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Autores:
Jorge Ivan Charry
Heiner Francisco Beltrán
2012
INTRODUCCIÓN
Colombia esta situada dentro del marco tectónico global, en la placa suramericana que sufre un
proceso de separación de la placa africana. El vestigio de esa separación es una sutura en el piso
del Océano Atlántico denominada Rift, allí diariamente sale magma que conforma el piso del
Océano Atlántico originando un fenómeno de expansión y crecimiento.
Por estar en la esquina noroccidental de la placa suramericana Colombia se encuentra en un sitio
de choque entre la placa pacifica, oceánica y el borde de la placa suramericana, allí la placa
pacifica empieza a penetrar debajo de la placa suramericana en un evento conocido como
subducción. La placa del Caribe también presenta una zona de subducción y penetra a una
velocidad de 1 a 2 cm por año. La placa Pacifica penetra a una velocidad mayor, 6 cm/año.
Este juego de movimientos de placas conduce una serie de fallas de sentido SE-NW como las fallas
de Romeral, Cauca-Patia, Soapaga y la del borde este de la Cordillera Oriental. También se originan
fallas de rumbo como la falla de Bucaramanga-Santa Marta que desplazo la Sierra Nevada de
Santa Marta un ente tectónico de la Cordillera Central, hacia el noroeste por varios kilómetros.
Debido a las fallas se genera mucho esfuerzo y acumulación de energía que al liberarse da origen a
un considerable número de sismos en la zona.
La placa pacifica subduce la placa suramericana levantando las cordilleras. Una vez estas se
forman comienzan eventos de erosión, Transporte y acumulación de materiales en una cuenca de
sedimentación interna.
Cuando la placa oceánica llega a cierto nivel de profundidad se vuelven a fundir las rocas del piso
oceánico, entonces este nuevo magma busca nuevas zonas de debilidad y comienza a ascender
generando su enfriamiento y formando rocas intrusivas cuando se solidifican dentro de la corteza
Continental. Por condiciones especiales del magma, puede haber emisión de gases que salen a la
superficie formando las rocas efusivas, volcánicas o explosivas.
En el país hay una cadena de volcanes que van desde Manizales con el Volcán Nevado del Ruiz y
continúan hasta el Ecuador; esta serie de formaciones volcánica obedecen a dicho origen.
Como consecuencia del choque de placas emergió la Cordillera Central primera cadena montañosa
que se elevo en Colombia. Su formación creó una cuenca interna construida por un mar interno
con variada fauna marina que incluyo reptiles marinos gigantescos. Cuando esta cuenca se relleno
con sedimentos y por un proceso posterior de empujes desde la zona de subducción contra el
crato estos sedimentos emergieron y formaron la Cordillera Oriental, que es la última en aparecer
en la historia de las cordilleras de nuestro territorio. Primero emergió la Cordillera Central después
la Occidental como consecuencia de un salto de la zona de subducción y posteriormente emerge la
Cordillera Oriental donde los restos de reptiles gigantes quedaron fosilizados y por ello es común
encontrarlos en zonas con Villa de Leyva y en los altiplanos de esta cordillera.
La amenaza sísmica se define como la probabilidad de que un parámetro como la aceleración, la
velocidad o el desplazamiento del terreno producido por un sismo, supere o iguale un nivel de
referencia.
MAPA DE AMENAZAS SÍSMICA DE COLOMBIA
Se dan por movimientos de placas tectónicas, por vulcanismo y por ruptura de la corteza terrestre.
De las cabeceras municipales, 475, correspondientes aproximadamente al 35% de la población
colombiana, se encuentran en zonas de amenaza sísmica alta; 435, equivalente al 51% de la
población, en zonas de amenaza sísmica intermedia; y 151, equivalente al 14% de la población, en
zonas de amenaza sísmica baja.
La aceleración pico efectiva (Aa) corresponde a las aceleraciones horizontales del sismo de diseño
contempladas en las Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo Resistente (NSR-98),
como porcentaje de la aceleración de la gravedad terrestre (g=980 cm/s ). Estas aceleraciones
tienen una probabilidad de ser excedidas del 10% en un lapso de 50 años, correspondiente a la
vida útil de una edificación. El valor del parámetro Aa se utiliza para definir las cargas sísmicas de
diseño que exige el reglamento de Construcciones Sismo Resistentes.
Zona de Amenaza Sísmica Baja: definida para aquellas regiones cuyo sismo de diseño no excede
una aceleración pico efectiva (Aa) de 0.10g. Aproximadamente el 55% del territorio Colombiano se
encuentra incluido en esta zona de amenaza.
Zona de Amenaza Sísmica Intermedia: definida para regiones donde existe la probabilidad de
alcanzar valores de aceleración pico efectiva mayores de 0.10g y menores o iguales de 0.20g.
Alrededor del 22% del territorio se encuentra incluido en ésta zona.
Zona de Amenaza Sísmica Alta: definida para aquellas regiones donde se esperan temblores muy
fuertes con valores de aceleración pico efectiva mayores de 0.20g. Aproximadamente el 23% del
territorio Colombiano queda incluido en la zona de amenaza sísmica alta.
NUEVA FALLA GEOLÓGICA QUE VA DESDE EL CHOCÓ HASTA EL CASANARE ALTERA MAPA
SÍSMICO EN COLOMBIA
En el mapa se evidencian las grandes fallas que cruzan y afectan el territorio colombiano. Las rocas
más antiguas al oriente constituyen la zona relativamente más estable de otro lado está la zona de
subducción denominada fosa de Colombia.
AMENAZAS SÍSMICAS
El sector con evaluación sísmica es
aquel donde se acumula energía
potencial que luego se libera
produciendo movimientos a lo largo del
continente. También el borde de la
cordillera oriental es una zona de alta
sísmica debido a la falla frontal de la
cordillera
que
la
delimita
geológicamente
del
piedemonte
llanero. La parte oriental del territorio
hacia la Orinoquia y Amazonia
colombiana presentan amenaza sísmica baja.
Caldas Tear se denomina la falla ignorada en los modelos geológicos que hoy modifica la
estimación de la amenaza sísmica en el centro del país.
Se considera la continuación de un núcleo de expansión submarino en el Pacífico, cuya última
actividad fue hace 9 millones de años.
Recientemente, el Grupo de Geofísica de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de
Colombia y la Universidad de Texas en Austin dieron a conocer un innovador modelo geológico
que fue evaluado en Manizales, y sus resultados varían el nivel de amenaza sísmica que se conocía
para algunas ciudades del país.
VOLCANES ACTIVOS, TECTÓNICA DE PLACAS, Y EL"ANILLO DE FUEGO"
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EL MUNDO
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COLOMBIA Y LATINO-AMÉRICA
PRINCIPALES VOLCANES DE COLOMBIA Y LOS MAS ESTUDIADOS
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Azufral, 4070 msnm (Nariño)
Cerro Machín, 2750 msnm (Tolima)
Chiles, 4718 msnm (Nariño )
Cumbal, 4764 msnm (Nariño)
Nevado de Santa Isabel, 4965 msnm (Caldas, Risaralda y Tolima)
Nevado del Ruiz, 5321 msnm (Caldas y Tolima)
Nevado del Tolima, 5216 msnm (Tolima)
Nevado el Cisne, 4800 msnm (Caldas y Tolima)
Galeras, 4276 msnm (Nariño)
Nevado del Huila, 5750 msnm (Huila, Cauca y Tolima)
Pan de Azúcar, 4670 msnm (Huila y Cauca)
Puracé, 4646 msnm (Huila y Cauca)
Sotará, 4400 msnm (Cauca)
HIPÓTESIS SOBRE EL VULCANISMO EN COLOMBIA
La placa de nazca, situada al Oeste de nuestra costa Pacifica, se desplaza hacia el este y por ser
mas densa se sumerge por debajo de la placa Suramericana que se desplaza hacia el Oeste. A
medida que la placa oceánica se hunde mas, va alcanzando regiones de altas temperaturas y
presiones, comenzando a ablandarse y a fundirse cuando llega a profundidades cercanas a los 100
Kilómetros o sea en la astenosfera. En este nivel obran una gran cantidad de fenómenos, se
mezclan los materiales formando unos paquetes viscosos en forma de gigantescas lágrimas
conocidas como diapiros. Por diferencia en densidad, estos diapiros se filtran hacia arriba en la
misma forma en que suben las burbujas de miel en un frasco cuando se voltea, y van derritiendo
mas roca a medida que ascienden alojándose finalmente en cámaras de magma a profundidades
entre 3 y 25 kilómetros de la superficie. En Colombia estas cámaras vienen a quedar situadas a lo
largo de la cordillera central constituyendo la cadena de volcanes. Si el magma es muy rico en su
fase liquida es porque la cámara esta profunda, los gases generalmente pueden escapar
gradualmente y el volcán puede ser estéril durante largos periodos de tiempo. Cuando el magma
se aloja en cámaras poco profundas el proceso de cristalización es mas rápido con mayor
producción de gases que se acumulan y tienden a escapar en forma de explosión violenta.
Como otros volcanes compuestos, el Nevado del Ruiz se ha edificado en dos etapas:
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Un volcán de tipo escudo, construido aproximadamente hace un millón de años y
destruido por una actividad explosiva mayor hace aproximadamente 500.000 años.
Un volcán moderno compuesto construido sobre el primero que se inicia con una
actividad efusiva cambiando, al final del cuaternario y la época contemporánea a una
actividad mixta, lávica y explosiva.
Es lógico suponer que un millón de años son muchísimas las veces que el volcán ha entrado en
actividad. Solamente en los últimos 10.400 años, se han podido determinar por dataciones de
carbono 14 sobre carbono vegetal provenientes de secuencias de cenizas con suelos sepultados,
12 diferentes actividades explosivas, separadas por periodos de tranquilidad que oscilan entre 140
y 4200 años, siendo el periodo mas constante de 200 años.
Noción de la dorsal del Atlántico y la fosa del Pacifico con generación de corrientes de convección.
Localización de los principales volcanes de Colombia y esquema de la estructura del volcán Nevado
del Ruiz.
TRAGEDIA ARMERO – COLOMBIA
Las erupciones volcánicas y los movimientos sísmicos son el resultado de la deriva de los
continentes explicados hoy en día por la teoría de la "Tectónica de placas". La placa Nazca en el
pacifico, al sumergirse bajo la suramericana, se funde y reactiva ocasionando el volcanismo a lo
largo de la Cordillera Central de Colombia.
Las explosiones freáticas con expulsión de cenizas así como los continuos pequeños movimientos
sísmicos que comenzaron en Diciembre de 1984 en el Crater Arenas fueron el presagio de la
violenta explosión freático-magmáticas de 13 de Noviembre de 1985 que expulso gases
(principalmente CIH, SO3,CO2;SH2) y materiales sólidos de varios tamaños y cenizas de un
volumen estimado en cerca de 0.1 Km3 y a temperaturas de 925°C las que al caer sobre el
casquete glaciar ocasionaron la fusión del hielo y el consecuente flujo de lodo y escombros que
destruyo la localidad de Armero.
La baja conductividad térmica de estos materiales es la causa de que el lodo haya llegado a
Armero con una temperatura promedio de 40 °C lo que ocasiono quemaduras en sus habitantes.
Los análisis microscópicos efectuados en las cenizas muestran un contenido alto de vidrio (53%9
mu rico en sílice (75%) mezclado con minerales de hierro y magnesio tipo anfíbol o piroxeno.
El conjunto presenta un promedio de 63% de SiO2. Los porcentajes de SiO2 permiten catalogar el
volcán de carácter netamente explosivo siendo el riesgo de lavas ínfimo o nulo.
ALGUNOS SE PREGUNTARAN:
¿Qué zonas del país presentan mayor actividad sísmica?
La actividad sísmica en Colombia ha sido observada de manera constante en el tiempo, tanto en
los relatos históricos de terremotos importantes, como en la sismicidad instrumental reportada
por diferentes redes sismológicas. Así, la notoria recurrencia de estos eventos refleja el
comportamiento dinámico del país y su capacidad para generar sismos de gran magnitud. La
distribución epicentral observada históricamente está de acuerdo con el modelo tectónico de
límite de placas, que se tiene para la esquina noroccidental de Suramérica, dada la convergencia
de las placas de Nazca, Suramericana y Caribe. La sismicidad de Colombia tiene distintos orígenes
según su ocurrencia; sismicidad asociada a la zona de subducción a lo largo del océano Pacifico,
eventos desde superficiales hasta profundos; sismicidad de carácter profundo e intermedio
atribuido a una posible antigua subducción, con sismicidad notoria desde los departamentos de
Boyacá hasta Norte de Santander. Gran parte de la sismicidad superficial es producto del proceso
de deformación actual de la corteza, enmarcada geográficamente dentro de la Zona Andina,
contigua a los principales sistemas de fallas que controlan los piedemontes cordilleranos, sistema
de Fallas de Cauca, Romeral, del Valle Superior y Medio del Magdalena, con zonas epicentrales
importantes como: el departamento de Nariño, Páez (Cauca), occidente de Risaralda y norte del
Valle, Viejo Caldas, el sector de Pulí y norte de Tolima, y, el sector occidental de Santander entre
Cimitarra y Santa Helena del Opón. En el costado oriental de la Cordillera Oriental, existe un
corredor continuo de más de 600 Km. que atraviesa el país desde Ecuador hasta Venezuela con
una dirección predominante de N45ºE, atribuible a los sistemas de fallas del Borde Llanero y
Algeciras; en el sistema de fallas del Borde Llanero, han ocurrido sismos bien importantes como el
de Tauramena en 1995, además, una estimación preliminar de los movimientos corticales que
muestran tasas de actividad por el orden de milímetros por año (Taboada et al, 2000).También es
notable la sismicidad al noroccidente del país (Chocó y límite con Panamá), donde se observa una
sismicidad importante cerca de la zona de Murindó, con la presencia de fallas catalogadas como
activas (Ingeominas, 1996), asociadas a la colisión del Bloque de Panamá - Chocó. Se ha localizado
una sismicidad superficial cuyos epicentros están definidos al oeste de Nariño y Cauca, mar
adentro, ligado al proceso de subducción, los cuales han generado eventos tsunámicos
importantes en el siglo pasado. La sismicidad al norte de Colombia aparece muy difusa, dada la
baja tasa de convergencia entre la Placa Caribe y la Suramericana donde la deformación no ha
alcanzado un estado alto para generar dicha actividad sísmica (Taboada et al, 2000). La sismicidad
del cratón es baja, pero no inexistente. Se han presentado sismos importantes, pero con un
periodo de recurrencia muy largo, tal como el sismo de Puerto Rondón en 1993, cuya magnitud
fue de Ms=5.9. Esta actividad es muy probable que esté asociada a la reactivación de antiguos
accidentes paleozoicos ante los esfuerzos de convergencia de las placas. La deformación reciente
del cratón se limita principalmente a su borde occidental donde las fallas del Borde Llanero
eventualmente se propagan en ese sentido (Taboada, et al., 2000).
¿Se ha incrementado la actividad sísmica en los últimos años en el mundo?, ¿En Colombia?
En el mundo se generan constantemente sismos importantes todos los días. La percepción del
incremento de los sismos tanto nacionales como internacionales se puede deber al mejoramiento
de las tecnologías tanto en registro y análisis sísmico como comunicaciones. Es decir, en años
anteriores (1900 a 1980 por ejemplo) no se podían registrar y mucho menos comunicar eventos de
cualquier tipo en zonas remotas del mundo o del país. Con el avance en la tecnología se ha podido
instalar equipos sismológicos en todas estas zonas con lo cual se incrementa el número de sismos
y por lo tanto su reporte y eso conlleva a una sensación de incremento en el número de
ocurrencias de sismos.
APUNTES E IDEAS
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La explosión del 13 de Noviembre de 1985 fue de tipo freatico-magmatica como
corresponde a un volcán cuya cámara magmática esta relativamente a poca profundidad.
La cantidad de gases emitidos y el volumen de materiales expulsados han causado un
alivio a la cámara de cráter Arenas, no obstante, pueden presentarse nuevas explosiones
freatico-magmatica o activarse otras cámaras.
El contenido de sílice de vidrio permiten postular un carácter netamente explosivo con
escaso riesgo de efusión de lavas.
Los flujos de escombros no necesariamente son producidos por explosiones, por eso es
necesario el control de los glaciares independientemente de las actuales explosiones.
El continuo monitoreo que se lleva a cabo actualmente en el nevado del Ruiz es el
indicado y permite predecir una nueva erupción o avalancha.
Colombia está localizada en las zonas sísmicas más activas de la tierra , llamado Anillo
Circumpacífico ya que convergen la Placa de Nazca, la Placa Suramericana y la Placa del
caribe.
Colombia posee muchos volcanes ubicados la mayoría en las cordilleras central y
occidental. De ellos solo unos pocos son actualmente activos.
ENLACES
INGEOMINAS
PRINCIPALES VOLCANES DE COLOMBIA
VIDEO VOLCÁN GALERAS DE COLOMBIA
TÉCTONICA Y SÍSMICA COLOMBIANA
GOOGLE EARTH