Revista Geológica de América Central

A Google Earth Database of Central AmericanVolcanic Vents

AbstractSatellite imagery in Google Earth reveals 807 volcanic vents for Central America. Most of these have already been recognized. In fact, previous catalogs include many volcanoes that are not obvious in Google Earth and they are not included here. Furthermore, 47 large but deeply eroded volcanoes are not included because they appear very old. On the other hand, many young vents may be obscured in areas of low quality imagery or in areas of dense cloud forest. High quality Google Earth coverage keeps expanding so this catalog can be improved with time. Lidar imagery would greatly improve vent detection. A significant problem with any list of volcanic features is determining the appropriate cutoff age. Topographic expression is the only available criterion for estimating age for most of the vents and this criterion is highly flawed because of differences in volcanic deposits, weathering, annual rainfall and other factors. Ideally, 40Ar/39Ar ages would be available for most of the volcanoes and the revealed space-time pattern of volcanic activity would allow improved hazard estimates as well as a deeper understanding of the causes and controls of volcanism. Instead, the database is a necessary step toward: a) recognizing important volcanological problems that can attract geochronological research funding and b) encouraging a long-term campaign for determining the temporal development of Central American volcanism. The database is intended as a draft to be used and improved, not a fixed list.

ResumenImágenes satelitales de Google Earth revelan la existencia 807 focos volcánicos en América Central. La mayoría de ellos ya habían sido reconocidos anteriormente. De hecho, catálogos anteriores incluyen muchos volcanes que no son evidentes en Google Earth y por tanto, no fueron incluidos aquí. Además, 47 grandes volcanes pero fuertemente erosionados no son incluidos debido a que aparentan ser muy antiguos. Por otro lado, muchos focos volcánicos pequeños pueden ser difíciles de observar en áreas donde las imágenes satelitales son de baja calidad o en áreas donde existen bosques nubosos muy densos. La cobertura de imágenes de alta calidad de Google Earth se sigue ampliando, así que este catálogo podrá mejorarse con el tiempo. Imágenes Lidar mejorarían grandemente la detección de focos volcánicos. Un problema significativo con cualquier catalogo de volcanes, es poder determinar la edad de corte apropiada. La expresión topográfica es el único criterio disponible para estimar la edad de la mayoría de los focos volcánicos y este criterio es muy deficiente debido a las diferencias en los depósitos volcánicos, erosión, grado de meteorización y otros factores. Idealmente, edades 40Ar/39Ar podrían estar disponibles para la mayoría de los volcanes y el patrón de espacio-tiempo revelado de la actividad volcánica permitiría una mayor comprensión del peligro volcánico, así como una comprensión más profunda de las causas y los controles del volcanismo. A su vez, esta base de datos es un paso necesario para poder realizar las siguientes tareas: a) reconocimiento de problemas vulcanológicos importantes que pueden atraer financiamiento para realizar proyectos de investigación enfocados en geocronología volcánica y b) alentar una campaña a largo plazo para determinar el desarrollo temporal del volcanismo en América Central. La base de datos presentada aquí está diseñada como un proyecto para ser utilizado y mejorado, no es una base de datos final.

Geomorphology and petrography of ángeles lava flow and The Monte de la Cruz cinder cone, Barva Volcano, Costa Rica

ResumenEn la falda sureste del volcán Barva se encuentra el cono piroclástico compuesto Monte de la Cruz, a partir del cual fue emitida la colada de lava Ángeles (7,3 km, área 12,8 km2). Por medio de estudios geomorfológicos, petrográficos y trabajo de campo se dividió en dos unidades, Ángeles Inferior y Superior. Petrográficamente, Ángeles Inferior corresponde con una lava andesítico basáltica vesicular de textura hipocristalina porfirítica a levemente glomeroporfirítica, con fenocristales de plagioclasa, clinopiroxenos, ortopiroxenos, olivinos y opacos. Ángeles Superior, por su parte, es andesítica vesicular con textura hipocristalina, glomeroporfirítica a glomeroporfirítica seriada, con fenocristales de plagioclasa, clinopiroxenos, ortopiroxenos, olivinos y opacos. Morfológicamente, fueron observadas kipukas y lévees. Regionalmente, se observa que el cono Monte de la Cruz, junto con otros conos satélites menores, están alineados N19°W a lo largo de 8,5 km, evidenciando un origen asociado a una fractura volcano-tectónica.

AbstractMonte de la Cruz complex piroclastic cone is located on the southeast footslope of Barva Volcano. This cone produced the Ángeles lava flow (7,3 km, área 12,8 km2). Through geomorphological, petrographical and field studies, two units were recognized: Lower and Upper Ángeles. Petrographically, the Lower Ángeles corresponds with a vesicular andesitic-basaltic lava, with a hypocristalline porphyritic to glomeroporphyritic texture, with phenocrystals of plagioclase, clinopyroxene, orthopiroxene, olivine and opaque crystals. On the other hand, the Upper Ángeles is a vesicular andesitic lava with hypocristalline, glomeroporphyritic to glomeroporphyritic seriate texture, with phenocrystals of plagioclase, clinopyroxene, orthopiroxene, olivine and opaque crystals. Morphologically kipukas and lévees were observed. Regionally the Monte de la Cruz cone along with other minor satellite cones are aligned N19°W over 8,5 km, yielding a possible origin associated with a volcano-tectonic fracture.

Economic Losses in Present Value of 2016 Caused by the Volcanism in Costa Rica from 1953 to 2016

ResumenSe presenta una estimación en valor presente de las pérdidas económicas causadas por la actividad volcánica en Costa Rica en el período comprendido entre 1953 y 2016. Se brinda información detallada de los daños en agricultura, ganadería, infraestructura, entre otros, clasificada según el año en que ocurrió la actividad y el volcán que la generó. Durante este tiempo ocurrieron tres emergencias nacionales disparadas por erupciones volcánicas: Irazú en 1963 - 1965, Arenal en 1968 y Poás en 1990, cuyas pérdidas se estimaron (en dólares estadounidenses en valor presente al 2016) en US$117,3 millones, US$5,8 millones y entre US$1,1 y US$2,3 millones, respectivamente. Si se toman en consideración otros períodos de afectación volcánica, el total estimado de pérdidas económicas en Costa Rica por causa del vulcanismo es de entre US$174,1 y US$193,1 millones en valor presente. Este es un monto mínimo, dado que muchas de las pérdidas económicas no fueron histíricamente cuantificadas.

AbstractAn estimate of the economic losses caused by volcanic activity in Costa Rica in the period between 1953 and 2016 in present value is presented. Detailed information of the damage to agriculture, infrastructure is provided, among others, and it is classified according to the year in which the activity occurred and also by the volcano that generated it. During this time there were three national emergencies triggered by volcanic eruptions: Irazú in 1963 - 1965, Arenal in 1968 and Poás in 1990, whose losses were estimated in US$117.3 million, US$5,8 million and between US$1.1 and US$2.3 million, respectively (american dollars in present value of 2016). If taken into consideration other periods of volcanic crisis, the estimated total economic losses in Costa Rica because of volcanism is between US$174.1 and US$193.1 million in present value. This is a minimum amount because many of the economic losses were not historically quantified.

Las torres landslide at Irazú Volcano, Costa Rica: volume estimation and preferred direction of movement

ResumenSe ha efectuado un estudio de inestabilidad de laderas en el sector oeste del volcán Irazú, el cual comprende la definición de un marco geomorfológico, la aplicación de la técnica de elementos finitos conocida como reducción de la resistencia al corte, para analizar la estabilidad del sector definido como en proceso de desestabilización y la definición del volumen de material potencialmente deslizable. El Deslizamiento Activo Río Sucio Oeste (DARSO) se identificó como el único deslizamiento activo en el sector estudiado. Adicionalmente, se ha establecido que el Deslizamiento Inactivo Retes (DIR) muestra evidencias de reactivación en el sector de su escarpe principal. Por otra parte, no se espera que la geoforma DSPD presente un movimiento hacia el suroeste en el futuro y las deformaciones mostradas por el modelo de un desprendimiento hacia el noroeste se tornan significativas una vez que a las propiedades de resistencia al corte se les aplica un factor de reducción de 1,30; desarrollándose el colapso de la ladera en una dirección de deslizamiento hacia el noroeste. Si se considera que el factor de seguridad es de alrededor de 1,30, se debe contar con un factor de disparo para que el deslizamiento se desarrolle. Finalmente, el volumen del deslizamiento se estima en 7 millones de metros cúbicos.

AbstractA study on slope instability has been made in the western sector of Irazú volcano, which comprises the definition of the geomorphological framework, the application of finite element technique known as shear resistance reduction, to analyze the stability of the sector defined as in process of destabilization and to stablish the volume of the potential landslide. Río Sucio Oeste Active Landslide (DARSO) was identified as the only active slide in the studied sector. In addition, it has been established that Retes Inactive Landslide (DIR) shows evidence of reactivation in the sector of its main escarpment. Moreover, it is not expected that DSPD landform presents a movement to the southwest in the future and the deformations shown by the model of a northwestward detachment become significant once the properties of shear strength are reduced by a factor of around 1.30; thus developing the collapse of the slope towards the northwest. If it is considered that the safety factor has a value of around 1.30, there must be a triggering factor for the landslide to develop. Finally, the volume of the landslide is estimated as 7 million cubic meters.

Estimation of Hydrodinamics Parameters in a Volcanic Fractured Phreatic Aquifer in Costa Rica. Part Ii. Double Porosity Model

ResumenEn este trabajo se aplicó el modelo de transporte MIM 1D para simular de manera satisfactoria el comportamiento asimétrico observado en las curvas de llegada de tres ensayos de trazador en condición de gradiente natural realizados en un acuífero libre desarrollado en lavas fracturadas. Los parámetros de transporte obtenidos a partir del empleo de un programa de computador (que permitió ajustar los datos de campo con una curva teórica), sugieren que solamente el 50% de la porosidad total contribuyó efectivamente al transporte advectivo-dispersivo (fracción móvil), y que el otro 50% se comportó como un reservorio transitorio para el trazador (fracción inmóvil), siendo liberado o transferido hacia la fracción móvil de manera gradual. Los valores de los parámetros representativos del modelo MIM obtenidos en este trabajo, así como las propiedades hidráulicas estimadas para el acuífero se encuentran dentro del rango de valores reportados por otros autores. Esto es, que a pesar de las limitaciones en la cantidad y calidad de información de campo disponible fue posible establecer un marco conceptual y numérico para explicar la asimetría observada en los tres ensayos.

AbstractMIM 1D transport model was successfully applied to simulate the asymmetric behavior observed in three breakthrough curves of tracer tests performed under natural gradient conditions in a phreatic fractured volcanic aquifer. The transport parameters obtained after adjustment with a computer program, suggest that only 50% of the total porosity effectively contributed to the advective-dispersive transport (mobile fraction) and the other 50% behaved as a temporary reservoir for the tracer (immobile fraction). The estimated values of hydraulic properties and MIM model parameters are within the range of values reported by other researchers. It was possible to establish a conceptual and numerical framework to explain the three-tracer tests curves behavior, despite the limitations in quality and quantity of available field information.

Geology of Tapantí Quadrangle (1:50 000), Costa Rica

ResumenSe presenta un mapa geológico, escala 1:50 000 del cuadrante Tapantí, el cual se encuentra en la región central de Costa Rica y forma parte del Cinturón Deformado del Centro de Costa Rica (CDCCR), producto de la interacción de la cordillera de Coco y la región W de la microplaca Panamá. Las rocas más antiguas cartografiadas son miocenas y están representadas por las formaciones sedimentarias Pacacua, Peña Negra, San Miguel y Coris, que forman el borde oriental de la cuenca Candelaria. Se distinguieron 3 eventos magmáticos; el arco volcánico Mioceno, representando por la Formación La Cruz y clastos volcánicos de la Formación Pacacua; un nuevo periodo de actividad ígnea entre 6 Ma y 4,2 Ma, representado por las formaciones Grifo Alto, Doán y el Intrusivo de Tapantí y, finalmente, se desarrolla el arco volcánico actual, representado por las formaciones Paraíso y Cervantes, con un rango de edad entre los 0,6 Ma y 0,02 Ma. Desde el punto de vista geoquímico, se observa un fuerte cambio entre los 10 y 6 Ma, lo cual se expresa por medio del enriquecimiento de K y Si, y los cambios en la concentración de U, Sr, Ba, La. Dicho cambio corresponde temporalmente con el arribo de la cordillera de Coco a la Fosa Mesoamericana y es reflejado en la región por medio del arco magmático del Plioceno y el arco volcánico actual. El modelo estructural sugiere la existencia de 2 episodios de deformación, el primero ocurrió durante el periodo comprendido entre el Mioceno Superior y el Plioceno y produjo la Zona de Plegamiento Orosi-Patarrá mientras que el segundo corresponde con la instauración del CDCCR, desde el Plioceno hasta la actualidad, conformado por fallas sinestrales con orientación ENE y dextrales con orientación NW.

AbstractWe present a geologic map of the Tapantí quadrangle, which is located in the central region of Costa Rica and belongs to the Central Costa Rica Deformed Belt (CCRDB). The CCRDB is a consequence of the interaction of the Cocos Ridge and the Western edge of the Panama microplate. The oldest rocks mapped in this work are Miocene in age and theyvbelongs to Pacacua, Peña Negra and Coris formations, than form the western edge of the Candelaria basin. Three igneous events were distinguished. First, the Miocene volcanic arc, which is represented by the rocks of La Cruz Formation and the clasts of Pacacua Formation. Another period of igneous activity was recorded in Grifo Alto and Doán formations and the Tapantí Intrusive, with an age range of 0.6-0.03 Ma. From a geochemical point of view is remarkable a change between 10 to 6 Ma, enrichment of K and Si and changes in U, Sr, Ba and La concentrations. This change corresponds with the Cocos Ridge arriving to the Middle America Trench and it is visible because the Pliocene magmatic arc, the Pliocene intrusive of Tapantí and the nowadays volcanic arc. The structural model suggests the existence of two deformation events, the first occurred during the period of time between Late Miocene and Pliocene and it formed the Folding Zone Orosi-Patarrá, and the second one corresponds to the establishment of CCRDB, from Pliocene to present, which is constituted by left lateral faults bearing ENE and right lateral faults bearing NW.

RSN Earthquake Report for 2016

ResumenDurante el 2016 la Red Sismológica Nacional (RSN: UCR-ICE) registró 4594 sismos de los cuales 210 fueron sentidos por la población. En Costa Rica se percibieron 13 sismos con magnitud Mw > 5,0. La mayoría (86%) de los sismos percibidos fueron superficiales (< 30 km) y el 93% tuvo una magnitud (Mw) de entre 2,0 y 4,9. El fallamiento local y regional provocó el 68% de los sismos, seguido por el proceso de subducción de la placa del Coco que originó el 30%. Las zonas con la mayor concentración de sismos en el 2016 fueron las cordilleras volcánicas de Guanacaste y Central, la zona de Los Santos y un área al sureste de la península de Nicoya. La intensidad máxima observada en el 2016 dentro de Costa Rica fue de VI+ (Mercalli Modificada) debido a los sismos de Capellades (Mw 5,5) y Bijagua (Mw 5,4).

AbstractDuring 2016, the National Seismological Network (RSN: UCR-ICE) registered 4594 earthquakes and reported 210 felt events. There were 13 significant earthquakes with magnitude Mw > 5.0. The majority (86%) of felt earthquakes were shallow (< 30 km) and 93% had magnitudes (Mw) between 2.0 and 4.9. Local and regional faulting caused 68% of the felt earthquakes and the subduction of the Cocos Plate caused 30%. The geographic areas with the highest seismicity were the Guanacaste and Central volcanic ranges, Los Santos region, and an area to the southeast of the Nicoya peninsula. The highest intensity observed in Costa Rica during 2016 was VI+ (Modified Mercalli) due to the Capellades (5.5 Mw) and Bijagua earthquakes (5,4 Mw).