Monitoreo sismológico y estudio geoeléctrico somero para evaluar la geodinámica del volcán El Totumo

Introducción: El incremento de la actividad sísmica como fuente energética asociada a las erupciones volcánicas de lodo en Urabá (Mayo 2017), Cartagena (Junio 2017) y en Canalete, Córdoba (Diciembre 2017), motivó la realización de un estudio geoeléctrico y microsismológico, que busca evaluar la diná...

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Autores:: Ghisays Ruiz, Alfredo
Escobar, Freddy Humberto
Martínez Lara, Zoraya
Rangel Buitrago, Nelson
Lozano Lozano, Carlos

Tipo de recurso:: Article of journal

Fecha de publicación:: 2020

Institución:: Corporación Universidad de la Costa

Repositorio:: REDICUC - Repositorio CUC

Idioma:: spa

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description	Introducción: El incremento de la actividad sísmica como fuente energética asociada a las erupciones volcánicas de lodo en Urabá (Mayo 2017), Cartagena (Junio 2017) y en Canalete, Córdoba (Diciembre 2017), motivó la realización de un estudio geoeléctrico y microsismológico, que busca evaluar la dinámica del volcán El Totumo&nbsp; en límites de los departamentos de Bolívar y Atlántico en la región Caribe de Colombia, por lo tanto el propósito de éste trabajo es presentar los resultados de un estudio Geofísico para determinar anomalías relativas a la dinámica del volcán. Objetivo: Se espera detectar a través de las tomografías los flujos de lodo en ascenso hacia la superficie situación que generaría riesgos para el turismo de la región. Metodología: Para este estudio se aplican dos métodos Geofísicos: Prospección Geoeléctrica y Monitoreo Sísmológico, con el fin de detectar la distribución de los materiales litológicos en profundidad, así como los rasgos estructurales más importantes relacionados con la distribución y ascenso de lodo. Todo lo anterior se logra mediante el análisis de Tomografías que revelan con claridad el peligro generado por los flujos de lodo fino en ascenso y el método SPAC (por sus siglas del Inglés, Spatial Autocorrelation) que permite correlacionar las velocidades de las señales con los estratos sedimentarios, e identificar con claridad la alteración del soporte estructural del volcán El Totumo debido a la presión ejercida por el lodo en ascenso a la superficie. Resultados: Al llevar a cabo el procesamiento de los datos Geofísicos en ambos casos, se observa una distribución litológica normal característica de las resistividades del subsuelo. No obstante, no se observan anomalías o cambios estructurales en las tomografías eléctricas, como tampoco rastros de actividad sísmica o sismológica que hubiesen alterado el perfil de velocidades de ondas de corte. Conclusiones: Por todo lo anterior se puede afirmar que no se presentan anomalías relativas al comportamiento dinámico del volcán en este periodo de tiempo, se sugiere aplicar la misma metodología para estudios futuros del mismo fenómeno no solo al volcán El Totumo sino a cualquier volcán de lodo con el fin de generar alertas tempranas sobre los riesgos que su actividad implica frente a los personas que habitan en sus proximidades.
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Objetivo: Se espera detectar a través de las tomografías los flujos de lodo en ascenso hacia la superficie situación que generaría riesgos para el turismo de la región. Metodología: Para este estudio se aplican dos métodos Geofísicos: Prospección Geoeléctrica y Monitoreo Sísmológico, con el fin de detectar la distribución de los materiales litológicos en profundidad, así como los rasgos estructurales más importantes relacionados con la distribución y ascenso de lodo. Todo lo anterior se logra mediante el análisis de Tomografías que revelan con claridad el peligro generado por los flujos de lodo fino en ascenso y el método SPAC (por sus siglas del Inglés, Spatial Autocorrelation) que permite correlacionar las velocidades de las señales con los estratos sedimentarios, e identificar con claridad la alteración del soporte estructural del volcán El Totumo debido a la presión ejercida por el lodo en ascenso a la superficie. Resultados: Al llevar a cabo el procesamiento de los datos Geofísicos en ambos casos, se observa una distribución litológica normal característica de las resistividades del subsuelo. No obstante, no se observan anomalías o cambios estructurales en las tomografías eléctricas, como tampoco rastros de actividad sísmica o sismológica que hubiesen alterado el perfil de velocidades de ondas de corte. Conclusiones: Por todo lo anterior se puede afirmar que no se presentan anomalías relativas al comportamiento dinámico del volcán en este periodo de tiempo, se sugiere aplicar la misma metodología para estudios futuros del mismo fenómeno no solo al volcán El Totumo sino a cualquier volcán de lodo con el fin de generar alertas tempranas sobre los riesgos que su actividad implica frente a los personas que habitan en sus proximidades.Introduction: A geoelectric and microsismological study was motivated by the increase of sismic activity as an energy source associated with volcanic muderuptions in Urabá (May 2017), Cartagena (June 2017) and in Canalete, Córdoba (December 2017). Thisseeks to evaluate the dynamics of the El Totumo volcano which is in the limits of the departments of Bolívar and Atlántico in the Caribbean region of Colombia. Objective: The aim of this work is to present the results of a geophysical study to determine anomalies related to the dynamics of the volcano. The rising mudflows towards the surface are expected to be detected by analyzing thetomographies; this situation generate risks for tourism in the region. Methodology: Two geophysical methods were applied here: Geoelectric Prospecting and Seismic Monitoring, with the aim of detecting the distribution of lithological materials in depth, as well as the most important structural features related to the distribution and mud ascent. All of the above was achieved through the analysis of tomographs that clearly reveal the danger generated by the ascending fine mud flows, plus the application of the SPAC (Spatial Autocorrelation) method that allowed the correlation of signal speeds with sedimentary strata, and clearly identify the alteration of the structural support of El Totumo volcano due to the pressure exerted by the&nbsp; surface rising mud. In both mentioned cases, a normal lithological distribution characteristic of the subsoil resistivities is observed by the Geophysical data processing. Results: However, neither anomalies or structural changes in the electrical tomographs nor traces of seismic nor seismological activity that would have altered the profile of shear wave velocities are observed. Conclusions: From the above can be drawn that there are no anomalies related to the dynamic behavior of the volcano in this period. The application of the same methodology for future studies of this type of phenomenon not only to the El Totumo volcano but also to any mud volcano is suggested for generating early alerts about the risks that its activity implies in&nbsp;&nbsp; of the people who live nearby.application/pdftext/htmlapplication/xmlspaUniversidad de la CostaINGE CUC - 2020http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessEsta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.http://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://revistascientificas.cuc.edu.co/ingecuc/article/view/2526salsesmud volcanoseismological monitoringdiapirismsludge flowelectrical tomographiesmicrotremorsshear wavessalsesvolcán de lodomonitoreo sismológicodiapirismoflujo de lodotomografías eléctricasmicrotremoresondas de CorteMonitoreo sismológico y estudio geoeléctrico somero para evaluar la geodinámica del volcán El TotumoSeismic Monitoring and Shallow Geoelectric Study to the Geodynamic Behavior of El Totumo VolcanoArtículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1Textinfo:eu-repo/semantics/articleJournal articlehttp://purl.org/redcol/resource_type/ARTinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Inge Cuc G. Etiope, Natural Gas Seepage. The Earth’s Hydrocarbon Degassing, Cham, Ch: Springer International Publishing, 2015. https://doi.org/10.1007/978-3-319-14601-0 A. Mazzini and G. Etiope, Mud volcanism: An updated review, Earth-Sci Rev, vol 168, pp. 81–112, May. 2017. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2017.03.001 A. V. Milkov, “Global Distribution of Mud Volcanoes and TheirSignificance in Petroleum Exploration as a Source of Methane I Atmosphere and Hydrosphere and as a Geohazard,” in MudVolcanoes, Geodynamics and Seismicity, G. Martinelli and B. Panahi, Eds, SXF, DE: Springer-Verlag, 2005, pp. 29–34. https://doi.org/10.1007/1-4020-3204-8_3 A. J. Kopf, Significance of mud volcanism. Rev. Geophys., vol 40, no. 2, pp. 1–52, Sep. 2002. https://doi.org/10.1029/2000RG000093 M. Rainone, S. Rusi, and P. Torrese, “Mud volcanoes in centralItaly: Subsoil characterization through a multidisciplinary approach,” Geomorphology, vol. 234, pp. 228–242, Apr. 2015. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2015.01.026 S. Planke, H. Svensen, M. Hovland, D. Banks and B. Jamtveit, “Mud and fluid migration in active mud volcanoes in Azerbaijan,” Geo-Mar Lett, vol. 23, no. 3, pp. 258–268, Oct. 2002. https://doi.org/10.1007/s00367-003-0152-z H. Dill and S. Kaufhold, “The Totumo mud volcano and its near-shore marine sedimentological setting (North Colombia) — From sedimentary volcanism to epithermal mineralization,” Sedimentary Geology, vol. 366, pp. 14–31, Apr. 2018. https://doi.org/10.1016/j.sedgeo.2018.01.007 J. H. Carvajal y D. Mendivelso, “Parte 2. Catálogo de los volcanes de lodo,” en Volcanismo de Lodo del Caribe Central Colombiano, L. E. Vásquez, Ed, Btá, Co: Servicio Geológico Colombiano, 2017. Available: https://www2.sgc.gov.co/Publicaciones/Cientificas/NoSeriadas/Documents/volcanismo-lodo.pdf C. Aristizábal, A. Ferrari y C. Silva, “Control neotectónico del diapirismo de lodo en la región de Cartagena, Colombia,” Ing. Investig. Desarro., vol. 8, no. 1, pp. 42–50, Jul. 2009. http://dx.doi.org/10.19053/issn.1900-771X D. Barrero, A. Pardo, C. A. Vargas and J. F. Martínez, Colombian Sedimentary Basins: Nomenclature, Boundaries and Petroleum Geology, a New Poposal, Btá, Co: Agencia Nacional de Hidrocarburos, 2007. C. H. Atencio and C. D. Mendoza, “Assessment geological,geotechnical and environmental phenomena of mud volcano in the colombian caribbean coast,” Scientia et rofesion, vol. 23, no. 1, pp. 104–111, Mar. 2018. [Online . Available: http://revistas.utp.edu.co/index.php/revistaciencia/article/view/16061/11551 J. H. Carvajal, “Características de la erupción del volcán de lodo El Totumo,” Ingeominas, CTG, Bol, Co, Tech. Rep., 2000. W. Lowrie, Fundamentals of Geophysics, 2 ed., C. U. Press, Ed., Camb., UK: Cambridge University Press, 2007. K. Aki, “Space and time spectra of stationary stochastic waves, withspecial reference to microtremors,” Bull. Earthq. Res. Inst., vol. 35, pp. 415–456, Dec. 1957. Available: http://oceanrep.geomar.de/id/eprint/43280 B. Bettig at al., “Nalysis of Dense Array Noise Measurement Using the Modified Spatial Autocorrelation Method (SPAC): Application to the Grenoble Area,” Boll. Geofis Teor Appl, vol. 42, no. 3-4, pp. 281–304, 2001. Available: http://www.risknat.org/projets/sismovalp/CD2/ArticlesPDF/Bettig&al_AnalysisDenseArray.pdf H. C. E. Cadet, “Combined used of method based of ambient noisefor seismic microzonation studies,” Doctoral dissertation, UUJF, GNB, France. 2007. Available: https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00271292 F. J. Chavez-Garcia, “Subsoil Structure Using SPAC Measurements along a Line,” Bull. SSA, vol. 96, no. 2, pp. 729–736, Apr. 2006. https://doi.org/10.1785/0120050141 C. F. L. Lozano, “Uso de registros de microtremores para ladeterminación de modelos de velocidad de ondas de corte y respuestadinámica del suelo en la ciudad de cúcuta, Colombia,” Master’s thesis, Fac. Cienc, Dpt. Geocienc, Univ Nacl Colombia, Btá, Cund. Co, 2013, Available: http://bdigital.unal.edu.co/12843/C. DeGroot-Hedlin and S. Constable, “Occam’s inversion to generate smooth, two-dimensional models from magnetotelluric data,” Geophysics, vol. 55, no. 12, pp. 1613–1624, Dec. 1990. https://doi.org/10.1190/1.1442813M. Wathelet, D. Jongmans and M. Ohrnberger, “Surface-wave inversion using a direct search algorithm and its application to ambient vibration measurements,” Near Surf Geophys, vol. 2, no. 4, pp. 211–221, Nov. 2004. https://doi.org/10.3997/1873-0604.2004018H. Zeyen, M. Pessel, R. Hébert, D. Bartier, M. Sabin and S. Lallemant, “3D electrical resistivity imaging of the near-surface structure of mud-volcano vents,” Tectonophysics, vol. 509, no. 3-4, 181–190, Aug. 2011. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2011.05.0075235116https://revistascientificas.cuc.edu.co/ingecuc/article/download/2526/2567https://revistascientificas.cuc.edu.co/ingecuc/article/download/2526/3497https://revistascientificas.cuc.edu.co/ingecuc/article/download/2526/3509Núm. 1 , Año 2020 : (Enero-Junio)PublicationOREORE.xmltext/xml2796https://repositorio.cuc.edu.co/bitstreams/78553bd6-5c61-4ea9-911c-77c44ca9a4b2/download0b6324b899fba993e1f16a1ffe6845ebMD5111323/12239oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/122392024-09-17 14:12:25.499http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0INGE CUC - 2020metadata.onlyhttps://repositorio.cuc.edu.coRepositorio de la Universidad de la Costa CUCrepdigital@cuc.edu.co

Monitoreo sismológico y estudio geoeléctrico somero para evaluar la geodinámica del volcán El Totumo

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