (1995) (B) se presenta los
sistemas de fallas y sus respectivos mecanismos de ruptura obtenidos a partir de los mecanismos focales de sismos con magnitudes Mbge50 ocurridos
entre 1991 y 2002 (tomado de Claire 2007)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
9
25 TRABAJOS ANTERIORES
En la regioacuten del volcaacuten Sabancaya se realizaron algunos estudios de
caraacutecter geoloacutegico teacutectonico y siacutesmico los cuales se resumen a
continuacioacuten
- Vicente et al (1979) realizaron la descripcioacuten de la geologiacutea de Arequipa
y el valle del Colca En este estudio mencionan que esta regioacuten estaacute
conformada por afloramientos de rocas de edad Mesozoica y Cenozoica
con unidades discontinuas que descansan sobre un basamento
Precaacutembrico
- Huamaacuten R (1988) hace un anaacutelisis de imaacutegenes SPOT y fotografiacuteas
aeacutereas evidenciando cambios teacutermicos en el craacuteter del volcaacuten
- Chorowicz et al (1992) profundizaron los estudios de Vicente et al
(1979) y menciona que el extremo Este de la Cordillera Occidental estaacute
compuesto de rocas volcaacutenicas y volcanoclaacutesticas constituidas de capas
de ignimbritas pertenecientes al Grupo Tacaza del Mioceno Inferior
ademaacutes sobreyaciendo a este grupo se distinguen lavas andesiacuteticas
daciacuteticas y capas ignimbriacuteticas del grupo Barroso del Plioceno-
Cuaternario representado principalmente por el volcaacuten Sabancaya
- Rodriacuteguez y Huamaacuten (1992) realizaron la localizacioacuten y anaacutelisis de 131
sismos registrados durante el periodo 1990-1993 Los resultados
mostraron que estos sismos estriacutean asociados a deformacioacuten tectoacutenica
local
- Huamaacuten (1995) analizando imaacutegenes de sateacutelite Landsat MSS y
observaciones de campo identificoacute importante deformacioacuten tectoacutenica
regional y local representada principalmente por los sistemas de fallas
Huanca Ichupampa y el sistema Huambo-Cabanaconde todas ubicadas
en el extremo NE SO y Norte del volcaacuten Sabancaya
- Gonzaacuteles et al (1996) analizaron la actividad siacutesmica registrada en el
volcaacuten Sabancaya entre los antildeos 1990 y 1994 En total localizaron 44
sismos en los extremos N y NE del volcaacuten Hualca Hualca y a
profundidades menores a 9 km y estariacutean asociados con la tectoacutenica
local
- Mering et al (1996) realizaron trabajos complementarios en la regioacuten del
volcaacuten Sabancaya utilizando para ello imaacutegenes satelitales SPOT y
Landsat MSS e identifica nuacutemeros lineamientos ubicados al N y NE del
volcaacuten Sabancaya
- Bulmer et al (1998) analizaron la actividad volcaacutenica y tectoacutenica del
Sabancaya utilizando imaacutegenes de sateacutelites Radarsat Landsat TM y las
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
10
observaciones de campo respectivos Los resultados iniciales de dichos
anaacutelisis permitieron conocer la historia geoloacutegica del volcaacuten Sabancaya
- Antayhua (2002) analiza la sismicidad de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya ocurrida durante el periodo 1991-1993 y los sismos de
magnitud moderada Maca (1991) Sepina (1992) y Cabanaconde (2002)
Similar a otros estudios de sismicidad eacutesta fue asociada a actividad
tectoacutenica local
- Antayhua y Tavera (2002) hace un anaacutelisis siacutesmico sobre sismogramas
obtenidos durante la crisis eruptiva del Sabancaya Indica que durante la
crisis se registraron sentildeales de tipo Tipo-A Tipo-B Periodo largo (LP)
Explosiones y Tremores
- Pitchard (2003) realizoacute estudios de deformacioacuten utilizando la teacutecnica
InSAR El resultado obtenido permite identificar una anomaliacutea de
deformacioacuten al NE del volcaacuten Hualca Hualca probablemente asociado al
proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya
- Gerbe M-C and Thouret J-C (2004) hacen un anaacutelisis petrogeneacutetico del
magma del uacuteltimo proceso eruptivo del Sabancaya
- Ocola L y Goacutemez J-C (2005) evaluaron los peligros potenciales que
podriacutean ocurrir en el valle de Colca ademaacutes de mejorar la caracterizacioacuten
de los indicadores de peligrosidad
- Claire D (2007) Realizoacute un anaacutelisis sismotectoacutenico detallado del valle del
Colca evidenciando que los mecanismos de ruptura coinciden totalmente
con la disposicioacuten de los principales sistemas de fallas reconocidas en el
valle del Colca
- Gonzaacuteles et al (2009) utilizando la teacutecnica de InSAR identificaron 2
anomaliacuteas de deformacioacuten ubicados al Oeste (O) del volcaacuten Hualca
Hualca estas anomaliacuteas estaacuten delimitadas por las fallas Solarpampa y
Solarpampa 1 y podriacutean estar asociados a la ocurrencia de sismos de
magnitud moderada
- Alcalaacute y otros (2009) hace un anaacutelisis del retroceso glaciar del complejo
Ampato-Sabancaya-Hualca Hualca Basado en dataciones cosmogeacutenicas 36Cl sobre depoacutesitos de secuencias de morrenas calculoacute que este
complejo se quedariacutea sin casquete glaciar para el antildeo 2065
- Zavala et al (2010) abordaron los temas de riesgo geoloacutegico e incluyen
una evaluacioacuten conjunta de los distritos de Lari Madrigal y Maca
Inicialmente realizan un alcance de los antecedentes geodinaacutemicos sobre
deslizamientos ocurridos en el aacuterea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
11
Actualmente el INGEMMET estaacute realizando un estudio geoloacutegico
detallado del complejo Ampato-Sabancaya-Hualca Hualca
26 OBJETIVOS DE ESTE ESTUDIO
Este estudio se ha realizado en funcioacuten de los siguientes objetivos
- Conocer la sismicidad de la zona del valle del Colca en el periodo 2009-
2010
- Realizar la caracterizacioacuten siacutesmica del volcaacuten Sabancaya para elaborar
una liacutenea base sobre la cual se implementaraacute un sistema de vigilancia
- Determinar y analizar la distribucioacuten de los sismos en superficie en
profundidad y correlacionarlo con la tectoacutenica local
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
12
30 LA RED SIacuteSMICA TEMPORAL DEL SABANCAYA (RESITESA)
La Red Siacutesmica Temporal del volcaacuten Sabancaya (RESITESA) estuvo
compuesta por 11 estaciones siacutesmicas digitales (Cuadro Ndeg 1) La Fig Ndeg 3
muestra el periodo de operatividad de la RESITESA Asimismo se muestra con
color verde las estaciones TITAN que fueron prestadas por VOLUME (IRD) en
color rojo las estaciones tipo SARA y en color amarillo las estaciones GURALP
El corto periodo de registro de algunas estaciones siacutesmicas se debieron a las
siguientes causas permiso de internamiento temporal agotado (estaciones
TITAN) y fallas teacutecnicas en su funcionamiento (estaciones SARA)
Cuadro Ndeg 1 Principales caracteriacutesticas de las estaciones siacutesmicas de la RESITESA
Estacioacuten Coordenadas WGS84 Elevacioacuten
(msnm)
Tipo sismoacutegrafo
Localidad Longitud Latitud
CBN 181247 8270988 3342 Titan Cabanaconde
TAY 186621 8227276 3373 Titan Taya
CAJ1 202186 8246486 4460 Titan Sallalli
HUA 192531 8264698 4696 Sara V Hualca Hualca
CHV1 180150 8255127 4390 Titan Laguna Mucurca
SAB1 193249 8253300 5578 Sara V Sabancaya
SAB3 194889 8251768 5547 Titan V Sabancaya
SAB2 194237 8251778 5505 Guralp V Sabancaya
AMP 194237 8248945 5271 Titan V Ampato
CLR 222778 8272464 Titan Calera
SAB4 195843 8252061 5358 Guralp V Sabancaya
Fig Ndeg 3 Periodos de operatividad de las estaciones siacutesmicas que conformaron la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
13
31 DISTRIBUCIOacuteN DE ESTACIONES SIacuteSMICAS
Las estaciones siacutesmicas de la RESITESA fueron instaladas sobre la base
de tres aacutereas de investigacioacuten Asiacute se buscoacute conocer la sismicidad de
orden regional de orden local y de orden volcaacutenico La Fig Ndeg 4 muestra
la distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la
RESITESA
Fig Ndeg 4 Distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la RESITESA instalada alrededor del complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya-Hualca-Hualca
311 ESTACIOacuteN DE BANDA ANCHA GURALP
Es una estacioacuten siacutesmica triaxial (Z N-S y E-O) de banda ancha
(sensibilidad desde 0033 Hz) Esta estacioacuten (Foto Ndeg 2) calibra los
tiempos de registro con un GPS tipo CMG cuya antena se extiende
varios metros desde la estacioacuten Tiene los accesorios como el
digitalizador disco de almacenamiento etc integrados En total posee
un peso de 27 kg Ademaacutes esta estacioacuten posee un disco externo para la
recuperacioacuten (back up) de la data siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
14
Foto Ndeg 2 Estacioacuten siacutesmica Guralp
312 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO SARA
El sismoacutemetro de periodo corto marca SARA y modelo SL06 es una
estacioacuten robusta y compacta Posee un registrador de datos de 3 canales
(Z E-O y N-S) y accesorios integrados Su sensibilidad es desde 45Hz
Opera bajo dominio del sistema operativo ARM Linux La principal
ventaja es que demanda poco consumo de energiacutea (lt 3 Wats)
Foto Ndeg 3 Estacioacuten siacutesmica SARA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
15
313 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO TITAacuteN
Dado a su antiguumledad este tipo de instrumento posee los accesorios
como el sensor el digitalizador y el disco duro externos (Fotos Ndeg 4 y Ndeg
5) Esta estacioacuten opera con discos de almacenamiento SCSI modelo
LGIT registradores Minititan 3XT GPS titan y sensores Marc Products de
periodo corto (sensibilidad desde 1 Hz)
Ademaacutes tambieacuten se empleoacute una estacioacuten cuasi banda ancha marca Titan
que operoacute con un sensor Noemax-0017 (sensibilidad desde 01 Hz)
registrador Minititan 3XT y GPS marca Titan
Foto Ndeg 4 Sismoacutemetro TITAN y Disco Duro
Foto Ndeg 5 Sensor siacutesmico Marc Products cables y conectores de la estacioacuten Titan
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
16
40 TRABAJO DE CAMPO
41 LOGIacuteSTICA
El trabajo de campo tuvo como centro de operaciones la ciudad de
Chivay Asiacute todas las jornadas de trabajo iniciaban y terminaban en esta
ciudad Para este propoacutesito se contoacute con una camioneta 4x4 modelo
Hilux 1995 (Foto Ndeg 6) la cual en ocasiones tuvo que hacer maacutes de un
viaje hacia las zonas de trabajo para transportar al personal
Asimismo la Municipalidad Distrital de Chivay apoyoacute con 11 ayudantes
de campo por un diacutea quienes transportaron las bateriacuteas paneles solares
y demaacutes accesorios
Foto Ndeg 6 Camioneta HiLux que se empleoacute para la instalacioacuten de la RESITESA Al fondo El Hotel de Taya donde se instaloacute la estacioacuten TAY
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
17
50 PROCESAMIENTO
El procesamiento de la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones que
conforman la RESITESA se realizoacute en dos etapas
La primera etapa consistioacute en recuperar la data siacutesmica que fue almacenada en
el disco duro de las estaciones siacutesmicas en campo la segunda etapa se realizoacute
en laboratorio y consistioacute en efectuar cambios de formato y la confeccioacuten de la
base de datos
51 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN CAMPO
Cada una de las estaciones siacutesmicas posee teacutecnicas propias de descarga
o recuperacioacuten de data siacutesmica Asiacute tenemos
511 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES SARA
Estas estaciones tienen una capacidad de almacenamiento de 2 Gb a 24
bits de resolucioacuten Asiacute que requieren de un backup mensual Para este
proceso se emplean comandos Telnet y FTP
- Se conecta una Lap Top o CPU a la caja SARA mediante cable serial
- Empleando consolas DOS y mediante comandos telnet y ftp se accede
a la estacioacuten siacutesmica para detener el sistema de registro
ftp 16416121150
root
SLGPROgtstp
- Se accede al directorio de almacenamiento y se descarga la data
siacutesmica
mntcfSLGEVTgtmget 2009
- Finalmente se reinicia el sistema de adquisicioacuten de datos
SLGPROgtsrt ndashd DIG_SA2 ndashc CHA_SA2 ndashtag ndasht root ndashu 2 amp
512 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES GURALP
Estas estaciones poseen una capacidad de almacenamiento de 8 Gb
Esta capacidad podriacutea cubrir cerca de dos meses de registro
Para la recuperacioacuten de data siacutesmica se emplean un disco externo con el
cual se procede de la siguiente manera
- Se apaga la estacioacuten siacutesmica
- Se conecta el disco externo a la estacioacuten y a la fuente de alimentacioacuten
- Se enciende la estacioacuten siacutesmica Las estaciones GURALP 6TD
poseen un sistema automaacutetico de descarga
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
18
- Finalizada la descarga se apaga tanto la estacioacuten como el disco
externo
- Se desconecta el disco externo y se enciende la estacioacuten siacutesmica
513 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES TITAN
Este tipo de estaciones posee discos de almacenamiento externo Asiacute
que para recuperar la informacioacuten se requiere reemplazar el disco
utilizado por uno vaciacuteo Para este proceso se requiere apagar el equipo
antes de efectuar el cambio de disco y reiniciar la estacioacuten
52 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN GABINETE
Debido a que la data siacutesmica fue adquirida con diferentes tipos de
equipos la data siacutesmica tambieacuten fue registrada con diferentes formatos
Asiacute por ejemplo las estaciones SARA generan data en formato seisan
las estaciones GURALP generan data en formato cgf sac seisan etc y
las estaciones TITAN generan data en formato SAC En este contexto es
necesario que la toda data siacutesmica adquirida se encuentre en un solo
formato de lectura Para tal efecto se utilizaron los programas de
transformacioacuten de data sac2asc cgf2sac sei2asc asc2sac etc que
se distribuyen con ciertas restricciones en internet
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
19
60 ANAacuteLISIS
El anaacutelisis de las sentildeales siacutesmicas registradas por la RESITESA se efectuoacute
tanto en el dominio del tiempo como en dominio de las frecuencias
Considerando la gran cantidad de informacioacuten para la elaboracioacuten de este
informe se optoacute por analizar la data comprendida entre junio a agosto de 2009
y registrada en la estacioacuten SAB04
61 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE TIEMPO
El anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio del tiempo se realizoacute con
el programa llamado SAC (Seismic Analisys Code) Este programa se
desarrolla en plataforma Linux es de libre distribucioacuten y se puede
descolgar de la siguiente direccioacuten
httpwwwirisedumanualssacSAC_Home_Mainhtml
Este programa requiere la confeccioacuten de scrips o pequentildeos programas y
macros que permiten administrar la data siacutesmica a criterio del analista
Con ayuda del SAC se ha medido los tiempos de llegada de las ondas P
y S y la coda (C) de las sentildeales siacutesmicas (Fig Ndeg 5)
Fig Ndeg 5 Sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 La amplitud estaacute dada en cuentas y la duracioacuten estaacute dada en segundos
62 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
Para efectuar el anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio de las
frecuencias se ha empleado el programa VOLCANALISIS Este programa
fue desarrollado en el proyecto europeo VOLUME (2006-2008) del cual
formoacute parte el INGEMMET
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
20
El VOLCANALISIS tiene incorporado el algoritmo matemaacutetico FFT (Fast
Fourier Transform) con el cual se hace la transformacioacuten de la onda
siacutesmica del dominio del tiempo al dominio de las frecuencias El resultado
de esta transformacioacuten es un espectro de frecuencias en el cual se
identifican principalmente tres tipos de frecuencias la frecuencia inicial
(Fi) la frecuencia pico (Fp) y la frecuencia final (Ff) del la sentildeal siacutesmica
(Fig Ndeg 6)
Fig Ndeg 6 Espectro de la sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 Se observan los tres tipos de frecuencias principales (Fi Fp y Ff) que se registran de las sentildeales volcaacutenicas
63 ESTIMACIOacuteN DE LA ENERGIacuteA
Para estimar la energiacutea de las sentildeales siacutesmicas se ha empleado el
programa VOLCANALISIS Mediante este programa se delimita la sentildeal
siacutesmica con una ventana de tiempo y se calcula la energiacutea de la onda
siacutesmica (Fig Ndeg 7) Este caacutelculo se realiza mediante la siguiente
expresioacuten
inta2 dt
Donde a es la amplitud de la sentildeal siacutesmica y dt es el paso de muestreo
Fig Ndeg 7 Ejemplo del caacutelculo de la energiacutea mediante el programa VOLCANALISIS
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
21
Por otro lado se ha estimado la energiacutea a toda la data siacutesmica registrada
en la estacioacuten SAB04 Esta estimacioacuten se realizoacute con un programa
desarrollado en fortran (proporcionado por el Dr J-P Metaxiaacuten del IRD y
acondicionado por el suscrito para el volcaacuten Sabancaya) y compilado en
la versioacuten de fortran 77
f77 -g nombre_programaf -o nombre_programaexe
Con esta compilacioacuten se genera un archivo llamado
nombre_programaexe el cual al ser invocado ejecuta las diferentes
oacuterdenes que se ha indicado en el programa
nombre_programaexe
Este programa calcula la energiacutea promedio para ventanas de tiempo de
10 segundos La ecuacioacuten matemaacutetica que gobierna este programa fue
desarrollada para calcular la energiacutea elaacutestica considerando una fuente
isotroacutepica y un semiespacio homogeacuteneo (Boatwright 1980)
Esiacutesmica = 2πr2 ρtierra Ctierra 1A intS2 U(t)2 dt
Donde ρtierra es la densidad del volcaacuten Ctierra es la velocidad de onda P
U es la velocidad de la partiacutecula S es la correccioacuten por respuesta de
sitio y A es la correccioacuten por atenuacioacuten Por simplicidad tanto S como
A fueron igualadas a 1 (Johnson 2005)
Para la data presentada en este informe se realizoacute una discriminacioacuten de
los sismos tectoacutenicos con Ts-Tpmayores a 20 s Debido a que el
instrumento utilizado en la estacioacuten SAB04 fue una Guralp 6TD se
empleoacute la sensibilidad de 800 Vms
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
22
70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS
Auacuten cuando se instaloacute 11 estaciones alrededor del complejo volcaacutenico eacutestas
no estuvieron operativas durante todo el periodo debido a los diversos
problemas teacutecnicos descritos en el iacutetem 2 Es asiacute que para construir la base de
datos de los sismos registrados en la zona solamente se consideroacute el periodo
comprendido entre mayo y julio de 2009 tiempo durante el cual estuvieron
operativas 3 a maacutes estaciones siacutesmicas
Por tanto para el procesamiento y localizacioacuten de los sismos correspondientes
al periodo mayo a julio del 2009 se ha seguido el siguiente procedimiento
a) Se recopiloacute toda la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones
instaladas durante el periodo de estudio
b) Se realizoacute la seleccioacuten de sismos locales con tiempos de arribo de las ondas
P y S menores e iguales a 50 segundos (Ts-Tple50 s) registrados en 3 o
maacutes estaciones tomando como base las estaciones Hualca Hualca (HUA) y
Sabancaya 4 (SAB4)
c) Del total de sismos seleccionados se generoacute una base de datos de 150
sismos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
d) El paso siguiente fue utilizar un programa de localizacioacuten para la lectura de
los tiempos de arribo de las ondas P y S y su posterior localizacioacuten
hipocentral
71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN
El programa de procesamiento utilizado en el presente estudio es el
SEISAN versioacuten 821 (Havskov and Ottemoller 2009) y con el apoyo del
programa de localizacioacuten Hypocenter (Lienert 1986) Este programa
similar a otros utiliza como datos de entrada el nombre coordenadas
geograacuteficas (latitud y longitud) y elevacioacuten de las estaciones siacutesmicas
ademaacutes de la lectura de los tiempos de arribo de las ondas P y S la
duracioacuten total del sismo una relacioacuten de velocidad (VpVs) un modelo
de velocidad y la ecuacioacuten para el caacutelculo de la magnitud de duracioacuten
(Md)
72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD
En la actualidad en el Peruacute no se han realizado modelos reales que
permitan conocer la distribucioacuten de la velocidad de las ondas en el
interior de la corteza a nivel local y mucho menos en zonas volcaacutenicas
como el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca es por
ello que se opta por evaluar diferentes modelos a fin de seleccionar el
que resuelva mejor los paraacutemetros hipocentrales de los sismos los
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
23
mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
24
80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
25
812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
26
Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
28
para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
29
Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
30
Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
31
83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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Minero y Metaluacutergico INGEMMET Informe teacutecnico 24 p
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
4
RESUMEN El estrato volcaacuten Sabancaya (16deg13rsquoS 71deg51rsquo O 5980 msnm) se encuentra ubicado
en la Provincia de Caylloma Departamento de Arequipa Su uacuteltima manifestacioacuten
eruptiva fue de tipo vulcaniana y freatomagmaacutetica y se produjo entre 1988 a 1998 En
un radio de 20 km se ubican los principales poblados de la zona que concentran maacutes
de 15 mil habitantes Asiacute tambieacuten proacuteximo a sus flancos Norte y Oeste se encuentra
el canal de riego del proyecto Majes Este proyecto y la actividad turiacutestica del Colca
seriacutean seriamente afectados ante una erupcioacuten de este volcaacuten
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual en el valle del Colca y de
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya en este volcaacuten se instaloacute una Red
Siacutesmica Temporal compuesta por 11 estaciones siacutesmicas Esta red estuvo conformada
por 2 estaciones de banda ancha marca Guralp 6TD 1 estacioacuten de banda cuasi ancha
marca Titaacuten 4 estaciones de periodo corto marca Titan y 3 estaciones de periodo
corto marca Sara 9 de estas estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA
SAB1 y CAJ1) operaron durante un mes y soacutelo 2 estaciones (SAB02 y SAB04)
funcionaron hasta marzo y abril del 2010 respectivamente
Para la confeccioacuten de este informe se presentan los resultados de los anaacutelisis en los
dominios de tiempo y frecuencias aplicados a la data registrada por la estacioacuten SAB04 De
estos anaacutelisis se han identificado ondas siacutesmicas de muy baja frecuencia (12 x 10-5 Hz)
que estariacutea asociados a efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias
centradas en 55 Hz y que estariacutean asociadas a flujos de masas de viento ondas de alta
frecuencia (gt de 20 Hz) y muy corta duracioacuten (aproximadamente lt 3 s) que estariacutean
asociadas al rompimiento del casquete glaciar y sentildeales asociadas a pequentildeos lahares
(frecuencias entre 0 y 20 Hz) Asiacute mismo se han registrado sismos de tipo tectoacutenico yo
volcano-tectoacutenico Esta sismicidad tectoacutenica fue distribuida en 5 escalas de diferencias de
tiempos de arribo de las ondas P y S (Ts-Tp) Asiacute de un total de 11066 eventos siacutesmicos
analizados el 815 corresponde a la escala de 0 a 25 s el 148 le corresponde a la
Ts-Tp de 26 s a 50 s el 29 le corresponde a la escala de 51 s a 100 s el 06
corresponde a la escala de 101 s a 200 s y el 04 le corresponde a la escala de maacutes
de 201 s
Por otro lado se realizado una estimacioacuten de la energiacutea para la data registrada en la
estacioacuten SAB04 La energiacutea calculada se encuentra por debajo de 1 mega joule (MJ)
Este paraacutemetro seraacute establecido como umbral de comparacioacuten para futuros trabajos
siacutesmicos en el volcaacuten Sabancaya
Asiacute mismo se ha realizado la localizacioacuten hipocentral de 150 sismos locales que
fueron registrados en al menos tres estaciones siacutesmicas La distribucioacuten hipocentral de
la sismicidad se encuentra centrada hacia el sector Norte y NNO del Volcaacuten Hualca
Hualca y miacutenimamente en el volcaacuten Sabancaya Asimismo estos sismos ocurrieron a
profundidades superficiales menores a 145 km y con magnitudes entre 04 y 29 Md
Los resultados obtenidos de la distribucioacuten de los sismos sentildealan una sismicidad
superficial asociada principalmente a los diferentes sistemas de fallamiento tectoacutenico
de la zona Asiacute mismo una comparacioacuten con algunos trabajos siacutesmicos anteriores
efectuados en este volcaacuten indicariacutean una estabilidad en la sismicidad del Sabancaya
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
5
SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA AREQUIPA
PERIODO 2009 ndash 2010
10 INTRODUCCIOacuteN
Este trabajo presenta los resultados preliminares del anaacutelisis de las sentildeales
siacutesmicas registradas por la Red Siacutesmica Temporal instalada en el volcaacuten
Sabancaya Si bien esta red siacutesmica compuesta por 11 estaciones operoacute entre
mayo 2009 y abril 2010 solo 2 cumplieron con este periodo de registro pues las
demaacutes estaciones tuvieron que ser retiradas del campo por razones de liacutemite de
tiempo de internamiento temporal o por mal funcionamiento Sin embargo con la
data obtenida por esta red siacutesmica a pesar de ciertas limitaciones se han
efectuado anaacutelisis en los dominios del tiempo y de las frecuencias distribucioacuten
siacutesmica en funcioacuten de rangos de Ts-Tp y localizaciones hipocentrales
El desarrollo de este trabajo se describe en 9 capiacutetulos ordenados de la
siguiente manera 1) La primera parte describe los aspectos generales tales
como los antecedentes la ubicacioacuten de la zona de estudio la geomorfologiacutea
vulcanologiacutea y riesgos geoloacutegicos el marco tectoacutenico los trabajos anteriores y
los objetivos de este estudio 2) La segunda parte describe la red sismica
temporal del Sabancaya Se describe la distribucioacuten y caracteriacutesticas principales
de las estaciones siacutesmicas Guralp Sara y Titan 3) La tercera parte trata del
trabajo de campo y la logiacutestica empleada 4) La cuarta parte se ocupa del
procesamiento tanto en campo como en gabinete 5) En la quinta parte se
describe los meacutetodos utilizados para el anaacutelisis de la data siacutesmica 6) La sexta
parte se describe el procesamiento y los programas utilizados para la
localizacioacuten hipocentral de los sismos y el caacutelculo de la magnitud 7) En la seacutetima
parte se presentan los resultados asiacute pues se describe la sismicidad del
volcaacuten Sabancaya se hace una diferenciacioacuten de tipos de sentildeales siacutesmicas tales
como ondas de muy baja frecuencia ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas de alta
frecuencia y otro tipo de sentildeales Asimismo se hace una subclasficacioacuten de los
sismos tectoacutenicos en funcioacuten de sus tiempos de arribo Ts-Tp mediante rangos
sismos con Ts-Tplt 25 s sismos con 26 s lt TS-TPlt 50 s sismos con 51 s lt
Ts-Tplt 100 s sismos con 101 s lt Ts-Tplt 200 s y sismos con Ts-Tpgt 200 s
Tambieacuten se hace una distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica se describe la
localizacioacuten de los sismos la distribucioacuten de la sismicidad en superficie en
profundidad y se explica su relacioacuten con la tectoacutenica local 8) En la octava parte
se discuten los resultados obtenidos y se plantean algunas diferencias de la
sismicidad con trabajos anteriores y 9) Finalmente en la novena parte se
mencionan las conclusiones a las que se ha llegado con este estudio y se
menciona la bibliografiacutea que ha servido de apoyo a la confeccioacuten de este
informe
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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20 ASPECTOS GENERALES
21 ANTECEDENTES
La ejecucioacuten del estudio siacutesmico del volcaacuten Sabancaya estuvo planificada
en el Plan Operativo Institucional del INGEMMET para el antildeo 2009 (POI-
2009) El plan inicial se realizoacute sobre la base de 6 sismoacutegrafos 2 de banda
ancha y 4 de periodo corto de propiedad del INGEMMET El IRD mediante
el proyecto VOLUME estaba ejecutando algunos trabajos sismoloacutegicos en
el Peruacute en ese contexto el suscrito se contactoacute con el responsable y le
solicitoacute en preacutestamo seis estaciones siacutesmicas digitales de periodo corto En
total se reunieron 11 estaciones siacutesmicas que conforman la Red Siacutesmica
Temporal del volcaacuten Sabancaya (RESITESA)
22 UBICACIOacuteN DE LA ZONA DE ESTUDIO
El estrato-volcaacuten Sabancaya (194100 S 8252000 E 5980 msnm) se
encuentra ubicado en la Provincia de Caylloma Departamento de
Arequipa a 80 km al Oeste de la ciudad de Arequipa (Fig Ndeg 1) Ademaacutes
pertenece a la Zona Volcaacutenica Central (ZVC Sebrier y Soler 1991) de los
Andes de Sudameacuterica
Fig Ndeg 1 Mapa de ubicacioacuten del volcaacuten Sabancaya
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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23 GEOMORFOLOGIacuteA VULCANOLOGIacuteA Y RIESGOS GEOLOacuteGICOS
El volcaacuten Sabancaya se encuentra flanqueado por los volcanes Ampato al
SO y Hualca Hualca al NNO conformando el complejo volcaacutenico Ampato-
Sabancaya-Hualca-Hualca Este complejo volcaacutenico se formoacute entre el
Mioceno tardiacuteo y el Cuaternario inferior (Bulmer et al 1998) Los sectores
este sur y oeste de este complejo volcaacutenico (entre 4000 a 4500 msnm)
presentan un relieve casi plano Por el contrario el sector Norte el relieve
es muy accidentado debido a la presencia del cantildeoacuten del riacuteo Colca Hacia
el sector NE del Sabancaya se encuentra el pueblo de Maca pueblo ha
sufrido el embate de movimientos teluacutericos como consecuencia del
emplazamiento de una falla geoloacutegica que cruzariacutea el cantildeoacuten del Colca
La cumbre del complejo volcaacutenico Ampato ndash Sabancaya ndash Hualca ndash Hualca
estaacute cubierta por glaciares de algunas decenas de espesor En las cotas
bajas el volcaacuten Sabancaya presenta emplazamientos de coladas de lava
de apariencia joven auacuten no datadas y que representan a 14 a 16 eventos
efusivos (Fiacutedel et al 1997)
La uacuteltima crisis eruptiva del Sabancaya (1988 al 1997) fue de tipo
vulcaniano y freatomagmaacutetico con emisiones fumaroacutelicas de ceniza y
lapilly (Steinmueller y Zavala 1997) Actualmente presenta una leve
actividad fumaroacutelica que se disipa raacutepidamente con el viento y no es
apreciable a distancia
En las proximidades del Sabancaya se han asentado diversos pueblos que
albergan a maacutes de 36 mil habitantes en un radio de 30 km Los riesgos que
presenta este volcaacuten son caiacuteda de piroclaacutesticos flujos piroclaacutesticos y
lahares Asiacute mismo importantes obras civiles como canales y tuacuteneles de
irrigacioacuten del proyecto Majes la central hidroeleacutectrica de Lluta el sistema
vial Chivay ndash Cabaconde ndash Huambo Arequipa ndash Chivay ndash Cusco Arequipa
ndash Caylloma ndash Orcopampa ndash Arcata carreteras vecinas y el sistema turiacutestico
del Colca pueden ser afectados
24 MARCO TECTOacuteNICO
La regioacuten del volcaacuten Sabancaya presenta un reacutegimen tectoacutenico muy
complejo los mismos que se reflejan por la presencia de sistemas de fallas
Huanca e Ichupampa (Huamaacuten 1995 Mering et al 1996) orientadas en
direccioacuten Noroeste-Sureste (NO-SE) y buzamiento hacia el SO el sistema
de fallas Huambo-Cabanaconde representadas por las fallas Trigal
Solarpampa y Solarpampa1 (Seacutebrier et a 1985 Huamaacuten 1995)
orientadas en direccioacuten E-O y buzamiento hacia el Sur ademaacutes del
lineamiento Sepina que llega a cortar el volcaacuten Sabancaya y la falla
Ichupampa (Fig Ndeg 2A) Las observaciones estructurales realizadas por
Mering et al (1996) Huamaacuten (1995) y Seacutebrier et a (1985) son
concordantes con los mecanismos de ruptura obtenidos a partir de los
mecanismos focales de 6 sismos de magnitud mayor o igual a 50 grados
(Mbge50) analizados por Antayhua et al (2002) y Claire (2007) entre los
antildeos 1991 y 2002 (Fig Ndeg 2B)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(B)
(A)
Fig 2 (A) Distribucioacuten de los principales sistemas de fallas y lineamientos identificados por Huamaacuten (1995) y Seacutebrier et al (1995) (B) se presenta los
sistemas de fallas y sus respectivos mecanismos de ruptura obtenidos a partir de los mecanismos focales de sismos con magnitudes Mbge50 ocurridos
entre 1991 y 2002 (tomado de Claire 2007)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
9
25 TRABAJOS ANTERIORES
En la regioacuten del volcaacuten Sabancaya se realizaron algunos estudios de
caraacutecter geoloacutegico teacutectonico y siacutesmico los cuales se resumen a
continuacioacuten
- Vicente et al (1979) realizaron la descripcioacuten de la geologiacutea de Arequipa
y el valle del Colca En este estudio mencionan que esta regioacuten estaacute
conformada por afloramientos de rocas de edad Mesozoica y Cenozoica
con unidades discontinuas que descansan sobre un basamento
Precaacutembrico
- Huamaacuten R (1988) hace un anaacutelisis de imaacutegenes SPOT y fotografiacuteas
aeacutereas evidenciando cambios teacutermicos en el craacuteter del volcaacuten
- Chorowicz et al (1992) profundizaron los estudios de Vicente et al
(1979) y menciona que el extremo Este de la Cordillera Occidental estaacute
compuesto de rocas volcaacutenicas y volcanoclaacutesticas constituidas de capas
de ignimbritas pertenecientes al Grupo Tacaza del Mioceno Inferior
ademaacutes sobreyaciendo a este grupo se distinguen lavas andesiacuteticas
daciacuteticas y capas ignimbriacuteticas del grupo Barroso del Plioceno-
Cuaternario representado principalmente por el volcaacuten Sabancaya
- Rodriacuteguez y Huamaacuten (1992) realizaron la localizacioacuten y anaacutelisis de 131
sismos registrados durante el periodo 1990-1993 Los resultados
mostraron que estos sismos estriacutean asociados a deformacioacuten tectoacutenica
local
- Huamaacuten (1995) analizando imaacutegenes de sateacutelite Landsat MSS y
observaciones de campo identificoacute importante deformacioacuten tectoacutenica
regional y local representada principalmente por los sistemas de fallas
Huanca Ichupampa y el sistema Huambo-Cabanaconde todas ubicadas
en el extremo NE SO y Norte del volcaacuten Sabancaya
- Gonzaacuteles et al (1996) analizaron la actividad siacutesmica registrada en el
volcaacuten Sabancaya entre los antildeos 1990 y 1994 En total localizaron 44
sismos en los extremos N y NE del volcaacuten Hualca Hualca y a
profundidades menores a 9 km y estariacutean asociados con la tectoacutenica
local
- Mering et al (1996) realizaron trabajos complementarios en la regioacuten del
volcaacuten Sabancaya utilizando para ello imaacutegenes satelitales SPOT y
Landsat MSS e identifica nuacutemeros lineamientos ubicados al N y NE del
volcaacuten Sabancaya
- Bulmer et al (1998) analizaron la actividad volcaacutenica y tectoacutenica del
Sabancaya utilizando imaacutegenes de sateacutelites Radarsat Landsat TM y las
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
10
observaciones de campo respectivos Los resultados iniciales de dichos
anaacutelisis permitieron conocer la historia geoloacutegica del volcaacuten Sabancaya
- Antayhua (2002) analiza la sismicidad de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya ocurrida durante el periodo 1991-1993 y los sismos de
magnitud moderada Maca (1991) Sepina (1992) y Cabanaconde (2002)
Similar a otros estudios de sismicidad eacutesta fue asociada a actividad
tectoacutenica local
- Antayhua y Tavera (2002) hace un anaacutelisis siacutesmico sobre sismogramas
obtenidos durante la crisis eruptiva del Sabancaya Indica que durante la
crisis se registraron sentildeales de tipo Tipo-A Tipo-B Periodo largo (LP)
Explosiones y Tremores
- Pitchard (2003) realizoacute estudios de deformacioacuten utilizando la teacutecnica
InSAR El resultado obtenido permite identificar una anomaliacutea de
deformacioacuten al NE del volcaacuten Hualca Hualca probablemente asociado al
proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya
- Gerbe M-C and Thouret J-C (2004) hacen un anaacutelisis petrogeneacutetico del
magma del uacuteltimo proceso eruptivo del Sabancaya
- Ocola L y Goacutemez J-C (2005) evaluaron los peligros potenciales que
podriacutean ocurrir en el valle de Colca ademaacutes de mejorar la caracterizacioacuten
de los indicadores de peligrosidad
- Claire D (2007) Realizoacute un anaacutelisis sismotectoacutenico detallado del valle del
Colca evidenciando que los mecanismos de ruptura coinciden totalmente
con la disposicioacuten de los principales sistemas de fallas reconocidas en el
valle del Colca
- Gonzaacuteles et al (2009) utilizando la teacutecnica de InSAR identificaron 2
anomaliacuteas de deformacioacuten ubicados al Oeste (O) del volcaacuten Hualca
Hualca estas anomaliacuteas estaacuten delimitadas por las fallas Solarpampa y
Solarpampa 1 y podriacutean estar asociados a la ocurrencia de sismos de
magnitud moderada
- Alcalaacute y otros (2009) hace un anaacutelisis del retroceso glaciar del complejo
Ampato-Sabancaya-Hualca Hualca Basado en dataciones cosmogeacutenicas 36Cl sobre depoacutesitos de secuencias de morrenas calculoacute que este
complejo se quedariacutea sin casquete glaciar para el antildeo 2065
- Zavala et al (2010) abordaron los temas de riesgo geoloacutegico e incluyen
una evaluacioacuten conjunta de los distritos de Lari Madrigal y Maca
Inicialmente realizan un alcance de los antecedentes geodinaacutemicos sobre
deslizamientos ocurridos en el aacuterea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Actualmente el INGEMMET estaacute realizando un estudio geoloacutegico
detallado del complejo Ampato-Sabancaya-Hualca Hualca
26 OBJETIVOS DE ESTE ESTUDIO
Este estudio se ha realizado en funcioacuten de los siguientes objetivos
- Conocer la sismicidad de la zona del valle del Colca en el periodo 2009-
2010
- Realizar la caracterizacioacuten siacutesmica del volcaacuten Sabancaya para elaborar
una liacutenea base sobre la cual se implementaraacute un sistema de vigilancia
- Determinar y analizar la distribucioacuten de los sismos en superficie en
profundidad y correlacionarlo con la tectoacutenica local
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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30 LA RED SIacuteSMICA TEMPORAL DEL SABANCAYA (RESITESA)
La Red Siacutesmica Temporal del volcaacuten Sabancaya (RESITESA) estuvo
compuesta por 11 estaciones siacutesmicas digitales (Cuadro Ndeg 1) La Fig Ndeg 3
muestra el periodo de operatividad de la RESITESA Asimismo se muestra con
color verde las estaciones TITAN que fueron prestadas por VOLUME (IRD) en
color rojo las estaciones tipo SARA y en color amarillo las estaciones GURALP
El corto periodo de registro de algunas estaciones siacutesmicas se debieron a las
siguientes causas permiso de internamiento temporal agotado (estaciones
TITAN) y fallas teacutecnicas en su funcionamiento (estaciones SARA)
Cuadro Ndeg 1 Principales caracteriacutesticas de las estaciones siacutesmicas de la RESITESA
Estacioacuten Coordenadas WGS84 Elevacioacuten
(msnm)
Tipo sismoacutegrafo
Localidad Longitud Latitud
CBN 181247 8270988 3342 Titan Cabanaconde
TAY 186621 8227276 3373 Titan Taya
CAJ1 202186 8246486 4460 Titan Sallalli
HUA 192531 8264698 4696 Sara V Hualca Hualca
CHV1 180150 8255127 4390 Titan Laguna Mucurca
SAB1 193249 8253300 5578 Sara V Sabancaya
SAB3 194889 8251768 5547 Titan V Sabancaya
SAB2 194237 8251778 5505 Guralp V Sabancaya
AMP 194237 8248945 5271 Titan V Ampato
CLR 222778 8272464 Titan Calera
SAB4 195843 8252061 5358 Guralp V Sabancaya
Fig Ndeg 3 Periodos de operatividad de las estaciones siacutesmicas que conformaron la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
13
31 DISTRIBUCIOacuteN DE ESTACIONES SIacuteSMICAS
Las estaciones siacutesmicas de la RESITESA fueron instaladas sobre la base
de tres aacutereas de investigacioacuten Asiacute se buscoacute conocer la sismicidad de
orden regional de orden local y de orden volcaacutenico La Fig Ndeg 4 muestra
la distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la
RESITESA
Fig Ndeg 4 Distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la RESITESA instalada alrededor del complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya-Hualca-Hualca
311 ESTACIOacuteN DE BANDA ANCHA GURALP
Es una estacioacuten siacutesmica triaxial (Z N-S y E-O) de banda ancha
(sensibilidad desde 0033 Hz) Esta estacioacuten (Foto Ndeg 2) calibra los
tiempos de registro con un GPS tipo CMG cuya antena se extiende
varios metros desde la estacioacuten Tiene los accesorios como el
digitalizador disco de almacenamiento etc integrados En total posee
un peso de 27 kg Ademaacutes esta estacioacuten posee un disco externo para la
recuperacioacuten (back up) de la data siacutesmica
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Foto Ndeg 2 Estacioacuten siacutesmica Guralp
312 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO SARA
El sismoacutemetro de periodo corto marca SARA y modelo SL06 es una
estacioacuten robusta y compacta Posee un registrador de datos de 3 canales
(Z E-O y N-S) y accesorios integrados Su sensibilidad es desde 45Hz
Opera bajo dominio del sistema operativo ARM Linux La principal
ventaja es que demanda poco consumo de energiacutea (lt 3 Wats)
Foto Ndeg 3 Estacioacuten siacutesmica SARA
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313 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO TITAacuteN
Dado a su antiguumledad este tipo de instrumento posee los accesorios
como el sensor el digitalizador y el disco duro externos (Fotos Ndeg 4 y Ndeg
5) Esta estacioacuten opera con discos de almacenamiento SCSI modelo
LGIT registradores Minititan 3XT GPS titan y sensores Marc Products de
periodo corto (sensibilidad desde 1 Hz)
Ademaacutes tambieacuten se empleoacute una estacioacuten cuasi banda ancha marca Titan
que operoacute con un sensor Noemax-0017 (sensibilidad desde 01 Hz)
registrador Minititan 3XT y GPS marca Titan
Foto Ndeg 4 Sismoacutemetro TITAN y Disco Duro
Foto Ndeg 5 Sensor siacutesmico Marc Products cables y conectores de la estacioacuten Titan
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40 TRABAJO DE CAMPO
41 LOGIacuteSTICA
El trabajo de campo tuvo como centro de operaciones la ciudad de
Chivay Asiacute todas las jornadas de trabajo iniciaban y terminaban en esta
ciudad Para este propoacutesito se contoacute con una camioneta 4x4 modelo
Hilux 1995 (Foto Ndeg 6) la cual en ocasiones tuvo que hacer maacutes de un
viaje hacia las zonas de trabajo para transportar al personal
Asimismo la Municipalidad Distrital de Chivay apoyoacute con 11 ayudantes
de campo por un diacutea quienes transportaron las bateriacuteas paneles solares
y demaacutes accesorios
Foto Ndeg 6 Camioneta HiLux que se empleoacute para la instalacioacuten de la RESITESA Al fondo El Hotel de Taya donde se instaloacute la estacioacuten TAY
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17
50 PROCESAMIENTO
El procesamiento de la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones que
conforman la RESITESA se realizoacute en dos etapas
La primera etapa consistioacute en recuperar la data siacutesmica que fue almacenada en
el disco duro de las estaciones siacutesmicas en campo la segunda etapa se realizoacute
en laboratorio y consistioacute en efectuar cambios de formato y la confeccioacuten de la
base de datos
51 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN CAMPO
Cada una de las estaciones siacutesmicas posee teacutecnicas propias de descarga
o recuperacioacuten de data siacutesmica Asiacute tenemos
511 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES SARA
Estas estaciones tienen una capacidad de almacenamiento de 2 Gb a 24
bits de resolucioacuten Asiacute que requieren de un backup mensual Para este
proceso se emplean comandos Telnet y FTP
- Se conecta una Lap Top o CPU a la caja SARA mediante cable serial
- Empleando consolas DOS y mediante comandos telnet y ftp se accede
a la estacioacuten siacutesmica para detener el sistema de registro
ftp 16416121150
root
SLGPROgtstp
- Se accede al directorio de almacenamiento y se descarga la data
siacutesmica
mntcfSLGEVTgtmget 2009
- Finalmente se reinicia el sistema de adquisicioacuten de datos
SLGPROgtsrt ndashd DIG_SA2 ndashc CHA_SA2 ndashtag ndasht root ndashu 2 amp
512 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES GURALP
Estas estaciones poseen una capacidad de almacenamiento de 8 Gb
Esta capacidad podriacutea cubrir cerca de dos meses de registro
Para la recuperacioacuten de data siacutesmica se emplean un disco externo con el
cual se procede de la siguiente manera
- Se apaga la estacioacuten siacutesmica
- Se conecta el disco externo a la estacioacuten y a la fuente de alimentacioacuten
- Se enciende la estacioacuten siacutesmica Las estaciones GURALP 6TD
poseen un sistema automaacutetico de descarga
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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- Finalizada la descarga se apaga tanto la estacioacuten como el disco
externo
- Se desconecta el disco externo y se enciende la estacioacuten siacutesmica
513 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES TITAN
Este tipo de estaciones posee discos de almacenamiento externo Asiacute
que para recuperar la informacioacuten se requiere reemplazar el disco
utilizado por uno vaciacuteo Para este proceso se requiere apagar el equipo
antes de efectuar el cambio de disco y reiniciar la estacioacuten
52 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN GABINETE
Debido a que la data siacutesmica fue adquirida con diferentes tipos de
equipos la data siacutesmica tambieacuten fue registrada con diferentes formatos
Asiacute por ejemplo las estaciones SARA generan data en formato seisan
las estaciones GURALP generan data en formato cgf sac seisan etc y
las estaciones TITAN generan data en formato SAC En este contexto es
necesario que la toda data siacutesmica adquirida se encuentre en un solo
formato de lectura Para tal efecto se utilizaron los programas de
transformacioacuten de data sac2asc cgf2sac sei2asc asc2sac etc que
se distribuyen con ciertas restricciones en internet
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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60 ANAacuteLISIS
El anaacutelisis de las sentildeales siacutesmicas registradas por la RESITESA se efectuoacute
tanto en el dominio del tiempo como en dominio de las frecuencias
Considerando la gran cantidad de informacioacuten para la elaboracioacuten de este
informe se optoacute por analizar la data comprendida entre junio a agosto de 2009
y registrada en la estacioacuten SAB04
61 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE TIEMPO
El anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio del tiempo se realizoacute con
el programa llamado SAC (Seismic Analisys Code) Este programa se
desarrolla en plataforma Linux es de libre distribucioacuten y se puede
descolgar de la siguiente direccioacuten
httpwwwirisedumanualssacSAC_Home_Mainhtml
Este programa requiere la confeccioacuten de scrips o pequentildeos programas y
macros que permiten administrar la data siacutesmica a criterio del analista
Con ayuda del SAC se ha medido los tiempos de llegada de las ondas P
y S y la coda (C) de las sentildeales siacutesmicas (Fig Ndeg 5)
Fig Ndeg 5 Sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 La amplitud estaacute dada en cuentas y la duracioacuten estaacute dada en segundos
62 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
Para efectuar el anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio de las
frecuencias se ha empleado el programa VOLCANALISIS Este programa
fue desarrollado en el proyecto europeo VOLUME (2006-2008) del cual
formoacute parte el INGEMMET
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El VOLCANALISIS tiene incorporado el algoritmo matemaacutetico FFT (Fast
Fourier Transform) con el cual se hace la transformacioacuten de la onda
siacutesmica del dominio del tiempo al dominio de las frecuencias El resultado
de esta transformacioacuten es un espectro de frecuencias en el cual se
identifican principalmente tres tipos de frecuencias la frecuencia inicial
(Fi) la frecuencia pico (Fp) y la frecuencia final (Ff) del la sentildeal siacutesmica
(Fig Ndeg 6)
Fig Ndeg 6 Espectro de la sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 Se observan los tres tipos de frecuencias principales (Fi Fp y Ff) que se registran de las sentildeales volcaacutenicas
63 ESTIMACIOacuteN DE LA ENERGIacuteA
Para estimar la energiacutea de las sentildeales siacutesmicas se ha empleado el
programa VOLCANALISIS Mediante este programa se delimita la sentildeal
siacutesmica con una ventana de tiempo y se calcula la energiacutea de la onda
siacutesmica (Fig Ndeg 7) Este caacutelculo se realiza mediante la siguiente
expresioacuten
inta2 dt
Donde a es la amplitud de la sentildeal siacutesmica y dt es el paso de muestreo
Fig Ndeg 7 Ejemplo del caacutelculo de la energiacutea mediante el programa VOLCANALISIS
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Por otro lado se ha estimado la energiacutea a toda la data siacutesmica registrada
en la estacioacuten SAB04 Esta estimacioacuten se realizoacute con un programa
desarrollado en fortran (proporcionado por el Dr J-P Metaxiaacuten del IRD y
acondicionado por el suscrito para el volcaacuten Sabancaya) y compilado en
la versioacuten de fortran 77
f77 -g nombre_programaf -o nombre_programaexe
Con esta compilacioacuten se genera un archivo llamado
nombre_programaexe el cual al ser invocado ejecuta las diferentes
oacuterdenes que se ha indicado en el programa
nombre_programaexe
Este programa calcula la energiacutea promedio para ventanas de tiempo de
10 segundos La ecuacioacuten matemaacutetica que gobierna este programa fue
desarrollada para calcular la energiacutea elaacutestica considerando una fuente
isotroacutepica y un semiespacio homogeacuteneo (Boatwright 1980)
Esiacutesmica = 2πr2 ρtierra Ctierra 1A intS2 U(t)2 dt
Donde ρtierra es la densidad del volcaacuten Ctierra es la velocidad de onda P
U es la velocidad de la partiacutecula S es la correccioacuten por respuesta de
sitio y A es la correccioacuten por atenuacioacuten Por simplicidad tanto S como
A fueron igualadas a 1 (Johnson 2005)
Para la data presentada en este informe se realizoacute una discriminacioacuten de
los sismos tectoacutenicos con Ts-Tpmayores a 20 s Debido a que el
instrumento utilizado en la estacioacuten SAB04 fue una Guralp 6TD se
empleoacute la sensibilidad de 800 Vms
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70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS
Auacuten cuando se instaloacute 11 estaciones alrededor del complejo volcaacutenico eacutestas
no estuvieron operativas durante todo el periodo debido a los diversos
problemas teacutecnicos descritos en el iacutetem 2 Es asiacute que para construir la base de
datos de los sismos registrados en la zona solamente se consideroacute el periodo
comprendido entre mayo y julio de 2009 tiempo durante el cual estuvieron
operativas 3 a maacutes estaciones siacutesmicas
Por tanto para el procesamiento y localizacioacuten de los sismos correspondientes
al periodo mayo a julio del 2009 se ha seguido el siguiente procedimiento
a) Se recopiloacute toda la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones
instaladas durante el periodo de estudio
b) Se realizoacute la seleccioacuten de sismos locales con tiempos de arribo de las ondas
P y S menores e iguales a 50 segundos (Ts-Tple50 s) registrados en 3 o
maacutes estaciones tomando como base las estaciones Hualca Hualca (HUA) y
Sabancaya 4 (SAB4)
c) Del total de sismos seleccionados se generoacute una base de datos de 150
sismos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
d) El paso siguiente fue utilizar un programa de localizacioacuten para la lectura de
los tiempos de arribo de las ondas P y S y su posterior localizacioacuten
hipocentral
71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN
El programa de procesamiento utilizado en el presente estudio es el
SEISAN versioacuten 821 (Havskov and Ottemoller 2009) y con el apoyo del
programa de localizacioacuten Hypocenter (Lienert 1986) Este programa
similar a otros utiliza como datos de entrada el nombre coordenadas
geograacuteficas (latitud y longitud) y elevacioacuten de las estaciones siacutesmicas
ademaacutes de la lectura de los tiempos de arribo de las ondas P y S la
duracioacuten total del sismo una relacioacuten de velocidad (VpVs) un modelo
de velocidad y la ecuacioacuten para el caacutelculo de la magnitud de duracioacuten
(Md)
72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD
En la actualidad en el Peruacute no se han realizado modelos reales que
permitan conocer la distribucioacuten de la velocidad de las ondas en el
interior de la corteza a nivel local y mucho menos en zonas volcaacutenicas
como el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca es por
ello que se opta por evaluar diferentes modelos a fin de seleccionar el
que resuelva mejor los paraacutemetros hipocentrales de los sismos los
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mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
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80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
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812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
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Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
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Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
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para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
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Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
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Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
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83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
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(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
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Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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5
SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA AREQUIPA
PERIODO 2009 ndash 2010
10 INTRODUCCIOacuteN
Este trabajo presenta los resultados preliminares del anaacutelisis de las sentildeales
siacutesmicas registradas por la Red Siacutesmica Temporal instalada en el volcaacuten
Sabancaya Si bien esta red siacutesmica compuesta por 11 estaciones operoacute entre
mayo 2009 y abril 2010 solo 2 cumplieron con este periodo de registro pues las
demaacutes estaciones tuvieron que ser retiradas del campo por razones de liacutemite de
tiempo de internamiento temporal o por mal funcionamiento Sin embargo con la
data obtenida por esta red siacutesmica a pesar de ciertas limitaciones se han
efectuado anaacutelisis en los dominios del tiempo y de las frecuencias distribucioacuten
siacutesmica en funcioacuten de rangos de Ts-Tp y localizaciones hipocentrales
El desarrollo de este trabajo se describe en 9 capiacutetulos ordenados de la
siguiente manera 1) La primera parte describe los aspectos generales tales
como los antecedentes la ubicacioacuten de la zona de estudio la geomorfologiacutea
vulcanologiacutea y riesgos geoloacutegicos el marco tectoacutenico los trabajos anteriores y
los objetivos de este estudio 2) La segunda parte describe la red sismica
temporal del Sabancaya Se describe la distribucioacuten y caracteriacutesticas principales
de las estaciones siacutesmicas Guralp Sara y Titan 3) La tercera parte trata del
trabajo de campo y la logiacutestica empleada 4) La cuarta parte se ocupa del
procesamiento tanto en campo como en gabinete 5) En la quinta parte se
describe los meacutetodos utilizados para el anaacutelisis de la data siacutesmica 6) La sexta
parte se describe el procesamiento y los programas utilizados para la
localizacioacuten hipocentral de los sismos y el caacutelculo de la magnitud 7) En la seacutetima
parte se presentan los resultados asiacute pues se describe la sismicidad del
volcaacuten Sabancaya se hace una diferenciacioacuten de tipos de sentildeales siacutesmicas tales
como ondas de muy baja frecuencia ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas de alta
frecuencia y otro tipo de sentildeales Asimismo se hace una subclasficacioacuten de los
sismos tectoacutenicos en funcioacuten de sus tiempos de arribo Ts-Tp mediante rangos
sismos con Ts-Tplt 25 s sismos con 26 s lt TS-TPlt 50 s sismos con 51 s lt
Ts-Tplt 100 s sismos con 101 s lt Ts-Tplt 200 s y sismos con Ts-Tpgt 200 s
Tambieacuten se hace una distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica se describe la
localizacioacuten de los sismos la distribucioacuten de la sismicidad en superficie en
profundidad y se explica su relacioacuten con la tectoacutenica local 8) En la octava parte
se discuten los resultados obtenidos y se plantean algunas diferencias de la
sismicidad con trabajos anteriores y 9) Finalmente en la novena parte se
mencionan las conclusiones a las que se ha llegado con este estudio y se
menciona la bibliografiacutea que ha servido de apoyo a la confeccioacuten de este
informe
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
6
20 ASPECTOS GENERALES
21 ANTECEDENTES
La ejecucioacuten del estudio siacutesmico del volcaacuten Sabancaya estuvo planificada
en el Plan Operativo Institucional del INGEMMET para el antildeo 2009 (POI-
2009) El plan inicial se realizoacute sobre la base de 6 sismoacutegrafos 2 de banda
ancha y 4 de periodo corto de propiedad del INGEMMET El IRD mediante
el proyecto VOLUME estaba ejecutando algunos trabajos sismoloacutegicos en
el Peruacute en ese contexto el suscrito se contactoacute con el responsable y le
solicitoacute en preacutestamo seis estaciones siacutesmicas digitales de periodo corto En
total se reunieron 11 estaciones siacutesmicas que conforman la Red Siacutesmica
Temporal del volcaacuten Sabancaya (RESITESA)
22 UBICACIOacuteN DE LA ZONA DE ESTUDIO
El estrato-volcaacuten Sabancaya (194100 S 8252000 E 5980 msnm) se
encuentra ubicado en la Provincia de Caylloma Departamento de
Arequipa a 80 km al Oeste de la ciudad de Arequipa (Fig Ndeg 1) Ademaacutes
pertenece a la Zona Volcaacutenica Central (ZVC Sebrier y Soler 1991) de los
Andes de Sudameacuterica
Fig Ndeg 1 Mapa de ubicacioacuten del volcaacuten Sabancaya
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
7
23 GEOMORFOLOGIacuteA VULCANOLOGIacuteA Y RIESGOS GEOLOacuteGICOS
El volcaacuten Sabancaya se encuentra flanqueado por los volcanes Ampato al
SO y Hualca Hualca al NNO conformando el complejo volcaacutenico Ampato-
Sabancaya-Hualca-Hualca Este complejo volcaacutenico se formoacute entre el
Mioceno tardiacuteo y el Cuaternario inferior (Bulmer et al 1998) Los sectores
este sur y oeste de este complejo volcaacutenico (entre 4000 a 4500 msnm)
presentan un relieve casi plano Por el contrario el sector Norte el relieve
es muy accidentado debido a la presencia del cantildeoacuten del riacuteo Colca Hacia
el sector NE del Sabancaya se encuentra el pueblo de Maca pueblo ha
sufrido el embate de movimientos teluacutericos como consecuencia del
emplazamiento de una falla geoloacutegica que cruzariacutea el cantildeoacuten del Colca
La cumbre del complejo volcaacutenico Ampato ndash Sabancaya ndash Hualca ndash Hualca
estaacute cubierta por glaciares de algunas decenas de espesor En las cotas
bajas el volcaacuten Sabancaya presenta emplazamientos de coladas de lava
de apariencia joven auacuten no datadas y que representan a 14 a 16 eventos
efusivos (Fiacutedel et al 1997)
La uacuteltima crisis eruptiva del Sabancaya (1988 al 1997) fue de tipo
vulcaniano y freatomagmaacutetico con emisiones fumaroacutelicas de ceniza y
lapilly (Steinmueller y Zavala 1997) Actualmente presenta una leve
actividad fumaroacutelica que se disipa raacutepidamente con el viento y no es
apreciable a distancia
En las proximidades del Sabancaya se han asentado diversos pueblos que
albergan a maacutes de 36 mil habitantes en un radio de 30 km Los riesgos que
presenta este volcaacuten son caiacuteda de piroclaacutesticos flujos piroclaacutesticos y
lahares Asiacute mismo importantes obras civiles como canales y tuacuteneles de
irrigacioacuten del proyecto Majes la central hidroeleacutectrica de Lluta el sistema
vial Chivay ndash Cabaconde ndash Huambo Arequipa ndash Chivay ndash Cusco Arequipa
ndash Caylloma ndash Orcopampa ndash Arcata carreteras vecinas y el sistema turiacutestico
del Colca pueden ser afectados
24 MARCO TECTOacuteNICO
La regioacuten del volcaacuten Sabancaya presenta un reacutegimen tectoacutenico muy
complejo los mismos que se reflejan por la presencia de sistemas de fallas
Huanca e Ichupampa (Huamaacuten 1995 Mering et al 1996) orientadas en
direccioacuten Noroeste-Sureste (NO-SE) y buzamiento hacia el SO el sistema
de fallas Huambo-Cabanaconde representadas por las fallas Trigal
Solarpampa y Solarpampa1 (Seacutebrier et a 1985 Huamaacuten 1995)
orientadas en direccioacuten E-O y buzamiento hacia el Sur ademaacutes del
lineamiento Sepina que llega a cortar el volcaacuten Sabancaya y la falla
Ichupampa (Fig Ndeg 2A) Las observaciones estructurales realizadas por
Mering et al (1996) Huamaacuten (1995) y Seacutebrier et a (1985) son
concordantes con los mecanismos de ruptura obtenidos a partir de los
mecanismos focales de 6 sismos de magnitud mayor o igual a 50 grados
(Mbge50) analizados por Antayhua et al (2002) y Claire (2007) entre los
antildeos 1991 y 2002 (Fig Ndeg 2B)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(B)
(A)
Fig 2 (A) Distribucioacuten de los principales sistemas de fallas y lineamientos identificados por Huamaacuten (1995) y Seacutebrier et al (1995) (B) se presenta los
sistemas de fallas y sus respectivos mecanismos de ruptura obtenidos a partir de los mecanismos focales de sismos con magnitudes Mbge50 ocurridos
entre 1991 y 2002 (tomado de Claire 2007)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
9
25 TRABAJOS ANTERIORES
En la regioacuten del volcaacuten Sabancaya se realizaron algunos estudios de
caraacutecter geoloacutegico teacutectonico y siacutesmico los cuales se resumen a
continuacioacuten
- Vicente et al (1979) realizaron la descripcioacuten de la geologiacutea de Arequipa
y el valle del Colca En este estudio mencionan que esta regioacuten estaacute
conformada por afloramientos de rocas de edad Mesozoica y Cenozoica
con unidades discontinuas que descansan sobre un basamento
Precaacutembrico
- Huamaacuten R (1988) hace un anaacutelisis de imaacutegenes SPOT y fotografiacuteas
aeacutereas evidenciando cambios teacutermicos en el craacuteter del volcaacuten
- Chorowicz et al (1992) profundizaron los estudios de Vicente et al
(1979) y menciona que el extremo Este de la Cordillera Occidental estaacute
compuesto de rocas volcaacutenicas y volcanoclaacutesticas constituidas de capas
de ignimbritas pertenecientes al Grupo Tacaza del Mioceno Inferior
ademaacutes sobreyaciendo a este grupo se distinguen lavas andesiacuteticas
daciacuteticas y capas ignimbriacuteticas del grupo Barroso del Plioceno-
Cuaternario representado principalmente por el volcaacuten Sabancaya
- Rodriacuteguez y Huamaacuten (1992) realizaron la localizacioacuten y anaacutelisis de 131
sismos registrados durante el periodo 1990-1993 Los resultados
mostraron que estos sismos estriacutean asociados a deformacioacuten tectoacutenica
local
- Huamaacuten (1995) analizando imaacutegenes de sateacutelite Landsat MSS y
observaciones de campo identificoacute importante deformacioacuten tectoacutenica
regional y local representada principalmente por los sistemas de fallas
Huanca Ichupampa y el sistema Huambo-Cabanaconde todas ubicadas
en el extremo NE SO y Norte del volcaacuten Sabancaya
- Gonzaacuteles et al (1996) analizaron la actividad siacutesmica registrada en el
volcaacuten Sabancaya entre los antildeos 1990 y 1994 En total localizaron 44
sismos en los extremos N y NE del volcaacuten Hualca Hualca y a
profundidades menores a 9 km y estariacutean asociados con la tectoacutenica
local
- Mering et al (1996) realizaron trabajos complementarios en la regioacuten del
volcaacuten Sabancaya utilizando para ello imaacutegenes satelitales SPOT y
Landsat MSS e identifica nuacutemeros lineamientos ubicados al N y NE del
volcaacuten Sabancaya
- Bulmer et al (1998) analizaron la actividad volcaacutenica y tectoacutenica del
Sabancaya utilizando imaacutegenes de sateacutelites Radarsat Landsat TM y las
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
10
observaciones de campo respectivos Los resultados iniciales de dichos
anaacutelisis permitieron conocer la historia geoloacutegica del volcaacuten Sabancaya
- Antayhua (2002) analiza la sismicidad de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya ocurrida durante el periodo 1991-1993 y los sismos de
magnitud moderada Maca (1991) Sepina (1992) y Cabanaconde (2002)
Similar a otros estudios de sismicidad eacutesta fue asociada a actividad
tectoacutenica local
- Antayhua y Tavera (2002) hace un anaacutelisis siacutesmico sobre sismogramas
obtenidos durante la crisis eruptiva del Sabancaya Indica que durante la
crisis se registraron sentildeales de tipo Tipo-A Tipo-B Periodo largo (LP)
Explosiones y Tremores
- Pitchard (2003) realizoacute estudios de deformacioacuten utilizando la teacutecnica
InSAR El resultado obtenido permite identificar una anomaliacutea de
deformacioacuten al NE del volcaacuten Hualca Hualca probablemente asociado al
proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya
- Gerbe M-C and Thouret J-C (2004) hacen un anaacutelisis petrogeneacutetico del
magma del uacuteltimo proceso eruptivo del Sabancaya
- Ocola L y Goacutemez J-C (2005) evaluaron los peligros potenciales que
podriacutean ocurrir en el valle de Colca ademaacutes de mejorar la caracterizacioacuten
de los indicadores de peligrosidad
- Claire D (2007) Realizoacute un anaacutelisis sismotectoacutenico detallado del valle del
Colca evidenciando que los mecanismos de ruptura coinciden totalmente
con la disposicioacuten de los principales sistemas de fallas reconocidas en el
valle del Colca
- Gonzaacuteles et al (2009) utilizando la teacutecnica de InSAR identificaron 2
anomaliacuteas de deformacioacuten ubicados al Oeste (O) del volcaacuten Hualca
Hualca estas anomaliacuteas estaacuten delimitadas por las fallas Solarpampa y
Solarpampa 1 y podriacutean estar asociados a la ocurrencia de sismos de
magnitud moderada
- Alcalaacute y otros (2009) hace un anaacutelisis del retroceso glaciar del complejo
Ampato-Sabancaya-Hualca Hualca Basado en dataciones cosmogeacutenicas 36Cl sobre depoacutesitos de secuencias de morrenas calculoacute que este
complejo se quedariacutea sin casquete glaciar para el antildeo 2065
- Zavala et al (2010) abordaron los temas de riesgo geoloacutegico e incluyen
una evaluacioacuten conjunta de los distritos de Lari Madrigal y Maca
Inicialmente realizan un alcance de los antecedentes geodinaacutemicos sobre
deslizamientos ocurridos en el aacuterea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
11
Actualmente el INGEMMET estaacute realizando un estudio geoloacutegico
detallado del complejo Ampato-Sabancaya-Hualca Hualca
26 OBJETIVOS DE ESTE ESTUDIO
Este estudio se ha realizado en funcioacuten de los siguientes objetivos
- Conocer la sismicidad de la zona del valle del Colca en el periodo 2009-
2010
- Realizar la caracterizacioacuten siacutesmica del volcaacuten Sabancaya para elaborar
una liacutenea base sobre la cual se implementaraacute un sistema de vigilancia
- Determinar y analizar la distribucioacuten de los sismos en superficie en
profundidad y correlacionarlo con la tectoacutenica local
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
12
30 LA RED SIacuteSMICA TEMPORAL DEL SABANCAYA (RESITESA)
La Red Siacutesmica Temporal del volcaacuten Sabancaya (RESITESA) estuvo
compuesta por 11 estaciones siacutesmicas digitales (Cuadro Ndeg 1) La Fig Ndeg 3
muestra el periodo de operatividad de la RESITESA Asimismo se muestra con
color verde las estaciones TITAN que fueron prestadas por VOLUME (IRD) en
color rojo las estaciones tipo SARA y en color amarillo las estaciones GURALP
El corto periodo de registro de algunas estaciones siacutesmicas se debieron a las
siguientes causas permiso de internamiento temporal agotado (estaciones
TITAN) y fallas teacutecnicas en su funcionamiento (estaciones SARA)
Cuadro Ndeg 1 Principales caracteriacutesticas de las estaciones siacutesmicas de la RESITESA
Estacioacuten Coordenadas WGS84 Elevacioacuten
(msnm)
Tipo sismoacutegrafo
Localidad Longitud Latitud
CBN 181247 8270988 3342 Titan Cabanaconde
TAY 186621 8227276 3373 Titan Taya
CAJ1 202186 8246486 4460 Titan Sallalli
HUA 192531 8264698 4696 Sara V Hualca Hualca
CHV1 180150 8255127 4390 Titan Laguna Mucurca
SAB1 193249 8253300 5578 Sara V Sabancaya
SAB3 194889 8251768 5547 Titan V Sabancaya
SAB2 194237 8251778 5505 Guralp V Sabancaya
AMP 194237 8248945 5271 Titan V Ampato
CLR 222778 8272464 Titan Calera
SAB4 195843 8252061 5358 Guralp V Sabancaya
Fig Ndeg 3 Periodos de operatividad de las estaciones siacutesmicas que conformaron la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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31 DISTRIBUCIOacuteN DE ESTACIONES SIacuteSMICAS
Las estaciones siacutesmicas de la RESITESA fueron instaladas sobre la base
de tres aacutereas de investigacioacuten Asiacute se buscoacute conocer la sismicidad de
orden regional de orden local y de orden volcaacutenico La Fig Ndeg 4 muestra
la distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la
RESITESA
Fig Ndeg 4 Distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la RESITESA instalada alrededor del complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya-Hualca-Hualca
311 ESTACIOacuteN DE BANDA ANCHA GURALP
Es una estacioacuten siacutesmica triaxial (Z N-S y E-O) de banda ancha
(sensibilidad desde 0033 Hz) Esta estacioacuten (Foto Ndeg 2) calibra los
tiempos de registro con un GPS tipo CMG cuya antena se extiende
varios metros desde la estacioacuten Tiene los accesorios como el
digitalizador disco de almacenamiento etc integrados En total posee
un peso de 27 kg Ademaacutes esta estacioacuten posee un disco externo para la
recuperacioacuten (back up) de la data siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Foto Ndeg 2 Estacioacuten siacutesmica Guralp
312 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO SARA
El sismoacutemetro de periodo corto marca SARA y modelo SL06 es una
estacioacuten robusta y compacta Posee un registrador de datos de 3 canales
(Z E-O y N-S) y accesorios integrados Su sensibilidad es desde 45Hz
Opera bajo dominio del sistema operativo ARM Linux La principal
ventaja es que demanda poco consumo de energiacutea (lt 3 Wats)
Foto Ndeg 3 Estacioacuten siacutesmica SARA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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313 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO TITAacuteN
Dado a su antiguumledad este tipo de instrumento posee los accesorios
como el sensor el digitalizador y el disco duro externos (Fotos Ndeg 4 y Ndeg
5) Esta estacioacuten opera con discos de almacenamiento SCSI modelo
LGIT registradores Minititan 3XT GPS titan y sensores Marc Products de
periodo corto (sensibilidad desde 1 Hz)
Ademaacutes tambieacuten se empleoacute una estacioacuten cuasi banda ancha marca Titan
que operoacute con un sensor Noemax-0017 (sensibilidad desde 01 Hz)
registrador Minititan 3XT y GPS marca Titan
Foto Ndeg 4 Sismoacutemetro TITAN y Disco Duro
Foto Ndeg 5 Sensor siacutesmico Marc Products cables y conectores de la estacioacuten Titan
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40 TRABAJO DE CAMPO
41 LOGIacuteSTICA
El trabajo de campo tuvo como centro de operaciones la ciudad de
Chivay Asiacute todas las jornadas de trabajo iniciaban y terminaban en esta
ciudad Para este propoacutesito se contoacute con una camioneta 4x4 modelo
Hilux 1995 (Foto Ndeg 6) la cual en ocasiones tuvo que hacer maacutes de un
viaje hacia las zonas de trabajo para transportar al personal
Asimismo la Municipalidad Distrital de Chivay apoyoacute con 11 ayudantes
de campo por un diacutea quienes transportaron las bateriacuteas paneles solares
y demaacutes accesorios
Foto Ndeg 6 Camioneta HiLux que se empleoacute para la instalacioacuten de la RESITESA Al fondo El Hotel de Taya donde se instaloacute la estacioacuten TAY
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
17
50 PROCESAMIENTO
El procesamiento de la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones que
conforman la RESITESA se realizoacute en dos etapas
La primera etapa consistioacute en recuperar la data siacutesmica que fue almacenada en
el disco duro de las estaciones siacutesmicas en campo la segunda etapa se realizoacute
en laboratorio y consistioacute en efectuar cambios de formato y la confeccioacuten de la
base de datos
51 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN CAMPO
Cada una de las estaciones siacutesmicas posee teacutecnicas propias de descarga
o recuperacioacuten de data siacutesmica Asiacute tenemos
511 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES SARA
Estas estaciones tienen una capacidad de almacenamiento de 2 Gb a 24
bits de resolucioacuten Asiacute que requieren de un backup mensual Para este
proceso se emplean comandos Telnet y FTP
- Se conecta una Lap Top o CPU a la caja SARA mediante cable serial
- Empleando consolas DOS y mediante comandos telnet y ftp se accede
a la estacioacuten siacutesmica para detener el sistema de registro
ftp 16416121150
root
SLGPROgtstp
- Se accede al directorio de almacenamiento y se descarga la data
siacutesmica
mntcfSLGEVTgtmget 2009
- Finalmente se reinicia el sistema de adquisicioacuten de datos
SLGPROgtsrt ndashd DIG_SA2 ndashc CHA_SA2 ndashtag ndasht root ndashu 2 amp
512 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES GURALP
Estas estaciones poseen una capacidad de almacenamiento de 8 Gb
Esta capacidad podriacutea cubrir cerca de dos meses de registro
Para la recuperacioacuten de data siacutesmica se emplean un disco externo con el
cual se procede de la siguiente manera
- Se apaga la estacioacuten siacutesmica
- Se conecta el disco externo a la estacioacuten y a la fuente de alimentacioacuten
- Se enciende la estacioacuten siacutesmica Las estaciones GURALP 6TD
poseen un sistema automaacutetico de descarga
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
18
- Finalizada la descarga se apaga tanto la estacioacuten como el disco
externo
- Se desconecta el disco externo y se enciende la estacioacuten siacutesmica
513 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES TITAN
Este tipo de estaciones posee discos de almacenamiento externo Asiacute
que para recuperar la informacioacuten se requiere reemplazar el disco
utilizado por uno vaciacuteo Para este proceso se requiere apagar el equipo
antes de efectuar el cambio de disco y reiniciar la estacioacuten
52 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN GABINETE
Debido a que la data siacutesmica fue adquirida con diferentes tipos de
equipos la data siacutesmica tambieacuten fue registrada con diferentes formatos
Asiacute por ejemplo las estaciones SARA generan data en formato seisan
las estaciones GURALP generan data en formato cgf sac seisan etc y
las estaciones TITAN generan data en formato SAC En este contexto es
necesario que la toda data siacutesmica adquirida se encuentre en un solo
formato de lectura Para tal efecto se utilizaron los programas de
transformacioacuten de data sac2asc cgf2sac sei2asc asc2sac etc que
se distribuyen con ciertas restricciones en internet
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
19
60 ANAacuteLISIS
El anaacutelisis de las sentildeales siacutesmicas registradas por la RESITESA se efectuoacute
tanto en el dominio del tiempo como en dominio de las frecuencias
Considerando la gran cantidad de informacioacuten para la elaboracioacuten de este
informe se optoacute por analizar la data comprendida entre junio a agosto de 2009
y registrada en la estacioacuten SAB04
61 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE TIEMPO
El anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio del tiempo se realizoacute con
el programa llamado SAC (Seismic Analisys Code) Este programa se
desarrolla en plataforma Linux es de libre distribucioacuten y se puede
descolgar de la siguiente direccioacuten
httpwwwirisedumanualssacSAC_Home_Mainhtml
Este programa requiere la confeccioacuten de scrips o pequentildeos programas y
macros que permiten administrar la data siacutesmica a criterio del analista
Con ayuda del SAC se ha medido los tiempos de llegada de las ondas P
y S y la coda (C) de las sentildeales siacutesmicas (Fig Ndeg 5)
Fig Ndeg 5 Sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 La amplitud estaacute dada en cuentas y la duracioacuten estaacute dada en segundos
62 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
Para efectuar el anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio de las
frecuencias se ha empleado el programa VOLCANALISIS Este programa
fue desarrollado en el proyecto europeo VOLUME (2006-2008) del cual
formoacute parte el INGEMMET
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
20
El VOLCANALISIS tiene incorporado el algoritmo matemaacutetico FFT (Fast
Fourier Transform) con el cual se hace la transformacioacuten de la onda
siacutesmica del dominio del tiempo al dominio de las frecuencias El resultado
de esta transformacioacuten es un espectro de frecuencias en el cual se
identifican principalmente tres tipos de frecuencias la frecuencia inicial
(Fi) la frecuencia pico (Fp) y la frecuencia final (Ff) del la sentildeal siacutesmica
(Fig Ndeg 6)
Fig Ndeg 6 Espectro de la sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 Se observan los tres tipos de frecuencias principales (Fi Fp y Ff) que se registran de las sentildeales volcaacutenicas
63 ESTIMACIOacuteN DE LA ENERGIacuteA
Para estimar la energiacutea de las sentildeales siacutesmicas se ha empleado el
programa VOLCANALISIS Mediante este programa se delimita la sentildeal
siacutesmica con una ventana de tiempo y se calcula la energiacutea de la onda
siacutesmica (Fig Ndeg 7) Este caacutelculo se realiza mediante la siguiente
expresioacuten
inta2 dt
Donde a es la amplitud de la sentildeal siacutesmica y dt es el paso de muestreo
Fig Ndeg 7 Ejemplo del caacutelculo de la energiacutea mediante el programa VOLCANALISIS
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
21
Por otro lado se ha estimado la energiacutea a toda la data siacutesmica registrada
en la estacioacuten SAB04 Esta estimacioacuten se realizoacute con un programa
desarrollado en fortran (proporcionado por el Dr J-P Metaxiaacuten del IRD y
acondicionado por el suscrito para el volcaacuten Sabancaya) y compilado en
la versioacuten de fortran 77
f77 -g nombre_programaf -o nombre_programaexe
Con esta compilacioacuten se genera un archivo llamado
nombre_programaexe el cual al ser invocado ejecuta las diferentes
oacuterdenes que se ha indicado en el programa
nombre_programaexe
Este programa calcula la energiacutea promedio para ventanas de tiempo de
10 segundos La ecuacioacuten matemaacutetica que gobierna este programa fue
desarrollada para calcular la energiacutea elaacutestica considerando una fuente
isotroacutepica y un semiespacio homogeacuteneo (Boatwright 1980)
Esiacutesmica = 2πr2 ρtierra Ctierra 1A intS2 U(t)2 dt
Donde ρtierra es la densidad del volcaacuten Ctierra es la velocidad de onda P
U es la velocidad de la partiacutecula S es la correccioacuten por respuesta de
sitio y A es la correccioacuten por atenuacioacuten Por simplicidad tanto S como
A fueron igualadas a 1 (Johnson 2005)
Para la data presentada en este informe se realizoacute una discriminacioacuten de
los sismos tectoacutenicos con Ts-Tpmayores a 20 s Debido a que el
instrumento utilizado en la estacioacuten SAB04 fue una Guralp 6TD se
empleoacute la sensibilidad de 800 Vms
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
22
70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS
Auacuten cuando se instaloacute 11 estaciones alrededor del complejo volcaacutenico eacutestas
no estuvieron operativas durante todo el periodo debido a los diversos
problemas teacutecnicos descritos en el iacutetem 2 Es asiacute que para construir la base de
datos de los sismos registrados en la zona solamente se consideroacute el periodo
comprendido entre mayo y julio de 2009 tiempo durante el cual estuvieron
operativas 3 a maacutes estaciones siacutesmicas
Por tanto para el procesamiento y localizacioacuten de los sismos correspondientes
al periodo mayo a julio del 2009 se ha seguido el siguiente procedimiento
a) Se recopiloacute toda la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones
instaladas durante el periodo de estudio
b) Se realizoacute la seleccioacuten de sismos locales con tiempos de arribo de las ondas
P y S menores e iguales a 50 segundos (Ts-Tple50 s) registrados en 3 o
maacutes estaciones tomando como base las estaciones Hualca Hualca (HUA) y
Sabancaya 4 (SAB4)
c) Del total de sismos seleccionados se generoacute una base de datos de 150
sismos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
d) El paso siguiente fue utilizar un programa de localizacioacuten para la lectura de
los tiempos de arribo de las ondas P y S y su posterior localizacioacuten
hipocentral
71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN
El programa de procesamiento utilizado en el presente estudio es el
SEISAN versioacuten 821 (Havskov and Ottemoller 2009) y con el apoyo del
programa de localizacioacuten Hypocenter (Lienert 1986) Este programa
similar a otros utiliza como datos de entrada el nombre coordenadas
geograacuteficas (latitud y longitud) y elevacioacuten de las estaciones siacutesmicas
ademaacutes de la lectura de los tiempos de arribo de las ondas P y S la
duracioacuten total del sismo una relacioacuten de velocidad (VpVs) un modelo
de velocidad y la ecuacioacuten para el caacutelculo de la magnitud de duracioacuten
(Md)
72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD
En la actualidad en el Peruacute no se han realizado modelos reales que
permitan conocer la distribucioacuten de la velocidad de las ondas en el
interior de la corteza a nivel local y mucho menos en zonas volcaacutenicas
como el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca es por
ello que se opta por evaluar diferentes modelos a fin de seleccionar el
que resuelva mejor los paraacutemetros hipocentrales de los sismos los
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
23
mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
24
80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
25
812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
29
Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
30
Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
31
83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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Rodriacuteguez y Huamaacuten D (2002) Teleanaacutelisis geoloacutegico y sismicidad del sector
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
6
20 ASPECTOS GENERALES
21 ANTECEDENTES
La ejecucioacuten del estudio siacutesmico del volcaacuten Sabancaya estuvo planificada
en el Plan Operativo Institucional del INGEMMET para el antildeo 2009 (POI-
2009) El plan inicial se realizoacute sobre la base de 6 sismoacutegrafos 2 de banda
ancha y 4 de periodo corto de propiedad del INGEMMET El IRD mediante
el proyecto VOLUME estaba ejecutando algunos trabajos sismoloacutegicos en
el Peruacute en ese contexto el suscrito se contactoacute con el responsable y le
solicitoacute en preacutestamo seis estaciones siacutesmicas digitales de periodo corto En
total se reunieron 11 estaciones siacutesmicas que conforman la Red Siacutesmica
Temporal del volcaacuten Sabancaya (RESITESA)
22 UBICACIOacuteN DE LA ZONA DE ESTUDIO
El estrato-volcaacuten Sabancaya (194100 S 8252000 E 5980 msnm) se
encuentra ubicado en la Provincia de Caylloma Departamento de
Arequipa a 80 km al Oeste de la ciudad de Arequipa (Fig Ndeg 1) Ademaacutes
pertenece a la Zona Volcaacutenica Central (ZVC Sebrier y Soler 1991) de los
Andes de Sudameacuterica
Fig Ndeg 1 Mapa de ubicacioacuten del volcaacuten Sabancaya
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
7
23 GEOMORFOLOGIacuteA VULCANOLOGIacuteA Y RIESGOS GEOLOacuteGICOS
El volcaacuten Sabancaya se encuentra flanqueado por los volcanes Ampato al
SO y Hualca Hualca al NNO conformando el complejo volcaacutenico Ampato-
Sabancaya-Hualca-Hualca Este complejo volcaacutenico se formoacute entre el
Mioceno tardiacuteo y el Cuaternario inferior (Bulmer et al 1998) Los sectores
este sur y oeste de este complejo volcaacutenico (entre 4000 a 4500 msnm)
presentan un relieve casi plano Por el contrario el sector Norte el relieve
es muy accidentado debido a la presencia del cantildeoacuten del riacuteo Colca Hacia
el sector NE del Sabancaya se encuentra el pueblo de Maca pueblo ha
sufrido el embate de movimientos teluacutericos como consecuencia del
emplazamiento de una falla geoloacutegica que cruzariacutea el cantildeoacuten del Colca
La cumbre del complejo volcaacutenico Ampato ndash Sabancaya ndash Hualca ndash Hualca
estaacute cubierta por glaciares de algunas decenas de espesor En las cotas
bajas el volcaacuten Sabancaya presenta emplazamientos de coladas de lava
de apariencia joven auacuten no datadas y que representan a 14 a 16 eventos
efusivos (Fiacutedel et al 1997)
La uacuteltima crisis eruptiva del Sabancaya (1988 al 1997) fue de tipo
vulcaniano y freatomagmaacutetico con emisiones fumaroacutelicas de ceniza y
lapilly (Steinmueller y Zavala 1997) Actualmente presenta una leve
actividad fumaroacutelica que se disipa raacutepidamente con el viento y no es
apreciable a distancia
En las proximidades del Sabancaya se han asentado diversos pueblos que
albergan a maacutes de 36 mil habitantes en un radio de 30 km Los riesgos que
presenta este volcaacuten son caiacuteda de piroclaacutesticos flujos piroclaacutesticos y
lahares Asiacute mismo importantes obras civiles como canales y tuacuteneles de
irrigacioacuten del proyecto Majes la central hidroeleacutectrica de Lluta el sistema
vial Chivay ndash Cabaconde ndash Huambo Arequipa ndash Chivay ndash Cusco Arequipa
ndash Caylloma ndash Orcopampa ndash Arcata carreteras vecinas y el sistema turiacutestico
del Colca pueden ser afectados
24 MARCO TECTOacuteNICO
La regioacuten del volcaacuten Sabancaya presenta un reacutegimen tectoacutenico muy
complejo los mismos que se reflejan por la presencia de sistemas de fallas
Huanca e Ichupampa (Huamaacuten 1995 Mering et al 1996) orientadas en
direccioacuten Noroeste-Sureste (NO-SE) y buzamiento hacia el SO el sistema
de fallas Huambo-Cabanaconde representadas por las fallas Trigal
Solarpampa y Solarpampa1 (Seacutebrier et a 1985 Huamaacuten 1995)
orientadas en direccioacuten E-O y buzamiento hacia el Sur ademaacutes del
lineamiento Sepina que llega a cortar el volcaacuten Sabancaya y la falla
Ichupampa (Fig Ndeg 2A) Las observaciones estructurales realizadas por
Mering et al (1996) Huamaacuten (1995) y Seacutebrier et a (1985) son
concordantes con los mecanismos de ruptura obtenidos a partir de los
mecanismos focales de 6 sismos de magnitud mayor o igual a 50 grados
(Mbge50) analizados por Antayhua et al (2002) y Claire (2007) entre los
antildeos 1991 y 2002 (Fig Ndeg 2B)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(B)
(A)
Fig 2 (A) Distribucioacuten de los principales sistemas de fallas y lineamientos identificados por Huamaacuten (1995) y Seacutebrier et al (1995) (B) se presenta los
sistemas de fallas y sus respectivos mecanismos de ruptura obtenidos a partir de los mecanismos focales de sismos con magnitudes Mbge50 ocurridos
entre 1991 y 2002 (tomado de Claire 2007)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
9
25 TRABAJOS ANTERIORES
En la regioacuten del volcaacuten Sabancaya se realizaron algunos estudios de
caraacutecter geoloacutegico teacutectonico y siacutesmico los cuales se resumen a
continuacioacuten
- Vicente et al (1979) realizaron la descripcioacuten de la geologiacutea de Arequipa
y el valle del Colca En este estudio mencionan que esta regioacuten estaacute
conformada por afloramientos de rocas de edad Mesozoica y Cenozoica
con unidades discontinuas que descansan sobre un basamento
Precaacutembrico
- Huamaacuten R (1988) hace un anaacutelisis de imaacutegenes SPOT y fotografiacuteas
aeacutereas evidenciando cambios teacutermicos en el craacuteter del volcaacuten
- Chorowicz et al (1992) profundizaron los estudios de Vicente et al
(1979) y menciona que el extremo Este de la Cordillera Occidental estaacute
compuesto de rocas volcaacutenicas y volcanoclaacutesticas constituidas de capas
de ignimbritas pertenecientes al Grupo Tacaza del Mioceno Inferior
ademaacutes sobreyaciendo a este grupo se distinguen lavas andesiacuteticas
daciacuteticas y capas ignimbriacuteticas del grupo Barroso del Plioceno-
Cuaternario representado principalmente por el volcaacuten Sabancaya
- Rodriacuteguez y Huamaacuten (1992) realizaron la localizacioacuten y anaacutelisis de 131
sismos registrados durante el periodo 1990-1993 Los resultados
mostraron que estos sismos estriacutean asociados a deformacioacuten tectoacutenica
local
- Huamaacuten (1995) analizando imaacutegenes de sateacutelite Landsat MSS y
observaciones de campo identificoacute importante deformacioacuten tectoacutenica
regional y local representada principalmente por los sistemas de fallas
Huanca Ichupampa y el sistema Huambo-Cabanaconde todas ubicadas
en el extremo NE SO y Norte del volcaacuten Sabancaya
- Gonzaacuteles et al (1996) analizaron la actividad siacutesmica registrada en el
volcaacuten Sabancaya entre los antildeos 1990 y 1994 En total localizaron 44
sismos en los extremos N y NE del volcaacuten Hualca Hualca y a
profundidades menores a 9 km y estariacutean asociados con la tectoacutenica
local
- Mering et al (1996) realizaron trabajos complementarios en la regioacuten del
volcaacuten Sabancaya utilizando para ello imaacutegenes satelitales SPOT y
Landsat MSS e identifica nuacutemeros lineamientos ubicados al N y NE del
volcaacuten Sabancaya
- Bulmer et al (1998) analizaron la actividad volcaacutenica y tectoacutenica del
Sabancaya utilizando imaacutegenes de sateacutelites Radarsat Landsat TM y las
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
10
observaciones de campo respectivos Los resultados iniciales de dichos
anaacutelisis permitieron conocer la historia geoloacutegica del volcaacuten Sabancaya
- Antayhua (2002) analiza la sismicidad de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya ocurrida durante el periodo 1991-1993 y los sismos de
magnitud moderada Maca (1991) Sepina (1992) y Cabanaconde (2002)
Similar a otros estudios de sismicidad eacutesta fue asociada a actividad
tectoacutenica local
- Antayhua y Tavera (2002) hace un anaacutelisis siacutesmico sobre sismogramas
obtenidos durante la crisis eruptiva del Sabancaya Indica que durante la
crisis se registraron sentildeales de tipo Tipo-A Tipo-B Periodo largo (LP)
Explosiones y Tremores
- Pitchard (2003) realizoacute estudios de deformacioacuten utilizando la teacutecnica
InSAR El resultado obtenido permite identificar una anomaliacutea de
deformacioacuten al NE del volcaacuten Hualca Hualca probablemente asociado al
proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya
- Gerbe M-C and Thouret J-C (2004) hacen un anaacutelisis petrogeneacutetico del
magma del uacuteltimo proceso eruptivo del Sabancaya
- Ocola L y Goacutemez J-C (2005) evaluaron los peligros potenciales que
podriacutean ocurrir en el valle de Colca ademaacutes de mejorar la caracterizacioacuten
de los indicadores de peligrosidad
- Claire D (2007) Realizoacute un anaacutelisis sismotectoacutenico detallado del valle del
Colca evidenciando que los mecanismos de ruptura coinciden totalmente
con la disposicioacuten de los principales sistemas de fallas reconocidas en el
valle del Colca
- Gonzaacuteles et al (2009) utilizando la teacutecnica de InSAR identificaron 2
anomaliacuteas de deformacioacuten ubicados al Oeste (O) del volcaacuten Hualca
Hualca estas anomaliacuteas estaacuten delimitadas por las fallas Solarpampa y
Solarpampa 1 y podriacutean estar asociados a la ocurrencia de sismos de
magnitud moderada
- Alcalaacute y otros (2009) hace un anaacutelisis del retroceso glaciar del complejo
Ampato-Sabancaya-Hualca Hualca Basado en dataciones cosmogeacutenicas 36Cl sobre depoacutesitos de secuencias de morrenas calculoacute que este
complejo se quedariacutea sin casquete glaciar para el antildeo 2065
- Zavala et al (2010) abordaron los temas de riesgo geoloacutegico e incluyen
una evaluacioacuten conjunta de los distritos de Lari Madrigal y Maca
Inicialmente realizan un alcance de los antecedentes geodinaacutemicos sobre
deslizamientos ocurridos en el aacuterea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
11
Actualmente el INGEMMET estaacute realizando un estudio geoloacutegico
detallado del complejo Ampato-Sabancaya-Hualca Hualca
26 OBJETIVOS DE ESTE ESTUDIO
Este estudio se ha realizado en funcioacuten de los siguientes objetivos
- Conocer la sismicidad de la zona del valle del Colca en el periodo 2009-
2010
- Realizar la caracterizacioacuten siacutesmica del volcaacuten Sabancaya para elaborar
una liacutenea base sobre la cual se implementaraacute un sistema de vigilancia
- Determinar y analizar la distribucioacuten de los sismos en superficie en
profundidad y correlacionarlo con la tectoacutenica local
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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30 LA RED SIacuteSMICA TEMPORAL DEL SABANCAYA (RESITESA)
La Red Siacutesmica Temporal del volcaacuten Sabancaya (RESITESA) estuvo
compuesta por 11 estaciones siacutesmicas digitales (Cuadro Ndeg 1) La Fig Ndeg 3
muestra el periodo de operatividad de la RESITESA Asimismo se muestra con
color verde las estaciones TITAN que fueron prestadas por VOLUME (IRD) en
color rojo las estaciones tipo SARA y en color amarillo las estaciones GURALP
El corto periodo de registro de algunas estaciones siacutesmicas se debieron a las
siguientes causas permiso de internamiento temporal agotado (estaciones
TITAN) y fallas teacutecnicas en su funcionamiento (estaciones SARA)
Cuadro Ndeg 1 Principales caracteriacutesticas de las estaciones siacutesmicas de la RESITESA
Estacioacuten Coordenadas WGS84 Elevacioacuten
(msnm)
Tipo sismoacutegrafo
Localidad Longitud Latitud
CBN 181247 8270988 3342 Titan Cabanaconde
TAY 186621 8227276 3373 Titan Taya
CAJ1 202186 8246486 4460 Titan Sallalli
HUA 192531 8264698 4696 Sara V Hualca Hualca
CHV1 180150 8255127 4390 Titan Laguna Mucurca
SAB1 193249 8253300 5578 Sara V Sabancaya
SAB3 194889 8251768 5547 Titan V Sabancaya
SAB2 194237 8251778 5505 Guralp V Sabancaya
AMP 194237 8248945 5271 Titan V Ampato
CLR 222778 8272464 Titan Calera
SAB4 195843 8252061 5358 Guralp V Sabancaya
Fig Ndeg 3 Periodos de operatividad de las estaciones siacutesmicas que conformaron la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
13
31 DISTRIBUCIOacuteN DE ESTACIONES SIacuteSMICAS
Las estaciones siacutesmicas de la RESITESA fueron instaladas sobre la base
de tres aacutereas de investigacioacuten Asiacute se buscoacute conocer la sismicidad de
orden regional de orden local y de orden volcaacutenico La Fig Ndeg 4 muestra
la distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la
RESITESA
Fig Ndeg 4 Distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la RESITESA instalada alrededor del complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya-Hualca-Hualca
311 ESTACIOacuteN DE BANDA ANCHA GURALP
Es una estacioacuten siacutesmica triaxial (Z N-S y E-O) de banda ancha
(sensibilidad desde 0033 Hz) Esta estacioacuten (Foto Ndeg 2) calibra los
tiempos de registro con un GPS tipo CMG cuya antena se extiende
varios metros desde la estacioacuten Tiene los accesorios como el
digitalizador disco de almacenamiento etc integrados En total posee
un peso de 27 kg Ademaacutes esta estacioacuten posee un disco externo para la
recuperacioacuten (back up) de la data siacutesmica
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Foto Ndeg 2 Estacioacuten siacutesmica Guralp
312 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO SARA
El sismoacutemetro de periodo corto marca SARA y modelo SL06 es una
estacioacuten robusta y compacta Posee un registrador de datos de 3 canales
(Z E-O y N-S) y accesorios integrados Su sensibilidad es desde 45Hz
Opera bajo dominio del sistema operativo ARM Linux La principal
ventaja es que demanda poco consumo de energiacutea (lt 3 Wats)
Foto Ndeg 3 Estacioacuten siacutesmica SARA
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313 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO TITAacuteN
Dado a su antiguumledad este tipo de instrumento posee los accesorios
como el sensor el digitalizador y el disco duro externos (Fotos Ndeg 4 y Ndeg
5) Esta estacioacuten opera con discos de almacenamiento SCSI modelo
LGIT registradores Minititan 3XT GPS titan y sensores Marc Products de
periodo corto (sensibilidad desde 1 Hz)
Ademaacutes tambieacuten se empleoacute una estacioacuten cuasi banda ancha marca Titan
que operoacute con un sensor Noemax-0017 (sensibilidad desde 01 Hz)
registrador Minititan 3XT y GPS marca Titan
Foto Ndeg 4 Sismoacutemetro TITAN y Disco Duro
Foto Ndeg 5 Sensor siacutesmico Marc Products cables y conectores de la estacioacuten Titan
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40 TRABAJO DE CAMPO
41 LOGIacuteSTICA
El trabajo de campo tuvo como centro de operaciones la ciudad de
Chivay Asiacute todas las jornadas de trabajo iniciaban y terminaban en esta
ciudad Para este propoacutesito se contoacute con una camioneta 4x4 modelo
Hilux 1995 (Foto Ndeg 6) la cual en ocasiones tuvo que hacer maacutes de un
viaje hacia las zonas de trabajo para transportar al personal
Asimismo la Municipalidad Distrital de Chivay apoyoacute con 11 ayudantes
de campo por un diacutea quienes transportaron las bateriacuteas paneles solares
y demaacutes accesorios
Foto Ndeg 6 Camioneta HiLux que se empleoacute para la instalacioacuten de la RESITESA Al fondo El Hotel de Taya donde se instaloacute la estacioacuten TAY
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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50 PROCESAMIENTO
El procesamiento de la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones que
conforman la RESITESA se realizoacute en dos etapas
La primera etapa consistioacute en recuperar la data siacutesmica que fue almacenada en
el disco duro de las estaciones siacutesmicas en campo la segunda etapa se realizoacute
en laboratorio y consistioacute en efectuar cambios de formato y la confeccioacuten de la
base de datos
51 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN CAMPO
Cada una de las estaciones siacutesmicas posee teacutecnicas propias de descarga
o recuperacioacuten de data siacutesmica Asiacute tenemos
511 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES SARA
Estas estaciones tienen una capacidad de almacenamiento de 2 Gb a 24
bits de resolucioacuten Asiacute que requieren de un backup mensual Para este
proceso se emplean comandos Telnet y FTP
- Se conecta una Lap Top o CPU a la caja SARA mediante cable serial
- Empleando consolas DOS y mediante comandos telnet y ftp se accede
a la estacioacuten siacutesmica para detener el sistema de registro
ftp 16416121150
root
SLGPROgtstp
- Se accede al directorio de almacenamiento y se descarga la data
siacutesmica
mntcfSLGEVTgtmget 2009
- Finalmente se reinicia el sistema de adquisicioacuten de datos
SLGPROgtsrt ndashd DIG_SA2 ndashc CHA_SA2 ndashtag ndasht root ndashu 2 amp
512 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES GURALP
Estas estaciones poseen una capacidad de almacenamiento de 8 Gb
Esta capacidad podriacutea cubrir cerca de dos meses de registro
Para la recuperacioacuten de data siacutesmica se emplean un disco externo con el
cual se procede de la siguiente manera
- Se apaga la estacioacuten siacutesmica
- Se conecta el disco externo a la estacioacuten y a la fuente de alimentacioacuten
- Se enciende la estacioacuten siacutesmica Las estaciones GURALP 6TD
poseen un sistema automaacutetico de descarga
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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- Finalizada la descarga se apaga tanto la estacioacuten como el disco
externo
- Se desconecta el disco externo y se enciende la estacioacuten siacutesmica
513 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES TITAN
Este tipo de estaciones posee discos de almacenamiento externo Asiacute
que para recuperar la informacioacuten se requiere reemplazar el disco
utilizado por uno vaciacuteo Para este proceso se requiere apagar el equipo
antes de efectuar el cambio de disco y reiniciar la estacioacuten
52 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN GABINETE
Debido a que la data siacutesmica fue adquirida con diferentes tipos de
equipos la data siacutesmica tambieacuten fue registrada con diferentes formatos
Asiacute por ejemplo las estaciones SARA generan data en formato seisan
las estaciones GURALP generan data en formato cgf sac seisan etc y
las estaciones TITAN generan data en formato SAC En este contexto es
necesario que la toda data siacutesmica adquirida se encuentre en un solo
formato de lectura Para tal efecto se utilizaron los programas de
transformacioacuten de data sac2asc cgf2sac sei2asc asc2sac etc que
se distribuyen con ciertas restricciones en internet
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
19
60 ANAacuteLISIS
El anaacutelisis de las sentildeales siacutesmicas registradas por la RESITESA se efectuoacute
tanto en el dominio del tiempo como en dominio de las frecuencias
Considerando la gran cantidad de informacioacuten para la elaboracioacuten de este
informe se optoacute por analizar la data comprendida entre junio a agosto de 2009
y registrada en la estacioacuten SAB04
61 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE TIEMPO
El anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio del tiempo se realizoacute con
el programa llamado SAC (Seismic Analisys Code) Este programa se
desarrolla en plataforma Linux es de libre distribucioacuten y se puede
descolgar de la siguiente direccioacuten
httpwwwirisedumanualssacSAC_Home_Mainhtml
Este programa requiere la confeccioacuten de scrips o pequentildeos programas y
macros que permiten administrar la data siacutesmica a criterio del analista
Con ayuda del SAC se ha medido los tiempos de llegada de las ondas P
y S y la coda (C) de las sentildeales siacutesmicas (Fig Ndeg 5)
Fig Ndeg 5 Sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 La amplitud estaacute dada en cuentas y la duracioacuten estaacute dada en segundos
62 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
Para efectuar el anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio de las
frecuencias se ha empleado el programa VOLCANALISIS Este programa
fue desarrollado en el proyecto europeo VOLUME (2006-2008) del cual
formoacute parte el INGEMMET
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
20
El VOLCANALISIS tiene incorporado el algoritmo matemaacutetico FFT (Fast
Fourier Transform) con el cual se hace la transformacioacuten de la onda
siacutesmica del dominio del tiempo al dominio de las frecuencias El resultado
de esta transformacioacuten es un espectro de frecuencias en el cual se
identifican principalmente tres tipos de frecuencias la frecuencia inicial
(Fi) la frecuencia pico (Fp) y la frecuencia final (Ff) del la sentildeal siacutesmica
(Fig Ndeg 6)
Fig Ndeg 6 Espectro de la sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 Se observan los tres tipos de frecuencias principales (Fi Fp y Ff) que se registran de las sentildeales volcaacutenicas
63 ESTIMACIOacuteN DE LA ENERGIacuteA
Para estimar la energiacutea de las sentildeales siacutesmicas se ha empleado el
programa VOLCANALISIS Mediante este programa se delimita la sentildeal
siacutesmica con una ventana de tiempo y se calcula la energiacutea de la onda
siacutesmica (Fig Ndeg 7) Este caacutelculo se realiza mediante la siguiente
expresioacuten
inta2 dt
Donde a es la amplitud de la sentildeal siacutesmica y dt es el paso de muestreo
Fig Ndeg 7 Ejemplo del caacutelculo de la energiacutea mediante el programa VOLCANALISIS
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
21
Por otro lado se ha estimado la energiacutea a toda la data siacutesmica registrada
en la estacioacuten SAB04 Esta estimacioacuten se realizoacute con un programa
desarrollado en fortran (proporcionado por el Dr J-P Metaxiaacuten del IRD y
acondicionado por el suscrito para el volcaacuten Sabancaya) y compilado en
la versioacuten de fortran 77
f77 -g nombre_programaf -o nombre_programaexe
Con esta compilacioacuten se genera un archivo llamado
nombre_programaexe el cual al ser invocado ejecuta las diferentes
oacuterdenes que se ha indicado en el programa
nombre_programaexe
Este programa calcula la energiacutea promedio para ventanas de tiempo de
10 segundos La ecuacioacuten matemaacutetica que gobierna este programa fue
desarrollada para calcular la energiacutea elaacutestica considerando una fuente
isotroacutepica y un semiespacio homogeacuteneo (Boatwright 1980)
Esiacutesmica = 2πr2 ρtierra Ctierra 1A intS2 U(t)2 dt
Donde ρtierra es la densidad del volcaacuten Ctierra es la velocidad de onda P
U es la velocidad de la partiacutecula S es la correccioacuten por respuesta de
sitio y A es la correccioacuten por atenuacioacuten Por simplicidad tanto S como
A fueron igualadas a 1 (Johnson 2005)
Para la data presentada en este informe se realizoacute una discriminacioacuten de
los sismos tectoacutenicos con Ts-Tpmayores a 20 s Debido a que el
instrumento utilizado en la estacioacuten SAB04 fue una Guralp 6TD se
empleoacute la sensibilidad de 800 Vms
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
22
70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS
Auacuten cuando se instaloacute 11 estaciones alrededor del complejo volcaacutenico eacutestas
no estuvieron operativas durante todo el periodo debido a los diversos
problemas teacutecnicos descritos en el iacutetem 2 Es asiacute que para construir la base de
datos de los sismos registrados en la zona solamente se consideroacute el periodo
comprendido entre mayo y julio de 2009 tiempo durante el cual estuvieron
operativas 3 a maacutes estaciones siacutesmicas
Por tanto para el procesamiento y localizacioacuten de los sismos correspondientes
al periodo mayo a julio del 2009 se ha seguido el siguiente procedimiento
a) Se recopiloacute toda la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones
instaladas durante el periodo de estudio
b) Se realizoacute la seleccioacuten de sismos locales con tiempos de arribo de las ondas
P y S menores e iguales a 50 segundos (Ts-Tple50 s) registrados en 3 o
maacutes estaciones tomando como base las estaciones Hualca Hualca (HUA) y
Sabancaya 4 (SAB4)
c) Del total de sismos seleccionados se generoacute una base de datos de 150
sismos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
d) El paso siguiente fue utilizar un programa de localizacioacuten para la lectura de
los tiempos de arribo de las ondas P y S y su posterior localizacioacuten
hipocentral
71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN
El programa de procesamiento utilizado en el presente estudio es el
SEISAN versioacuten 821 (Havskov and Ottemoller 2009) y con el apoyo del
programa de localizacioacuten Hypocenter (Lienert 1986) Este programa
similar a otros utiliza como datos de entrada el nombre coordenadas
geograacuteficas (latitud y longitud) y elevacioacuten de las estaciones siacutesmicas
ademaacutes de la lectura de los tiempos de arribo de las ondas P y S la
duracioacuten total del sismo una relacioacuten de velocidad (VpVs) un modelo
de velocidad y la ecuacioacuten para el caacutelculo de la magnitud de duracioacuten
(Md)
72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD
En la actualidad en el Peruacute no se han realizado modelos reales que
permitan conocer la distribucioacuten de la velocidad de las ondas en el
interior de la corteza a nivel local y mucho menos en zonas volcaacutenicas
como el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca es por
ello que se opta por evaluar diferentes modelos a fin de seleccionar el
que resuelva mejor los paraacutemetros hipocentrales de los sismos los
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
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Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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7
23 GEOMORFOLOGIacuteA VULCANOLOGIacuteA Y RIESGOS GEOLOacuteGICOS
El volcaacuten Sabancaya se encuentra flanqueado por los volcanes Ampato al
SO y Hualca Hualca al NNO conformando el complejo volcaacutenico Ampato-
Sabancaya-Hualca-Hualca Este complejo volcaacutenico se formoacute entre el
Mioceno tardiacuteo y el Cuaternario inferior (Bulmer et al 1998) Los sectores
este sur y oeste de este complejo volcaacutenico (entre 4000 a 4500 msnm)
presentan un relieve casi plano Por el contrario el sector Norte el relieve
es muy accidentado debido a la presencia del cantildeoacuten del riacuteo Colca Hacia
el sector NE del Sabancaya se encuentra el pueblo de Maca pueblo ha
sufrido el embate de movimientos teluacutericos como consecuencia del
emplazamiento de una falla geoloacutegica que cruzariacutea el cantildeoacuten del Colca
La cumbre del complejo volcaacutenico Ampato ndash Sabancaya ndash Hualca ndash Hualca
estaacute cubierta por glaciares de algunas decenas de espesor En las cotas
bajas el volcaacuten Sabancaya presenta emplazamientos de coladas de lava
de apariencia joven auacuten no datadas y que representan a 14 a 16 eventos
efusivos (Fiacutedel et al 1997)
La uacuteltima crisis eruptiva del Sabancaya (1988 al 1997) fue de tipo
vulcaniano y freatomagmaacutetico con emisiones fumaroacutelicas de ceniza y
lapilly (Steinmueller y Zavala 1997) Actualmente presenta una leve
actividad fumaroacutelica que se disipa raacutepidamente con el viento y no es
apreciable a distancia
En las proximidades del Sabancaya se han asentado diversos pueblos que
albergan a maacutes de 36 mil habitantes en un radio de 30 km Los riesgos que
presenta este volcaacuten son caiacuteda de piroclaacutesticos flujos piroclaacutesticos y
lahares Asiacute mismo importantes obras civiles como canales y tuacuteneles de
irrigacioacuten del proyecto Majes la central hidroeleacutectrica de Lluta el sistema
vial Chivay ndash Cabaconde ndash Huambo Arequipa ndash Chivay ndash Cusco Arequipa
ndash Caylloma ndash Orcopampa ndash Arcata carreteras vecinas y el sistema turiacutestico
del Colca pueden ser afectados
24 MARCO TECTOacuteNICO
La regioacuten del volcaacuten Sabancaya presenta un reacutegimen tectoacutenico muy
complejo los mismos que se reflejan por la presencia de sistemas de fallas
Huanca e Ichupampa (Huamaacuten 1995 Mering et al 1996) orientadas en
direccioacuten Noroeste-Sureste (NO-SE) y buzamiento hacia el SO el sistema
de fallas Huambo-Cabanaconde representadas por las fallas Trigal
Solarpampa y Solarpampa1 (Seacutebrier et a 1985 Huamaacuten 1995)
orientadas en direccioacuten E-O y buzamiento hacia el Sur ademaacutes del
lineamiento Sepina que llega a cortar el volcaacuten Sabancaya y la falla
Ichupampa (Fig Ndeg 2A) Las observaciones estructurales realizadas por
Mering et al (1996) Huamaacuten (1995) y Seacutebrier et a (1985) son
concordantes con los mecanismos de ruptura obtenidos a partir de los
mecanismos focales de 6 sismos de magnitud mayor o igual a 50 grados
(Mbge50) analizados por Antayhua et al (2002) y Claire (2007) entre los
antildeos 1991 y 2002 (Fig Ndeg 2B)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(B)
(A)
Fig 2 (A) Distribucioacuten de los principales sistemas de fallas y lineamientos identificados por Huamaacuten (1995) y Seacutebrier et al (1995) (B) se presenta los
sistemas de fallas y sus respectivos mecanismos de ruptura obtenidos a partir de los mecanismos focales de sismos con magnitudes Mbge50 ocurridos
entre 1991 y 2002 (tomado de Claire 2007)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
9
25 TRABAJOS ANTERIORES
En la regioacuten del volcaacuten Sabancaya se realizaron algunos estudios de
caraacutecter geoloacutegico teacutectonico y siacutesmico los cuales se resumen a
continuacioacuten
- Vicente et al (1979) realizaron la descripcioacuten de la geologiacutea de Arequipa
y el valle del Colca En este estudio mencionan que esta regioacuten estaacute
conformada por afloramientos de rocas de edad Mesozoica y Cenozoica
con unidades discontinuas que descansan sobre un basamento
Precaacutembrico
- Huamaacuten R (1988) hace un anaacutelisis de imaacutegenes SPOT y fotografiacuteas
aeacutereas evidenciando cambios teacutermicos en el craacuteter del volcaacuten
- Chorowicz et al (1992) profundizaron los estudios de Vicente et al
(1979) y menciona que el extremo Este de la Cordillera Occidental estaacute
compuesto de rocas volcaacutenicas y volcanoclaacutesticas constituidas de capas
de ignimbritas pertenecientes al Grupo Tacaza del Mioceno Inferior
ademaacutes sobreyaciendo a este grupo se distinguen lavas andesiacuteticas
daciacuteticas y capas ignimbriacuteticas del grupo Barroso del Plioceno-
Cuaternario representado principalmente por el volcaacuten Sabancaya
- Rodriacuteguez y Huamaacuten (1992) realizaron la localizacioacuten y anaacutelisis de 131
sismos registrados durante el periodo 1990-1993 Los resultados
mostraron que estos sismos estriacutean asociados a deformacioacuten tectoacutenica
local
- Huamaacuten (1995) analizando imaacutegenes de sateacutelite Landsat MSS y
observaciones de campo identificoacute importante deformacioacuten tectoacutenica
regional y local representada principalmente por los sistemas de fallas
Huanca Ichupampa y el sistema Huambo-Cabanaconde todas ubicadas
en el extremo NE SO y Norte del volcaacuten Sabancaya
- Gonzaacuteles et al (1996) analizaron la actividad siacutesmica registrada en el
volcaacuten Sabancaya entre los antildeos 1990 y 1994 En total localizaron 44
sismos en los extremos N y NE del volcaacuten Hualca Hualca y a
profundidades menores a 9 km y estariacutean asociados con la tectoacutenica
local
- Mering et al (1996) realizaron trabajos complementarios en la regioacuten del
volcaacuten Sabancaya utilizando para ello imaacutegenes satelitales SPOT y
Landsat MSS e identifica nuacutemeros lineamientos ubicados al N y NE del
volcaacuten Sabancaya
- Bulmer et al (1998) analizaron la actividad volcaacutenica y tectoacutenica del
Sabancaya utilizando imaacutegenes de sateacutelites Radarsat Landsat TM y las
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
10
observaciones de campo respectivos Los resultados iniciales de dichos
anaacutelisis permitieron conocer la historia geoloacutegica del volcaacuten Sabancaya
- Antayhua (2002) analiza la sismicidad de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya ocurrida durante el periodo 1991-1993 y los sismos de
magnitud moderada Maca (1991) Sepina (1992) y Cabanaconde (2002)
Similar a otros estudios de sismicidad eacutesta fue asociada a actividad
tectoacutenica local
- Antayhua y Tavera (2002) hace un anaacutelisis siacutesmico sobre sismogramas
obtenidos durante la crisis eruptiva del Sabancaya Indica que durante la
crisis se registraron sentildeales de tipo Tipo-A Tipo-B Periodo largo (LP)
Explosiones y Tremores
- Pitchard (2003) realizoacute estudios de deformacioacuten utilizando la teacutecnica
InSAR El resultado obtenido permite identificar una anomaliacutea de
deformacioacuten al NE del volcaacuten Hualca Hualca probablemente asociado al
proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya
- Gerbe M-C and Thouret J-C (2004) hacen un anaacutelisis petrogeneacutetico del
magma del uacuteltimo proceso eruptivo del Sabancaya
- Ocola L y Goacutemez J-C (2005) evaluaron los peligros potenciales que
podriacutean ocurrir en el valle de Colca ademaacutes de mejorar la caracterizacioacuten
de los indicadores de peligrosidad
- Claire D (2007) Realizoacute un anaacutelisis sismotectoacutenico detallado del valle del
Colca evidenciando que los mecanismos de ruptura coinciden totalmente
con la disposicioacuten de los principales sistemas de fallas reconocidas en el
valle del Colca
- Gonzaacuteles et al (2009) utilizando la teacutecnica de InSAR identificaron 2
anomaliacuteas de deformacioacuten ubicados al Oeste (O) del volcaacuten Hualca
Hualca estas anomaliacuteas estaacuten delimitadas por las fallas Solarpampa y
Solarpampa 1 y podriacutean estar asociados a la ocurrencia de sismos de
magnitud moderada
- Alcalaacute y otros (2009) hace un anaacutelisis del retroceso glaciar del complejo
Ampato-Sabancaya-Hualca Hualca Basado en dataciones cosmogeacutenicas 36Cl sobre depoacutesitos de secuencias de morrenas calculoacute que este
complejo se quedariacutea sin casquete glaciar para el antildeo 2065
- Zavala et al (2010) abordaron los temas de riesgo geoloacutegico e incluyen
una evaluacioacuten conjunta de los distritos de Lari Madrigal y Maca
Inicialmente realizan un alcance de los antecedentes geodinaacutemicos sobre
deslizamientos ocurridos en el aacuterea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Actualmente el INGEMMET estaacute realizando un estudio geoloacutegico
detallado del complejo Ampato-Sabancaya-Hualca Hualca
26 OBJETIVOS DE ESTE ESTUDIO
Este estudio se ha realizado en funcioacuten de los siguientes objetivos
- Conocer la sismicidad de la zona del valle del Colca en el periodo 2009-
2010
- Realizar la caracterizacioacuten siacutesmica del volcaacuten Sabancaya para elaborar
una liacutenea base sobre la cual se implementaraacute un sistema de vigilancia
- Determinar y analizar la distribucioacuten de los sismos en superficie en
profundidad y correlacionarlo con la tectoacutenica local
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
12
30 LA RED SIacuteSMICA TEMPORAL DEL SABANCAYA (RESITESA)
La Red Siacutesmica Temporal del volcaacuten Sabancaya (RESITESA) estuvo
compuesta por 11 estaciones siacutesmicas digitales (Cuadro Ndeg 1) La Fig Ndeg 3
muestra el periodo de operatividad de la RESITESA Asimismo se muestra con
color verde las estaciones TITAN que fueron prestadas por VOLUME (IRD) en
color rojo las estaciones tipo SARA y en color amarillo las estaciones GURALP
El corto periodo de registro de algunas estaciones siacutesmicas se debieron a las
siguientes causas permiso de internamiento temporal agotado (estaciones
TITAN) y fallas teacutecnicas en su funcionamiento (estaciones SARA)
Cuadro Ndeg 1 Principales caracteriacutesticas de las estaciones siacutesmicas de la RESITESA
Estacioacuten Coordenadas WGS84 Elevacioacuten
(msnm)
Tipo sismoacutegrafo
Localidad Longitud Latitud
CBN 181247 8270988 3342 Titan Cabanaconde
TAY 186621 8227276 3373 Titan Taya
CAJ1 202186 8246486 4460 Titan Sallalli
HUA 192531 8264698 4696 Sara V Hualca Hualca
CHV1 180150 8255127 4390 Titan Laguna Mucurca
SAB1 193249 8253300 5578 Sara V Sabancaya
SAB3 194889 8251768 5547 Titan V Sabancaya
SAB2 194237 8251778 5505 Guralp V Sabancaya
AMP 194237 8248945 5271 Titan V Ampato
CLR 222778 8272464 Titan Calera
SAB4 195843 8252061 5358 Guralp V Sabancaya
Fig Ndeg 3 Periodos de operatividad de las estaciones siacutesmicas que conformaron la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
13
31 DISTRIBUCIOacuteN DE ESTACIONES SIacuteSMICAS
Las estaciones siacutesmicas de la RESITESA fueron instaladas sobre la base
de tres aacutereas de investigacioacuten Asiacute se buscoacute conocer la sismicidad de
orden regional de orden local y de orden volcaacutenico La Fig Ndeg 4 muestra
la distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la
RESITESA
Fig Ndeg 4 Distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la RESITESA instalada alrededor del complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya-Hualca-Hualca
311 ESTACIOacuteN DE BANDA ANCHA GURALP
Es una estacioacuten siacutesmica triaxial (Z N-S y E-O) de banda ancha
(sensibilidad desde 0033 Hz) Esta estacioacuten (Foto Ndeg 2) calibra los
tiempos de registro con un GPS tipo CMG cuya antena se extiende
varios metros desde la estacioacuten Tiene los accesorios como el
digitalizador disco de almacenamiento etc integrados En total posee
un peso de 27 kg Ademaacutes esta estacioacuten posee un disco externo para la
recuperacioacuten (back up) de la data siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Foto Ndeg 2 Estacioacuten siacutesmica Guralp
312 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO SARA
El sismoacutemetro de periodo corto marca SARA y modelo SL06 es una
estacioacuten robusta y compacta Posee un registrador de datos de 3 canales
(Z E-O y N-S) y accesorios integrados Su sensibilidad es desde 45Hz
Opera bajo dominio del sistema operativo ARM Linux La principal
ventaja es que demanda poco consumo de energiacutea (lt 3 Wats)
Foto Ndeg 3 Estacioacuten siacutesmica SARA
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15
313 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO TITAacuteN
Dado a su antiguumledad este tipo de instrumento posee los accesorios
como el sensor el digitalizador y el disco duro externos (Fotos Ndeg 4 y Ndeg
5) Esta estacioacuten opera con discos de almacenamiento SCSI modelo
LGIT registradores Minititan 3XT GPS titan y sensores Marc Products de
periodo corto (sensibilidad desde 1 Hz)
Ademaacutes tambieacuten se empleoacute una estacioacuten cuasi banda ancha marca Titan
que operoacute con un sensor Noemax-0017 (sensibilidad desde 01 Hz)
registrador Minititan 3XT y GPS marca Titan
Foto Ndeg 4 Sismoacutemetro TITAN y Disco Duro
Foto Ndeg 5 Sensor siacutesmico Marc Products cables y conectores de la estacioacuten Titan
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
16
40 TRABAJO DE CAMPO
41 LOGIacuteSTICA
El trabajo de campo tuvo como centro de operaciones la ciudad de
Chivay Asiacute todas las jornadas de trabajo iniciaban y terminaban en esta
ciudad Para este propoacutesito se contoacute con una camioneta 4x4 modelo
Hilux 1995 (Foto Ndeg 6) la cual en ocasiones tuvo que hacer maacutes de un
viaje hacia las zonas de trabajo para transportar al personal
Asimismo la Municipalidad Distrital de Chivay apoyoacute con 11 ayudantes
de campo por un diacutea quienes transportaron las bateriacuteas paneles solares
y demaacutes accesorios
Foto Ndeg 6 Camioneta HiLux que se empleoacute para la instalacioacuten de la RESITESA Al fondo El Hotel de Taya donde se instaloacute la estacioacuten TAY
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
17
50 PROCESAMIENTO
El procesamiento de la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones que
conforman la RESITESA se realizoacute en dos etapas
La primera etapa consistioacute en recuperar la data siacutesmica que fue almacenada en
el disco duro de las estaciones siacutesmicas en campo la segunda etapa se realizoacute
en laboratorio y consistioacute en efectuar cambios de formato y la confeccioacuten de la
base de datos
51 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN CAMPO
Cada una de las estaciones siacutesmicas posee teacutecnicas propias de descarga
o recuperacioacuten de data siacutesmica Asiacute tenemos
511 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES SARA
Estas estaciones tienen una capacidad de almacenamiento de 2 Gb a 24
bits de resolucioacuten Asiacute que requieren de un backup mensual Para este
proceso se emplean comandos Telnet y FTP
- Se conecta una Lap Top o CPU a la caja SARA mediante cable serial
- Empleando consolas DOS y mediante comandos telnet y ftp se accede
a la estacioacuten siacutesmica para detener el sistema de registro
ftp 16416121150
root
SLGPROgtstp
- Se accede al directorio de almacenamiento y se descarga la data
siacutesmica
mntcfSLGEVTgtmget 2009
- Finalmente se reinicia el sistema de adquisicioacuten de datos
SLGPROgtsrt ndashd DIG_SA2 ndashc CHA_SA2 ndashtag ndasht root ndashu 2 amp
512 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES GURALP
Estas estaciones poseen una capacidad de almacenamiento de 8 Gb
Esta capacidad podriacutea cubrir cerca de dos meses de registro
Para la recuperacioacuten de data siacutesmica se emplean un disco externo con el
cual se procede de la siguiente manera
- Se apaga la estacioacuten siacutesmica
- Se conecta el disco externo a la estacioacuten y a la fuente de alimentacioacuten
- Se enciende la estacioacuten siacutesmica Las estaciones GURALP 6TD
poseen un sistema automaacutetico de descarga
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
18
- Finalizada la descarga se apaga tanto la estacioacuten como el disco
externo
- Se desconecta el disco externo y se enciende la estacioacuten siacutesmica
513 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES TITAN
Este tipo de estaciones posee discos de almacenamiento externo Asiacute
que para recuperar la informacioacuten se requiere reemplazar el disco
utilizado por uno vaciacuteo Para este proceso se requiere apagar el equipo
antes de efectuar el cambio de disco y reiniciar la estacioacuten
52 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN GABINETE
Debido a que la data siacutesmica fue adquirida con diferentes tipos de
equipos la data siacutesmica tambieacuten fue registrada con diferentes formatos
Asiacute por ejemplo las estaciones SARA generan data en formato seisan
las estaciones GURALP generan data en formato cgf sac seisan etc y
las estaciones TITAN generan data en formato SAC En este contexto es
necesario que la toda data siacutesmica adquirida se encuentre en un solo
formato de lectura Para tal efecto se utilizaron los programas de
transformacioacuten de data sac2asc cgf2sac sei2asc asc2sac etc que
se distribuyen con ciertas restricciones en internet
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
19
60 ANAacuteLISIS
El anaacutelisis de las sentildeales siacutesmicas registradas por la RESITESA se efectuoacute
tanto en el dominio del tiempo como en dominio de las frecuencias
Considerando la gran cantidad de informacioacuten para la elaboracioacuten de este
informe se optoacute por analizar la data comprendida entre junio a agosto de 2009
y registrada en la estacioacuten SAB04
61 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE TIEMPO
El anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio del tiempo se realizoacute con
el programa llamado SAC (Seismic Analisys Code) Este programa se
desarrolla en plataforma Linux es de libre distribucioacuten y se puede
descolgar de la siguiente direccioacuten
httpwwwirisedumanualssacSAC_Home_Mainhtml
Este programa requiere la confeccioacuten de scrips o pequentildeos programas y
macros que permiten administrar la data siacutesmica a criterio del analista
Con ayuda del SAC se ha medido los tiempos de llegada de las ondas P
y S y la coda (C) de las sentildeales siacutesmicas (Fig Ndeg 5)
Fig Ndeg 5 Sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 La amplitud estaacute dada en cuentas y la duracioacuten estaacute dada en segundos
62 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
Para efectuar el anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio de las
frecuencias se ha empleado el programa VOLCANALISIS Este programa
fue desarrollado en el proyecto europeo VOLUME (2006-2008) del cual
formoacute parte el INGEMMET
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
20
El VOLCANALISIS tiene incorporado el algoritmo matemaacutetico FFT (Fast
Fourier Transform) con el cual se hace la transformacioacuten de la onda
siacutesmica del dominio del tiempo al dominio de las frecuencias El resultado
de esta transformacioacuten es un espectro de frecuencias en el cual se
identifican principalmente tres tipos de frecuencias la frecuencia inicial
(Fi) la frecuencia pico (Fp) y la frecuencia final (Ff) del la sentildeal siacutesmica
(Fig Ndeg 6)
Fig Ndeg 6 Espectro de la sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 Se observan los tres tipos de frecuencias principales (Fi Fp y Ff) que se registran de las sentildeales volcaacutenicas
63 ESTIMACIOacuteN DE LA ENERGIacuteA
Para estimar la energiacutea de las sentildeales siacutesmicas se ha empleado el
programa VOLCANALISIS Mediante este programa se delimita la sentildeal
siacutesmica con una ventana de tiempo y se calcula la energiacutea de la onda
siacutesmica (Fig Ndeg 7) Este caacutelculo se realiza mediante la siguiente
expresioacuten
inta2 dt
Donde a es la amplitud de la sentildeal siacutesmica y dt es el paso de muestreo
Fig Ndeg 7 Ejemplo del caacutelculo de la energiacutea mediante el programa VOLCANALISIS
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
21
Por otro lado se ha estimado la energiacutea a toda la data siacutesmica registrada
en la estacioacuten SAB04 Esta estimacioacuten se realizoacute con un programa
desarrollado en fortran (proporcionado por el Dr J-P Metaxiaacuten del IRD y
acondicionado por el suscrito para el volcaacuten Sabancaya) y compilado en
la versioacuten de fortran 77
f77 -g nombre_programaf -o nombre_programaexe
Con esta compilacioacuten se genera un archivo llamado
nombre_programaexe el cual al ser invocado ejecuta las diferentes
oacuterdenes que se ha indicado en el programa
nombre_programaexe
Este programa calcula la energiacutea promedio para ventanas de tiempo de
10 segundos La ecuacioacuten matemaacutetica que gobierna este programa fue
desarrollada para calcular la energiacutea elaacutestica considerando una fuente
isotroacutepica y un semiespacio homogeacuteneo (Boatwright 1980)
Esiacutesmica = 2πr2 ρtierra Ctierra 1A intS2 U(t)2 dt
Donde ρtierra es la densidad del volcaacuten Ctierra es la velocidad de onda P
U es la velocidad de la partiacutecula S es la correccioacuten por respuesta de
sitio y A es la correccioacuten por atenuacioacuten Por simplicidad tanto S como
A fueron igualadas a 1 (Johnson 2005)
Para la data presentada en este informe se realizoacute una discriminacioacuten de
los sismos tectoacutenicos con Ts-Tpmayores a 20 s Debido a que el
instrumento utilizado en la estacioacuten SAB04 fue una Guralp 6TD se
empleoacute la sensibilidad de 800 Vms
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
22
70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS
Auacuten cuando se instaloacute 11 estaciones alrededor del complejo volcaacutenico eacutestas
no estuvieron operativas durante todo el periodo debido a los diversos
problemas teacutecnicos descritos en el iacutetem 2 Es asiacute que para construir la base de
datos de los sismos registrados en la zona solamente se consideroacute el periodo
comprendido entre mayo y julio de 2009 tiempo durante el cual estuvieron
operativas 3 a maacutes estaciones siacutesmicas
Por tanto para el procesamiento y localizacioacuten de los sismos correspondientes
al periodo mayo a julio del 2009 se ha seguido el siguiente procedimiento
a) Se recopiloacute toda la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones
instaladas durante el periodo de estudio
b) Se realizoacute la seleccioacuten de sismos locales con tiempos de arribo de las ondas
P y S menores e iguales a 50 segundos (Ts-Tple50 s) registrados en 3 o
maacutes estaciones tomando como base las estaciones Hualca Hualca (HUA) y
Sabancaya 4 (SAB4)
c) Del total de sismos seleccionados se generoacute una base de datos de 150
sismos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
d) El paso siguiente fue utilizar un programa de localizacioacuten para la lectura de
los tiempos de arribo de las ondas P y S y su posterior localizacioacuten
hipocentral
71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN
El programa de procesamiento utilizado en el presente estudio es el
SEISAN versioacuten 821 (Havskov and Ottemoller 2009) y con el apoyo del
programa de localizacioacuten Hypocenter (Lienert 1986) Este programa
similar a otros utiliza como datos de entrada el nombre coordenadas
geograacuteficas (latitud y longitud) y elevacioacuten de las estaciones siacutesmicas
ademaacutes de la lectura de los tiempos de arribo de las ondas P y S la
duracioacuten total del sismo una relacioacuten de velocidad (VpVs) un modelo
de velocidad y la ecuacioacuten para el caacutelculo de la magnitud de duracioacuten
(Md)
72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD
En la actualidad en el Peruacute no se han realizado modelos reales que
permitan conocer la distribucioacuten de la velocidad de las ondas en el
interior de la corteza a nivel local y mucho menos en zonas volcaacutenicas
como el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca es por
ello que se opta por evaluar diferentes modelos a fin de seleccionar el
que resuelva mejor los paraacutemetros hipocentrales de los sismos los
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
23
mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
24
80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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(B)
(A)
Fig 2 (A) Distribucioacuten de los principales sistemas de fallas y lineamientos identificados por Huamaacuten (1995) y Seacutebrier et al (1995) (B) se presenta los
sistemas de fallas y sus respectivos mecanismos de ruptura obtenidos a partir de los mecanismos focales de sismos con magnitudes Mbge50 ocurridos
entre 1991 y 2002 (tomado de Claire 2007)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
9
25 TRABAJOS ANTERIORES
En la regioacuten del volcaacuten Sabancaya se realizaron algunos estudios de
caraacutecter geoloacutegico teacutectonico y siacutesmico los cuales se resumen a
continuacioacuten
- Vicente et al (1979) realizaron la descripcioacuten de la geologiacutea de Arequipa
y el valle del Colca En este estudio mencionan que esta regioacuten estaacute
conformada por afloramientos de rocas de edad Mesozoica y Cenozoica
con unidades discontinuas que descansan sobre un basamento
Precaacutembrico
- Huamaacuten R (1988) hace un anaacutelisis de imaacutegenes SPOT y fotografiacuteas
aeacutereas evidenciando cambios teacutermicos en el craacuteter del volcaacuten
- Chorowicz et al (1992) profundizaron los estudios de Vicente et al
(1979) y menciona que el extremo Este de la Cordillera Occidental estaacute
compuesto de rocas volcaacutenicas y volcanoclaacutesticas constituidas de capas
de ignimbritas pertenecientes al Grupo Tacaza del Mioceno Inferior
ademaacutes sobreyaciendo a este grupo se distinguen lavas andesiacuteticas
daciacuteticas y capas ignimbriacuteticas del grupo Barroso del Plioceno-
Cuaternario representado principalmente por el volcaacuten Sabancaya
- Rodriacuteguez y Huamaacuten (1992) realizaron la localizacioacuten y anaacutelisis de 131
sismos registrados durante el periodo 1990-1993 Los resultados
mostraron que estos sismos estriacutean asociados a deformacioacuten tectoacutenica
local
- Huamaacuten (1995) analizando imaacutegenes de sateacutelite Landsat MSS y
observaciones de campo identificoacute importante deformacioacuten tectoacutenica
regional y local representada principalmente por los sistemas de fallas
Huanca Ichupampa y el sistema Huambo-Cabanaconde todas ubicadas
en el extremo NE SO y Norte del volcaacuten Sabancaya
- Gonzaacuteles et al (1996) analizaron la actividad siacutesmica registrada en el
volcaacuten Sabancaya entre los antildeos 1990 y 1994 En total localizaron 44
sismos en los extremos N y NE del volcaacuten Hualca Hualca y a
profundidades menores a 9 km y estariacutean asociados con la tectoacutenica
local
- Mering et al (1996) realizaron trabajos complementarios en la regioacuten del
volcaacuten Sabancaya utilizando para ello imaacutegenes satelitales SPOT y
Landsat MSS e identifica nuacutemeros lineamientos ubicados al N y NE del
volcaacuten Sabancaya
- Bulmer et al (1998) analizaron la actividad volcaacutenica y tectoacutenica del
Sabancaya utilizando imaacutegenes de sateacutelites Radarsat Landsat TM y las
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
10
observaciones de campo respectivos Los resultados iniciales de dichos
anaacutelisis permitieron conocer la historia geoloacutegica del volcaacuten Sabancaya
- Antayhua (2002) analiza la sismicidad de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya ocurrida durante el periodo 1991-1993 y los sismos de
magnitud moderada Maca (1991) Sepina (1992) y Cabanaconde (2002)
Similar a otros estudios de sismicidad eacutesta fue asociada a actividad
tectoacutenica local
- Antayhua y Tavera (2002) hace un anaacutelisis siacutesmico sobre sismogramas
obtenidos durante la crisis eruptiva del Sabancaya Indica que durante la
crisis se registraron sentildeales de tipo Tipo-A Tipo-B Periodo largo (LP)
Explosiones y Tremores
- Pitchard (2003) realizoacute estudios de deformacioacuten utilizando la teacutecnica
InSAR El resultado obtenido permite identificar una anomaliacutea de
deformacioacuten al NE del volcaacuten Hualca Hualca probablemente asociado al
proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya
- Gerbe M-C and Thouret J-C (2004) hacen un anaacutelisis petrogeneacutetico del
magma del uacuteltimo proceso eruptivo del Sabancaya
- Ocola L y Goacutemez J-C (2005) evaluaron los peligros potenciales que
podriacutean ocurrir en el valle de Colca ademaacutes de mejorar la caracterizacioacuten
de los indicadores de peligrosidad
- Claire D (2007) Realizoacute un anaacutelisis sismotectoacutenico detallado del valle del
Colca evidenciando que los mecanismos de ruptura coinciden totalmente
con la disposicioacuten de los principales sistemas de fallas reconocidas en el
valle del Colca
- Gonzaacuteles et al (2009) utilizando la teacutecnica de InSAR identificaron 2
anomaliacuteas de deformacioacuten ubicados al Oeste (O) del volcaacuten Hualca
Hualca estas anomaliacuteas estaacuten delimitadas por las fallas Solarpampa y
Solarpampa 1 y podriacutean estar asociados a la ocurrencia de sismos de
magnitud moderada
- Alcalaacute y otros (2009) hace un anaacutelisis del retroceso glaciar del complejo
Ampato-Sabancaya-Hualca Hualca Basado en dataciones cosmogeacutenicas 36Cl sobre depoacutesitos de secuencias de morrenas calculoacute que este
complejo se quedariacutea sin casquete glaciar para el antildeo 2065
- Zavala et al (2010) abordaron los temas de riesgo geoloacutegico e incluyen
una evaluacioacuten conjunta de los distritos de Lari Madrigal y Maca
Inicialmente realizan un alcance de los antecedentes geodinaacutemicos sobre
deslizamientos ocurridos en el aacuterea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
11
Actualmente el INGEMMET estaacute realizando un estudio geoloacutegico
detallado del complejo Ampato-Sabancaya-Hualca Hualca
26 OBJETIVOS DE ESTE ESTUDIO
Este estudio se ha realizado en funcioacuten de los siguientes objetivos
- Conocer la sismicidad de la zona del valle del Colca en el periodo 2009-
2010
- Realizar la caracterizacioacuten siacutesmica del volcaacuten Sabancaya para elaborar
una liacutenea base sobre la cual se implementaraacute un sistema de vigilancia
- Determinar y analizar la distribucioacuten de los sismos en superficie en
profundidad y correlacionarlo con la tectoacutenica local
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
12
30 LA RED SIacuteSMICA TEMPORAL DEL SABANCAYA (RESITESA)
La Red Siacutesmica Temporal del volcaacuten Sabancaya (RESITESA) estuvo
compuesta por 11 estaciones siacutesmicas digitales (Cuadro Ndeg 1) La Fig Ndeg 3
muestra el periodo de operatividad de la RESITESA Asimismo se muestra con
color verde las estaciones TITAN que fueron prestadas por VOLUME (IRD) en
color rojo las estaciones tipo SARA y en color amarillo las estaciones GURALP
El corto periodo de registro de algunas estaciones siacutesmicas se debieron a las
siguientes causas permiso de internamiento temporal agotado (estaciones
TITAN) y fallas teacutecnicas en su funcionamiento (estaciones SARA)
Cuadro Ndeg 1 Principales caracteriacutesticas de las estaciones siacutesmicas de la RESITESA
Estacioacuten Coordenadas WGS84 Elevacioacuten
(msnm)
Tipo sismoacutegrafo
Localidad Longitud Latitud
CBN 181247 8270988 3342 Titan Cabanaconde
TAY 186621 8227276 3373 Titan Taya
CAJ1 202186 8246486 4460 Titan Sallalli
HUA 192531 8264698 4696 Sara V Hualca Hualca
CHV1 180150 8255127 4390 Titan Laguna Mucurca
SAB1 193249 8253300 5578 Sara V Sabancaya
SAB3 194889 8251768 5547 Titan V Sabancaya
SAB2 194237 8251778 5505 Guralp V Sabancaya
AMP 194237 8248945 5271 Titan V Ampato
CLR 222778 8272464 Titan Calera
SAB4 195843 8252061 5358 Guralp V Sabancaya
Fig Ndeg 3 Periodos de operatividad de las estaciones siacutesmicas que conformaron la RESITESA
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31 DISTRIBUCIOacuteN DE ESTACIONES SIacuteSMICAS
Las estaciones siacutesmicas de la RESITESA fueron instaladas sobre la base
de tres aacutereas de investigacioacuten Asiacute se buscoacute conocer la sismicidad de
orden regional de orden local y de orden volcaacutenico La Fig Ndeg 4 muestra
la distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la
RESITESA
Fig Ndeg 4 Distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la RESITESA instalada alrededor del complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya-Hualca-Hualca
311 ESTACIOacuteN DE BANDA ANCHA GURALP
Es una estacioacuten siacutesmica triaxial (Z N-S y E-O) de banda ancha
(sensibilidad desde 0033 Hz) Esta estacioacuten (Foto Ndeg 2) calibra los
tiempos de registro con un GPS tipo CMG cuya antena se extiende
varios metros desde la estacioacuten Tiene los accesorios como el
digitalizador disco de almacenamiento etc integrados En total posee
un peso de 27 kg Ademaacutes esta estacioacuten posee un disco externo para la
recuperacioacuten (back up) de la data siacutesmica
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Foto Ndeg 2 Estacioacuten siacutesmica Guralp
312 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO SARA
El sismoacutemetro de periodo corto marca SARA y modelo SL06 es una
estacioacuten robusta y compacta Posee un registrador de datos de 3 canales
(Z E-O y N-S) y accesorios integrados Su sensibilidad es desde 45Hz
Opera bajo dominio del sistema operativo ARM Linux La principal
ventaja es que demanda poco consumo de energiacutea (lt 3 Wats)
Foto Ndeg 3 Estacioacuten siacutesmica SARA
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313 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO TITAacuteN
Dado a su antiguumledad este tipo de instrumento posee los accesorios
como el sensor el digitalizador y el disco duro externos (Fotos Ndeg 4 y Ndeg
5) Esta estacioacuten opera con discos de almacenamiento SCSI modelo
LGIT registradores Minititan 3XT GPS titan y sensores Marc Products de
periodo corto (sensibilidad desde 1 Hz)
Ademaacutes tambieacuten se empleoacute una estacioacuten cuasi banda ancha marca Titan
que operoacute con un sensor Noemax-0017 (sensibilidad desde 01 Hz)
registrador Minititan 3XT y GPS marca Titan
Foto Ndeg 4 Sismoacutemetro TITAN y Disco Duro
Foto Ndeg 5 Sensor siacutesmico Marc Products cables y conectores de la estacioacuten Titan
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40 TRABAJO DE CAMPO
41 LOGIacuteSTICA
El trabajo de campo tuvo como centro de operaciones la ciudad de
Chivay Asiacute todas las jornadas de trabajo iniciaban y terminaban en esta
ciudad Para este propoacutesito se contoacute con una camioneta 4x4 modelo
Hilux 1995 (Foto Ndeg 6) la cual en ocasiones tuvo que hacer maacutes de un
viaje hacia las zonas de trabajo para transportar al personal
Asimismo la Municipalidad Distrital de Chivay apoyoacute con 11 ayudantes
de campo por un diacutea quienes transportaron las bateriacuteas paneles solares
y demaacutes accesorios
Foto Ndeg 6 Camioneta HiLux que se empleoacute para la instalacioacuten de la RESITESA Al fondo El Hotel de Taya donde se instaloacute la estacioacuten TAY
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50 PROCESAMIENTO
El procesamiento de la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones que
conforman la RESITESA se realizoacute en dos etapas
La primera etapa consistioacute en recuperar la data siacutesmica que fue almacenada en
el disco duro de las estaciones siacutesmicas en campo la segunda etapa se realizoacute
en laboratorio y consistioacute en efectuar cambios de formato y la confeccioacuten de la
base de datos
51 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN CAMPO
Cada una de las estaciones siacutesmicas posee teacutecnicas propias de descarga
o recuperacioacuten de data siacutesmica Asiacute tenemos
511 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES SARA
Estas estaciones tienen una capacidad de almacenamiento de 2 Gb a 24
bits de resolucioacuten Asiacute que requieren de un backup mensual Para este
proceso se emplean comandos Telnet y FTP
- Se conecta una Lap Top o CPU a la caja SARA mediante cable serial
- Empleando consolas DOS y mediante comandos telnet y ftp se accede
a la estacioacuten siacutesmica para detener el sistema de registro
ftp 16416121150
root
SLGPROgtstp
- Se accede al directorio de almacenamiento y se descarga la data
siacutesmica
mntcfSLGEVTgtmget 2009
- Finalmente se reinicia el sistema de adquisicioacuten de datos
SLGPROgtsrt ndashd DIG_SA2 ndashc CHA_SA2 ndashtag ndasht root ndashu 2 amp
512 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES GURALP
Estas estaciones poseen una capacidad de almacenamiento de 8 Gb
Esta capacidad podriacutea cubrir cerca de dos meses de registro
Para la recuperacioacuten de data siacutesmica se emplean un disco externo con el
cual se procede de la siguiente manera
- Se apaga la estacioacuten siacutesmica
- Se conecta el disco externo a la estacioacuten y a la fuente de alimentacioacuten
- Se enciende la estacioacuten siacutesmica Las estaciones GURALP 6TD
poseen un sistema automaacutetico de descarga
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- Finalizada la descarga se apaga tanto la estacioacuten como el disco
externo
- Se desconecta el disco externo y se enciende la estacioacuten siacutesmica
513 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES TITAN
Este tipo de estaciones posee discos de almacenamiento externo Asiacute
que para recuperar la informacioacuten se requiere reemplazar el disco
utilizado por uno vaciacuteo Para este proceso se requiere apagar el equipo
antes de efectuar el cambio de disco y reiniciar la estacioacuten
52 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN GABINETE
Debido a que la data siacutesmica fue adquirida con diferentes tipos de
equipos la data siacutesmica tambieacuten fue registrada con diferentes formatos
Asiacute por ejemplo las estaciones SARA generan data en formato seisan
las estaciones GURALP generan data en formato cgf sac seisan etc y
las estaciones TITAN generan data en formato SAC En este contexto es
necesario que la toda data siacutesmica adquirida se encuentre en un solo
formato de lectura Para tal efecto se utilizaron los programas de
transformacioacuten de data sac2asc cgf2sac sei2asc asc2sac etc que
se distribuyen con ciertas restricciones en internet
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60 ANAacuteLISIS
El anaacutelisis de las sentildeales siacutesmicas registradas por la RESITESA se efectuoacute
tanto en el dominio del tiempo como en dominio de las frecuencias
Considerando la gran cantidad de informacioacuten para la elaboracioacuten de este
informe se optoacute por analizar la data comprendida entre junio a agosto de 2009
y registrada en la estacioacuten SAB04
61 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE TIEMPO
El anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio del tiempo se realizoacute con
el programa llamado SAC (Seismic Analisys Code) Este programa se
desarrolla en plataforma Linux es de libre distribucioacuten y se puede
descolgar de la siguiente direccioacuten
httpwwwirisedumanualssacSAC_Home_Mainhtml
Este programa requiere la confeccioacuten de scrips o pequentildeos programas y
macros que permiten administrar la data siacutesmica a criterio del analista
Con ayuda del SAC se ha medido los tiempos de llegada de las ondas P
y S y la coda (C) de las sentildeales siacutesmicas (Fig Ndeg 5)
Fig Ndeg 5 Sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 La amplitud estaacute dada en cuentas y la duracioacuten estaacute dada en segundos
62 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
Para efectuar el anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio de las
frecuencias se ha empleado el programa VOLCANALISIS Este programa
fue desarrollado en el proyecto europeo VOLUME (2006-2008) del cual
formoacute parte el INGEMMET
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El VOLCANALISIS tiene incorporado el algoritmo matemaacutetico FFT (Fast
Fourier Transform) con el cual se hace la transformacioacuten de la onda
siacutesmica del dominio del tiempo al dominio de las frecuencias El resultado
de esta transformacioacuten es un espectro de frecuencias en el cual se
identifican principalmente tres tipos de frecuencias la frecuencia inicial
(Fi) la frecuencia pico (Fp) y la frecuencia final (Ff) del la sentildeal siacutesmica
(Fig Ndeg 6)
Fig Ndeg 6 Espectro de la sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 Se observan los tres tipos de frecuencias principales (Fi Fp y Ff) que se registran de las sentildeales volcaacutenicas
63 ESTIMACIOacuteN DE LA ENERGIacuteA
Para estimar la energiacutea de las sentildeales siacutesmicas se ha empleado el
programa VOLCANALISIS Mediante este programa se delimita la sentildeal
siacutesmica con una ventana de tiempo y se calcula la energiacutea de la onda
siacutesmica (Fig Ndeg 7) Este caacutelculo se realiza mediante la siguiente
expresioacuten
inta2 dt
Donde a es la amplitud de la sentildeal siacutesmica y dt es el paso de muestreo
Fig Ndeg 7 Ejemplo del caacutelculo de la energiacutea mediante el programa VOLCANALISIS
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Por otro lado se ha estimado la energiacutea a toda la data siacutesmica registrada
en la estacioacuten SAB04 Esta estimacioacuten se realizoacute con un programa
desarrollado en fortran (proporcionado por el Dr J-P Metaxiaacuten del IRD y
acondicionado por el suscrito para el volcaacuten Sabancaya) y compilado en
la versioacuten de fortran 77
f77 -g nombre_programaf -o nombre_programaexe
Con esta compilacioacuten se genera un archivo llamado
nombre_programaexe el cual al ser invocado ejecuta las diferentes
oacuterdenes que se ha indicado en el programa
nombre_programaexe
Este programa calcula la energiacutea promedio para ventanas de tiempo de
10 segundos La ecuacioacuten matemaacutetica que gobierna este programa fue
desarrollada para calcular la energiacutea elaacutestica considerando una fuente
isotroacutepica y un semiespacio homogeacuteneo (Boatwright 1980)
Esiacutesmica = 2πr2 ρtierra Ctierra 1A intS2 U(t)2 dt
Donde ρtierra es la densidad del volcaacuten Ctierra es la velocidad de onda P
U es la velocidad de la partiacutecula S es la correccioacuten por respuesta de
sitio y A es la correccioacuten por atenuacioacuten Por simplicidad tanto S como
A fueron igualadas a 1 (Johnson 2005)
Para la data presentada en este informe se realizoacute una discriminacioacuten de
los sismos tectoacutenicos con Ts-Tpmayores a 20 s Debido a que el
instrumento utilizado en la estacioacuten SAB04 fue una Guralp 6TD se
empleoacute la sensibilidad de 800 Vms
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70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS
Auacuten cuando se instaloacute 11 estaciones alrededor del complejo volcaacutenico eacutestas
no estuvieron operativas durante todo el periodo debido a los diversos
problemas teacutecnicos descritos en el iacutetem 2 Es asiacute que para construir la base de
datos de los sismos registrados en la zona solamente se consideroacute el periodo
comprendido entre mayo y julio de 2009 tiempo durante el cual estuvieron
operativas 3 a maacutes estaciones siacutesmicas
Por tanto para el procesamiento y localizacioacuten de los sismos correspondientes
al periodo mayo a julio del 2009 se ha seguido el siguiente procedimiento
a) Se recopiloacute toda la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones
instaladas durante el periodo de estudio
b) Se realizoacute la seleccioacuten de sismos locales con tiempos de arribo de las ondas
P y S menores e iguales a 50 segundos (Ts-Tple50 s) registrados en 3 o
maacutes estaciones tomando como base las estaciones Hualca Hualca (HUA) y
Sabancaya 4 (SAB4)
c) Del total de sismos seleccionados se generoacute una base de datos de 150
sismos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
d) El paso siguiente fue utilizar un programa de localizacioacuten para la lectura de
los tiempos de arribo de las ondas P y S y su posterior localizacioacuten
hipocentral
71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN
El programa de procesamiento utilizado en el presente estudio es el
SEISAN versioacuten 821 (Havskov and Ottemoller 2009) y con el apoyo del
programa de localizacioacuten Hypocenter (Lienert 1986) Este programa
similar a otros utiliza como datos de entrada el nombre coordenadas
geograacuteficas (latitud y longitud) y elevacioacuten de las estaciones siacutesmicas
ademaacutes de la lectura de los tiempos de arribo de las ondas P y S la
duracioacuten total del sismo una relacioacuten de velocidad (VpVs) un modelo
de velocidad y la ecuacioacuten para el caacutelculo de la magnitud de duracioacuten
(Md)
72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD
En la actualidad en el Peruacute no se han realizado modelos reales que
permitan conocer la distribucioacuten de la velocidad de las ondas en el
interior de la corteza a nivel local y mucho menos en zonas volcaacutenicas
como el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca es por
ello que se opta por evaluar diferentes modelos a fin de seleccionar el
que resuelva mejor los paraacutemetros hipocentrales de los sismos los
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
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80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
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812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
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Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
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Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
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Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
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Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
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83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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9
25 TRABAJOS ANTERIORES
En la regioacuten del volcaacuten Sabancaya se realizaron algunos estudios de
caraacutecter geoloacutegico teacutectonico y siacutesmico los cuales se resumen a
continuacioacuten
- Vicente et al (1979) realizaron la descripcioacuten de la geologiacutea de Arequipa
y el valle del Colca En este estudio mencionan que esta regioacuten estaacute
conformada por afloramientos de rocas de edad Mesozoica y Cenozoica
con unidades discontinuas que descansan sobre un basamento
Precaacutembrico
- Huamaacuten R (1988) hace un anaacutelisis de imaacutegenes SPOT y fotografiacuteas
aeacutereas evidenciando cambios teacutermicos en el craacuteter del volcaacuten
- Chorowicz et al (1992) profundizaron los estudios de Vicente et al
(1979) y menciona que el extremo Este de la Cordillera Occidental estaacute
compuesto de rocas volcaacutenicas y volcanoclaacutesticas constituidas de capas
de ignimbritas pertenecientes al Grupo Tacaza del Mioceno Inferior
ademaacutes sobreyaciendo a este grupo se distinguen lavas andesiacuteticas
daciacuteticas y capas ignimbriacuteticas del grupo Barroso del Plioceno-
Cuaternario representado principalmente por el volcaacuten Sabancaya
- Rodriacuteguez y Huamaacuten (1992) realizaron la localizacioacuten y anaacutelisis de 131
sismos registrados durante el periodo 1990-1993 Los resultados
mostraron que estos sismos estriacutean asociados a deformacioacuten tectoacutenica
local
- Huamaacuten (1995) analizando imaacutegenes de sateacutelite Landsat MSS y
observaciones de campo identificoacute importante deformacioacuten tectoacutenica
regional y local representada principalmente por los sistemas de fallas
Huanca Ichupampa y el sistema Huambo-Cabanaconde todas ubicadas
en el extremo NE SO y Norte del volcaacuten Sabancaya
- Gonzaacuteles et al (1996) analizaron la actividad siacutesmica registrada en el
volcaacuten Sabancaya entre los antildeos 1990 y 1994 En total localizaron 44
sismos en los extremos N y NE del volcaacuten Hualca Hualca y a
profundidades menores a 9 km y estariacutean asociados con la tectoacutenica
local
- Mering et al (1996) realizaron trabajos complementarios en la regioacuten del
volcaacuten Sabancaya utilizando para ello imaacutegenes satelitales SPOT y
Landsat MSS e identifica nuacutemeros lineamientos ubicados al N y NE del
volcaacuten Sabancaya
- Bulmer et al (1998) analizaron la actividad volcaacutenica y tectoacutenica del
Sabancaya utilizando imaacutegenes de sateacutelites Radarsat Landsat TM y las
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
10
observaciones de campo respectivos Los resultados iniciales de dichos
anaacutelisis permitieron conocer la historia geoloacutegica del volcaacuten Sabancaya
- Antayhua (2002) analiza la sismicidad de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya ocurrida durante el periodo 1991-1993 y los sismos de
magnitud moderada Maca (1991) Sepina (1992) y Cabanaconde (2002)
Similar a otros estudios de sismicidad eacutesta fue asociada a actividad
tectoacutenica local
- Antayhua y Tavera (2002) hace un anaacutelisis siacutesmico sobre sismogramas
obtenidos durante la crisis eruptiva del Sabancaya Indica que durante la
crisis se registraron sentildeales de tipo Tipo-A Tipo-B Periodo largo (LP)
Explosiones y Tremores
- Pitchard (2003) realizoacute estudios de deformacioacuten utilizando la teacutecnica
InSAR El resultado obtenido permite identificar una anomaliacutea de
deformacioacuten al NE del volcaacuten Hualca Hualca probablemente asociado al
proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya
- Gerbe M-C and Thouret J-C (2004) hacen un anaacutelisis petrogeneacutetico del
magma del uacuteltimo proceso eruptivo del Sabancaya
- Ocola L y Goacutemez J-C (2005) evaluaron los peligros potenciales que
podriacutean ocurrir en el valle de Colca ademaacutes de mejorar la caracterizacioacuten
de los indicadores de peligrosidad
- Claire D (2007) Realizoacute un anaacutelisis sismotectoacutenico detallado del valle del
Colca evidenciando que los mecanismos de ruptura coinciden totalmente
con la disposicioacuten de los principales sistemas de fallas reconocidas en el
valle del Colca
- Gonzaacuteles et al (2009) utilizando la teacutecnica de InSAR identificaron 2
anomaliacuteas de deformacioacuten ubicados al Oeste (O) del volcaacuten Hualca
Hualca estas anomaliacuteas estaacuten delimitadas por las fallas Solarpampa y
Solarpampa 1 y podriacutean estar asociados a la ocurrencia de sismos de
magnitud moderada
- Alcalaacute y otros (2009) hace un anaacutelisis del retroceso glaciar del complejo
Ampato-Sabancaya-Hualca Hualca Basado en dataciones cosmogeacutenicas 36Cl sobre depoacutesitos de secuencias de morrenas calculoacute que este
complejo se quedariacutea sin casquete glaciar para el antildeo 2065
- Zavala et al (2010) abordaron los temas de riesgo geoloacutegico e incluyen
una evaluacioacuten conjunta de los distritos de Lari Madrigal y Maca
Inicialmente realizan un alcance de los antecedentes geodinaacutemicos sobre
deslizamientos ocurridos en el aacuterea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
11
Actualmente el INGEMMET estaacute realizando un estudio geoloacutegico
detallado del complejo Ampato-Sabancaya-Hualca Hualca
26 OBJETIVOS DE ESTE ESTUDIO
Este estudio se ha realizado en funcioacuten de los siguientes objetivos
- Conocer la sismicidad de la zona del valle del Colca en el periodo 2009-
2010
- Realizar la caracterizacioacuten siacutesmica del volcaacuten Sabancaya para elaborar
una liacutenea base sobre la cual se implementaraacute un sistema de vigilancia
- Determinar y analizar la distribucioacuten de los sismos en superficie en
profundidad y correlacionarlo con la tectoacutenica local
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
12
30 LA RED SIacuteSMICA TEMPORAL DEL SABANCAYA (RESITESA)
La Red Siacutesmica Temporal del volcaacuten Sabancaya (RESITESA) estuvo
compuesta por 11 estaciones siacutesmicas digitales (Cuadro Ndeg 1) La Fig Ndeg 3
muestra el periodo de operatividad de la RESITESA Asimismo se muestra con
color verde las estaciones TITAN que fueron prestadas por VOLUME (IRD) en
color rojo las estaciones tipo SARA y en color amarillo las estaciones GURALP
El corto periodo de registro de algunas estaciones siacutesmicas se debieron a las
siguientes causas permiso de internamiento temporal agotado (estaciones
TITAN) y fallas teacutecnicas en su funcionamiento (estaciones SARA)
Cuadro Ndeg 1 Principales caracteriacutesticas de las estaciones siacutesmicas de la RESITESA
Estacioacuten Coordenadas WGS84 Elevacioacuten
(msnm)
Tipo sismoacutegrafo
Localidad Longitud Latitud
CBN 181247 8270988 3342 Titan Cabanaconde
TAY 186621 8227276 3373 Titan Taya
CAJ1 202186 8246486 4460 Titan Sallalli
HUA 192531 8264698 4696 Sara V Hualca Hualca
CHV1 180150 8255127 4390 Titan Laguna Mucurca
SAB1 193249 8253300 5578 Sara V Sabancaya
SAB3 194889 8251768 5547 Titan V Sabancaya
SAB2 194237 8251778 5505 Guralp V Sabancaya
AMP 194237 8248945 5271 Titan V Ampato
CLR 222778 8272464 Titan Calera
SAB4 195843 8252061 5358 Guralp V Sabancaya
Fig Ndeg 3 Periodos de operatividad de las estaciones siacutesmicas que conformaron la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
13
31 DISTRIBUCIOacuteN DE ESTACIONES SIacuteSMICAS
Las estaciones siacutesmicas de la RESITESA fueron instaladas sobre la base
de tres aacutereas de investigacioacuten Asiacute se buscoacute conocer la sismicidad de
orden regional de orden local y de orden volcaacutenico La Fig Ndeg 4 muestra
la distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la
RESITESA
Fig Ndeg 4 Distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la RESITESA instalada alrededor del complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya-Hualca-Hualca
311 ESTACIOacuteN DE BANDA ANCHA GURALP
Es una estacioacuten siacutesmica triaxial (Z N-S y E-O) de banda ancha
(sensibilidad desde 0033 Hz) Esta estacioacuten (Foto Ndeg 2) calibra los
tiempos de registro con un GPS tipo CMG cuya antena se extiende
varios metros desde la estacioacuten Tiene los accesorios como el
digitalizador disco de almacenamiento etc integrados En total posee
un peso de 27 kg Ademaacutes esta estacioacuten posee un disco externo para la
recuperacioacuten (back up) de la data siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Foto Ndeg 2 Estacioacuten siacutesmica Guralp
312 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO SARA
El sismoacutemetro de periodo corto marca SARA y modelo SL06 es una
estacioacuten robusta y compacta Posee un registrador de datos de 3 canales
(Z E-O y N-S) y accesorios integrados Su sensibilidad es desde 45Hz
Opera bajo dominio del sistema operativo ARM Linux La principal
ventaja es que demanda poco consumo de energiacutea (lt 3 Wats)
Foto Ndeg 3 Estacioacuten siacutesmica SARA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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313 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO TITAacuteN
Dado a su antiguumledad este tipo de instrumento posee los accesorios
como el sensor el digitalizador y el disco duro externos (Fotos Ndeg 4 y Ndeg
5) Esta estacioacuten opera con discos de almacenamiento SCSI modelo
LGIT registradores Minititan 3XT GPS titan y sensores Marc Products de
periodo corto (sensibilidad desde 1 Hz)
Ademaacutes tambieacuten se empleoacute una estacioacuten cuasi banda ancha marca Titan
que operoacute con un sensor Noemax-0017 (sensibilidad desde 01 Hz)
registrador Minititan 3XT y GPS marca Titan
Foto Ndeg 4 Sismoacutemetro TITAN y Disco Duro
Foto Ndeg 5 Sensor siacutesmico Marc Products cables y conectores de la estacioacuten Titan
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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40 TRABAJO DE CAMPO
41 LOGIacuteSTICA
El trabajo de campo tuvo como centro de operaciones la ciudad de
Chivay Asiacute todas las jornadas de trabajo iniciaban y terminaban en esta
ciudad Para este propoacutesito se contoacute con una camioneta 4x4 modelo
Hilux 1995 (Foto Ndeg 6) la cual en ocasiones tuvo que hacer maacutes de un
viaje hacia las zonas de trabajo para transportar al personal
Asimismo la Municipalidad Distrital de Chivay apoyoacute con 11 ayudantes
de campo por un diacutea quienes transportaron las bateriacuteas paneles solares
y demaacutes accesorios
Foto Ndeg 6 Camioneta HiLux que se empleoacute para la instalacioacuten de la RESITESA Al fondo El Hotel de Taya donde se instaloacute la estacioacuten TAY
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
17
50 PROCESAMIENTO
El procesamiento de la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones que
conforman la RESITESA se realizoacute en dos etapas
La primera etapa consistioacute en recuperar la data siacutesmica que fue almacenada en
el disco duro de las estaciones siacutesmicas en campo la segunda etapa se realizoacute
en laboratorio y consistioacute en efectuar cambios de formato y la confeccioacuten de la
base de datos
51 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN CAMPO
Cada una de las estaciones siacutesmicas posee teacutecnicas propias de descarga
o recuperacioacuten de data siacutesmica Asiacute tenemos
511 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES SARA
Estas estaciones tienen una capacidad de almacenamiento de 2 Gb a 24
bits de resolucioacuten Asiacute que requieren de un backup mensual Para este
proceso se emplean comandos Telnet y FTP
- Se conecta una Lap Top o CPU a la caja SARA mediante cable serial
- Empleando consolas DOS y mediante comandos telnet y ftp se accede
a la estacioacuten siacutesmica para detener el sistema de registro
ftp 16416121150
root
SLGPROgtstp
- Se accede al directorio de almacenamiento y se descarga la data
siacutesmica
mntcfSLGEVTgtmget 2009
- Finalmente se reinicia el sistema de adquisicioacuten de datos
SLGPROgtsrt ndashd DIG_SA2 ndashc CHA_SA2 ndashtag ndasht root ndashu 2 amp
512 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES GURALP
Estas estaciones poseen una capacidad de almacenamiento de 8 Gb
Esta capacidad podriacutea cubrir cerca de dos meses de registro
Para la recuperacioacuten de data siacutesmica se emplean un disco externo con el
cual se procede de la siguiente manera
- Se apaga la estacioacuten siacutesmica
- Se conecta el disco externo a la estacioacuten y a la fuente de alimentacioacuten
- Se enciende la estacioacuten siacutesmica Las estaciones GURALP 6TD
poseen un sistema automaacutetico de descarga
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
18
- Finalizada la descarga se apaga tanto la estacioacuten como el disco
externo
- Se desconecta el disco externo y se enciende la estacioacuten siacutesmica
513 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES TITAN
Este tipo de estaciones posee discos de almacenamiento externo Asiacute
que para recuperar la informacioacuten se requiere reemplazar el disco
utilizado por uno vaciacuteo Para este proceso se requiere apagar el equipo
antes de efectuar el cambio de disco y reiniciar la estacioacuten
52 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN GABINETE
Debido a que la data siacutesmica fue adquirida con diferentes tipos de
equipos la data siacutesmica tambieacuten fue registrada con diferentes formatos
Asiacute por ejemplo las estaciones SARA generan data en formato seisan
las estaciones GURALP generan data en formato cgf sac seisan etc y
las estaciones TITAN generan data en formato SAC En este contexto es
necesario que la toda data siacutesmica adquirida se encuentre en un solo
formato de lectura Para tal efecto se utilizaron los programas de
transformacioacuten de data sac2asc cgf2sac sei2asc asc2sac etc que
se distribuyen con ciertas restricciones en internet
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
19
60 ANAacuteLISIS
El anaacutelisis de las sentildeales siacutesmicas registradas por la RESITESA se efectuoacute
tanto en el dominio del tiempo como en dominio de las frecuencias
Considerando la gran cantidad de informacioacuten para la elaboracioacuten de este
informe se optoacute por analizar la data comprendida entre junio a agosto de 2009
y registrada en la estacioacuten SAB04
61 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE TIEMPO
El anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio del tiempo se realizoacute con
el programa llamado SAC (Seismic Analisys Code) Este programa se
desarrolla en plataforma Linux es de libre distribucioacuten y se puede
descolgar de la siguiente direccioacuten
httpwwwirisedumanualssacSAC_Home_Mainhtml
Este programa requiere la confeccioacuten de scrips o pequentildeos programas y
macros que permiten administrar la data siacutesmica a criterio del analista
Con ayuda del SAC se ha medido los tiempos de llegada de las ondas P
y S y la coda (C) de las sentildeales siacutesmicas (Fig Ndeg 5)
Fig Ndeg 5 Sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 La amplitud estaacute dada en cuentas y la duracioacuten estaacute dada en segundos
62 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
Para efectuar el anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio de las
frecuencias se ha empleado el programa VOLCANALISIS Este programa
fue desarrollado en el proyecto europeo VOLUME (2006-2008) del cual
formoacute parte el INGEMMET
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
20
El VOLCANALISIS tiene incorporado el algoritmo matemaacutetico FFT (Fast
Fourier Transform) con el cual se hace la transformacioacuten de la onda
siacutesmica del dominio del tiempo al dominio de las frecuencias El resultado
de esta transformacioacuten es un espectro de frecuencias en el cual se
identifican principalmente tres tipos de frecuencias la frecuencia inicial
(Fi) la frecuencia pico (Fp) y la frecuencia final (Ff) del la sentildeal siacutesmica
(Fig Ndeg 6)
Fig Ndeg 6 Espectro de la sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 Se observan los tres tipos de frecuencias principales (Fi Fp y Ff) que se registran de las sentildeales volcaacutenicas
63 ESTIMACIOacuteN DE LA ENERGIacuteA
Para estimar la energiacutea de las sentildeales siacutesmicas se ha empleado el
programa VOLCANALISIS Mediante este programa se delimita la sentildeal
siacutesmica con una ventana de tiempo y se calcula la energiacutea de la onda
siacutesmica (Fig Ndeg 7) Este caacutelculo se realiza mediante la siguiente
expresioacuten
inta2 dt
Donde a es la amplitud de la sentildeal siacutesmica y dt es el paso de muestreo
Fig Ndeg 7 Ejemplo del caacutelculo de la energiacutea mediante el programa VOLCANALISIS
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
21
Por otro lado se ha estimado la energiacutea a toda la data siacutesmica registrada
en la estacioacuten SAB04 Esta estimacioacuten se realizoacute con un programa
desarrollado en fortran (proporcionado por el Dr J-P Metaxiaacuten del IRD y
acondicionado por el suscrito para el volcaacuten Sabancaya) y compilado en
la versioacuten de fortran 77
f77 -g nombre_programaf -o nombre_programaexe
Con esta compilacioacuten se genera un archivo llamado
nombre_programaexe el cual al ser invocado ejecuta las diferentes
oacuterdenes que se ha indicado en el programa
nombre_programaexe
Este programa calcula la energiacutea promedio para ventanas de tiempo de
10 segundos La ecuacioacuten matemaacutetica que gobierna este programa fue
desarrollada para calcular la energiacutea elaacutestica considerando una fuente
isotroacutepica y un semiespacio homogeacuteneo (Boatwright 1980)
Esiacutesmica = 2πr2 ρtierra Ctierra 1A intS2 U(t)2 dt
Donde ρtierra es la densidad del volcaacuten Ctierra es la velocidad de onda P
U es la velocidad de la partiacutecula S es la correccioacuten por respuesta de
sitio y A es la correccioacuten por atenuacioacuten Por simplicidad tanto S como
A fueron igualadas a 1 (Johnson 2005)
Para la data presentada en este informe se realizoacute una discriminacioacuten de
los sismos tectoacutenicos con Ts-Tpmayores a 20 s Debido a que el
instrumento utilizado en la estacioacuten SAB04 fue una Guralp 6TD se
empleoacute la sensibilidad de 800 Vms
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
22
70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS
Auacuten cuando se instaloacute 11 estaciones alrededor del complejo volcaacutenico eacutestas
no estuvieron operativas durante todo el periodo debido a los diversos
problemas teacutecnicos descritos en el iacutetem 2 Es asiacute que para construir la base de
datos de los sismos registrados en la zona solamente se consideroacute el periodo
comprendido entre mayo y julio de 2009 tiempo durante el cual estuvieron
operativas 3 a maacutes estaciones siacutesmicas
Por tanto para el procesamiento y localizacioacuten de los sismos correspondientes
al periodo mayo a julio del 2009 se ha seguido el siguiente procedimiento
a) Se recopiloacute toda la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones
instaladas durante el periodo de estudio
b) Se realizoacute la seleccioacuten de sismos locales con tiempos de arribo de las ondas
P y S menores e iguales a 50 segundos (Ts-Tple50 s) registrados en 3 o
maacutes estaciones tomando como base las estaciones Hualca Hualca (HUA) y
Sabancaya 4 (SAB4)
c) Del total de sismos seleccionados se generoacute una base de datos de 150
sismos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
d) El paso siguiente fue utilizar un programa de localizacioacuten para la lectura de
los tiempos de arribo de las ondas P y S y su posterior localizacioacuten
hipocentral
71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN
El programa de procesamiento utilizado en el presente estudio es el
SEISAN versioacuten 821 (Havskov and Ottemoller 2009) y con el apoyo del
programa de localizacioacuten Hypocenter (Lienert 1986) Este programa
similar a otros utiliza como datos de entrada el nombre coordenadas
geograacuteficas (latitud y longitud) y elevacioacuten de las estaciones siacutesmicas
ademaacutes de la lectura de los tiempos de arribo de las ondas P y S la
duracioacuten total del sismo una relacioacuten de velocidad (VpVs) un modelo
de velocidad y la ecuacioacuten para el caacutelculo de la magnitud de duracioacuten
(Md)
72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD
En la actualidad en el Peruacute no se han realizado modelos reales que
permitan conocer la distribucioacuten de la velocidad de las ondas en el
interior de la corteza a nivel local y mucho menos en zonas volcaacutenicas
como el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca es por
ello que se opta por evaluar diferentes modelos a fin de seleccionar el
que resuelva mejor los paraacutemetros hipocentrales de los sismos los
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
23
mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
24
80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
25
812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
28
para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
29
Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
30
Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
31
83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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Nevado Sabancaya strato volcano (South Peru) assessment for hazard-zone mapping Z
Geomorph N-E 39 4 p 515-535
Vicente J Sequeiros F Valdivia A y Zavala J (1979) Sobre el escurrimiento
Cincha-Lluta elemento del accidente mayor andino al NW de Arequipa Bol Soc Geol
Peruacute T 61 pp 67-99 12 fig
Zavala B Viacutelchez Manuel y Rosado M (2010) Aspectos geodinaacutemicos en los distritos
de lari Madrigal y Maca (provincia de Caylloma Regioacuten Arequipa) Instituto Geoloacutegico
Minero y Metaluacutergico INGEMMET Informe teacutecnico 24 p
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
10
observaciones de campo respectivos Los resultados iniciales de dichos
anaacutelisis permitieron conocer la historia geoloacutegica del volcaacuten Sabancaya
- Antayhua (2002) analiza la sismicidad de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya ocurrida durante el periodo 1991-1993 y los sismos de
magnitud moderada Maca (1991) Sepina (1992) y Cabanaconde (2002)
Similar a otros estudios de sismicidad eacutesta fue asociada a actividad
tectoacutenica local
- Antayhua y Tavera (2002) hace un anaacutelisis siacutesmico sobre sismogramas
obtenidos durante la crisis eruptiva del Sabancaya Indica que durante la
crisis se registraron sentildeales de tipo Tipo-A Tipo-B Periodo largo (LP)
Explosiones y Tremores
- Pitchard (2003) realizoacute estudios de deformacioacuten utilizando la teacutecnica
InSAR El resultado obtenido permite identificar una anomaliacutea de
deformacioacuten al NE del volcaacuten Hualca Hualca probablemente asociado al
proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya
- Gerbe M-C and Thouret J-C (2004) hacen un anaacutelisis petrogeneacutetico del
magma del uacuteltimo proceso eruptivo del Sabancaya
- Ocola L y Goacutemez J-C (2005) evaluaron los peligros potenciales que
podriacutean ocurrir en el valle de Colca ademaacutes de mejorar la caracterizacioacuten
de los indicadores de peligrosidad
- Claire D (2007) Realizoacute un anaacutelisis sismotectoacutenico detallado del valle del
Colca evidenciando que los mecanismos de ruptura coinciden totalmente
con la disposicioacuten de los principales sistemas de fallas reconocidas en el
valle del Colca
- Gonzaacuteles et al (2009) utilizando la teacutecnica de InSAR identificaron 2
anomaliacuteas de deformacioacuten ubicados al Oeste (O) del volcaacuten Hualca
Hualca estas anomaliacuteas estaacuten delimitadas por las fallas Solarpampa y
Solarpampa 1 y podriacutean estar asociados a la ocurrencia de sismos de
magnitud moderada
- Alcalaacute y otros (2009) hace un anaacutelisis del retroceso glaciar del complejo
Ampato-Sabancaya-Hualca Hualca Basado en dataciones cosmogeacutenicas 36Cl sobre depoacutesitos de secuencias de morrenas calculoacute que este
complejo se quedariacutea sin casquete glaciar para el antildeo 2065
- Zavala et al (2010) abordaron los temas de riesgo geoloacutegico e incluyen
una evaluacioacuten conjunta de los distritos de Lari Madrigal y Maca
Inicialmente realizan un alcance de los antecedentes geodinaacutemicos sobre
deslizamientos ocurridos en el aacuterea
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Actualmente el INGEMMET estaacute realizando un estudio geoloacutegico
detallado del complejo Ampato-Sabancaya-Hualca Hualca
26 OBJETIVOS DE ESTE ESTUDIO
Este estudio se ha realizado en funcioacuten de los siguientes objetivos
- Conocer la sismicidad de la zona del valle del Colca en el periodo 2009-
2010
- Realizar la caracterizacioacuten siacutesmica del volcaacuten Sabancaya para elaborar
una liacutenea base sobre la cual se implementaraacute un sistema de vigilancia
- Determinar y analizar la distribucioacuten de los sismos en superficie en
profundidad y correlacionarlo con la tectoacutenica local
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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30 LA RED SIacuteSMICA TEMPORAL DEL SABANCAYA (RESITESA)
La Red Siacutesmica Temporal del volcaacuten Sabancaya (RESITESA) estuvo
compuesta por 11 estaciones siacutesmicas digitales (Cuadro Ndeg 1) La Fig Ndeg 3
muestra el periodo de operatividad de la RESITESA Asimismo se muestra con
color verde las estaciones TITAN que fueron prestadas por VOLUME (IRD) en
color rojo las estaciones tipo SARA y en color amarillo las estaciones GURALP
El corto periodo de registro de algunas estaciones siacutesmicas se debieron a las
siguientes causas permiso de internamiento temporal agotado (estaciones
TITAN) y fallas teacutecnicas en su funcionamiento (estaciones SARA)
Cuadro Ndeg 1 Principales caracteriacutesticas de las estaciones siacutesmicas de la RESITESA
Estacioacuten Coordenadas WGS84 Elevacioacuten
(msnm)
Tipo sismoacutegrafo
Localidad Longitud Latitud
CBN 181247 8270988 3342 Titan Cabanaconde
TAY 186621 8227276 3373 Titan Taya
CAJ1 202186 8246486 4460 Titan Sallalli
HUA 192531 8264698 4696 Sara V Hualca Hualca
CHV1 180150 8255127 4390 Titan Laguna Mucurca
SAB1 193249 8253300 5578 Sara V Sabancaya
SAB3 194889 8251768 5547 Titan V Sabancaya
SAB2 194237 8251778 5505 Guralp V Sabancaya
AMP 194237 8248945 5271 Titan V Ampato
CLR 222778 8272464 Titan Calera
SAB4 195843 8252061 5358 Guralp V Sabancaya
Fig Ndeg 3 Periodos de operatividad de las estaciones siacutesmicas que conformaron la RESITESA
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31 DISTRIBUCIOacuteN DE ESTACIONES SIacuteSMICAS
Las estaciones siacutesmicas de la RESITESA fueron instaladas sobre la base
de tres aacutereas de investigacioacuten Asiacute se buscoacute conocer la sismicidad de
orden regional de orden local y de orden volcaacutenico La Fig Ndeg 4 muestra
la distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la
RESITESA
Fig Ndeg 4 Distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la RESITESA instalada alrededor del complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya-Hualca-Hualca
311 ESTACIOacuteN DE BANDA ANCHA GURALP
Es una estacioacuten siacutesmica triaxial (Z N-S y E-O) de banda ancha
(sensibilidad desde 0033 Hz) Esta estacioacuten (Foto Ndeg 2) calibra los
tiempos de registro con un GPS tipo CMG cuya antena se extiende
varios metros desde la estacioacuten Tiene los accesorios como el
digitalizador disco de almacenamiento etc integrados En total posee
un peso de 27 kg Ademaacutes esta estacioacuten posee un disco externo para la
recuperacioacuten (back up) de la data siacutesmica
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Foto Ndeg 2 Estacioacuten siacutesmica Guralp
312 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO SARA
El sismoacutemetro de periodo corto marca SARA y modelo SL06 es una
estacioacuten robusta y compacta Posee un registrador de datos de 3 canales
(Z E-O y N-S) y accesorios integrados Su sensibilidad es desde 45Hz
Opera bajo dominio del sistema operativo ARM Linux La principal
ventaja es que demanda poco consumo de energiacutea (lt 3 Wats)
Foto Ndeg 3 Estacioacuten siacutesmica SARA
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313 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO TITAacuteN
Dado a su antiguumledad este tipo de instrumento posee los accesorios
como el sensor el digitalizador y el disco duro externos (Fotos Ndeg 4 y Ndeg
5) Esta estacioacuten opera con discos de almacenamiento SCSI modelo
LGIT registradores Minititan 3XT GPS titan y sensores Marc Products de
periodo corto (sensibilidad desde 1 Hz)
Ademaacutes tambieacuten se empleoacute una estacioacuten cuasi banda ancha marca Titan
que operoacute con un sensor Noemax-0017 (sensibilidad desde 01 Hz)
registrador Minititan 3XT y GPS marca Titan
Foto Ndeg 4 Sismoacutemetro TITAN y Disco Duro
Foto Ndeg 5 Sensor siacutesmico Marc Products cables y conectores de la estacioacuten Titan
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40 TRABAJO DE CAMPO
41 LOGIacuteSTICA
El trabajo de campo tuvo como centro de operaciones la ciudad de
Chivay Asiacute todas las jornadas de trabajo iniciaban y terminaban en esta
ciudad Para este propoacutesito se contoacute con una camioneta 4x4 modelo
Hilux 1995 (Foto Ndeg 6) la cual en ocasiones tuvo que hacer maacutes de un
viaje hacia las zonas de trabajo para transportar al personal
Asimismo la Municipalidad Distrital de Chivay apoyoacute con 11 ayudantes
de campo por un diacutea quienes transportaron las bateriacuteas paneles solares
y demaacutes accesorios
Foto Ndeg 6 Camioneta HiLux que se empleoacute para la instalacioacuten de la RESITESA Al fondo El Hotel de Taya donde se instaloacute la estacioacuten TAY
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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50 PROCESAMIENTO
El procesamiento de la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones que
conforman la RESITESA se realizoacute en dos etapas
La primera etapa consistioacute en recuperar la data siacutesmica que fue almacenada en
el disco duro de las estaciones siacutesmicas en campo la segunda etapa se realizoacute
en laboratorio y consistioacute en efectuar cambios de formato y la confeccioacuten de la
base de datos
51 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN CAMPO
Cada una de las estaciones siacutesmicas posee teacutecnicas propias de descarga
o recuperacioacuten de data siacutesmica Asiacute tenemos
511 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES SARA
Estas estaciones tienen una capacidad de almacenamiento de 2 Gb a 24
bits de resolucioacuten Asiacute que requieren de un backup mensual Para este
proceso se emplean comandos Telnet y FTP
- Se conecta una Lap Top o CPU a la caja SARA mediante cable serial
- Empleando consolas DOS y mediante comandos telnet y ftp se accede
a la estacioacuten siacutesmica para detener el sistema de registro
ftp 16416121150
root
SLGPROgtstp
- Se accede al directorio de almacenamiento y se descarga la data
siacutesmica
mntcfSLGEVTgtmget 2009
- Finalmente se reinicia el sistema de adquisicioacuten de datos
SLGPROgtsrt ndashd DIG_SA2 ndashc CHA_SA2 ndashtag ndasht root ndashu 2 amp
512 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES GURALP
Estas estaciones poseen una capacidad de almacenamiento de 8 Gb
Esta capacidad podriacutea cubrir cerca de dos meses de registro
Para la recuperacioacuten de data siacutesmica se emplean un disco externo con el
cual se procede de la siguiente manera
- Se apaga la estacioacuten siacutesmica
- Se conecta el disco externo a la estacioacuten y a la fuente de alimentacioacuten
- Se enciende la estacioacuten siacutesmica Las estaciones GURALP 6TD
poseen un sistema automaacutetico de descarga
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- Finalizada la descarga se apaga tanto la estacioacuten como el disco
externo
- Se desconecta el disco externo y se enciende la estacioacuten siacutesmica
513 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES TITAN
Este tipo de estaciones posee discos de almacenamiento externo Asiacute
que para recuperar la informacioacuten se requiere reemplazar el disco
utilizado por uno vaciacuteo Para este proceso se requiere apagar el equipo
antes de efectuar el cambio de disco y reiniciar la estacioacuten
52 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN GABINETE
Debido a que la data siacutesmica fue adquirida con diferentes tipos de
equipos la data siacutesmica tambieacuten fue registrada con diferentes formatos
Asiacute por ejemplo las estaciones SARA generan data en formato seisan
las estaciones GURALP generan data en formato cgf sac seisan etc y
las estaciones TITAN generan data en formato SAC En este contexto es
necesario que la toda data siacutesmica adquirida se encuentre en un solo
formato de lectura Para tal efecto se utilizaron los programas de
transformacioacuten de data sac2asc cgf2sac sei2asc asc2sac etc que
se distribuyen con ciertas restricciones en internet
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60 ANAacuteLISIS
El anaacutelisis de las sentildeales siacutesmicas registradas por la RESITESA se efectuoacute
tanto en el dominio del tiempo como en dominio de las frecuencias
Considerando la gran cantidad de informacioacuten para la elaboracioacuten de este
informe se optoacute por analizar la data comprendida entre junio a agosto de 2009
y registrada en la estacioacuten SAB04
61 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE TIEMPO
El anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio del tiempo se realizoacute con
el programa llamado SAC (Seismic Analisys Code) Este programa se
desarrolla en plataforma Linux es de libre distribucioacuten y se puede
descolgar de la siguiente direccioacuten
httpwwwirisedumanualssacSAC_Home_Mainhtml
Este programa requiere la confeccioacuten de scrips o pequentildeos programas y
macros que permiten administrar la data siacutesmica a criterio del analista
Con ayuda del SAC se ha medido los tiempos de llegada de las ondas P
y S y la coda (C) de las sentildeales siacutesmicas (Fig Ndeg 5)
Fig Ndeg 5 Sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 La amplitud estaacute dada en cuentas y la duracioacuten estaacute dada en segundos
62 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
Para efectuar el anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio de las
frecuencias se ha empleado el programa VOLCANALISIS Este programa
fue desarrollado en el proyecto europeo VOLUME (2006-2008) del cual
formoacute parte el INGEMMET
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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El VOLCANALISIS tiene incorporado el algoritmo matemaacutetico FFT (Fast
Fourier Transform) con el cual se hace la transformacioacuten de la onda
siacutesmica del dominio del tiempo al dominio de las frecuencias El resultado
de esta transformacioacuten es un espectro de frecuencias en el cual se
identifican principalmente tres tipos de frecuencias la frecuencia inicial
(Fi) la frecuencia pico (Fp) y la frecuencia final (Ff) del la sentildeal siacutesmica
(Fig Ndeg 6)
Fig Ndeg 6 Espectro de la sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 Se observan los tres tipos de frecuencias principales (Fi Fp y Ff) que se registran de las sentildeales volcaacutenicas
63 ESTIMACIOacuteN DE LA ENERGIacuteA
Para estimar la energiacutea de las sentildeales siacutesmicas se ha empleado el
programa VOLCANALISIS Mediante este programa se delimita la sentildeal
siacutesmica con una ventana de tiempo y se calcula la energiacutea de la onda
siacutesmica (Fig Ndeg 7) Este caacutelculo se realiza mediante la siguiente
expresioacuten
inta2 dt
Donde a es la amplitud de la sentildeal siacutesmica y dt es el paso de muestreo
Fig Ndeg 7 Ejemplo del caacutelculo de la energiacutea mediante el programa VOLCANALISIS
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Por otro lado se ha estimado la energiacutea a toda la data siacutesmica registrada
en la estacioacuten SAB04 Esta estimacioacuten se realizoacute con un programa
desarrollado en fortran (proporcionado por el Dr J-P Metaxiaacuten del IRD y
acondicionado por el suscrito para el volcaacuten Sabancaya) y compilado en
la versioacuten de fortran 77
f77 -g nombre_programaf -o nombre_programaexe
Con esta compilacioacuten se genera un archivo llamado
nombre_programaexe el cual al ser invocado ejecuta las diferentes
oacuterdenes que se ha indicado en el programa
nombre_programaexe
Este programa calcula la energiacutea promedio para ventanas de tiempo de
10 segundos La ecuacioacuten matemaacutetica que gobierna este programa fue
desarrollada para calcular la energiacutea elaacutestica considerando una fuente
isotroacutepica y un semiespacio homogeacuteneo (Boatwright 1980)
Esiacutesmica = 2πr2 ρtierra Ctierra 1A intS2 U(t)2 dt
Donde ρtierra es la densidad del volcaacuten Ctierra es la velocidad de onda P
U es la velocidad de la partiacutecula S es la correccioacuten por respuesta de
sitio y A es la correccioacuten por atenuacioacuten Por simplicidad tanto S como
A fueron igualadas a 1 (Johnson 2005)
Para la data presentada en este informe se realizoacute una discriminacioacuten de
los sismos tectoacutenicos con Ts-Tpmayores a 20 s Debido a que el
instrumento utilizado en la estacioacuten SAB04 fue una Guralp 6TD se
empleoacute la sensibilidad de 800 Vms
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS
Auacuten cuando se instaloacute 11 estaciones alrededor del complejo volcaacutenico eacutestas
no estuvieron operativas durante todo el periodo debido a los diversos
problemas teacutecnicos descritos en el iacutetem 2 Es asiacute que para construir la base de
datos de los sismos registrados en la zona solamente se consideroacute el periodo
comprendido entre mayo y julio de 2009 tiempo durante el cual estuvieron
operativas 3 a maacutes estaciones siacutesmicas
Por tanto para el procesamiento y localizacioacuten de los sismos correspondientes
al periodo mayo a julio del 2009 se ha seguido el siguiente procedimiento
a) Se recopiloacute toda la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones
instaladas durante el periodo de estudio
b) Se realizoacute la seleccioacuten de sismos locales con tiempos de arribo de las ondas
P y S menores e iguales a 50 segundos (Ts-Tple50 s) registrados en 3 o
maacutes estaciones tomando como base las estaciones Hualca Hualca (HUA) y
Sabancaya 4 (SAB4)
c) Del total de sismos seleccionados se generoacute una base de datos de 150
sismos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
d) El paso siguiente fue utilizar un programa de localizacioacuten para la lectura de
los tiempos de arribo de las ondas P y S y su posterior localizacioacuten
hipocentral
71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN
El programa de procesamiento utilizado en el presente estudio es el
SEISAN versioacuten 821 (Havskov and Ottemoller 2009) y con el apoyo del
programa de localizacioacuten Hypocenter (Lienert 1986) Este programa
similar a otros utiliza como datos de entrada el nombre coordenadas
geograacuteficas (latitud y longitud) y elevacioacuten de las estaciones siacutesmicas
ademaacutes de la lectura de los tiempos de arribo de las ondas P y S la
duracioacuten total del sismo una relacioacuten de velocidad (VpVs) un modelo
de velocidad y la ecuacioacuten para el caacutelculo de la magnitud de duracioacuten
(Md)
72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD
En la actualidad en el Peruacute no se han realizado modelos reales que
permitan conocer la distribucioacuten de la velocidad de las ondas en el
interior de la corteza a nivel local y mucho menos en zonas volcaacutenicas
como el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca es por
ello que se opta por evaluar diferentes modelos a fin de seleccionar el
que resuelva mejor los paraacutemetros hipocentrales de los sismos los
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
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para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
29
Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
30
Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
31
83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
11
Actualmente el INGEMMET estaacute realizando un estudio geoloacutegico
detallado del complejo Ampato-Sabancaya-Hualca Hualca
26 OBJETIVOS DE ESTE ESTUDIO
Este estudio se ha realizado en funcioacuten de los siguientes objetivos
- Conocer la sismicidad de la zona del valle del Colca en el periodo 2009-
2010
- Realizar la caracterizacioacuten siacutesmica del volcaacuten Sabancaya para elaborar
una liacutenea base sobre la cual se implementaraacute un sistema de vigilancia
- Determinar y analizar la distribucioacuten de los sismos en superficie en
profundidad y correlacionarlo con la tectoacutenica local
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30 LA RED SIacuteSMICA TEMPORAL DEL SABANCAYA (RESITESA)
La Red Siacutesmica Temporal del volcaacuten Sabancaya (RESITESA) estuvo
compuesta por 11 estaciones siacutesmicas digitales (Cuadro Ndeg 1) La Fig Ndeg 3
muestra el periodo de operatividad de la RESITESA Asimismo se muestra con
color verde las estaciones TITAN que fueron prestadas por VOLUME (IRD) en
color rojo las estaciones tipo SARA y en color amarillo las estaciones GURALP
El corto periodo de registro de algunas estaciones siacutesmicas se debieron a las
siguientes causas permiso de internamiento temporal agotado (estaciones
TITAN) y fallas teacutecnicas en su funcionamiento (estaciones SARA)
Cuadro Ndeg 1 Principales caracteriacutesticas de las estaciones siacutesmicas de la RESITESA
Estacioacuten Coordenadas WGS84 Elevacioacuten
(msnm)
Tipo sismoacutegrafo
Localidad Longitud Latitud
CBN 181247 8270988 3342 Titan Cabanaconde
TAY 186621 8227276 3373 Titan Taya
CAJ1 202186 8246486 4460 Titan Sallalli
HUA 192531 8264698 4696 Sara V Hualca Hualca
CHV1 180150 8255127 4390 Titan Laguna Mucurca
SAB1 193249 8253300 5578 Sara V Sabancaya
SAB3 194889 8251768 5547 Titan V Sabancaya
SAB2 194237 8251778 5505 Guralp V Sabancaya
AMP 194237 8248945 5271 Titan V Ampato
CLR 222778 8272464 Titan Calera
SAB4 195843 8252061 5358 Guralp V Sabancaya
Fig Ndeg 3 Periodos de operatividad de las estaciones siacutesmicas que conformaron la RESITESA
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31 DISTRIBUCIOacuteN DE ESTACIONES SIacuteSMICAS
Las estaciones siacutesmicas de la RESITESA fueron instaladas sobre la base
de tres aacutereas de investigacioacuten Asiacute se buscoacute conocer la sismicidad de
orden regional de orden local y de orden volcaacutenico La Fig Ndeg 4 muestra
la distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la
RESITESA
Fig Ndeg 4 Distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la RESITESA instalada alrededor del complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya-Hualca-Hualca
311 ESTACIOacuteN DE BANDA ANCHA GURALP
Es una estacioacuten siacutesmica triaxial (Z N-S y E-O) de banda ancha
(sensibilidad desde 0033 Hz) Esta estacioacuten (Foto Ndeg 2) calibra los
tiempos de registro con un GPS tipo CMG cuya antena se extiende
varios metros desde la estacioacuten Tiene los accesorios como el
digitalizador disco de almacenamiento etc integrados En total posee
un peso de 27 kg Ademaacutes esta estacioacuten posee un disco externo para la
recuperacioacuten (back up) de la data siacutesmica
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Foto Ndeg 2 Estacioacuten siacutesmica Guralp
312 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO SARA
El sismoacutemetro de periodo corto marca SARA y modelo SL06 es una
estacioacuten robusta y compacta Posee un registrador de datos de 3 canales
(Z E-O y N-S) y accesorios integrados Su sensibilidad es desde 45Hz
Opera bajo dominio del sistema operativo ARM Linux La principal
ventaja es que demanda poco consumo de energiacutea (lt 3 Wats)
Foto Ndeg 3 Estacioacuten siacutesmica SARA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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313 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO TITAacuteN
Dado a su antiguumledad este tipo de instrumento posee los accesorios
como el sensor el digitalizador y el disco duro externos (Fotos Ndeg 4 y Ndeg
5) Esta estacioacuten opera con discos de almacenamiento SCSI modelo
LGIT registradores Minititan 3XT GPS titan y sensores Marc Products de
periodo corto (sensibilidad desde 1 Hz)
Ademaacutes tambieacuten se empleoacute una estacioacuten cuasi banda ancha marca Titan
que operoacute con un sensor Noemax-0017 (sensibilidad desde 01 Hz)
registrador Minititan 3XT y GPS marca Titan
Foto Ndeg 4 Sismoacutemetro TITAN y Disco Duro
Foto Ndeg 5 Sensor siacutesmico Marc Products cables y conectores de la estacioacuten Titan
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40 TRABAJO DE CAMPO
41 LOGIacuteSTICA
El trabajo de campo tuvo como centro de operaciones la ciudad de
Chivay Asiacute todas las jornadas de trabajo iniciaban y terminaban en esta
ciudad Para este propoacutesito se contoacute con una camioneta 4x4 modelo
Hilux 1995 (Foto Ndeg 6) la cual en ocasiones tuvo que hacer maacutes de un
viaje hacia las zonas de trabajo para transportar al personal
Asimismo la Municipalidad Distrital de Chivay apoyoacute con 11 ayudantes
de campo por un diacutea quienes transportaron las bateriacuteas paneles solares
y demaacutes accesorios
Foto Ndeg 6 Camioneta HiLux que se empleoacute para la instalacioacuten de la RESITESA Al fondo El Hotel de Taya donde se instaloacute la estacioacuten TAY
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
17
50 PROCESAMIENTO
El procesamiento de la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones que
conforman la RESITESA se realizoacute en dos etapas
La primera etapa consistioacute en recuperar la data siacutesmica que fue almacenada en
el disco duro de las estaciones siacutesmicas en campo la segunda etapa se realizoacute
en laboratorio y consistioacute en efectuar cambios de formato y la confeccioacuten de la
base de datos
51 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN CAMPO
Cada una de las estaciones siacutesmicas posee teacutecnicas propias de descarga
o recuperacioacuten de data siacutesmica Asiacute tenemos
511 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES SARA
Estas estaciones tienen una capacidad de almacenamiento de 2 Gb a 24
bits de resolucioacuten Asiacute que requieren de un backup mensual Para este
proceso se emplean comandos Telnet y FTP
- Se conecta una Lap Top o CPU a la caja SARA mediante cable serial
- Empleando consolas DOS y mediante comandos telnet y ftp se accede
a la estacioacuten siacutesmica para detener el sistema de registro
ftp 16416121150
root
SLGPROgtstp
- Se accede al directorio de almacenamiento y se descarga la data
siacutesmica
mntcfSLGEVTgtmget 2009
- Finalmente se reinicia el sistema de adquisicioacuten de datos
SLGPROgtsrt ndashd DIG_SA2 ndashc CHA_SA2 ndashtag ndasht root ndashu 2 amp
512 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES GURALP
Estas estaciones poseen una capacidad de almacenamiento de 8 Gb
Esta capacidad podriacutea cubrir cerca de dos meses de registro
Para la recuperacioacuten de data siacutesmica se emplean un disco externo con el
cual se procede de la siguiente manera
- Se apaga la estacioacuten siacutesmica
- Se conecta el disco externo a la estacioacuten y a la fuente de alimentacioacuten
- Se enciende la estacioacuten siacutesmica Las estaciones GURALP 6TD
poseen un sistema automaacutetico de descarga
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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- Finalizada la descarga se apaga tanto la estacioacuten como el disco
externo
- Se desconecta el disco externo y se enciende la estacioacuten siacutesmica
513 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES TITAN
Este tipo de estaciones posee discos de almacenamiento externo Asiacute
que para recuperar la informacioacuten se requiere reemplazar el disco
utilizado por uno vaciacuteo Para este proceso se requiere apagar el equipo
antes de efectuar el cambio de disco y reiniciar la estacioacuten
52 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN GABINETE
Debido a que la data siacutesmica fue adquirida con diferentes tipos de
equipos la data siacutesmica tambieacuten fue registrada con diferentes formatos
Asiacute por ejemplo las estaciones SARA generan data en formato seisan
las estaciones GURALP generan data en formato cgf sac seisan etc y
las estaciones TITAN generan data en formato SAC En este contexto es
necesario que la toda data siacutesmica adquirida se encuentre en un solo
formato de lectura Para tal efecto se utilizaron los programas de
transformacioacuten de data sac2asc cgf2sac sei2asc asc2sac etc que
se distribuyen con ciertas restricciones en internet
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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60 ANAacuteLISIS
El anaacutelisis de las sentildeales siacutesmicas registradas por la RESITESA se efectuoacute
tanto en el dominio del tiempo como en dominio de las frecuencias
Considerando la gran cantidad de informacioacuten para la elaboracioacuten de este
informe se optoacute por analizar la data comprendida entre junio a agosto de 2009
y registrada en la estacioacuten SAB04
61 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE TIEMPO
El anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio del tiempo se realizoacute con
el programa llamado SAC (Seismic Analisys Code) Este programa se
desarrolla en plataforma Linux es de libre distribucioacuten y se puede
descolgar de la siguiente direccioacuten
httpwwwirisedumanualssacSAC_Home_Mainhtml
Este programa requiere la confeccioacuten de scrips o pequentildeos programas y
macros que permiten administrar la data siacutesmica a criterio del analista
Con ayuda del SAC se ha medido los tiempos de llegada de las ondas P
y S y la coda (C) de las sentildeales siacutesmicas (Fig Ndeg 5)
Fig Ndeg 5 Sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 La amplitud estaacute dada en cuentas y la duracioacuten estaacute dada en segundos
62 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
Para efectuar el anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio de las
frecuencias se ha empleado el programa VOLCANALISIS Este programa
fue desarrollado en el proyecto europeo VOLUME (2006-2008) del cual
formoacute parte el INGEMMET
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
20
El VOLCANALISIS tiene incorporado el algoritmo matemaacutetico FFT (Fast
Fourier Transform) con el cual se hace la transformacioacuten de la onda
siacutesmica del dominio del tiempo al dominio de las frecuencias El resultado
de esta transformacioacuten es un espectro de frecuencias en el cual se
identifican principalmente tres tipos de frecuencias la frecuencia inicial
(Fi) la frecuencia pico (Fp) y la frecuencia final (Ff) del la sentildeal siacutesmica
(Fig Ndeg 6)
Fig Ndeg 6 Espectro de la sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 Se observan los tres tipos de frecuencias principales (Fi Fp y Ff) que se registran de las sentildeales volcaacutenicas
63 ESTIMACIOacuteN DE LA ENERGIacuteA
Para estimar la energiacutea de las sentildeales siacutesmicas se ha empleado el
programa VOLCANALISIS Mediante este programa se delimita la sentildeal
siacutesmica con una ventana de tiempo y se calcula la energiacutea de la onda
siacutesmica (Fig Ndeg 7) Este caacutelculo se realiza mediante la siguiente
expresioacuten
inta2 dt
Donde a es la amplitud de la sentildeal siacutesmica y dt es el paso de muestreo
Fig Ndeg 7 Ejemplo del caacutelculo de la energiacutea mediante el programa VOLCANALISIS
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Por otro lado se ha estimado la energiacutea a toda la data siacutesmica registrada
en la estacioacuten SAB04 Esta estimacioacuten se realizoacute con un programa
desarrollado en fortran (proporcionado por el Dr J-P Metaxiaacuten del IRD y
acondicionado por el suscrito para el volcaacuten Sabancaya) y compilado en
la versioacuten de fortran 77
f77 -g nombre_programaf -o nombre_programaexe
Con esta compilacioacuten se genera un archivo llamado
nombre_programaexe el cual al ser invocado ejecuta las diferentes
oacuterdenes que se ha indicado en el programa
nombre_programaexe
Este programa calcula la energiacutea promedio para ventanas de tiempo de
10 segundos La ecuacioacuten matemaacutetica que gobierna este programa fue
desarrollada para calcular la energiacutea elaacutestica considerando una fuente
isotroacutepica y un semiespacio homogeacuteneo (Boatwright 1980)
Esiacutesmica = 2πr2 ρtierra Ctierra 1A intS2 U(t)2 dt
Donde ρtierra es la densidad del volcaacuten Ctierra es la velocidad de onda P
U es la velocidad de la partiacutecula S es la correccioacuten por respuesta de
sitio y A es la correccioacuten por atenuacioacuten Por simplicidad tanto S como
A fueron igualadas a 1 (Johnson 2005)
Para la data presentada en este informe se realizoacute una discriminacioacuten de
los sismos tectoacutenicos con Ts-Tpmayores a 20 s Debido a que el
instrumento utilizado en la estacioacuten SAB04 fue una Guralp 6TD se
empleoacute la sensibilidad de 800 Vms
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
22
70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS
Auacuten cuando se instaloacute 11 estaciones alrededor del complejo volcaacutenico eacutestas
no estuvieron operativas durante todo el periodo debido a los diversos
problemas teacutecnicos descritos en el iacutetem 2 Es asiacute que para construir la base de
datos de los sismos registrados en la zona solamente se consideroacute el periodo
comprendido entre mayo y julio de 2009 tiempo durante el cual estuvieron
operativas 3 a maacutes estaciones siacutesmicas
Por tanto para el procesamiento y localizacioacuten de los sismos correspondientes
al periodo mayo a julio del 2009 se ha seguido el siguiente procedimiento
a) Se recopiloacute toda la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones
instaladas durante el periodo de estudio
b) Se realizoacute la seleccioacuten de sismos locales con tiempos de arribo de las ondas
P y S menores e iguales a 50 segundos (Ts-Tple50 s) registrados en 3 o
maacutes estaciones tomando como base las estaciones Hualca Hualca (HUA) y
Sabancaya 4 (SAB4)
c) Del total de sismos seleccionados se generoacute una base de datos de 150
sismos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
d) El paso siguiente fue utilizar un programa de localizacioacuten para la lectura de
los tiempos de arribo de las ondas P y S y su posterior localizacioacuten
hipocentral
71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN
El programa de procesamiento utilizado en el presente estudio es el
SEISAN versioacuten 821 (Havskov and Ottemoller 2009) y con el apoyo del
programa de localizacioacuten Hypocenter (Lienert 1986) Este programa
similar a otros utiliza como datos de entrada el nombre coordenadas
geograacuteficas (latitud y longitud) y elevacioacuten de las estaciones siacutesmicas
ademaacutes de la lectura de los tiempos de arribo de las ondas P y S la
duracioacuten total del sismo una relacioacuten de velocidad (VpVs) un modelo
de velocidad y la ecuacioacuten para el caacutelculo de la magnitud de duracioacuten
(Md)
72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD
En la actualidad en el Peruacute no se han realizado modelos reales que
permitan conocer la distribucioacuten de la velocidad de las ondas en el
interior de la corteza a nivel local y mucho menos en zonas volcaacutenicas
como el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca es por
ello que se opta por evaluar diferentes modelos a fin de seleccionar el
que resuelva mejor los paraacutemetros hipocentrales de los sismos los
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
23
mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
29
Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
30
Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
31
83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
12
30 LA RED SIacuteSMICA TEMPORAL DEL SABANCAYA (RESITESA)
La Red Siacutesmica Temporal del volcaacuten Sabancaya (RESITESA) estuvo
compuesta por 11 estaciones siacutesmicas digitales (Cuadro Ndeg 1) La Fig Ndeg 3
muestra el periodo de operatividad de la RESITESA Asimismo se muestra con
color verde las estaciones TITAN que fueron prestadas por VOLUME (IRD) en
color rojo las estaciones tipo SARA y en color amarillo las estaciones GURALP
El corto periodo de registro de algunas estaciones siacutesmicas se debieron a las
siguientes causas permiso de internamiento temporal agotado (estaciones
TITAN) y fallas teacutecnicas en su funcionamiento (estaciones SARA)
Cuadro Ndeg 1 Principales caracteriacutesticas de las estaciones siacutesmicas de la RESITESA
Estacioacuten Coordenadas WGS84 Elevacioacuten
(msnm)
Tipo sismoacutegrafo
Localidad Longitud Latitud
CBN 181247 8270988 3342 Titan Cabanaconde
TAY 186621 8227276 3373 Titan Taya
CAJ1 202186 8246486 4460 Titan Sallalli
HUA 192531 8264698 4696 Sara V Hualca Hualca
CHV1 180150 8255127 4390 Titan Laguna Mucurca
SAB1 193249 8253300 5578 Sara V Sabancaya
SAB3 194889 8251768 5547 Titan V Sabancaya
SAB2 194237 8251778 5505 Guralp V Sabancaya
AMP 194237 8248945 5271 Titan V Ampato
CLR 222778 8272464 Titan Calera
SAB4 195843 8252061 5358 Guralp V Sabancaya
Fig Ndeg 3 Periodos de operatividad de las estaciones siacutesmicas que conformaron la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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31 DISTRIBUCIOacuteN DE ESTACIONES SIacuteSMICAS
Las estaciones siacutesmicas de la RESITESA fueron instaladas sobre la base
de tres aacutereas de investigacioacuten Asiacute se buscoacute conocer la sismicidad de
orden regional de orden local y de orden volcaacutenico La Fig Ndeg 4 muestra
la distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la
RESITESA
Fig Ndeg 4 Distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la RESITESA instalada alrededor del complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya-Hualca-Hualca
311 ESTACIOacuteN DE BANDA ANCHA GURALP
Es una estacioacuten siacutesmica triaxial (Z N-S y E-O) de banda ancha
(sensibilidad desde 0033 Hz) Esta estacioacuten (Foto Ndeg 2) calibra los
tiempos de registro con un GPS tipo CMG cuya antena se extiende
varios metros desde la estacioacuten Tiene los accesorios como el
digitalizador disco de almacenamiento etc integrados En total posee
un peso de 27 kg Ademaacutes esta estacioacuten posee un disco externo para la
recuperacioacuten (back up) de la data siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Foto Ndeg 2 Estacioacuten siacutesmica Guralp
312 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO SARA
El sismoacutemetro de periodo corto marca SARA y modelo SL06 es una
estacioacuten robusta y compacta Posee un registrador de datos de 3 canales
(Z E-O y N-S) y accesorios integrados Su sensibilidad es desde 45Hz
Opera bajo dominio del sistema operativo ARM Linux La principal
ventaja es que demanda poco consumo de energiacutea (lt 3 Wats)
Foto Ndeg 3 Estacioacuten siacutesmica SARA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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313 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO TITAacuteN
Dado a su antiguumledad este tipo de instrumento posee los accesorios
como el sensor el digitalizador y el disco duro externos (Fotos Ndeg 4 y Ndeg
5) Esta estacioacuten opera con discos de almacenamiento SCSI modelo
LGIT registradores Minititan 3XT GPS titan y sensores Marc Products de
periodo corto (sensibilidad desde 1 Hz)
Ademaacutes tambieacuten se empleoacute una estacioacuten cuasi banda ancha marca Titan
que operoacute con un sensor Noemax-0017 (sensibilidad desde 01 Hz)
registrador Minititan 3XT y GPS marca Titan
Foto Ndeg 4 Sismoacutemetro TITAN y Disco Duro
Foto Ndeg 5 Sensor siacutesmico Marc Products cables y conectores de la estacioacuten Titan
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40 TRABAJO DE CAMPO
41 LOGIacuteSTICA
El trabajo de campo tuvo como centro de operaciones la ciudad de
Chivay Asiacute todas las jornadas de trabajo iniciaban y terminaban en esta
ciudad Para este propoacutesito se contoacute con una camioneta 4x4 modelo
Hilux 1995 (Foto Ndeg 6) la cual en ocasiones tuvo que hacer maacutes de un
viaje hacia las zonas de trabajo para transportar al personal
Asimismo la Municipalidad Distrital de Chivay apoyoacute con 11 ayudantes
de campo por un diacutea quienes transportaron las bateriacuteas paneles solares
y demaacutes accesorios
Foto Ndeg 6 Camioneta HiLux que se empleoacute para la instalacioacuten de la RESITESA Al fondo El Hotel de Taya donde se instaloacute la estacioacuten TAY
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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50 PROCESAMIENTO
El procesamiento de la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones que
conforman la RESITESA se realizoacute en dos etapas
La primera etapa consistioacute en recuperar la data siacutesmica que fue almacenada en
el disco duro de las estaciones siacutesmicas en campo la segunda etapa se realizoacute
en laboratorio y consistioacute en efectuar cambios de formato y la confeccioacuten de la
base de datos
51 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN CAMPO
Cada una de las estaciones siacutesmicas posee teacutecnicas propias de descarga
o recuperacioacuten de data siacutesmica Asiacute tenemos
511 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES SARA
Estas estaciones tienen una capacidad de almacenamiento de 2 Gb a 24
bits de resolucioacuten Asiacute que requieren de un backup mensual Para este
proceso se emplean comandos Telnet y FTP
- Se conecta una Lap Top o CPU a la caja SARA mediante cable serial
- Empleando consolas DOS y mediante comandos telnet y ftp se accede
a la estacioacuten siacutesmica para detener el sistema de registro
ftp 16416121150
root
SLGPROgtstp
- Se accede al directorio de almacenamiento y se descarga la data
siacutesmica
mntcfSLGEVTgtmget 2009
- Finalmente se reinicia el sistema de adquisicioacuten de datos
SLGPROgtsrt ndashd DIG_SA2 ndashc CHA_SA2 ndashtag ndasht root ndashu 2 amp
512 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES GURALP
Estas estaciones poseen una capacidad de almacenamiento de 8 Gb
Esta capacidad podriacutea cubrir cerca de dos meses de registro
Para la recuperacioacuten de data siacutesmica se emplean un disco externo con el
cual se procede de la siguiente manera
- Se apaga la estacioacuten siacutesmica
- Se conecta el disco externo a la estacioacuten y a la fuente de alimentacioacuten
- Se enciende la estacioacuten siacutesmica Las estaciones GURALP 6TD
poseen un sistema automaacutetico de descarga
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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- Finalizada la descarga se apaga tanto la estacioacuten como el disco
externo
- Se desconecta el disco externo y se enciende la estacioacuten siacutesmica
513 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES TITAN
Este tipo de estaciones posee discos de almacenamiento externo Asiacute
que para recuperar la informacioacuten se requiere reemplazar el disco
utilizado por uno vaciacuteo Para este proceso se requiere apagar el equipo
antes de efectuar el cambio de disco y reiniciar la estacioacuten
52 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN GABINETE
Debido a que la data siacutesmica fue adquirida con diferentes tipos de
equipos la data siacutesmica tambieacuten fue registrada con diferentes formatos
Asiacute por ejemplo las estaciones SARA generan data en formato seisan
las estaciones GURALP generan data en formato cgf sac seisan etc y
las estaciones TITAN generan data en formato SAC En este contexto es
necesario que la toda data siacutesmica adquirida se encuentre en un solo
formato de lectura Para tal efecto se utilizaron los programas de
transformacioacuten de data sac2asc cgf2sac sei2asc asc2sac etc que
se distribuyen con ciertas restricciones en internet
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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60 ANAacuteLISIS
El anaacutelisis de las sentildeales siacutesmicas registradas por la RESITESA se efectuoacute
tanto en el dominio del tiempo como en dominio de las frecuencias
Considerando la gran cantidad de informacioacuten para la elaboracioacuten de este
informe se optoacute por analizar la data comprendida entre junio a agosto de 2009
y registrada en la estacioacuten SAB04
61 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE TIEMPO
El anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio del tiempo se realizoacute con
el programa llamado SAC (Seismic Analisys Code) Este programa se
desarrolla en plataforma Linux es de libre distribucioacuten y se puede
descolgar de la siguiente direccioacuten
httpwwwirisedumanualssacSAC_Home_Mainhtml
Este programa requiere la confeccioacuten de scrips o pequentildeos programas y
macros que permiten administrar la data siacutesmica a criterio del analista
Con ayuda del SAC se ha medido los tiempos de llegada de las ondas P
y S y la coda (C) de las sentildeales siacutesmicas (Fig Ndeg 5)
Fig Ndeg 5 Sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 La amplitud estaacute dada en cuentas y la duracioacuten estaacute dada en segundos
62 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
Para efectuar el anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio de las
frecuencias se ha empleado el programa VOLCANALISIS Este programa
fue desarrollado en el proyecto europeo VOLUME (2006-2008) del cual
formoacute parte el INGEMMET
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
20
El VOLCANALISIS tiene incorporado el algoritmo matemaacutetico FFT (Fast
Fourier Transform) con el cual se hace la transformacioacuten de la onda
siacutesmica del dominio del tiempo al dominio de las frecuencias El resultado
de esta transformacioacuten es un espectro de frecuencias en el cual se
identifican principalmente tres tipos de frecuencias la frecuencia inicial
(Fi) la frecuencia pico (Fp) y la frecuencia final (Ff) del la sentildeal siacutesmica
(Fig Ndeg 6)
Fig Ndeg 6 Espectro de la sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 Se observan los tres tipos de frecuencias principales (Fi Fp y Ff) que se registran de las sentildeales volcaacutenicas
63 ESTIMACIOacuteN DE LA ENERGIacuteA
Para estimar la energiacutea de las sentildeales siacutesmicas se ha empleado el
programa VOLCANALISIS Mediante este programa se delimita la sentildeal
siacutesmica con una ventana de tiempo y se calcula la energiacutea de la onda
siacutesmica (Fig Ndeg 7) Este caacutelculo se realiza mediante la siguiente
expresioacuten
inta2 dt
Donde a es la amplitud de la sentildeal siacutesmica y dt es el paso de muestreo
Fig Ndeg 7 Ejemplo del caacutelculo de la energiacutea mediante el programa VOLCANALISIS
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Por otro lado se ha estimado la energiacutea a toda la data siacutesmica registrada
en la estacioacuten SAB04 Esta estimacioacuten se realizoacute con un programa
desarrollado en fortran (proporcionado por el Dr J-P Metaxiaacuten del IRD y
acondicionado por el suscrito para el volcaacuten Sabancaya) y compilado en
la versioacuten de fortran 77
f77 -g nombre_programaf -o nombre_programaexe
Con esta compilacioacuten se genera un archivo llamado
nombre_programaexe el cual al ser invocado ejecuta las diferentes
oacuterdenes que se ha indicado en el programa
nombre_programaexe
Este programa calcula la energiacutea promedio para ventanas de tiempo de
10 segundos La ecuacioacuten matemaacutetica que gobierna este programa fue
desarrollada para calcular la energiacutea elaacutestica considerando una fuente
isotroacutepica y un semiespacio homogeacuteneo (Boatwright 1980)
Esiacutesmica = 2πr2 ρtierra Ctierra 1A intS2 U(t)2 dt
Donde ρtierra es la densidad del volcaacuten Ctierra es la velocidad de onda P
U es la velocidad de la partiacutecula S es la correccioacuten por respuesta de
sitio y A es la correccioacuten por atenuacioacuten Por simplicidad tanto S como
A fueron igualadas a 1 (Johnson 2005)
Para la data presentada en este informe se realizoacute una discriminacioacuten de
los sismos tectoacutenicos con Ts-Tpmayores a 20 s Debido a que el
instrumento utilizado en la estacioacuten SAB04 fue una Guralp 6TD se
empleoacute la sensibilidad de 800 Vms
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
22
70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS
Auacuten cuando se instaloacute 11 estaciones alrededor del complejo volcaacutenico eacutestas
no estuvieron operativas durante todo el periodo debido a los diversos
problemas teacutecnicos descritos en el iacutetem 2 Es asiacute que para construir la base de
datos de los sismos registrados en la zona solamente se consideroacute el periodo
comprendido entre mayo y julio de 2009 tiempo durante el cual estuvieron
operativas 3 a maacutes estaciones siacutesmicas
Por tanto para el procesamiento y localizacioacuten de los sismos correspondientes
al periodo mayo a julio del 2009 se ha seguido el siguiente procedimiento
a) Se recopiloacute toda la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones
instaladas durante el periodo de estudio
b) Se realizoacute la seleccioacuten de sismos locales con tiempos de arribo de las ondas
P y S menores e iguales a 50 segundos (Ts-Tple50 s) registrados en 3 o
maacutes estaciones tomando como base las estaciones Hualca Hualca (HUA) y
Sabancaya 4 (SAB4)
c) Del total de sismos seleccionados se generoacute una base de datos de 150
sismos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
d) El paso siguiente fue utilizar un programa de localizacioacuten para la lectura de
los tiempos de arribo de las ondas P y S y su posterior localizacioacuten
hipocentral
71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN
El programa de procesamiento utilizado en el presente estudio es el
SEISAN versioacuten 821 (Havskov and Ottemoller 2009) y con el apoyo del
programa de localizacioacuten Hypocenter (Lienert 1986) Este programa
similar a otros utiliza como datos de entrada el nombre coordenadas
geograacuteficas (latitud y longitud) y elevacioacuten de las estaciones siacutesmicas
ademaacutes de la lectura de los tiempos de arribo de las ondas P y S la
duracioacuten total del sismo una relacioacuten de velocidad (VpVs) un modelo
de velocidad y la ecuacioacuten para el caacutelculo de la magnitud de duracioacuten
(Md)
72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD
En la actualidad en el Peruacute no se han realizado modelos reales que
permitan conocer la distribucioacuten de la velocidad de las ondas en el
interior de la corteza a nivel local y mucho menos en zonas volcaacutenicas
como el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca es por
ello que se opta por evaluar diferentes modelos a fin de seleccionar el
que resuelva mejor los paraacutemetros hipocentrales de los sismos los
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
23
mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
31
83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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13
31 DISTRIBUCIOacuteN DE ESTACIONES SIacuteSMICAS
Las estaciones siacutesmicas de la RESITESA fueron instaladas sobre la base
de tres aacutereas de investigacioacuten Asiacute se buscoacute conocer la sismicidad de
orden regional de orden local y de orden volcaacutenico La Fig Ndeg 4 muestra
la distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la
RESITESA
Fig Ndeg 4 Distribucioacuten geograacutefica de las estaciones siacutesmicas que conforman la RESITESA instalada alrededor del complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya-Hualca-Hualca
311 ESTACIOacuteN DE BANDA ANCHA GURALP
Es una estacioacuten siacutesmica triaxial (Z N-S y E-O) de banda ancha
(sensibilidad desde 0033 Hz) Esta estacioacuten (Foto Ndeg 2) calibra los
tiempos de registro con un GPS tipo CMG cuya antena se extiende
varios metros desde la estacioacuten Tiene los accesorios como el
digitalizador disco de almacenamiento etc integrados En total posee
un peso de 27 kg Ademaacutes esta estacioacuten posee un disco externo para la
recuperacioacuten (back up) de la data siacutesmica
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Foto Ndeg 2 Estacioacuten siacutesmica Guralp
312 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO SARA
El sismoacutemetro de periodo corto marca SARA y modelo SL06 es una
estacioacuten robusta y compacta Posee un registrador de datos de 3 canales
(Z E-O y N-S) y accesorios integrados Su sensibilidad es desde 45Hz
Opera bajo dominio del sistema operativo ARM Linux La principal
ventaja es que demanda poco consumo de energiacutea (lt 3 Wats)
Foto Ndeg 3 Estacioacuten siacutesmica SARA
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313 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO TITAacuteN
Dado a su antiguumledad este tipo de instrumento posee los accesorios
como el sensor el digitalizador y el disco duro externos (Fotos Ndeg 4 y Ndeg
5) Esta estacioacuten opera con discos de almacenamiento SCSI modelo
LGIT registradores Minititan 3XT GPS titan y sensores Marc Products de
periodo corto (sensibilidad desde 1 Hz)
Ademaacutes tambieacuten se empleoacute una estacioacuten cuasi banda ancha marca Titan
que operoacute con un sensor Noemax-0017 (sensibilidad desde 01 Hz)
registrador Minititan 3XT y GPS marca Titan
Foto Ndeg 4 Sismoacutemetro TITAN y Disco Duro
Foto Ndeg 5 Sensor siacutesmico Marc Products cables y conectores de la estacioacuten Titan
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40 TRABAJO DE CAMPO
41 LOGIacuteSTICA
El trabajo de campo tuvo como centro de operaciones la ciudad de
Chivay Asiacute todas las jornadas de trabajo iniciaban y terminaban en esta
ciudad Para este propoacutesito se contoacute con una camioneta 4x4 modelo
Hilux 1995 (Foto Ndeg 6) la cual en ocasiones tuvo que hacer maacutes de un
viaje hacia las zonas de trabajo para transportar al personal
Asimismo la Municipalidad Distrital de Chivay apoyoacute con 11 ayudantes
de campo por un diacutea quienes transportaron las bateriacuteas paneles solares
y demaacutes accesorios
Foto Ndeg 6 Camioneta HiLux que se empleoacute para la instalacioacuten de la RESITESA Al fondo El Hotel de Taya donde se instaloacute la estacioacuten TAY
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50 PROCESAMIENTO
El procesamiento de la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones que
conforman la RESITESA se realizoacute en dos etapas
La primera etapa consistioacute en recuperar la data siacutesmica que fue almacenada en
el disco duro de las estaciones siacutesmicas en campo la segunda etapa se realizoacute
en laboratorio y consistioacute en efectuar cambios de formato y la confeccioacuten de la
base de datos
51 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN CAMPO
Cada una de las estaciones siacutesmicas posee teacutecnicas propias de descarga
o recuperacioacuten de data siacutesmica Asiacute tenemos
511 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES SARA
Estas estaciones tienen una capacidad de almacenamiento de 2 Gb a 24
bits de resolucioacuten Asiacute que requieren de un backup mensual Para este
proceso se emplean comandos Telnet y FTP
- Se conecta una Lap Top o CPU a la caja SARA mediante cable serial
- Empleando consolas DOS y mediante comandos telnet y ftp se accede
a la estacioacuten siacutesmica para detener el sistema de registro
ftp 16416121150
root
SLGPROgtstp
- Se accede al directorio de almacenamiento y se descarga la data
siacutesmica
mntcfSLGEVTgtmget 2009
- Finalmente se reinicia el sistema de adquisicioacuten de datos
SLGPROgtsrt ndashd DIG_SA2 ndashc CHA_SA2 ndashtag ndasht root ndashu 2 amp
512 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES GURALP
Estas estaciones poseen una capacidad de almacenamiento de 8 Gb
Esta capacidad podriacutea cubrir cerca de dos meses de registro
Para la recuperacioacuten de data siacutesmica se emplean un disco externo con el
cual se procede de la siguiente manera
- Se apaga la estacioacuten siacutesmica
- Se conecta el disco externo a la estacioacuten y a la fuente de alimentacioacuten
- Se enciende la estacioacuten siacutesmica Las estaciones GURALP 6TD
poseen un sistema automaacutetico de descarga
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- Finalizada la descarga se apaga tanto la estacioacuten como el disco
externo
- Se desconecta el disco externo y se enciende la estacioacuten siacutesmica
513 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES TITAN
Este tipo de estaciones posee discos de almacenamiento externo Asiacute
que para recuperar la informacioacuten se requiere reemplazar el disco
utilizado por uno vaciacuteo Para este proceso se requiere apagar el equipo
antes de efectuar el cambio de disco y reiniciar la estacioacuten
52 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN GABINETE
Debido a que la data siacutesmica fue adquirida con diferentes tipos de
equipos la data siacutesmica tambieacuten fue registrada con diferentes formatos
Asiacute por ejemplo las estaciones SARA generan data en formato seisan
las estaciones GURALP generan data en formato cgf sac seisan etc y
las estaciones TITAN generan data en formato SAC En este contexto es
necesario que la toda data siacutesmica adquirida se encuentre en un solo
formato de lectura Para tal efecto se utilizaron los programas de
transformacioacuten de data sac2asc cgf2sac sei2asc asc2sac etc que
se distribuyen con ciertas restricciones en internet
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60 ANAacuteLISIS
El anaacutelisis de las sentildeales siacutesmicas registradas por la RESITESA se efectuoacute
tanto en el dominio del tiempo como en dominio de las frecuencias
Considerando la gran cantidad de informacioacuten para la elaboracioacuten de este
informe se optoacute por analizar la data comprendida entre junio a agosto de 2009
y registrada en la estacioacuten SAB04
61 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE TIEMPO
El anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio del tiempo se realizoacute con
el programa llamado SAC (Seismic Analisys Code) Este programa se
desarrolla en plataforma Linux es de libre distribucioacuten y se puede
descolgar de la siguiente direccioacuten
httpwwwirisedumanualssacSAC_Home_Mainhtml
Este programa requiere la confeccioacuten de scrips o pequentildeos programas y
macros que permiten administrar la data siacutesmica a criterio del analista
Con ayuda del SAC se ha medido los tiempos de llegada de las ondas P
y S y la coda (C) de las sentildeales siacutesmicas (Fig Ndeg 5)
Fig Ndeg 5 Sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 La amplitud estaacute dada en cuentas y la duracioacuten estaacute dada en segundos
62 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
Para efectuar el anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio de las
frecuencias se ha empleado el programa VOLCANALISIS Este programa
fue desarrollado en el proyecto europeo VOLUME (2006-2008) del cual
formoacute parte el INGEMMET
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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El VOLCANALISIS tiene incorporado el algoritmo matemaacutetico FFT (Fast
Fourier Transform) con el cual se hace la transformacioacuten de la onda
siacutesmica del dominio del tiempo al dominio de las frecuencias El resultado
de esta transformacioacuten es un espectro de frecuencias en el cual se
identifican principalmente tres tipos de frecuencias la frecuencia inicial
(Fi) la frecuencia pico (Fp) y la frecuencia final (Ff) del la sentildeal siacutesmica
(Fig Ndeg 6)
Fig Ndeg 6 Espectro de la sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 Se observan los tres tipos de frecuencias principales (Fi Fp y Ff) que se registran de las sentildeales volcaacutenicas
63 ESTIMACIOacuteN DE LA ENERGIacuteA
Para estimar la energiacutea de las sentildeales siacutesmicas se ha empleado el
programa VOLCANALISIS Mediante este programa se delimita la sentildeal
siacutesmica con una ventana de tiempo y se calcula la energiacutea de la onda
siacutesmica (Fig Ndeg 7) Este caacutelculo se realiza mediante la siguiente
expresioacuten
inta2 dt
Donde a es la amplitud de la sentildeal siacutesmica y dt es el paso de muestreo
Fig Ndeg 7 Ejemplo del caacutelculo de la energiacutea mediante el programa VOLCANALISIS
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Por otro lado se ha estimado la energiacutea a toda la data siacutesmica registrada
en la estacioacuten SAB04 Esta estimacioacuten se realizoacute con un programa
desarrollado en fortran (proporcionado por el Dr J-P Metaxiaacuten del IRD y
acondicionado por el suscrito para el volcaacuten Sabancaya) y compilado en
la versioacuten de fortran 77
f77 -g nombre_programaf -o nombre_programaexe
Con esta compilacioacuten se genera un archivo llamado
nombre_programaexe el cual al ser invocado ejecuta las diferentes
oacuterdenes que se ha indicado en el programa
nombre_programaexe
Este programa calcula la energiacutea promedio para ventanas de tiempo de
10 segundos La ecuacioacuten matemaacutetica que gobierna este programa fue
desarrollada para calcular la energiacutea elaacutestica considerando una fuente
isotroacutepica y un semiespacio homogeacuteneo (Boatwright 1980)
Esiacutesmica = 2πr2 ρtierra Ctierra 1A intS2 U(t)2 dt
Donde ρtierra es la densidad del volcaacuten Ctierra es la velocidad de onda P
U es la velocidad de la partiacutecula S es la correccioacuten por respuesta de
sitio y A es la correccioacuten por atenuacioacuten Por simplicidad tanto S como
A fueron igualadas a 1 (Johnson 2005)
Para la data presentada en este informe se realizoacute una discriminacioacuten de
los sismos tectoacutenicos con Ts-Tpmayores a 20 s Debido a que el
instrumento utilizado en la estacioacuten SAB04 fue una Guralp 6TD se
empleoacute la sensibilidad de 800 Vms
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS
Auacuten cuando se instaloacute 11 estaciones alrededor del complejo volcaacutenico eacutestas
no estuvieron operativas durante todo el periodo debido a los diversos
problemas teacutecnicos descritos en el iacutetem 2 Es asiacute que para construir la base de
datos de los sismos registrados en la zona solamente se consideroacute el periodo
comprendido entre mayo y julio de 2009 tiempo durante el cual estuvieron
operativas 3 a maacutes estaciones siacutesmicas
Por tanto para el procesamiento y localizacioacuten de los sismos correspondientes
al periodo mayo a julio del 2009 se ha seguido el siguiente procedimiento
a) Se recopiloacute toda la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones
instaladas durante el periodo de estudio
b) Se realizoacute la seleccioacuten de sismos locales con tiempos de arribo de las ondas
P y S menores e iguales a 50 segundos (Ts-Tple50 s) registrados en 3 o
maacutes estaciones tomando como base las estaciones Hualca Hualca (HUA) y
Sabancaya 4 (SAB4)
c) Del total de sismos seleccionados se generoacute una base de datos de 150
sismos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
d) El paso siguiente fue utilizar un programa de localizacioacuten para la lectura de
los tiempos de arribo de las ondas P y S y su posterior localizacioacuten
hipocentral
71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN
El programa de procesamiento utilizado en el presente estudio es el
SEISAN versioacuten 821 (Havskov and Ottemoller 2009) y con el apoyo del
programa de localizacioacuten Hypocenter (Lienert 1986) Este programa
similar a otros utiliza como datos de entrada el nombre coordenadas
geograacuteficas (latitud y longitud) y elevacioacuten de las estaciones siacutesmicas
ademaacutes de la lectura de los tiempos de arribo de las ondas P y S la
duracioacuten total del sismo una relacioacuten de velocidad (VpVs) un modelo
de velocidad y la ecuacioacuten para el caacutelculo de la magnitud de duracioacuten
(Md)
72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD
En la actualidad en el Peruacute no se han realizado modelos reales que
permitan conocer la distribucioacuten de la velocidad de las ondas en el
interior de la corteza a nivel local y mucho menos en zonas volcaacutenicas
como el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca es por
ello que se opta por evaluar diferentes modelos a fin de seleccionar el
que resuelva mejor los paraacutemetros hipocentrales de los sismos los
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
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Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
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Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
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36
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146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
14
Foto Ndeg 2 Estacioacuten siacutesmica Guralp
312 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO SARA
El sismoacutemetro de periodo corto marca SARA y modelo SL06 es una
estacioacuten robusta y compacta Posee un registrador de datos de 3 canales
(Z E-O y N-S) y accesorios integrados Su sensibilidad es desde 45Hz
Opera bajo dominio del sistema operativo ARM Linux La principal
ventaja es que demanda poco consumo de energiacutea (lt 3 Wats)
Foto Ndeg 3 Estacioacuten siacutesmica SARA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
15
313 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO TITAacuteN
Dado a su antiguumledad este tipo de instrumento posee los accesorios
como el sensor el digitalizador y el disco duro externos (Fotos Ndeg 4 y Ndeg
5) Esta estacioacuten opera con discos de almacenamiento SCSI modelo
LGIT registradores Minititan 3XT GPS titan y sensores Marc Products de
periodo corto (sensibilidad desde 1 Hz)
Ademaacutes tambieacuten se empleoacute una estacioacuten cuasi banda ancha marca Titan
que operoacute con un sensor Noemax-0017 (sensibilidad desde 01 Hz)
registrador Minititan 3XT y GPS marca Titan
Foto Ndeg 4 Sismoacutemetro TITAN y Disco Duro
Foto Ndeg 5 Sensor siacutesmico Marc Products cables y conectores de la estacioacuten Titan
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
16
40 TRABAJO DE CAMPO
41 LOGIacuteSTICA
El trabajo de campo tuvo como centro de operaciones la ciudad de
Chivay Asiacute todas las jornadas de trabajo iniciaban y terminaban en esta
ciudad Para este propoacutesito se contoacute con una camioneta 4x4 modelo
Hilux 1995 (Foto Ndeg 6) la cual en ocasiones tuvo que hacer maacutes de un
viaje hacia las zonas de trabajo para transportar al personal
Asimismo la Municipalidad Distrital de Chivay apoyoacute con 11 ayudantes
de campo por un diacutea quienes transportaron las bateriacuteas paneles solares
y demaacutes accesorios
Foto Ndeg 6 Camioneta HiLux que se empleoacute para la instalacioacuten de la RESITESA Al fondo El Hotel de Taya donde se instaloacute la estacioacuten TAY
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
17
50 PROCESAMIENTO
El procesamiento de la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones que
conforman la RESITESA se realizoacute en dos etapas
La primera etapa consistioacute en recuperar la data siacutesmica que fue almacenada en
el disco duro de las estaciones siacutesmicas en campo la segunda etapa se realizoacute
en laboratorio y consistioacute en efectuar cambios de formato y la confeccioacuten de la
base de datos
51 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN CAMPO
Cada una de las estaciones siacutesmicas posee teacutecnicas propias de descarga
o recuperacioacuten de data siacutesmica Asiacute tenemos
511 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES SARA
Estas estaciones tienen una capacidad de almacenamiento de 2 Gb a 24
bits de resolucioacuten Asiacute que requieren de un backup mensual Para este
proceso se emplean comandos Telnet y FTP
- Se conecta una Lap Top o CPU a la caja SARA mediante cable serial
- Empleando consolas DOS y mediante comandos telnet y ftp se accede
a la estacioacuten siacutesmica para detener el sistema de registro
ftp 16416121150
root
SLGPROgtstp
- Se accede al directorio de almacenamiento y se descarga la data
siacutesmica
mntcfSLGEVTgtmget 2009
- Finalmente se reinicia el sistema de adquisicioacuten de datos
SLGPROgtsrt ndashd DIG_SA2 ndashc CHA_SA2 ndashtag ndasht root ndashu 2 amp
512 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES GURALP
Estas estaciones poseen una capacidad de almacenamiento de 8 Gb
Esta capacidad podriacutea cubrir cerca de dos meses de registro
Para la recuperacioacuten de data siacutesmica se emplean un disco externo con el
cual se procede de la siguiente manera
- Se apaga la estacioacuten siacutesmica
- Se conecta el disco externo a la estacioacuten y a la fuente de alimentacioacuten
- Se enciende la estacioacuten siacutesmica Las estaciones GURALP 6TD
poseen un sistema automaacutetico de descarga
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
18
- Finalizada la descarga se apaga tanto la estacioacuten como el disco
externo
- Se desconecta el disco externo y se enciende la estacioacuten siacutesmica
513 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES TITAN
Este tipo de estaciones posee discos de almacenamiento externo Asiacute
que para recuperar la informacioacuten se requiere reemplazar el disco
utilizado por uno vaciacuteo Para este proceso se requiere apagar el equipo
antes de efectuar el cambio de disco y reiniciar la estacioacuten
52 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN GABINETE
Debido a que la data siacutesmica fue adquirida con diferentes tipos de
equipos la data siacutesmica tambieacuten fue registrada con diferentes formatos
Asiacute por ejemplo las estaciones SARA generan data en formato seisan
las estaciones GURALP generan data en formato cgf sac seisan etc y
las estaciones TITAN generan data en formato SAC En este contexto es
necesario que la toda data siacutesmica adquirida se encuentre en un solo
formato de lectura Para tal efecto se utilizaron los programas de
transformacioacuten de data sac2asc cgf2sac sei2asc asc2sac etc que
se distribuyen con ciertas restricciones en internet
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
19
60 ANAacuteLISIS
El anaacutelisis de las sentildeales siacutesmicas registradas por la RESITESA se efectuoacute
tanto en el dominio del tiempo como en dominio de las frecuencias
Considerando la gran cantidad de informacioacuten para la elaboracioacuten de este
informe se optoacute por analizar la data comprendida entre junio a agosto de 2009
y registrada en la estacioacuten SAB04
61 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE TIEMPO
El anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio del tiempo se realizoacute con
el programa llamado SAC (Seismic Analisys Code) Este programa se
desarrolla en plataforma Linux es de libre distribucioacuten y se puede
descolgar de la siguiente direccioacuten
httpwwwirisedumanualssacSAC_Home_Mainhtml
Este programa requiere la confeccioacuten de scrips o pequentildeos programas y
macros que permiten administrar la data siacutesmica a criterio del analista
Con ayuda del SAC se ha medido los tiempos de llegada de las ondas P
y S y la coda (C) de las sentildeales siacutesmicas (Fig Ndeg 5)
Fig Ndeg 5 Sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 La amplitud estaacute dada en cuentas y la duracioacuten estaacute dada en segundos
62 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
Para efectuar el anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio de las
frecuencias se ha empleado el programa VOLCANALISIS Este programa
fue desarrollado en el proyecto europeo VOLUME (2006-2008) del cual
formoacute parte el INGEMMET
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
20
El VOLCANALISIS tiene incorporado el algoritmo matemaacutetico FFT (Fast
Fourier Transform) con el cual se hace la transformacioacuten de la onda
siacutesmica del dominio del tiempo al dominio de las frecuencias El resultado
de esta transformacioacuten es un espectro de frecuencias en el cual se
identifican principalmente tres tipos de frecuencias la frecuencia inicial
(Fi) la frecuencia pico (Fp) y la frecuencia final (Ff) del la sentildeal siacutesmica
(Fig Ndeg 6)
Fig Ndeg 6 Espectro de la sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 Se observan los tres tipos de frecuencias principales (Fi Fp y Ff) que se registran de las sentildeales volcaacutenicas
63 ESTIMACIOacuteN DE LA ENERGIacuteA
Para estimar la energiacutea de las sentildeales siacutesmicas se ha empleado el
programa VOLCANALISIS Mediante este programa se delimita la sentildeal
siacutesmica con una ventana de tiempo y se calcula la energiacutea de la onda
siacutesmica (Fig Ndeg 7) Este caacutelculo se realiza mediante la siguiente
expresioacuten
inta2 dt
Donde a es la amplitud de la sentildeal siacutesmica y dt es el paso de muestreo
Fig Ndeg 7 Ejemplo del caacutelculo de la energiacutea mediante el programa VOLCANALISIS
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
21
Por otro lado se ha estimado la energiacutea a toda la data siacutesmica registrada
en la estacioacuten SAB04 Esta estimacioacuten se realizoacute con un programa
desarrollado en fortran (proporcionado por el Dr J-P Metaxiaacuten del IRD y
acondicionado por el suscrito para el volcaacuten Sabancaya) y compilado en
la versioacuten de fortran 77
f77 -g nombre_programaf -o nombre_programaexe
Con esta compilacioacuten se genera un archivo llamado
nombre_programaexe el cual al ser invocado ejecuta las diferentes
oacuterdenes que se ha indicado en el programa
nombre_programaexe
Este programa calcula la energiacutea promedio para ventanas de tiempo de
10 segundos La ecuacioacuten matemaacutetica que gobierna este programa fue
desarrollada para calcular la energiacutea elaacutestica considerando una fuente
isotroacutepica y un semiespacio homogeacuteneo (Boatwright 1980)
Esiacutesmica = 2πr2 ρtierra Ctierra 1A intS2 U(t)2 dt
Donde ρtierra es la densidad del volcaacuten Ctierra es la velocidad de onda P
U es la velocidad de la partiacutecula S es la correccioacuten por respuesta de
sitio y A es la correccioacuten por atenuacioacuten Por simplicidad tanto S como
A fueron igualadas a 1 (Johnson 2005)
Para la data presentada en este informe se realizoacute una discriminacioacuten de
los sismos tectoacutenicos con Ts-Tpmayores a 20 s Debido a que el
instrumento utilizado en la estacioacuten SAB04 fue una Guralp 6TD se
empleoacute la sensibilidad de 800 Vms
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
22
70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS
Auacuten cuando se instaloacute 11 estaciones alrededor del complejo volcaacutenico eacutestas
no estuvieron operativas durante todo el periodo debido a los diversos
problemas teacutecnicos descritos en el iacutetem 2 Es asiacute que para construir la base de
datos de los sismos registrados en la zona solamente se consideroacute el periodo
comprendido entre mayo y julio de 2009 tiempo durante el cual estuvieron
operativas 3 a maacutes estaciones siacutesmicas
Por tanto para el procesamiento y localizacioacuten de los sismos correspondientes
al periodo mayo a julio del 2009 se ha seguido el siguiente procedimiento
a) Se recopiloacute toda la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones
instaladas durante el periodo de estudio
b) Se realizoacute la seleccioacuten de sismos locales con tiempos de arribo de las ondas
P y S menores e iguales a 50 segundos (Ts-Tple50 s) registrados en 3 o
maacutes estaciones tomando como base las estaciones Hualca Hualca (HUA) y
Sabancaya 4 (SAB4)
c) Del total de sismos seleccionados se generoacute una base de datos de 150
sismos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
d) El paso siguiente fue utilizar un programa de localizacioacuten para la lectura de
los tiempos de arribo de las ondas P y S y su posterior localizacioacuten
hipocentral
71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN
El programa de procesamiento utilizado en el presente estudio es el
SEISAN versioacuten 821 (Havskov and Ottemoller 2009) y con el apoyo del
programa de localizacioacuten Hypocenter (Lienert 1986) Este programa
similar a otros utiliza como datos de entrada el nombre coordenadas
geograacuteficas (latitud y longitud) y elevacioacuten de las estaciones siacutesmicas
ademaacutes de la lectura de los tiempos de arribo de las ondas P y S la
duracioacuten total del sismo una relacioacuten de velocidad (VpVs) un modelo
de velocidad y la ecuacioacuten para el caacutelculo de la magnitud de duracioacuten
(Md)
72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD
En la actualidad en el Peruacute no se han realizado modelos reales que
permitan conocer la distribucioacuten de la velocidad de las ondas en el
interior de la corteza a nivel local y mucho menos en zonas volcaacutenicas
como el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca es por
ello que se opta por evaluar diferentes modelos a fin de seleccionar el
que resuelva mejor los paraacutemetros hipocentrales de los sismos los
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
23
mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
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812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
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Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
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Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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15
313 ESTACIOacuteN DE PERIODO CORTO TITAacuteN
Dado a su antiguumledad este tipo de instrumento posee los accesorios
como el sensor el digitalizador y el disco duro externos (Fotos Ndeg 4 y Ndeg
5) Esta estacioacuten opera con discos de almacenamiento SCSI modelo
LGIT registradores Minititan 3XT GPS titan y sensores Marc Products de
periodo corto (sensibilidad desde 1 Hz)
Ademaacutes tambieacuten se empleoacute una estacioacuten cuasi banda ancha marca Titan
que operoacute con un sensor Noemax-0017 (sensibilidad desde 01 Hz)
registrador Minititan 3XT y GPS marca Titan
Foto Ndeg 4 Sismoacutemetro TITAN y Disco Duro
Foto Ndeg 5 Sensor siacutesmico Marc Products cables y conectores de la estacioacuten Titan
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
16
40 TRABAJO DE CAMPO
41 LOGIacuteSTICA
El trabajo de campo tuvo como centro de operaciones la ciudad de
Chivay Asiacute todas las jornadas de trabajo iniciaban y terminaban en esta
ciudad Para este propoacutesito se contoacute con una camioneta 4x4 modelo
Hilux 1995 (Foto Ndeg 6) la cual en ocasiones tuvo que hacer maacutes de un
viaje hacia las zonas de trabajo para transportar al personal
Asimismo la Municipalidad Distrital de Chivay apoyoacute con 11 ayudantes
de campo por un diacutea quienes transportaron las bateriacuteas paneles solares
y demaacutes accesorios
Foto Ndeg 6 Camioneta HiLux que se empleoacute para la instalacioacuten de la RESITESA Al fondo El Hotel de Taya donde se instaloacute la estacioacuten TAY
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
17
50 PROCESAMIENTO
El procesamiento de la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones que
conforman la RESITESA se realizoacute en dos etapas
La primera etapa consistioacute en recuperar la data siacutesmica que fue almacenada en
el disco duro de las estaciones siacutesmicas en campo la segunda etapa se realizoacute
en laboratorio y consistioacute en efectuar cambios de formato y la confeccioacuten de la
base de datos
51 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN CAMPO
Cada una de las estaciones siacutesmicas posee teacutecnicas propias de descarga
o recuperacioacuten de data siacutesmica Asiacute tenemos
511 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES SARA
Estas estaciones tienen una capacidad de almacenamiento de 2 Gb a 24
bits de resolucioacuten Asiacute que requieren de un backup mensual Para este
proceso se emplean comandos Telnet y FTP
- Se conecta una Lap Top o CPU a la caja SARA mediante cable serial
- Empleando consolas DOS y mediante comandos telnet y ftp se accede
a la estacioacuten siacutesmica para detener el sistema de registro
ftp 16416121150
root
SLGPROgtstp
- Se accede al directorio de almacenamiento y se descarga la data
siacutesmica
mntcfSLGEVTgtmget 2009
- Finalmente se reinicia el sistema de adquisicioacuten de datos
SLGPROgtsrt ndashd DIG_SA2 ndashc CHA_SA2 ndashtag ndasht root ndashu 2 amp
512 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES GURALP
Estas estaciones poseen una capacidad de almacenamiento de 8 Gb
Esta capacidad podriacutea cubrir cerca de dos meses de registro
Para la recuperacioacuten de data siacutesmica se emplean un disco externo con el
cual se procede de la siguiente manera
- Se apaga la estacioacuten siacutesmica
- Se conecta el disco externo a la estacioacuten y a la fuente de alimentacioacuten
- Se enciende la estacioacuten siacutesmica Las estaciones GURALP 6TD
poseen un sistema automaacutetico de descarga
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
18
- Finalizada la descarga se apaga tanto la estacioacuten como el disco
externo
- Se desconecta el disco externo y se enciende la estacioacuten siacutesmica
513 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES TITAN
Este tipo de estaciones posee discos de almacenamiento externo Asiacute
que para recuperar la informacioacuten se requiere reemplazar el disco
utilizado por uno vaciacuteo Para este proceso se requiere apagar el equipo
antes de efectuar el cambio de disco y reiniciar la estacioacuten
52 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN GABINETE
Debido a que la data siacutesmica fue adquirida con diferentes tipos de
equipos la data siacutesmica tambieacuten fue registrada con diferentes formatos
Asiacute por ejemplo las estaciones SARA generan data en formato seisan
las estaciones GURALP generan data en formato cgf sac seisan etc y
las estaciones TITAN generan data en formato SAC En este contexto es
necesario que la toda data siacutesmica adquirida se encuentre en un solo
formato de lectura Para tal efecto se utilizaron los programas de
transformacioacuten de data sac2asc cgf2sac sei2asc asc2sac etc que
se distribuyen con ciertas restricciones en internet
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
19
60 ANAacuteLISIS
El anaacutelisis de las sentildeales siacutesmicas registradas por la RESITESA se efectuoacute
tanto en el dominio del tiempo como en dominio de las frecuencias
Considerando la gran cantidad de informacioacuten para la elaboracioacuten de este
informe se optoacute por analizar la data comprendida entre junio a agosto de 2009
y registrada en la estacioacuten SAB04
61 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE TIEMPO
El anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio del tiempo se realizoacute con
el programa llamado SAC (Seismic Analisys Code) Este programa se
desarrolla en plataforma Linux es de libre distribucioacuten y se puede
descolgar de la siguiente direccioacuten
httpwwwirisedumanualssacSAC_Home_Mainhtml
Este programa requiere la confeccioacuten de scrips o pequentildeos programas y
macros que permiten administrar la data siacutesmica a criterio del analista
Con ayuda del SAC se ha medido los tiempos de llegada de las ondas P
y S y la coda (C) de las sentildeales siacutesmicas (Fig Ndeg 5)
Fig Ndeg 5 Sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 La amplitud estaacute dada en cuentas y la duracioacuten estaacute dada en segundos
62 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
Para efectuar el anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio de las
frecuencias se ha empleado el programa VOLCANALISIS Este programa
fue desarrollado en el proyecto europeo VOLUME (2006-2008) del cual
formoacute parte el INGEMMET
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
20
El VOLCANALISIS tiene incorporado el algoritmo matemaacutetico FFT (Fast
Fourier Transform) con el cual se hace la transformacioacuten de la onda
siacutesmica del dominio del tiempo al dominio de las frecuencias El resultado
de esta transformacioacuten es un espectro de frecuencias en el cual se
identifican principalmente tres tipos de frecuencias la frecuencia inicial
(Fi) la frecuencia pico (Fp) y la frecuencia final (Ff) del la sentildeal siacutesmica
(Fig Ndeg 6)
Fig Ndeg 6 Espectro de la sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 Se observan los tres tipos de frecuencias principales (Fi Fp y Ff) que se registran de las sentildeales volcaacutenicas
63 ESTIMACIOacuteN DE LA ENERGIacuteA
Para estimar la energiacutea de las sentildeales siacutesmicas se ha empleado el
programa VOLCANALISIS Mediante este programa se delimita la sentildeal
siacutesmica con una ventana de tiempo y se calcula la energiacutea de la onda
siacutesmica (Fig Ndeg 7) Este caacutelculo se realiza mediante la siguiente
expresioacuten
inta2 dt
Donde a es la amplitud de la sentildeal siacutesmica y dt es el paso de muestreo
Fig Ndeg 7 Ejemplo del caacutelculo de la energiacutea mediante el programa VOLCANALISIS
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
21
Por otro lado se ha estimado la energiacutea a toda la data siacutesmica registrada
en la estacioacuten SAB04 Esta estimacioacuten se realizoacute con un programa
desarrollado en fortran (proporcionado por el Dr J-P Metaxiaacuten del IRD y
acondicionado por el suscrito para el volcaacuten Sabancaya) y compilado en
la versioacuten de fortran 77
f77 -g nombre_programaf -o nombre_programaexe
Con esta compilacioacuten se genera un archivo llamado
nombre_programaexe el cual al ser invocado ejecuta las diferentes
oacuterdenes que se ha indicado en el programa
nombre_programaexe
Este programa calcula la energiacutea promedio para ventanas de tiempo de
10 segundos La ecuacioacuten matemaacutetica que gobierna este programa fue
desarrollada para calcular la energiacutea elaacutestica considerando una fuente
isotroacutepica y un semiespacio homogeacuteneo (Boatwright 1980)
Esiacutesmica = 2πr2 ρtierra Ctierra 1A intS2 U(t)2 dt
Donde ρtierra es la densidad del volcaacuten Ctierra es la velocidad de onda P
U es la velocidad de la partiacutecula S es la correccioacuten por respuesta de
sitio y A es la correccioacuten por atenuacioacuten Por simplicidad tanto S como
A fueron igualadas a 1 (Johnson 2005)
Para la data presentada en este informe se realizoacute una discriminacioacuten de
los sismos tectoacutenicos con Ts-Tpmayores a 20 s Debido a que el
instrumento utilizado en la estacioacuten SAB04 fue una Guralp 6TD se
empleoacute la sensibilidad de 800 Vms
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
22
70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS
Auacuten cuando se instaloacute 11 estaciones alrededor del complejo volcaacutenico eacutestas
no estuvieron operativas durante todo el periodo debido a los diversos
problemas teacutecnicos descritos en el iacutetem 2 Es asiacute que para construir la base de
datos de los sismos registrados en la zona solamente se consideroacute el periodo
comprendido entre mayo y julio de 2009 tiempo durante el cual estuvieron
operativas 3 a maacutes estaciones siacutesmicas
Por tanto para el procesamiento y localizacioacuten de los sismos correspondientes
al periodo mayo a julio del 2009 se ha seguido el siguiente procedimiento
a) Se recopiloacute toda la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones
instaladas durante el periodo de estudio
b) Se realizoacute la seleccioacuten de sismos locales con tiempos de arribo de las ondas
P y S menores e iguales a 50 segundos (Ts-Tple50 s) registrados en 3 o
maacutes estaciones tomando como base las estaciones Hualca Hualca (HUA) y
Sabancaya 4 (SAB4)
c) Del total de sismos seleccionados se generoacute una base de datos de 150
sismos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
d) El paso siguiente fue utilizar un programa de localizacioacuten para la lectura de
los tiempos de arribo de las ondas P y S y su posterior localizacioacuten
hipocentral
71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN
El programa de procesamiento utilizado en el presente estudio es el
SEISAN versioacuten 821 (Havskov and Ottemoller 2009) y con el apoyo del
programa de localizacioacuten Hypocenter (Lienert 1986) Este programa
similar a otros utiliza como datos de entrada el nombre coordenadas
geograacuteficas (latitud y longitud) y elevacioacuten de las estaciones siacutesmicas
ademaacutes de la lectura de los tiempos de arribo de las ondas P y S la
duracioacuten total del sismo una relacioacuten de velocidad (VpVs) un modelo
de velocidad y la ecuacioacuten para el caacutelculo de la magnitud de duracioacuten
(Md)
72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD
En la actualidad en el Peruacute no se han realizado modelos reales que
permitan conocer la distribucioacuten de la velocidad de las ondas en el
interior de la corteza a nivel local y mucho menos en zonas volcaacutenicas
como el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca es por
ello que se opta por evaluar diferentes modelos a fin de seleccionar el
que resuelva mejor los paraacutemetros hipocentrales de los sismos los
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
23
mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
24
80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
25
812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
26
Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
27
Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
28
para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
29
Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
30
Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
31
83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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40 TRABAJO DE CAMPO
41 LOGIacuteSTICA
El trabajo de campo tuvo como centro de operaciones la ciudad de
Chivay Asiacute todas las jornadas de trabajo iniciaban y terminaban en esta
ciudad Para este propoacutesito se contoacute con una camioneta 4x4 modelo
Hilux 1995 (Foto Ndeg 6) la cual en ocasiones tuvo que hacer maacutes de un
viaje hacia las zonas de trabajo para transportar al personal
Asimismo la Municipalidad Distrital de Chivay apoyoacute con 11 ayudantes
de campo por un diacutea quienes transportaron las bateriacuteas paneles solares
y demaacutes accesorios
Foto Ndeg 6 Camioneta HiLux que se empleoacute para la instalacioacuten de la RESITESA Al fondo El Hotel de Taya donde se instaloacute la estacioacuten TAY
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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50 PROCESAMIENTO
El procesamiento de la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones que
conforman la RESITESA se realizoacute en dos etapas
La primera etapa consistioacute en recuperar la data siacutesmica que fue almacenada en
el disco duro de las estaciones siacutesmicas en campo la segunda etapa se realizoacute
en laboratorio y consistioacute en efectuar cambios de formato y la confeccioacuten de la
base de datos
51 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN CAMPO
Cada una de las estaciones siacutesmicas posee teacutecnicas propias de descarga
o recuperacioacuten de data siacutesmica Asiacute tenemos
511 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES SARA
Estas estaciones tienen una capacidad de almacenamiento de 2 Gb a 24
bits de resolucioacuten Asiacute que requieren de un backup mensual Para este
proceso se emplean comandos Telnet y FTP
- Se conecta una Lap Top o CPU a la caja SARA mediante cable serial
- Empleando consolas DOS y mediante comandos telnet y ftp se accede
a la estacioacuten siacutesmica para detener el sistema de registro
ftp 16416121150
root
SLGPROgtstp
- Se accede al directorio de almacenamiento y se descarga la data
siacutesmica
mntcfSLGEVTgtmget 2009
- Finalmente se reinicia el sistema de adquisicioacuten de datos
SLGPROgtsrt ndashd DIG_SA2 ndashc CHA_SA2 ndashtag ndasht root ndashu 2 amp
512 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES GURALP
Estas estaciones poseen una capacidad de almacenamiento de 8 Gb
Esta capacidad podriacutea cubrir cerca de dos meses de registro
Para la recuperacioacuten de data siacutesmica se emplean un disco externo con el
cual se procede de la siguiente manera
- Se apaga la estacioacuten siacutesmica
- Se conecta el disco externo a la estacioacuten y a la fuente de alimentacioacuten
- Se enciende la estacioacuten siacutesmica Las estaciones GURALP 6TD
poseen un sistema automaacutetico de descarga
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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- Finalizada la descarga se apaga tanto la estacioacuten como el disco
externo
- Se desconecta el disco externo y se enciende la estacioacuten siacutesmica
513 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES TITAN
Este tipo de estaciones posee discos de almacenamiento externo Asiacute
que para recuperar la informacioacuten se requiere reemplazar el disco
utilizado por uno vaciacuteo Para este proceso se requiere apagar el equipo
antes de efectuar el cambio de disco y reiniciar la estacioacuten
52 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN GABINETE
Debido a que la data siacutesmica fue adquirida con diferentes tipos de
equipos la data siacutesmica tambieacuten fue registrada con diferentes formatos
Asiacute por ejemplo las estaciones SARA generan data en formato seisan
las estaciones GURALP generan data en formato cgf sac seisan etc y
las estaciones TITAN generan data en formato SAC En este contexto es
necesario que la toda data siacutesmica adquirida se encuentre en un solo
formato de lectura Para tal efecto se utilizaron los programas de
transformacioacuten de data sac2asc cgf2sac sei2asc asc2sac etc que
se distribuyen con ciertas restricciones en internet
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
19
60 ANAacuteLISIS
El anaacutelisis de las sentildeales siacutesmicas registradas por la RESITESA se efectuoacute
tanto en el dominio del tiempo como en dominio de las frecuencias
Considerando la gran cantidad de informacioacuten para la elaboracioacuten de este
informe se optoacute por analizar la data comprendida entre junio a agosto de 2009
y registrada en la estacioacuten SAB04
61 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE TIEMPO
El anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio del tiempo se realizoacute con
el programa llamado SAC (Seismic Analisys Code) Este programa se
desarrolla en plataforma Linux es de libre distribucioacuten y se puede
descolgar de la siguiente direccioacuten
httpwwwirisedumanualssacSAC_Home_Mainhtml
Este programa requiere la confeccioacuten de scrips o pequentildeos programas y
macros que permiten administrar la data siacutesmica a criterio del analista
Con ayuda del SAC se ha medido los tiempos de llegada de las ondas P
y S y la coda (C) de las sentildeales siacutesmicas (Fig Ndeg 5)
Fig Ndeg 5 Sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 La amplitud estaacute dada en cuentas y la duracioacuten estaacute dada en segundos
62 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
Para efectuar el anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio de las
frecuencias se ha empleado el programa VOLCANALISIS Este programa
fue desarrollado en el proyecto europeo VOLUME (2006-2008) del cual
formoacute parte el INGEMMET
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
20
El VOLCANALISIS tiene incorporado el algoritmo matemaacutetico FFT (Fast
Fourier Transform) con el cual se hace la transformacioacuten de la onda
siacutesmica del dominio del tiempo al dominio de las frecuencias El resultado
de esta transformacioacuten es un espectro de frecuencias en el cual se
identifican principalmente tres tipos de frecuencias la frecuencia inicial
(Fi) la frecuencia pico (Fp) y la frecuencia final (Ff) del la sentildeal siacutesmica
(Fig Ndeg 6)
Fig Ndeg 6 Espectro de la sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 Se observan los tres tipos de frecuencias principales (Fi Fp y Ff) que se registran de las sentildeales volcaacutenicas
63 ESTIMACIOacuteN DE LA ENERGIacuteA
Para estimar la energiacutea de las sentildeales siacutesmicas se ha empleado el
programa VOLCANALISIS Mediante este programa se delimita la sentildeal
siacutesmica con una ventana de tiempo y se calcula la energiacutea de la onda
siacutesmica (Fig Ndeg 7) Este caacutelculo se realiza mediante la siguiente
expresioacuten
inta2 dt
Donde a es la amplitud de la sentildeal siacutesmica y dt es el paso de muestreo
Fig Ndeg 7 Ejemplo del caacutelculo de la energiacutea mediante el programa VOLCANALISIS
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
21
Por otro lado se ha estimado la energiacutea a toda la data siacutesmica registrada
en la estacioacuten SAB04 Esta estimacioacuten se realizoacute con un programa
desarrollado en fortran (proporcionado por el Dr J-P Metaxiaacuten del IRD y
acondicionado por el suscrito para el volcaacuten Sabancaya) y compilado en
la versioacuten de fortran 77
f77 -g nombre_programaf -o nombre_programaexe
Con esta compilacioacuten se genera un archivo llamado
nombre_programaexe el cual al ser invocado ejecuta las diferentes
oacuterdenes que se ha indicado en el programa
nombre_programaexe
Este programa calcula la energiacutea promedio para ventanas de tiempo de
10 segundos La ecuacioacuten matemaacutetica que gobierna este programa fue
desarrollada para calcular la energiacutea elaacutestica considerando una fuente
isotroacutepica y un semiespacio homogeacuteneo (Boatwright 1980)
Esiacutesmica = 2πr2 ρtierra Ctierra 1A intS2 U(t)2 dt
Donde ρtierra es la densidad del volcaacuten Ctierra es la velocidad de onda P
U es la velocidad de la partiacutecula S es la correccioacuten por respuesta de
sitio y A es la correccioacuten por atenuacioacuten Por simplicidad tanto S como
A fueron igualadas a 1 (Johnson 2005)
Para la data presentada en este informe se realizoacute una discriminacioacuten de
los sismos tectoacutenicos con Ts-Tpmayores a 20 s Debido a que el
instrumento utilizado en la estacioacuten SAB04 fue una Guralp 6TD se
empleoacute la sensibilidad de 800 Vms
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS
Auacuten cuando se instaloacute 11 estaciones alrededor del complejo volcaacutenico eacutestas
no estuvieron operativas durante todo el periodo debido a los diversos
problemas teacutecnicos descritos en el iacutetem 2 Es asiacute que para construir la base de
datos de los sismos registrados en la zona solamente se consideroacute el periodo
comprendido entre mayo y julio de 2009 tiempo durante el cual estuvieron
operativas 3 a maacutes estaciones siacutesmicas
Por tanto para el procesamiento y localizacioacuten de los sismos correspondientes
al periodo mayo a julio del 2009 se ha seguido el siguiente procedimiento
a) Se recopiloacute toda la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones
instaladas durante el periodo de estudio
b) Se realizoacute la seleccioacuten de sismos locales con tiempos de arribo de las ondas
P y S menores e iguales a 50 segundos (Ts-Tple50 s) registrados en 3 o
maacutes estaciones tomando como base las estaciones Hualca Hualca (HUA) y
Sabancaya 4 (SAB4)
c) Del total de sismos seleccionados se generoacute una base de datos de 150
sismos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
d) El paso siguiente fue utilizar un programa de localizacioacuten para la lectura de
los tiempos de arribo de las ondas P y S y su posterior localizacioacuten
hipocentral
71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN
El programa de procesamiento utilizado en el presente estudio es el
SEISAN versioacuten 821 (Havskov and Ottemoller 2009) y con el apoyo del
programa de localizacioacuten Hypocenter (Lienert 1986) Este programa
similar a otros utiliza como datos de entrada el nombre coordenadas
geograacuteficas (latitud y longitud) y elevacioacuten de las estaciones siacutesmicas
ademaacutes de la lectura de los tiempos de arribo de las ondas P y S la
duracioacuten total del sismo una relacioacuten de velocidad (VpVs) un modelo
de velocidad y la ecuacioacuten para el caacutelculo de la magnitud de duracioacuten
(Md)
72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD
En la actualidad en el Peruacute no se han realizado modelos reales que
permitan conocer la distribucioacuten de la velocidad de las ondas en el
interior de la corteza a nivel local y mucho menos en zonas volcaacutenicas
como el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca es por
ello que se opta por evaluar diferentes modelos a fin de seleccionar el
que resuelva mejor los paraacutemetros hipocentrales de los sismos los
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
23
mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
24
80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
26
Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
27
Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
28
para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
29
Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
30
Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
31
83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
17
50 PROCESAMIENTO
El procesamiento de la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones que
conforman la RESITESA se realizoacute en dos etapas
La primera etapa consistioacute en recuperar la data siacutesmica que fue almacenada en
el disco duro de las estaciones siacutesmicas en campo la segunda etapa se realizoacute
en laboratorio y consistioacute en efectuar cambios de formato y la confeccioacuten de la
base de datos
51 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN CAMPO
Cada una de las estaciones siacutesmicas posee teacutecnicas propias de descarga
o recuperacioacuten de data siacutesmica Asiacute tenemos
511 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES SARA
Estas estaciones tienen una capacidad de almacenamiento de 2 Gb a 24
bits de resolucioacuten Asiacute que requieren de un backup mensual Para este
proceso se emplean comandos Telnet y FTP
- Se conecta una Lap Top o CPU a la caja SARA mediante cable serial
- Empleando consolas DOS y mediante comandos telnet y ftp se accede
a la estacioacuten siacutesmica para detener el sistema de registro
ftp 16416121150
root
SLGPROgtstp
- Se accede al directorio de almacenamiento y se descarga la data
siacutesmica
mntcfSLGEVTgtmget 2009
- Finalmente se reinicia el sistema de adquisicioacuten de datos
SLGPROgtsrt ndashd DIG_SA2 ndashc CHA_SA2 ndashtag ndasht root ndashu 2 amp
512 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES GURALP
Estas estaciones poseen una capacidad de almacenamiento de 8 Gb
Esta capacidad podriacutea cubrir cerca de dos meses de registro
Para la recuperacioacuten de data siacutesmica se emplean un disco externo con el
cual se procede de la siguiente manera
- Se apaga la estacioacuten siacutesmica
- Se conecta el disco externo a la estacioacuten y a la fuente de alimentacioacuten
- Se enciende la estacioacuten siacutesmica Las estaciones GURALP 6TD
poseen un sistema automaacutetico de descarga
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
18
- Finalizada la descarga se apaga tanto la estacioacuten como el disco
externo
- Se desconecta el disco externo y se enciende la estacioacuten siacutesmica
513 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES TITAN
Este tipo de estaciones posee discos de almacenamiento externo Asiacute
que para recuperar la informacioacuten se requiere reemplazar el disco
utilizado por uno vaciacuteo Para este proceso se requiere apagar el equipo
antes de efectuar el cambio de disco y reiniciar la estacioacuten
52 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN GABINETE
Debido a que la data siacutesmica fue adquirida con diferentes tipos de
equipos la data siacutesmica tambieacuten fue registrada con diferentes formatos
Asiacute por ejemplo las estaciones SARA generan data en formato seisan
las estaciones GURALP generan data en formato cgf sac seisan etc y
las estaciones TITAN generan data en formato SAC En este contexto es
necesario que la toda data siacutesmica adquirida se encuentre en un solo
formato de lectura Para tal efecto se utilizaron los programas de
transformacioacuten de data sac2asc cgf2sac sei2asc asc2sac etc que
se distribuyen con ciertas restricciones en internet
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
19
60 ANAacuteLISIS
El anaacutelisis de las sentildeales siacutesmicas registradas por la RESITESA se efectuoacute
tanto en el dominio del tiempo como en dominio de las frecuencias
Considerando la gran cantidad de informacioacuten para la elaboracioacuten de este
informe se optoacute por analizar la data comprendida entre junio a agosto de 2009
y registrada en la estacioacuten SAB04
61 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE TIEMPO
El anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio del tiempo se realizoacute con
el programa llamado SAC (Seismic Analisys Code) Este programa se
desarrolla en plataforma Linux es de libre distribucioacuten y se puede
descolgar de la siguiente direccioacuten
httpwwwirisedumanualssacSAC_Home_Mainhtml
Este programa requiere la confeccioacuten de scrips o pequentildeos programas y
macros que permiten administrar la data siacutesmica a criterio del analista
Con ayuda del SAC se ha medido los tiempos de llegada de las ondas P
y S y la coda (C) de las sentildeales siacutesmicas (Fig Ndeg 5)
Fig Ndeg 5 Sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 La amplitud estaacute dada en cuentas y la duracioacuten estaacute dada en segundos
62 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
Para efectuar el anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio de las
frecuencias se ha empleado el programa VOLCANALISIS Este programa
fue desarrollado en el proyecto europeo VOLUME (2006-2008) del cual
formoacute parte el INGEMMET
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
20
El VOLCANALISIS tiene incorporado el algoritmo matemaacutetico FFT (Fast
Fourier Transform) con el cual se hace la transformacioacuten de la onda
siacutesmica del dominio del tiempo al dominio de las frecuencias El resultado
de esta transformacioacuten es un espectro de frecuencias en el cual se
identifican principalmente tres tipos de frecuencias la frecuencia inicial
(Fi) la frecuencia pico (Fp) y la frecuencia final (Ff) del la sentildeal siacutesmica
(Fig Ndeg 6)
Fig Ndeg 6 Espectro de la sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 Se observan los tres tipos de frecuencias principales (Fi Fp y Ff) que se registran de las sentildeales volcaacutenicas
63 ESTIMACIOacuteN DE LA ENERGIacuteA
Para estimar la energiacutea de las sentildeales siacutesmicas se ha empleado el
programa VOLCANALISIS Mediante este programa se delimita la sentildeal
siacutesmica con una ventana de tiempo y se calcula la energiacutea de la onda
siacutesmica (Fig Ndeg 7) Este caacutelculo se realiza mediante la siguiente
expresioacuten
inta2 dt
Donde a es la amplitud de la sentildeal siacutesmica y dt es el paso de muestreo
Fig Ndeg 7 Ejemplo del caacutelculo de la energiacutea mediante el programa VOLCANALISIS
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Por otro lado se ha estimado la energiacutea a toda la data siacutesmica registrada
en la estacioacuten SAB04 Esta estimacioacuten se realizoacute con un programa
desarrollado en fortran (proporcionado por el Dr J-P Metaxiaacuten del IRD y
acondicionado por el suscrito para el volcaacuten Sabancaya) y compilado en
la versioacuten de fortran 77
f77 -g nombre_programaf -o nombre_programaexe
Con esta compilacioacuten se genera un archivo llamado
nombre_programaexe el cual al ser invocado ejecuta las diferentes
oacuterdenes que se ha indicado en el programa
nombre_programaexe
Este programa calcula la energiacutea promedio para ventanas de tiempo de
10 segundos La ecuacioacuten matemaacutetica que gobierna este programa fue
desarrollada para calcular la energiacutea elaacutestica considerando una fuente
isotroacutepica y un semiespacio homogeacuteneo (Boatwright 1980)
Esiacutesmica = 2πr2 ρtierra Ctierra 1A intS2 U(t)2 dt
Donde ρtierra es la densidad del volcaacuten Ctierra es la velocidad de onda P
U es la velocidad de la partiacutecula S es la correccioacuten por respuesta de
sitio y A es la correccioacuten por atenuacioacuten Por simplicidad tanto S como
A fueron igualadas a 1 (Johnson 2005)
Para la data presentada en este informe se realizoacute una discriminacioacuten de
los sismos tectoacutenicos con Ts-Tpmayores a 20 s Debido a que el
instrumento utilizado en la estacioacuten SAB04 fue una Guralp 6TD se
empleoacute la sensibilidad de 800 Vms
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS
Auacuten cuando se instaloacute 11 estaciones alrededor del complejo volcaacutenico eacutestas
no estuvieron operativas durante todo el periodo debido a los diversos
problemas teacutecnicos descritos en el iacutetem 2 Es asiacute que para construir la base de
datos de los sismos registrados en la zona solamente se consideroacute el periodo
comprendido entre mayo y julio de 2009 tiempo durante el cual estuvieron
operativas 3 a maacutes estaciones siacutesmicas
Por tanto para el procesamiento y localizacioacuten de los sismos correspondientes
al periodo mayo a julio del 2009 se ha seguido el siguiente procedimiento
a) Se recopiloacute toda la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones
instaladas durante el periodo de estudio
b) Se realizoacute la seleccioacuten de sismos locales con tiempos de arribo de las ondas
P y S menores e iguales a 50 segundos (Ts-Tple50 s) registrados en 3 o
maacutes estaciones tomando como base las estaciones Hualca Hualca (HUA) y
Sabancaya 4 (SAB4)
c) Del total de sismos seleccionados se generoacute una base de datos de 150
sismos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
d) El paso siguiente fue utilizar un programa de localizacioacuten para la lectura de
los tiempos de arribo de las ondas P y S y su posterior localizacioacuten
hipocentral
71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN
El programa de procesamiento utilizado en el presente estudio es el
SEISAN versioacuten 821 (Havskov and Ottemoller 2009) y con el apoyo del
programa de localizacioacuten Hypocenter (Lienert 1986) Este programa
similar a otros utiliza como datos de entrada el nombre coordenadas
geograacuteficas (latitud y longitud) y elevacioacuten de las estaciones siacutesmicas
ademaacutes de la lectura de los tiempos de arribo de las ondas P y S la
duracioacuten total del sismo una relacioacuten de velocidad (VpVs) un modelo
de velocidad y la ecuacioacuten para el caacutelculo de la magnitud de duracioacuten
(Md)
72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD
En la actualidad en el Peruacute no se han realizado modelos reales que
permitan conocer la distribucioacuten de la velocidad de las ondas en el
interior de la corteza a nivel local y mucho menos en zonas volcaacutenicas
como el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca es por
ello que se opta por evaluar diferentes modelos a fin de seleccionar el
que resuelva mejor los paraacutemetros hipocentrales de los sismos los
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
23
mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
31
83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
18
- Finalizada la descarga se apaga tanto la estacioacuten como el disco
externo
- Se desconecta el disco externo y se enciende la estacioacuten siacutesmica
513 RECUPERACIOacuteN DESDE ESTACIONES TITAN
Este tipo de estaciones posee discos de almacenamiento externo Asiacute
que para recuperar la informacioacuten se requiere reemplazar el disco
utilizado por uno vaciacuteo Para este proceso se requiere apagar el equipo
antes de efectuar el cambio de disco y reiniciar la estacioacuten
52 PROCESAMIENTO DE DATA SIacuteSMICA EN GABINETE
Debido a que la data siacutesmica fue adquirida con diferentes tipos de
equipos la data siacutesmica tambieacuten fue registrada con diferentes formatos
Asiacute por ejemplo las estaciones SARA generan data en formato seisan
las estaciones GURALP generan data en formato cgf sac seisan etc y
las estaciones TITAN generan data en formato SAC En este contexto es
necesario que la toda data siacutesmica adquirida se encuentre en un solo
formato de lectura Para tal efecto se utilizaron los programas de
transformacioacuten de data sac2asc cgf2sac sei2asc asc2sac etc que
se distribuyen con ciertas restricciones en internet
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
19
60 ANAacuteLISIS
El anaacutelisis de las sentildeales siacutesmicas registradas por la RESITESA se efectuoacute
tanto en el dominio del tiempo como en dominio de las frecuencias
Considerando la gran cantidad de informacioacuten para la elaboracioacuten de este
informe se optoacute por analizar la data comprendida entre junio a agosto de 2009
y registrada en la estacioacuten SAB04
61 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE TIEMPO
El anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio del tiempo se realizoacute con
el programa llamado SAC (Seismic Analisys Code) Este programa se
desarrolla en plataforma Linux es de libre distribucioacuten y se puede
descolgar de la siguiente direccioacuten
httpwwwirisedumanualssacSAC_Home_Mainhtml
Este programa requiere la confeccioacuten de scrips o pequentildeos programas y
macros que permiten administrar la data siacutesmica a criterio del analista
Con ayuda del SAC se ha medido los tiempos de llegada de las ondas P
y S y la coda (C) de las sentildeales siacutesmicas (Fig Ndeg 5)
Fig Ndeg 5 Sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 La amplitud estaacute dada en cuentas y la duracioacuten estaacute dada en segundos
62 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
Para efectuar el anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio de las
frecuencias se ha empleado el programa VOLCANALISIS Este programa
fue desarrollado en el proyecto europeo VOLUME (2006-2008) del cual
formoacute parte el INGEMMET
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
20
El VOLCANALISIS tiene incorporado el algoritmo matemaacutetico FFT (Fast
Fourier Transform) con el cual se hace la transformacioacuten de la onda
siacutesmica del dominio del tiempo al dominio de las frecuencias El resultado
de esta transformacioacuten es un espectro de frecuencias en el cual se
identifican principalmente tres tipos de frecuencias la frecuencia inicial
(Fi) la frecuencia pico (Fp) y la frecuencia final (Ff) del la sentildeal siacutesmica
(Fig Ndeg 6)
Fig Ndeg 6 Espectro de la sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 Se observan los tres tipos de frecuencias principales (Fi Fp y Ff) que se registran de las sentildeales volcaacutenicas
63 ESTIMACIOacuteN DE LA ENERGIacuteA
Para estimar la energiacutea de las sentildeales siacutesmicas se ha empleado el
programa VOLCANALISIS Mediante este programa se delimita la sentildeal
siacutesmica con una ventana de tiempo y se calcula la energiacutea de la onda
siacutesmica (Fig Ndeg 7) Este caacutelculo se realiza mediante la siguiente
expresioacuten
inta2 dt
Donde a es la amplitud de la sentildeal siacutesmica y dt es el paso de muestreo
Fig Ndeg 7 Ejemplo del caacutelculo de la energiacutea mediante el programa VOLCANALISIS
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
21
Por otro lado se ha estimado la energiacutea a toda la data siacutesmica registrada
en la estacioacuten SAB04 Esta estimacioacuten se realizoacute con un programa
desarrollado en fortran (proporcionado por el Dr J-P Metaxiaacuten del IRD y
acondicionado por el suscrito para el volcaacuten Sabancaya) y compilado en
la versioacuten de fortran 77
f77 -g nombre_programaf -o nombre_programaexe
Con esta compilacioacuten se genera un archivo llamado
nombre_programaexe el cual al ser invocado ejecuta las diferentes
oacuterdenes que se ha indicado en el programa
nombre_programaexe
Este programa calcula la energiacutea promedio para ventanas de tiempo de
10 segundos La ecuacioacuten matemaacutetica que gobierna este programa fue
desarrollada para calcular la energiacutea elaacutestica considerando una fuente
isotroacutepica y un semiespacio homogeacuteneo (Boatwright 1980)
Esiacutesmica = 2πr2 ρtierra Ctierra 1A intS2 U(t)2 dt
Donde ρtierra es la densidad del volcaacuten Ctierra es la velocidad de onda P
U es la velocidad de la partiacutecula S es la correccioacuten por respuesta de
sitio y A es la correccioacuten por atenuacioacuten Por simplicidad tanto S como
A fueron igualadas a 1 (Johnson 2005)
Para la data presentada en este informe se realizoacute una discriminacioacuten de
los sismos tectoacutenicos con Ts-Tpmayores a 20 s Debido a que el
instrumento utilizado en la estacioacuten SAB04 fue una Guralp 6TD se
empleoacute la sensibilidad de 800 Vms
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
22
70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS
Auacuten cuando se instaloacute 11 estaciones alrededor del complejo volcaacutenico eacutestas
no estuvieron operativas durante todo el periodo debido a los diversos
problemas teacutecnicos descritos en el iacutetem 2 Es asiacute que para construir la base de
datos de los sismos registrados en la zona solamente se consideroacute el periodo
comprendido entre mayo y julio de 2009 tiempo durante el cual estuvieron
operativas 3 a maacutes estaciones siacutesmicas
Por tanto para el procesamiento y localizacioacuten de los sismos correspondientes
al periodo mayo a julio del 2009 se ha seguido el siguiente procedimiento
a) Se recopiloacute toda la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones
instaladas durante el periodo de estudio
b) Se realizoacute la seleccioacuten de sismos locales con tiempos de arribo de las ondas
P y S menores e iguales a 50 segundos (Ts-Tple50 s) registrados en 3 o
maacutes estaciones tomando como base las estaciones Hualca Hualca (HUA) y
Sabancaya 4 (SAB4)
c) Del total de sismos seleccionados se generoacute una base de datos de 150
sismos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
d) El paso siguiente fue utilizar un programa de localizacioacuten para la lectura de
los tiempos de arribo de las ondas P y S y su posterior localizacioacuten
hipocentral
71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN
El programa de procesamiento utilizado en el presente estudio es el
SEISAN versioacuten 821 (Havskov and Ottemoller 2009) y con el apoyo del
programa de localizacioacuten Hypocenter (Lienert 1986) Este programa
similar a otros utiliza como datos de entrada el nombre coordenadas
geograacuteficas (latitud y longitud) y elevacioacuten de las estaciones siacutesmicas
ademaacutes de la lectura de los tiempos de arribo de las ondas P y S la
duracioacuten total del sismo una relacioacuten de velocidad (VpVs) un modelo
de velocidad y la ecuacioacuten para el caacutelculo de la magnitud de duracioacuten
(Md)
72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD
En la actualidad en el Peruacute no se han realizado modelos reales que
permitan conocer la distribucioacuten de la velocidad de las ondas en el
interior de la corteza a nivel local y mucho menos en zonas volcaacutenicas
como el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca es por
ello que se opta por evaluar diferentes modelos a fin de seleccionar el
que resuelva mejor los paraacutemetros hipocentrales de los sismos los
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
23
mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
24
80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
19
60 ANAacuteLISIS
El anaacutelisis de las sentildeales siacutesmicas registradas por la RESITESA se efectuoacute
tanto en el dominio del tiempo como en dominio de las frecuencias
Considerando la gran cantidad de informacioacuten para la elaboracioacuten de este
informe se optoacute por analizar la data comprendida entre junio a agosto de 2009
y registrada en la estacioacuten SAB04
61 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE TIEMPO
El anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio del tiempo se realizoacute con
el programa llamado SAC (Seismic Analisys Code) Este programa se
desarrolla en plataforma Linux es de libre distribucioacuten y se puede
descolgar de la siguiente direccioacuten
httpwwwirisedumanualssacSAC_Home_Mainhtml
Este programa requiere la confeccioacuten de scrips o pequentildeos programas y
macros que permiten administrar la data siacutesmica a criterio del analista
Con ayuda del SAC se ha medido los tiempos de llegada de las ondas P
y S y la coda (C) de las sentildeales siacutesmicas (Fig Ndeg 5)
Fig Ndeg 5 Sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 La amplitud estaacute dada en cuentas y la duracioacuten estaacute dada en segundos
62 ANAacuteLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
Para efectuar el anaacutelisis de las ondas siacutesmicas en el dominio de las
frecuencias se ha empleado el programa VOLCANALISIS Este programa
fue desarrollado en el proyecto europeo VOLUME (2006-2008) del cual
formoacute parte el INGEMMET
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
20
El VOLCANALISIS tiene incorporado el algoritmo matemaacutetico FFT (Fast
Fourier Transform) con el cual se hace la transformacioacuten de la onda
siacutesmica del dominio del tiempo al dominio de las frecuencias El resultado
de esta transformacioacuten es un espectro de frecuencias en el cual se
identifican principalmente tres tipos de frecuencias la frecuencia inicial
(Fi) la frecuencia pico (Fp) y la frecuencia final (Ff) del la sentildeal siacutesmica
(Fig Ndeg 6)
Fig Ndeg 6 Espectro de la sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 Se observan los tres tipos de frecuencias principales (Fi Fp y Ff) que se registran de las sentildeales volcaacutenicas
63 ESTIMACIOacuteN DE LA ENERGIacuteA
Para estimar la energiacutea de las sentildeales siacutesmicas se ha empleado el
programa VOLCANALISIS Mediante este programa se delimita la sentildeal
siacutesmica con una ventana de tiempo y se calcula la energiacutea de la onda
siacutesmica (Fig Ndeg 7) Este caacutelculo se realiza mediante la siguiente
expresioacuten
inta2 dt
Donde a es la amplitud de la sentildeal siacutesmica y dt es el paso de muestreo
Fig Ndeg 7 Ejemplo del caacutelculo de la energiacutea mediante el programa VOLCANALISIS
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
21
Por otro lado se ha estimado la energiacutea a toda la data siacutesmica registrada
en la estacioacuten SAB04 Esta estimacioacuten se realizoacute con un programa
desarrollado en fortran (proporcionado por el Dr J-P Metaxiaacuten del IRD y
acondicionado por el suscrito para el volcaacuten Sabancaya) y compilado en
la versioacuten de fortran 77
f77 -g nombre_programaf -o nombre_programaexe
Con esta compilacioacuten se genera un archivo llamado
nombre_programaexe el cual al ser invocado ejecuta las diferentes
oacuterdenes que se ha indicado en el programa
nombre_programaexe
Este programa calcula la energiacutea promedio para ventanas de tiempo de
10 segundos La ecuacioacuten matemaacutetica que gobierna este programa fue
desarrollada para calcular la energiacutea elaacutestica considerando una fuente
isotroacutepica y un semiespacio homogeacuteneo (Boatwright 1980)
Esiacutesmica = 2πr2 ρtierra Ctierra 1A intS2 U(t)2 dt
Donde ρtierra es la densidad del volcaacuten Ctierra es la velocidad de onda P
U es la velocidad de la partiacutecula S es la correccioacuten por respuesta de
sitio y A es la correccioacuten por atenuacioacuten Por simplicidad tanto S como
A fueron igualadas a 1 (Johnson 2005)
Para la data presentada en este informe se realizoacute una discriminacioacuten de
los sismos tectoacutenicos con Ts-Tpmayores a 20 s Debido a que el
instrumento utilizado en la estacioacuten SAB04 fue una Guralp 6TD se
empleoacute la sensibilidad de 800 Vms
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
22
70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS
Auacuten cuando se instaloacute 11 estaciones alrededor del complejo volcaacutenico eacutestas
no estuvieron operativas durante todo el periodo debido a los diversos
problemas teacutecnicos descritos en el iacutetem 2 Es asiacute que para construir la base de
datos de los sismos registrados en la zona solamente se consideroacute el periodo
comprendido entre mayo y julio de 2009 tiempo durante el cual estuvieron
operativas 3 a maacutes estaciones siacutesmicas
Por tanto para el procesamiento y localizacioacuten de los sismos correspondientes
al periodo mayo a julio del 2009 se ha seguido el siguiente procedimiento
a) Se recopiloacute toda la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones
instaladas durante el periodo de estudio
b) Se realizoacute la seleccioacuten de sismos locales con tiempos de arribo de las ondas
P y S menores e iguales a 50 segundos (Ts-Tple50 s) registrados en 3 o
maacutes estaciones tomando como base las estaciones Hualca Hualca (HUA) y
Sabancaya 4 (SAB4)
c) Del total de sismos seleccionados se generoacute una base de datos de 150
sismos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
d) El paso siguiente fue utilizar un programa de localizacioacuten para la lectura de
los tiempos de arribo de las ondas P y S y su posterior localizacioacuten
hipocentral
71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN
El programa de procesamiento utilizado en el presente estudio es el
SEISAN versioacuten 821 (Havskov and Ottemoller 2009) y con el apoyo del
programa de localizacioacuten Hypocenter (Lienert 1986) Este programa
similar a otros utiliza como datos de entrada el nombre coordenadas
geograacuteficas (latitud y longitud) y elevacioacuten de las estaciones siacutesmicas
ademaacutes de la lectura de los tiempos de arribo de las ondas P y S la
duracioacuten total del sismo una relacioacuten de velocidad (VpVs) un modelo
de velocidad y la ecuacioacuten para el caacutelculo de la magnitud de duracioacuten
(Md)
72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD
En la actualidad en el Peruacute no se han realizado modelos reales que
permitan conocer la distribucioacuten de la velocidad de las ondas en el
interior de la corteza a nivel local y mucho menos en zonas volcaacutenicas
como el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca es por
ello que se opta por evaluar diferentes modelos a fin de seleccionar el
que resuelva mejor los paraacutemetros hipocentrales de los sismos los
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
23
mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
24
80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
25
812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
26
Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
27
Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
28
para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
29
Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
30
Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
31
83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
BIBLIOGRAFIacuteA
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
20
El VOLCANALISIS tiene incorporado el algoritmo matemaacutetico FFT (Fast
Fourier Transform) con el cual se hace la transformacioacuten de la onda
siacutesmica del dominio del tiempo al dominio de las frecuencias El resultado
de esta transformacioacuten es un espectro de frecuencias en el cual se
identifican principalmente tres tipos de frecuencias la frecuencia inicial
(Fi) la frecuencia pico (Fp) y la frecuencia final (Ff) del la sentildeal siacutesmica
(Fig Ndeg 6)
Fig Ndeg 6 Espectro de la sentildeal siacutesmica registrada el 09 de setiembre de 2009 en la estacioacuten SAB04 Se observan los tres tipos de frecuencias principales (Fi Fp y Ff) que se registran de las sentildeales volcaacutenicas
63 ESTIMACIOacuteN DE LA ENERGIacuteA
Para estimar la energiacutea de las sentildeales siacutesmicas se ha empleado el
programa VOLCANALISIS Mediante este programa se delimita la sentildeal
siacutesmica con una ventana de tiempo y se calcula la energiacutea de la onda
siacutesmica (Fig Ndeg 7) Este caacutelculo se realiza mediante la siguiente
expresioacuten
inta2 dt
Donde a es la amplitud de la sentildeal siacutesmica y dt es el paso de muestreo
Fig Ndeg 7 Ejemplo del caacutelculo de la energiacutea mediante el programa VOLCANALISIS
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
21
Por otro lado se ha estimado la energiacutea a toda la data siacutesmica registrada
en la estacioacuten SAB04 Esta estimacioacuten se realizoacute con un programa
desarrollado en fortran (proporcionado por el Dr J-P Metaxiaacuten del IRD y
acondicionado por el suscrito para el volcaacuten Sabancaya) y compilado en
la versioacuten de fortran 77
f77 -g nombre_programaf -o nombre_programaexe
Con esta compilacioacuten se genera un archivo llamado
nombre_programaexe el cual al ser invocado ejecuta las diferentes
oacuterdenes que se ha indicado en el programa
nombre_programaexe
Este programa calcula la energiacutea promedio para ventanas de tiempo de
10 segundos La ecuacioacuten matemaacutetica que gobierna este programa fue
desarrollada para calcular la energiacutea elaacutestica considerando una fuente
isotroacutepica y un semiespacio homogeacuteneo (Boatwright 1980)
Esiacutesmica = 2πr2 ρtierra Ctierra 1A intS2 U(t)2 dt
Donde ρtierra es la densidad del volcaacuten Ctierra es la velocidad de onda P
U es la velocidad de la partiacutecula S es la correccioacuten por respuesta de
sitio y A es la correccioacuten por atenuacioacuten Por simplicidad tanto S como
A fueron igualadas a 1 (Johnson 2005)
Para la data presentada en este informe se realizoacute una discriminacioacuten de
los sismos tectoacutenicos con Ts-Tpmayores a 20 s Debido a que el
instrumento utilizado en la estacioacuten SAB04 fue una Guralp 6TD se
empleoacute la sensibilidad de 800 Vms
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
22
70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS
Auacuten cuando se instaloacute 11 estaciones alrededor del complejo volcaacutenico eacutestas
no estuvieron operativas durante todo el periodo debido a los diversos
problemas teacutecnicos descritos en el iacutetem 2 Es asiacute que para construir la base de
datos de los sismos registrados en la zona solamente se consideroacute el periodo
comprendido entre mayo y julio de 2009 tiempo durante el cual estuvieron
operativas 3 a maacutes estaciones siacutesmicas
Por tanto para el procesamiento y localizacioacuten de los sismos correspondientes
al periodo mayo a julio del 2009 se ha seguido el siguiente procedimiento
a) Se recopiloacute toda la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones
instaladas durante el periodo de estudio
b) Se realizoacute la seleccioacuten de sismos locales con tiempos de arribo de las ondas
P y S menores e iguales a 50 segundos (Ts-Tple50 s) registrados en 3 o
maacutes estaciones tomando como base las estaciones Hualca Hualca (HUA) y
Sabancaya 4 (SAB4)
c) Del total de sismos seleccionados se generoacute una base de datos de 150
sismos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
d) El paso siguiente fue utilizar un programa de localizacioacuten para la lectura de
los tiempos de arribo de las ondas P y S y su posterior localizacioacuten
hipocentral
71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN
El programa de procesamiento utilizado en el presente estudio es el
SEISAN versioacuten 821 (Havskov and Ottemoller 2009) y con el apoyo del
programa de localizacioacuten Hypocenter (Lienert 1986) Este programa
similar a otros utiliza como datos de entrada el nombre coordenadas
geograacuteficas (latitud y longitud) y elevacioacuten de las estaciones siacutesmicas
ademaacutes de la lectura de los tiempos de arribo de las ondas P y S la
duracioacuten total del sismo una relacioacuten de velocidad (VpVs) un modelo
de velocidad y la ecuacioacuten para el caacutelculo de la magnitud de duracioacuten
(Md)
72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD
En la actualidad en el Peruacute no se han realizado modelos reales que
permitan conocer la distribucioacuten de la velocidad de las ondas en el
interior de la corteza a nivel local y mucho menos en zonas volcaacutenicas
como el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca es por
ello que se opta por evaluar diferentes modelos a fin de seleccionar el
que resuelva mejor los paraacutemetros hipocentrales de los sismos los
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
31
83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
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84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
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(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
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(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
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86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
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Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
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Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
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90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
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al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
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Por otro lado se ha estimado la energiacutea a toda la data siacutesmica registrada
en la estacioacuten SAB04 Esta estimacioacuten se realizoacute con un programa
desarrollado en fortran (proporcionado por el Dr J-P Metaxiaacuten del IRD y
acondicionado por el suscrito para el volcaacuten Sabancaya) y compilado en
la versioacuten de fortran 77
f77 -g nombre_programaf -o nombre_programaexe
Con esta compilacioacuten se genera un archivo llamado
nombre_programaexe el cual al ser invocado ejecuta las diferentes
oacuterdenes que se ha indicado en el programa
nombre_programaexe
Este programa calcula la energiacutea promedio para ventanas de tiempo de
10 segundos La ecuacioacuten matemaacutetica que gobierna este programa fue
desarrollada para calcular la energiacutea elaacutestica considerando una fuente
isotroacutepica y un semiespacio homogeacuteneo (Boatwright 1980)
Esiacutesmica = 2πr2 ρtierra Ctierra 1A intS2 U(t)2 dt
Donde ρtierra es la densidad del volcaacuten Ctierra es la velocidad de onda P
U es la velocidad de la partiacutecula S es la correccioacuten por respuesta de
sitio y A es la correccioacuten por atenuacioacuten Por simplicidad tanto S como
A fueron igualadas a 1 (Johnson 2005)
Para la data presentada en este informe se realizoacute una discriminacioacuten de
los sismos tectoacutenicos con Ts-Tpmayores a 20 s Debido a que el
instrumento utilizado en la estacioacuten SAB04 fue una Guralp 6TD se
empleoacute la sensibilidad de 800 Vms
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70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS
Auacuten cuando se instaloacute 11 estaciones alrededor del complejo volcaacutenico eacutestas
no estuvieron operativas durante todo el periodo debido a los diversos
problemas teacutecnicos descritos en el iacutetem 2 Es asiacute que para construir la base de
datos de los sismos registrados en la zona solamente se consideroacute el periodo
comprendido entre mayo y julio de 2009 tiempo durante el cual estuvieron
operativas 3 a maacutes estaciones siacutesmicas
Por tanto para el procesamiento y localizacioacuten de los sismos correspondientes
al periodo mayo a julio del 2009 se ha seguido el siguiente procedimiento
a) Se recopiloacute toda la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones
instaladas durante el periodo de estudio
b) Se realizoacute la seleccioacuten de sismos locales con tiempos de arribo de las ondas
P y S menores e iguales a 50 segundos (Ts-Tple50 s) registrados en 3 o
maacutes estaciones tomando como base las estaciones Hualca Hualca (HUA) y
Sabancaya 4 (SAB4)
c) Del total de sismos seleccionados se generoacute una base de datos de 150
sismos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
d) El paso siguiente fue utilizar un programa de localizacioacuten para la lectura de
los tiempos de arribo de las ondas P y S y su posterior localizacioacuten
hipocentral
71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN
El programa de procesamiento utilizado en el presente estudio es el
SEISAN versioacuten 821 (Havskov and Ottemoller 2009) y con el apoyo del
programa de localizacioacuten Hypocenter (Lienert 1986) Este programa
similar a otros utiliza como datos de entrada el nombre coordenadas
geograacuteficas (latitud y longitud) y elevacioacuten de las estaciones siacutesmicas
ademaacutes de la lectura de los tiempos de arribo de las ondas P y S la
duracioacuten total del sismo una relacioacuten de velocidad (VpVs) un modelo
de velocidad y la ecuacioacuten para el caacutelculo de la magnitud de duracioacuten
(Md)
72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD
En la actualidad en el Peruacute no se han realizado modelos reales que
permitan conocer la distribucioacuten de la velocidad de las ondas en el
interior de la corteza a nivel local y mucho menos en zonas volcaacutenicas
como el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca es por
ello que se opta por evaluar diferentes modelos a fin de seleccionar el
que resuelva mejor los paraacutemetros hipocentrales de los sismos los
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23
mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
24
80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
25
812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
26
Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
27
Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
28
para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
29
Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
30
Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
31
83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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22
70 PROCESAMIENTO Y LOCALIZACIOacuteN DE SISMOS
Auacuten cuando se instaloacute 11 estaciones alrededor del complejo volcaacutenico eacutestas
no estuvieron operativas durante todo el periodo debido a los diversos
problemas teacutecnicos descritos en el iacutetem 2 Es asiacute que para construir la base de
datos de los sismos registrados en la zona solamente se consideroacute el periodo
comprendido entre mayo y julio de 2009 tiempo durante el cual estuvieron
operativas 3 a maacutes estaciones siacutesmicas
Por tanto para el procesamiento y localizacioacuten de los sismos correspondientes
al periodo mayo a julio del 2009 se ha seguido el siguiente procedimiento
a) Se recopiloacute toda la informacioacuten siacutesmica registrada en las estaciones
instaladas durante el periodo de estudio
b) Se realizoacute la seleccioacuten de sismos locales con tiempos de arribo de las ondas
P y S menores e iguales a 50 segundos (Ts-Tple50 s) registrados en 3 o
maacutes estaciones tomando como base las estaciones Hualca Hualca (HUA) y
Sabancaya 4 (SAB4)
c) Del total de sismos seleccionados se generoacute una base de datos de 150
sismos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
d) El paso siguiente fue utilizar un programa de localizacioacuten para la lectura de
los tiempos de arribo de las ondas P y S y su posterior localizacioacuten
hipocentral
71 PROGRAMA DE LOCALIZACIOacuteN
El programa de procesamiento utilizado en el presente estudio es el
SEISAN versioacuten 821 (Havskov and Ottemoller 2009) y con el apoyo del
programa de localizacioacuten Hypocenter (Lienert 1986) Este programa
similar a otros utiliza como datos de entrada el nombre coordenadas
geograacuteficas (latitud y longitud) y elevacioacuten de las estaciones siacutesmicas
ademaacutes de la lectura de los tiempos de arribo de las ondas P y S la
duracioacuten total del sismo una relacioacuten de velocidad (VpVs) un modelo
de velocidad y la ecuacioacuten para el caacutelculo de la magnitud de duracioacuten
(Md)
72 MODELO DE VELOCIDAD Y RELACIOacuteN DE VELOCIDAD
En la actualidad en el Peruacute no se han realizado modelos reales que
permitan conocer la distribucioacuten de la velocidad de las ondas en el
interior de la corteza a nivel local y mucho menos en zonas volcaacutenicas
como el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca es por
ello que se opta por evaluar diferentes modelos a fin de seleccionar el
que resuelva mejor los paraacutemetros hipocentrales de los sismos los
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
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Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
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5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
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150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
23
mismos que pueden reflejarse con errores miacutenimos en la estimacioacuten de
estos paraacutemetros
Debido a la buena resolucioacuten obtenida en los paraacutemetros hipocentrales
de los sismos registrados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya durante el
periodo 1993 y 1995 (Antayhua 2002) se ha optado por utilizar el
modelo de velocidad propuesto por Dorbath et al (1991) (Cuadro 2) y la
relacioacuten de velocidad VVs=165 Este modelo ha sido utilizado en otros
estudios con caracteriacutesticas similares a la zona del complejo volcaacutenico
un ejemplo de ello puede mencionarse a los estudios de sismicidad local
del volcaacuten Ticsani y que corresponden a los periodos octubre de 2005
(Tavera 2006) y septiembre a diciembre de 2008 (Antayhua et al 2008)
Cuadro 2 Modelo de velocidad obtenido por Dorbath et al (1991) Donde Prof es la profundidad en kiloacutemetros y Vp la
velocidad de la onda P en kiloacutemetros por segundo
Prof (km) Vp (kms)
00 52
150 62
300 68
500 80
Asimismo la relacioacuten de velocidad VpVs de 165 utilizada en este
estudio corresponde al obtenido en el estudio inicial del volcaacuten
Sabancaya (Antayhua 2002 Antayhua et al 2002)
73 CAacuteLCULO DE LA MAGNITUD
Para el caacutelculo de magnitud de los sismos locales registrados por la red
siacutesmica temporal instalada alrededor del volcaacuten Sabancaya se ha
considerado utilizar la ecuacioacuten propuesta por Klein (1978) cuyo requisito
principal es tomar la lectura de la duracioacuten total del sismo
Md = -11 + 2 log (T) + 0007 D + 00035 (Z)
Donde Md es la magnitud de duracioacuten en grados T es la duracioacuten total
del sismo en segundos D la distancia epicentral en kiloacutemetros y Z la
profundidad del hipocentro en kiloacutemetros
Cabe sentildealar que la duracioacuten total del sismo no permite medir el tamantildeo
real del sismo sin embargo por lo menos permite estimar de manera
aproximada la cantidad de energiacutea liberada de los sismos locales
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
25
812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
26
Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
27
Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
28
para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
29
Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
30
Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
31
83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
24
80 PRESENTACIOacuteN DE RESULTADOS
81 TIPOS DE SENtildeALES SIacuteSMICAS
Del anaacutelisis de la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB4 (periodo
junio-agosto 2009) se ha identificado ondas de muy baja frecuencia
ondas armoacutenicas sentildeales siacutesmicas asociadas al rompimiento del
casquete glaciar sentildeales siacutesmicas asociadas a lahares y sismos
tectoacutenicos
811 ONDAS DE MUY BAJA FRECUENCIA
La Fig Ndeg 8 muestra un ejemplo de este tipo de sentildeales Para la
confeccioacuten de este ejemplo se ha considerado el registro continuo de 2
diacuteas (13 y 14 de setiembre de 2009) separados por una liacutenea roja En
esta figura se observa una onda cuasi sinusoidal La frecuencia de esta
onda es de 12 x10-5 Hz (Fig Ndeg 9) Este tipo de ondas estariacutea asociado a
los efectos de la marea terrestre
Fig Ndeg 8 Ejemplo de onda de muy baja frecuencia Esta sentildeal estaacute compuesta por los
registros de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009 y registrados en la estacioacuten SAB04
Fig Ndeg 9 Espectro de frecuencias de la sentildeal compuesta de los diacuteas 13 y 14 de setiembre de 2009
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
25
812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
26
Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
27
Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
30
Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
31
83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
25
812 ONDAS ARMOacuteNICAS
Este tipo de ondas se presentan a manera de tremores contienen varios
trenes de ondas no presentan fases claras En la Fig Ndeg 10 se observa
que estas sentildeales estaacuten comprendidas en una banda de frecuencias
entre 5 y 6 Hz con un pico principal en 55 Hz Asimismo se observa una
banda de frecuencias de menor amplitud entre 10 y 12 Hz La duracioacuten
de este tipo de sentildeales es de 60 a 80 s Por observaciones de campo se
dedujo que estas sentildeales estariacutean asociadas a flujo de viento
Fig Ndeg 10 Ejemplo de ondas armoacutenicas registradas en la estacioacuten SAB04 el 06 de octubre de 2009 a las 1712 GMT
813 SENtildeALES SIacuteSMICAS DE ALTA FRECUENCIA
Este tipo de sentildeales siacutesmicas se caracterizan por presentar gran amplitud
(gt5E4 cuentas) corta duracioacuten y por supuesto alta frecuencia
El ejemplo de la Fig Ndeg 11 muestra una sentildeal siacutesmica con TS-TPde 025
s y una duracioacuten de 25 s Asiacute mismo se observa que esta sentildeal esta
sentildeal estaacute comprendida en dos bandas de frecuencias la primera entre 5
y 25 Hz con pico en 13 Hz y la segunda entre 25 a 48 Hz con un pico en
39 Hz Este tipo de sentildeales estariacutea asociado al rompimiento del casquete
glaciar en zonas proacuteximas a la estacioacuten SAB04
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
28
para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
31
83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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26
Fig Ndeg 11 Ejemplo de sentildeal siacutesmica de alta frecuencia registrada el 09 de julio de 2009 a las 0715 GMT en la estacioacuten SAB04
814 OTRO TIPO DE SENtildeALES
Este tipo de sentildeales se manifiestan a manera de tremor disarmoacutenico Tienen
un inicio emergente y larga duracioacuten La Fig Ndeg 12 muestra una sentildeal con
maacutes de 120 s de duracioacuten y una banda de frecuencias entre 0 y 8 Hz Por
otro lado para efectos de comparacioacuten se muestra en la Fig Ndeg 13 otro
ejemplo de sismo por lahar registrado en el volcaacuten Ubinas
Fig Ndeg 12 Ejemplo de una sentildeal siacutesmica asociada a un lahar registrada en la estacioacuten
SAB04 el 10 de agosto de 2009 a las 2003 GMT
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
27
Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
28
para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
29
Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
31
83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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27
Fig Ndeg 13 Ejemplo de sentildeal siacutesmica asociada al lahar del 18 de enero del 2007 (Macedo et al 2007)
815 SISMOS TECTOacuteNICOS
La actividad sismo-tectoacutenica registrada por la RESITESA fue clasificada
en funcioacuten de la diferencia de llegada de las ondas de cuerpo (S-P) Para
tal efecto se ha considerado 5 escalas Ts-Tp lt 25 s S-P 26lt Ts-Tp
lt50 s 51 lt Ts-Tp lt100 s 101lt Ts-Tp lt200 s y Ts-Tp gt200 s El
producto de estas escalas con 52 que es la velocidad de las ondas P
para capas superficiales (Dorbath et al 1991) da como resultado una
estimacioacuten del radio de la fuente siacutesmica respecto de la estacioacuten
analizada (SAB04) En ese sentido para la elaboracioacuten de este informe
se ha analizado un total de 11066 eventos
Sismos con Ts-Tp lt 25 s Esta escala cubre un aacuterea aproximada de 13
km alrededor de la estacioacuten SAB04 La Fig Ndeg 14 (a) muestra la
distribucioacuten siacutesmica de este rango de Ts-Tp por diacutea En total se ha
contabilizado un total 8999 sentildeales siacutesmicas lo que significa el 815 de
la sismicidad analizada (Fig Ndeg 12) Esta sismicidad se presenta a razoacuten
de 155 sismos por diacutea
Sismos con 26 s lt Ts-Tp lt 50 s La zona cubierta por esta Ts-Tp estaacute
comprendida entre los 13 y 26 km de radio con centro en la estacioacuten
SAB04 La distribucioacuten siacutesmica diaria de la Fig Ndeg 14 (b) muestra mayor
actividad el 15 de agosto de 2009 con 195 sismos de un total de 1638
eventos Este total representa el 148 de la sismicidad total analizada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
28
para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
29
Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
30
Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
31
83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
28
para este informe (Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a
razoacuten de 28 sismos por diacutea
Sismos con 51 s lt Ts-Tp lt 100 s Con este rango de Ts-Tp se cubre
un aacuterea aproximada de 26 a 52 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La
Fig Ndeg 14 (c) muestra mayor actividad siacutesmica con esta TS-TP los diacuteas
05 de julio y 15 de agosto de 2009 con 27 eventos cada diacutea En total se
ha contabilizado 326 sismos con esta Ts-Tp que representa el 29 de la
sismicidad total (Fig Ndeg 15) Esta sismicidad se presenta a razoacuten de 6
sismos por diacutea
Sismos con 101 s lt Ts-Tp lt 200 s Esta Ts-Tp enmarca las zonas
entre los 52 y 104 km alrededor de la estacioacuten SAB04 La sismicidad
diaria de la Fig Ndeg 14 (d) muestra mayor actividad siacutesmica los diacuteas 13 y
26 de junio de 2009 con 6 eventos cada diacutea En general se ha
contabilizado 64 eventos en este periodo de estudio que representa el 06
(Fig Ndeg 15) Asiacute mismo esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1
evento siacutesmico por diacutea
Sismos con Ts-Tp gt 201 s La zona comprendida por esta Ts-Tp se
encuentra por encima de los 104 km En la Fig Ndeg 14 (e) se observa que
la mayor sismicidad para este rango se Ts-Tp se presentoacute los diacuteas 01 de
julio y 12 de agosto de 2009 con 4 sismos cada diacutea En total se ha
contabilizado 39 eventos que representa el 04 de la sismicidad total
registrada en el periodo junio-agosto de 2009 (Fig Ndeg 15) De igual forma
esta sismicidad se presenta a razoacuten de 1 sismo por diacutea
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
29
Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
30
Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
31
83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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Fig Ndeg 14 Distribucioacuten siacutesmica diaria seguacuten rangos Ts-Tp para el periodo junio-agosto de 2009 registrado por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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30
Fig Ndeg 15 Distribucioacuten porcentual de la sismicidad analizada de la estacioacuten SAB04 seguacuten escalas de Ts-Tp
82 DISTRIBUCIOacuteN DE LA ENERGIacuteA SIacuteSMICA
La Fig Ndeg 16 muestra la distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica calculada para
la estacioacuten SAB04 de la RESITESA para el periodo junio 2009 a abril
2010 En esta figura se observan valores muy bajos de energiacutea (lt 1 MJ)
De este resultado se puede establecer como umbral de energiacutea el nivel
de 1 MJ para efectos de comparacioacuten con futuros trabajos sismoloacutegicos
en el volcaacuten Sabancaya
Fig Ndeg 16 Distribucioacuten de la energiacutea siacutesmica por ventanas de 10 s calculados a partir de la data
siacutesmica registrada por la estacioacuten SAB04 de la RESITESA
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
31
83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
31
83 LOCALIZACIOacuteN DE LOS SISMOS
Durante el periacuteodo de operatividad de la red siacutesmica temporal se ha
registrado numerosos sismos en una dos y tres estaciones Para los
fines de localizacioacuten hipocentral se ha seleccionado uacutenicamente
aquellas que estaacuten registradas en 3 a maacutes estaciones siacutesmicas Asiacute se
ha construyoacute una base de datos de 150 sismos con diferencia de tiempos
de arribo de las ondas Ts-Tp 5 s de tal manera que pueden ser
considerados como sismos locales
En la Fig Ndeg 17 se muestra ejemplos de sismos locales registrados en 3
estaciones con sus respectivas lecturas de los tiempos de arribo de las
ondas P y S en segundos y la duracioacuten total del sismo (C) Estos sismos
se registraron el 13 de junio de 2009 a las 1024 hora GMT (Fig Ndeg 17A)
y 1 de julio de 2009 a las 0958 hora GMT (Fig Ndeg 17B)
En general la lectura de los tiempos de arribo Ts y Tp fueron realizados
con una precisioacuten de 003s para la onda P y de 007s para la onda S se
utilizoacute el modelo de velocidad propuesta por Dorbath et al (1991) y valor
promedio de VpVs=165 obtenido por Antayhua (2002) y Antayhua et al
(2002) Con esta informacioacuten se procedioacute a obtener los paraacutemetros
hipocentrales de 150 sismos utilizando el programa SEISAN
En el Cuadro 3 se presenta los paraacutemetros hipocentrales de los 150
sismos localizados alliacute se puede observar que
a) Los errores de localizacioacuten hipocentral (latitud longitud y
profundidad) son menores a 5 km debido a que el mayor nuacutemero de
sismos se localizan fuera de la cobertura acimutal de las estaciones
siacutesmicas
b) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km con
excepcioacuten de un solo sismo que se localiza a 205 km Sin embargo
el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9
km tal como se puede observar en el rectaacutengulo de color morado de
la Fig Ndeg 18 Los sismos que presentan el valor 00 refieren a la baja
resolucioacuten en el caacutelculo de la profundidad hipocentral del sismo
c) En cuanto a la magnitud de los sismos eacutestas variacutean entre 04 a 29
grados de magnitud de duracioacuten (Md) siendo recurrentes los
sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md (Fig Ndeg 19) Cabe sentildealar
que solamente el sismo Ndeg16 (ver Cuadro Ndeg 3) presenta una
magnitud mayor (Md=29)
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 17 Ejemplos de sismos registrados en 3 estaciones siacutesmicas entre junio y julio de 2009 (A) Sismo del 13 de junio a las 1024 horas GMT (B) Sismo del 1 de julio de 2009 0958 horas GMT HUA y SAB4 son los coacutedigos de las estaciones Hualca Hualca y Sabancaya 4 IP e IS son las lecturas de los tiempos de arribo de las ondas P S y C es la lectura de la duracioacuten total del sismo en segundos
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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Zavala B Viacutelchez Manuel y Rosado M (2010) Aspectos geodinaacutemicos en los distritos
de lari Madrigal y Maca (provincia de Caylloma Regioacuten Arequipa) Instituto Geoloacutegico
Minero y Metaluacutergico INGEMMET Informe teacutecnico 24 p
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
33
Cuadro 3 Paraacutemetros hipocentrales de los 150 sismos localizados La fecha estaacute dada por
antildeo (AA) mes (MM) y diacutea (DD) la hora origen (GMT) en hora (HH) minuto (MM) y segundo
(SS) Pro la profundidad del hipocentro en kiloacutemetros y RMS la raiacutez media cuadraacutetica en
segundos
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
1 20090524 1958353 179508173 8261208847 15 11 003
2 20090525 1518181 181860356 8261795790 00 07 004
3 20090609 1055214 189196775 8260673313 00 10 012
4 20090609 1139222 186100914 8242361510 00 14 138
5 20090609 1419149 178530163 8262081108 21 09 003
6 20090613 0906254 194268814 8248676498 05 10 003
7 20090613 0930403 192650958 8265156404 64 13 002
8 20090613 1024458 193711808 8266056727 00 16 011
9 20090613 1424146 195107961 8265964750 23 15 004
10 20090614 1322220 194057516 8264289395 14 15 001
11 20090614 1454216 194505988 8262855697 45 14 001
12 20090614 1606395 196563308 8261443593 08 21 006
13 20090614 1854339 194324254 8268390697 36 11 001
14 20090614 1919105 193534600 8263285594 77 18 000
15 20090614 1940163 195763507 8265087553 65 23 001
16 20090615 1317286 193777550 8261184628 33 29 002
17 20090615 1331493 198461567 8263905329 65 18 007
18 20090615 1346211 193528619 8263728513 40 17 001
19 20090615 1411306 189669809 8263454575 65 14 002
20 20090615 1411502 194920169 8263968757 29 15 003
21 20090615 1452136 193395935 8265609470 40 20 003
22 20090615 1520080 193609003 8265723093 18 16 001
23 20090615 1525111 193101028 8263611985 44 14 002
24 20090615 1529433 192870008 8264827115 74 19 001
25 20090615 1537531 193291643 8265386562 67 10 004
26 20090615 1622198 194239285 8266728323 51 15 001
27 20090615 1634411 192957835 8266268055 10 14 001
28 20090615 1727190 194038127 8265728875 40 14 002
29 20090615 1735101 194795041 8265296059 37 17 002
30 20090615 1834257 197636669 8245399586 00 15 006
31 20090615 1847096 192748532 8257958921 33 21 003
32 20090615 2144377 195005138 8265631125 40 15 005
33 20090615 2158407 194856107 8260756180 29 15 006
34 20090617 0743505 197629213 8245953226 08 14 005
35 20090617 0752516 198885741 8248185046 33 11 011
36 20090617 1506197 194143918 8265841048 34 13 001
37 20090619 0138041 194131999 8266726880 69 13 001
38 20090619 0206520 193807160 8266944007 00 13 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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34
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
39 20090619 0343222 195110932 8265743293 76 15 002
40 20090619 2030142 195271734 8261758511 45 13 002
41 20090619 2311342 194032165 8266171791 27 14 000
42 20090620 0919068 194333178 8267726324 08 16 003
43 20090620 1931055 194505988 8262855697 57 10 002
44 20090621 0019326 193606017 8265944552 67 16 002
45 20090621 0318019 193814616 8266390361 66 13 001
46 20090621 0624211 190043020 8267557531 100 16 006
47 20090621 1123530 193938304 8265173784 61 13 002
48 20090622 2339436 197512383 8262674490 58 13 004
49 20090623 0314160 192971300 8265271485 19 11 003
50 20090623 0756011 194173740 8263626465 37 14 001
51 20090623 1741013 199642012 8247752177 32 12 002
52 20090624 0249001 192594686 8261390116 00 19 010
53 20090624 1418593 195872266 8264978262 84 14 001
54 20090624 1806338 194525471 8269390134 05 16 002
55 20090625 1838457 197279448 8256026565 76 13 002
56 20090626 0024270 199089039 8265131848 86 17 007
57 20090626 0354160 196146151 8260552022 46 19 001
58 20090626 1424253 194091857 8261742621 19 10 001
59 20090626 1847210 193080075 8265162205 31 12 002
60 20090627 0109044 192126570 8264263295 40 09 004
61 20090627 0522581 193702677 8250883818 00 07 003
62 20090627 0528445 191887659 8250305298 00 09 003
63 20090627 1713345 193211062 8271365957 12 16 001
64 20090627 1841561 194075427 8262960644 29 13 006
65 20090627 1954257 193170909 8266381682 09 15 005
66 20090628 0142444 193813125 8266501090 07 10 005
67 20090628 0603506 192363637 8262605243 30 14 004
68 20090628 1214586 192889482 8263387623 27 15 003
69 20090628 1312506 196753802 8247270406 06 04 004
70 20090628 1322245 193509190 8265167999 00 12 005
71 20090628 1942043 197334826 8259903454 85 12 001
72 20090629 1109488 194860581 8260423993 14 10 001
73 20090629 1110102 192485922 8261499392 22 11 002
74 20090629 1110512 195082545 8259873238 02 08 001
75 20090629 1112056 193889297 8260853888 09 08 000
76 20090629 1136270 194158603 8248896501 00 06 004
77 20090629 1151288 194310860 8261413327 16 08 001
78 20090629 1249077 196354725 8260997809 02 08 003
79 20090629 1317530 195401323 8260099026 04 10 004
80 20090629 1709114 195270245 8261869240 21 11 002
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
35
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
81 20090629 2130480 195331343 8257329365 05 13 005
82 20090630 0125516 184601658 8273020616 50 11 006
83 20090630 1544500 195592525 8269847410 50 19 003
84 20090701 0958395 196189651 8265314751 23 14 001
85 20090701 1154028 196181822 8257894550 58 19 003
86 20090701 1155518 196726942 8257237380 60 14 001
87 20090701 1415508 192658450 8264602752 106 15 002
88 20090701 1646337 192305137 8266923734 76 17 002
89 20090702 0505584 193509190 8265167999 12 20 008
90 20090703 0032136 194351952 8250449637 08 10 003
91 20090703 0358569 202324739 8272040454 133 20 002
92 20090704 0236350 198567129 8247959283 48 13 001
93 20090705 0328578 192139753 8255403350 11 14 004
94 20090706 0627079 193628395 8272257560 56 13 001
95 20090706 0732108 194242263 8266506865 11 13 004
96 20090706 1435049 190886320 8268676523 42 12 001
97 20090708 0548051 199236965 8245974817 75 18 004
98 20090708 1124558 197333346 8260014181 63 15 002
99 20090709 1539423 200280728 8248092938 44 18 003
100 20090709 2244462 194517920 8261969864 72 15 003
101 20090710 0933346 198254455 8271433252 143 17 004
102 20090710 1046310 196226697 8262546561 72 16 001
103 20090710 1231339 198580759 8271105334 117 17 004
104 20090710 1526510 197701839 8264559700 94 20 005
105 20090710 1940586 191883028 8258500907 09 11 003
106 20090711 0151348 190221297 8262354580 82 13 003
107 20090711 0318461 198644659 8250175258 70 15 002
108 20090711 0700473 194802479 8264742416 58 16 003
109 20090711 1109159 194498870 8255435386 38 09 003
110 20090711 1500451 196243015 8261328555 67 14 002
111 20090711 1549431 193521579 8280230024 205 17 003
112 20090711 1709311 192357076 8271022201 113 20 003
113 20090711 1847052 193206803 8263724166 35 12 004
114 20090712 0025099 192492780 8268919779 78 15 001
115 20090712 0202538 197505001 8263228123 89 15 002
116 20090712 0448051 198142706 8263679599 95 22 002
117 20090712 0908460 193021802 8269480666 67 13 001
118 20090712 1600371 192793766 8270474341 28 12 004
119 20090712 1754401 195078272 8268179314 79 13 000
120 20090712 1953022 192935981 8259954983 26 19 002
121 20090712 2308125 194762280 8259758174 43 17 002
122 20090713 0020303 193020732 8261617392 04 10 005
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
46
al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
47
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2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
36
Ndeg sismo
Fecha AAMMDD
Hora origen (GMT)
HHMMSS
Coordenadas WGS84 Prof (km)
Md (grados)
RMS Longitud Latitud
123 20090713 0057070 194920169 8263968757 31 15 003
124 20090713 0836018 193775873 8269269319 54 13 002
125 20090713 0929111 194108298 8260524597 70 18 001
126 20090714 0531572 195344798 8264306704 34 11 005
127 20090714 0623261 195347770 8264085248 46 17 003
128 20090714 0640118 195097566 8266739848 46 16 001
129 20090714 0725536 193308091 8264168535 64 14 002
130 20090714 0726490 193594079 8266830387 53 17 001
131 20090714 0738492 191077930 8262477017 90 16 003
132 20090714 1042521 195230095 8264858906 63 19 002
133 20090714 1146551 193959199 8263623574 64 20 005
134 20090714 1230462 195241985 8263973080 44 19 004
135 20090714 1320013 192014789 8264594032 48 17 006
136 20090714 2008213 193997909 8268718559 29 17 004
137 20090714 2110067 193400383 8273251238 29 16 001
138 20090715 0124310 194793647 8257432863 76 14 005
139 20090716 0223539 193343700 8269485002 00 14 010
140 20090716 2241421 188394686 8262551066 132 17 003
141 20090717 0107496 190414901 8256044293 21 16 002
142 20090717 0525313 194929100 8263304385 77 16 006
143 20090717 0556486 192028308 8263597455 26 15 002
144 20090717 0723234 192743267 8266265156 47 17 001
145 20090717 0751166 195396855 8260431211 55 13 001
146 20090717 0857038 194833747 8262417113 68 06 002
147 20090717 0940324 194301902 8262077702 77 11 002
148 20090717 2220434 196115731 8270851117 66 18 001
149 20090718 0742549 193904017 8267720555 22 15 002
150 20090718 1145153 190792562 8267678483 65 16 000
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
37
Fig Ndeg 18 Distribucioacuten los 150 sismos en profundidad vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color morado muestra que el mayor nuacutemero de sismos ocurren a profundidades menores a 9 km
Fig Ndeg 19 Distribucioacuten los 150 sismos seguacuten su magnitud de duracioacuten (Md) vs el periodo de monitoreo (mayo a julio de 2009) El rectaacutengulo en color verde muestra que el mayor nuacutemero de sismos presentan magnitudes Md entre 10 y 20 grados
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
38
84 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN SUPERFICIE
En la Fig Ndeg 20 se presenta el mapa de la regioacuten del volcaacuten Sabancaya
con la ubicacioacuten de las principales localidades asentadas a lo largo del
valle del Colca la distribucioacuten de los sistemas de fallas lineamientos
reconocidos y las estaciones siacutesmicas Sobre este mapa se ubican los
epicentros de los 150 sismos correspondientes al periodo mayo a julio de
2009
Tal como se observa en la Fig Ndeg 20 los epicentros se distribuyen
principalmente en direccioacuten Norte del volcaacuten Hualca Hualca (hacia el valle
del Colca) siguiendo una orientacioacuten N-S donde el mayor nuacutemero de
dichos sismos se localizan sobre fallas normales con buzamiento hacia el
Sur En menor nuacutemero se observan sobre el volcaacuten Hualca Hualca y en
direccioacuten SE de los volcanes Ampato y Sabancaya
En la Fig Ndeg 20B se realiza una ampliacioacuten de la zona de mayor
acumulacioacuten de sismicidad donde se observa que estos sismos se
concentran principalmente entre la falla 1 (F1) y la falla normal FN3
otros sismos con epicentros maacutes dispersos incluido el sismo de magnitud
mayor Md=29 se ubican al N NE y S del volcaacuten Hualca Hualca
85 DISTRIBUCIOacuteN DE LA SISMICIDAD EN PROFUNDIDAD
Para conocer la distribucioacuten en profundidad de los 150 sismos localizados
en el complejo volcaacutenico Ampato Sabancaya Hualca Hualca se ha
elaborado 2 perfiles el perfil A-Arsquo y el perfil B-Brsquo orientados en direccioacuten
N-S y O-E e indicadas en la Fig Ndeg 20
En el Perfil A-Arsquo orientada en direccioacuten N-S (Fig Ndeg 20A) se observa que
los sismos se localizan a profundidades menores a 145 km con una
mayor concentracioacuten entre los 0 y 90 km por debajo de las fallas F1
FN1 F2 FN2 FN3 y entre la falla FN3 y el volcaacuten Hualca Hualca Entre
el volcaacuten Sabancaya y la falla F5 los hipocentros se localizan a
profundidades menores a 1 km y entre 35 y 75 km
Los resultados obtenidos en el perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E (Fig
Ndeg 20B) son similares a los obtenidos en el perfil A-Arsquo sin embargo
considerando la direccioacuten con la cual fue elaborado parece seguir una
tendencia lineal entre los 0 y 9 km
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 20 (A) Distribucioacuten en superficie de los 150 sismos registrados y localizados en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya A-Arsquo y B-Brsquo son los perfiles siacutesmicos orientados en direccioacuten N-S y O-E (B)Ampliacioacuten de la zona de mayor actividad siacutesmica
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
(A) (B)
Fig Ndeg 21 Distribucioacuten de los sismos en profundidad seguacuten las direcciones consideradas en la Fig Ndeg 20 (A) Perfil siacutesmico A-Arsquo orientado en direccioacuten N-S (B) Perfil B-Brsquo orientado en direccioacuten O-E
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
41
86 LA SISMICIDAD Y SU RELACIOacuteN CON LA TECTOacuteNICA LOCAL
Los primeros estudios del contexto tectoacutenico de la regioacuten del volcaacuten
Sabancaya fueron realizados por Huamaacuten (1993) Huamaacuten (1995) Meacutering et
al (1996) y Seacutebrier et al (1985) mediante el anaacutelisis de imaacutegenes satelitales
y de observaciones en campo Los resultados de dichos anaacutelisis evidenciaron
la presencia de importantes sistemas de fallas normales Huanca Ichupampa
Huambo-Cabanaconde conformada por las fallas Trigal Solarpampa y
Solarpampa 1 ademaacutes de numerosas fallas y lineamientos como el de
Sepina que atraviesa el volcaacuten Sabancaya y la falla Ichupampa (Huamaacuten
1993) Mering et al (1996) sugieren que la disposicioacuten discontinua de los
lineamientos estaacuten relacionados a una actividad reciente Claire (2007)
confirma que estas observaciones estructurales coinciden totalmente con los
mecanismos de ruptura de 6 sismos con magnitudes Mbge50 grados que
ocurrieron en estas fallas entre los antildeos 1991 y 2002 (ver Fig Ndeg 2)
El inicio de un nuevo proceso eruptivo del volcaacuten Sabancaya entre 1985-1986
y de mayor actividad entre 1990-1992 (De Silva y Francis 1991 Chorowicz et
al 1992 Simkin and Siebert 1994) centroacute la atencioacuten de instituciones como
el Instituto Geofiacutesico de la Universidad Nacional de San Agustiacuten (IGUNSA) y
el Instituto Geofiacutesico del Peruacute (IGP) para realizar estudios sismoacutelogicos en la
zona a fin de conocer a priori la evolucioacuten de la erupcioacuten y sus implicancias
en la tectoacutenica local
Con este fin en 1990 el IGUNSA instaloacute 3 estaciones siacutesmicas y estuvieron
operativas entre 1990 y 1994 asimismo el IGP instaloacute 5 estaciones y
estuvieron operativas de manera irregular entre junio de 1990 e inicios de
1993 Los resultados de los estudios siacutesmicos obtenidos por Lazo et al
(1991) Gonzaacuteles et al (1996) personal del IGUNSA y el IGP (Rodriacuteguez y
Huamaacuten 1992 Antayhua 2002) mostraron que la sismicidad se concentroacute al
N y NE del volcaacuten Hualca Hualca a profundidades menores a 15 km
Asimismo estudios de deformacioacuten mediante la teacutecnica de Interferometriacutea de
Radar (InSAR) en la zona del valle del Colca muestran deformaciones por
procesos de subsidencia El interferograma calculado por Pitchard (2003)
entre 1997 e inicios de 1999 muestra una anomaliacutea de deformacioacuten al NE
del volcaacuten Hualca Hualca (Fig Ndeg 22) probablemente relacionado a la
erupcioacuten del volcaacuten Sabancaya Mientras tanto el interferograma calculado
entre mayo de 2002 y 2003 por Gonzaacuteles et al (2009) muestra 2 anomaliacuteas
de mayor y menor deformacioacuten respectivamente (Fig Ndeg 23) la primera se
ubica al O del volcaacuten Hualca Hualca en la zona denominada Pampa
Mojonpampa y estaacute delimitada hacia el N por la falla Solarpampa mientras
que la segunda estaacute delimitada por las fallas Solarpampa y Solarpampa1
ambas deformaciones localizadas en el sistema de fallas Huambo-
Cabanaconde se habriacutean producido luego de la ocurrencia de varios sismos
de magnitud moderada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
42
Fig Ndeg 22 Interferograma calculado por Pitchard (2003) para el valle del Colca La anomaliacutea de deformacioacuten corresponde al periodo 1997 a 1999
Fig Ndeg 23 Interferograma calculado por Gonzaacuteles et al (2009) para el valle del Colca Se observan dos anomaliacuteas de deformacioacuten La anomaliacutea mayor localizada en la pampa Mojonpampa y otra menor entre las fallas
Solarpampa y Solarpampa 1
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
43
Comparando los resultados de la actividad siacutesmica registrada entre 1990-
1994 con los obtenidos en este estudio (periodo mayo a julio de 2009) y
mediante la teacutecnica InSAR se puede observar que los sismos se concentran
principalmente al N y NE del volcaacuten Hualca Hualca con magnitudes menores
a 3Md y profundidades menores a 15 km (aunque con mayor frecuencia
entre 0 y 9 km) sugiriendo asiacute que esta sismicidad estariacutea correlacionada
con la tectoacutenica local aunque cabe sentildealar que esta deformacioacuten no es
claramente evidenciada con InSAR en la zona de mayor actividad siacutesmica
registrada durante el periodo de este estudio
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
44
90 DISCUSIOacuteN DE RESULTADOS
El anaacutelisis en los dominios del tiempo y frecuencias se realizoacute con la data
almacenada en la estacioacuten SAB04 Esto en razoacuten de que esta estacioacuten era la maacutes
proacutexima al craacuteter activo del volcaacuten Sabancaya
La distribucioacuten siacutesmica por escalas de Ts-Tp concentra mayor actividad siacutesmica en
el rango Ts-Tp lt 25 s Esta mayor sismicidad (813) estariacutea influenciada por
sismos asociados a caiacutedas de bloques o a rompimiento del casquete glaciar y
fallas debido a que en un radio de 20 km alrededor del Sabancaya se concentran
importantes sistemas de fallas y lineamientos
91 DIFERENCIAS EN LA SISMICIDAD CON TRABAJOS ANTERIORES
A diferencia de otros trabajos siacutesmicos realizados en el Sabancaya en esta
oportunidad la sismicidad obtenida en este periodo de registro (2009-2010)
presenta predominancia de sismos VT y por el contrario ausencia absoluta
de sismos tipo LP
La localizacioacuten hipocentral estaacute centrada hacia el Norte y NNO del volcaacuten
Hualca Hualca y miacutenimamente la zona del volcaacuten Sabancaya Esta
distribucioacuten siacutesmica coincide con los obtenidos por Gonzaacuteles et al (1996)
Rodriacuteguez y Huamaacuten (2002) Antayhua (2002) Con estos resultados
podemos deducir que la actividad siacutesmica del volcaacuten Sabancaya y sus
alrededores se mantiene relativamente estable
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
45
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Con la finalidad de conocer el estado de la sismicidad actual del valle del Colca y
caracterizar la sismicidad del volcaacuten Sabancaya se instaloacute una Red Siacutesmica Temporal
(RESITESA) compuesta por 11 estaciones siacutesmicas entre junio de 2009 y abril de 2010
Problemas teacutecnicos y administrativos forzaron a que se desinstalen y recuperen 9
estaciones (AMP SAB3 CLR CHV TAY CBN HUA SAB1 y CAJ1) y soacutelo 2 (SAB02 y
SAB04) extendieron su registro hasta el 2010
El anaacutelisis de la data siacutesmica registrada se realizoacute en la estacioacuten SAB04 por ser la maacutes
cercana al craacuteter activo del Sabancaya y con mayor tiempo de registro
El resultado de los anaacutelisis muestran sentildeales de muy baja frecuencia (12 x10-5 Hz)
asociado a los efectos de la marea terrestre ondas armoacutenicas con frecuencias centradas
en 55 Hz asociadas a flujos de viento sentildeales siacutesmicas de alta frecuencia (gt de 20 Hz)
asociadas a rompimiento del casquete glaciar y sentildeales caoacuteticas asociadas a lahares
Tambieacuten se registraron sismos tectoacutenicos los cuales fueron clasificados en funcioacuten de
escalas de Ts-Tp Asiacute tenemos Ts-Tplt 25 s 26 s lt Ts-Tp lt 50 s 51 s lt Ts-Tp lt 100
s 101 s lt Ts-Tp lt 200 s y Ts-Tp gt 201 s En esta distribucioacuten se ha calculado una
razoacuten de 155 28 6 1 y 1 sismo por diacutea respectivamente
Adicionalmente se ha realizado el caacutelculo de la energiacutea por ventanas de 10 segundos de
toda la data siacutesmica registrada en la estacioacuten SAB04 Estos resultados indican que la
sismicidad registrada por esta estacioacuten se encuentra por debajo de 1 megajoule (MJ) de
energiacutea para el periodo junio 2009 a abril 2010
Del anaacutelisis de la actividad siacutesmica registrada en la regioacuten del volcaacuten Sabancaya y su
correlacioacuten con la tectoacutenica local se concluye
1) La red siacutesmica temporal del volcaacuten Sabancaya permitioacute construir una base de
datos de 150 sismos tectoacutenicos locales registrados en 3 a maacutes estaciones
siacutesmicas
2) La localizacioacuten hipocentral de los 150 sismos presentan errores menores a 5 km
en sus paraacutemetros hipocentrales latitud longitud y profundidad focal
3) La profundidad de los hipocentros son menores a 145 km sin embargo el mayor
nuacutemero de ellos ocurren a profundidades menores a 9 km
4) La magnitud de los sismos oscilan entre 04 y 29 Md siendo los maacutes recurrentes
los sismos con magnitudes entre 10 y 20 Md
5) La distribucioacuten de la sismicidad en superficie y en profundidad muestra una
concentracioacuten importante al N del volcaacuten Hualca Hualca y miacutenimamente en los
extremos NE y S del mismo volcaacuten donde tambieacuten se ubica el volcaacuten Sabancaya
6) Esta sismicidad registrada al N del volcaacuten Hualca Hualca estariacutea correlacionada
con las fallas y lineamientos presentes en esta regioacuten Esta distribucioacuten es
concordante con los obtenidos en estudios anteriores (1990-1994) por lo tanto
podriacutea indicar una relativa estabilidad en el proceso de ocurrencia de sismos en
esta regioacuten
7) Los estudios de deformacioacuten mediante InSAR realizados en el valle del Colca
permitieron identificar 2 zonas de deformacioacuten por subsidencia la primera ubicada
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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al NE del volcaacuten Hualca Hualca asociada probablemente al proceso eruptivo del
volcaacuten Sabancaya (1997-1999) la segunda al Oeste del mismo volcaacuten en la zona
conocida como Pampa Mojonpampa (donde se ubican las fallas Solarpampa
Solarpampa 1) que estariacutea asociada a la ocurrencia de varios sismos de magnitud
moderada Sin embargo en la zona de mayor actividad siacutesmica registrada en este
estudio no se identificoacute anomaliacuteas de deformacioacuten esto podriacutea deberse a que el
anaacutelisis de InSAR se realizoacute entre 1997-1999 y 2002-2003 respectivamente
Auacuten cuando no de observa sismicidad asociada directamente a procesos volcaacutenicos en la
regioacuten del volcaacuten Sabancaya es imprescindible continuar con el monitoreo volcaacutenico
utilizando diversas teacutecnicas como el siacutesmico geoquiacutemico deformacioacuten y visual a fin de
registrar y analizar los cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica yo
corroborar la relativa estabilidad siacutesmica asociada a procesos netamente tectoacutenicos como
los registrados hasta la actualidad
Por lo tanto se recomienda
1) Implementar un sistema de monitoreo continuo a fin de registrar e identificar los
posibles cambios que podriacutean ocurrir en la estructura volcaacutenica y sus alrededores
2) Intensificar el monitoreo de deformacioacuten mediante la teacutecnica InSAR y ampliar la
investigacioacuten en zonas donde se identificaron anomaliacuteas de deformacioacuten
2009 - 2010 SISMICIDAD DE LA REGIOacuteN DEL VOLCAacuteN SABANCAYA
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