Socio-economic benefits of using space technologies to monitor and respond to earthquakes

Earthquakes represent a major hazard for populations around the world, causing frequent loss of life,human suffering and enormous damage to homes, other buildings and infrastructure. The Technology Resources forEarthquake Monitoring and Response (TREMOR) Team of 36 space professionals analysed this problem over thecourse of the International Space University Summer Session Program and published their recommendations in the formof a report. The TREMOR Team proposes a series of space- and ground-based systems to provide improved capabilityto manage earthquakes. The first proposed system is a prototype earthquake early-warning system that improves theexisting knowledge of earthquake precursors and addresses the potential of these phenomena. Thus, the system willat first enable the definitive assessment of whether reliable earthquake early warning is possible through precursormonitoring. Should the answer be affirmative, the system itself would then form the basis of an operational earlywarningsystem. To achieve these goals, the authors propose a multi-variable approach in which the system will combine,integrate and process precursor data from space- and ground-based seismic monitoring systems (already existing andnew proposed systems) and data from a variety of related sources (e.g. historical databases, space weather data, faultmaps). The second proposed system, the prototype earthquake simulation and response system, coordinates the maincomponents of the response phase to reduce the time delays of response operations, increase the level of precisionin the data collected, facilitate communication amongst teams, enhance rescue and aid capabilities and so forth. It isbased in part on an earthquake simulator that will provide pre-event (if early warning is proven feasible) and post-eventdamage assessment and detailed data of the affected areas to corresponding disaster management actors by means of ageographic information system (GIS) interface. This is coupled with proposed mobile satellite communication hubs toprovide links between response teams. Business- and policy-based implementation strategies for these proposals, suchas the establishment of a non-governmental organisation to develop and operate the systems, are included.

Características geológicas y geotécnicas de los lodos de flotación de la Sierra Minera de Cartagena-La Unión (SE España)

We present the results of a geological and geotechnical characterization of the metallurgic waste from the Sierra Minera de Cartagena-La Union. We have studied eight tailings dams from which we collected and analysed 42 samples of metallurgic waste. We measured grainsize distribution, the specific gravity of solid particles, plasticity index, permeability, both in situ and in the laboratory, direct shear characteristicsand moisture content. According to size distribution the tailings can be classified as sandy silt. Their plasticity index ranges from medium to nil. The internal friction angle varies between 28 and 42 degrees. Cohesion is between 0 and 2.2 t/m2. The specific gravity of the solid particles ranges widely from 1.8 to 4 g/cm3. The saturated hydraulic conductivity values vary between 1.3x 10-5 and 3.2x 10-9 m/s.The water content measured in situ shows that the degree of saturation remains relatively high despite low rainfall and high evaporation rates. Several tailings dams have failed. The leading causes of tailings-dam failure are: 1) slope instability; 2) overflow; 3) erosion; and 4) subsidence or collapse. The main factor leading to dam failure is that the tailings stored in the ponds are highly saturated

Reflexiones sobre el diseño por competencias en el trabajo de campo en Geología

Learning activities outside the classroom in Earth Sciences are considered fundamental to achieve an adequate level of knowledge. New pedagogical perspectives, structured in competency-based activities, provide a useful tool to improve the effectiveness of field geology classes. In this paper, we point out some general educational aspects, and we propose a curriculum design focused on accomplishing the competencies that go with fieldtrips in Geology courses

Globally aligned photomosaic of the Lucky Strike hydrothermal vent field (Mid-Atlantic Ridge, 37°18.5’N): Release of georeferenced data, mosaic construction, and viewing software

We present a georeferenced photomosaic of the Lucky Strike hydrothermal vent field (Mid-Atlantic Ridge, 37°18’N). The photomosaic was generated from digital photographs acquired using the ARGO II seafloor imaging system during the 1996 LUSTRE cruise, which surveyed a ~1 km2 zone and provided a coverage of ~20% of the seafloor. The photomosaic has a pixel resolution of 15 mm and encloses the areas with known active hydrothermal venting. The final mosaic is generated after an optimization that includes the automatic detection of the same benthic features across different images (feature-matching), followed by a global alignment of images based on the vehicle navigation. We also provide software to construct mosaics from large sets of images for which georeferencing information exists (location, attitude, and altitude per image), to visualize them, and to extract data. Georeferencing information can be provided by the raw navigation data (collected during the survey) or result from the optimization obtained from imatge matching. Mosaics based solely on navigation can be readily generated by any user but the optimization and global alignment of the mosaic requires a case-by-case approach for which no universally software is available. The Lucky Strike photomosaics (optimized and navigated-only) are publicly available through the Marine Geoscience Data System (MGDS, http://www.marine-geo.org). The mosaic-generating and viewing software is available through the Computer Vision and Robotics Group Web page at the University of Girona (http://eia.udg.es/_rafa/mosaicviewer.html)

Determinación de la longitud de la falla y velocidad de ruptura para terremotos de magnitud media

En el proceso de inversión de la función de directividad para la obtención de la longitud de falla y velocidad de mptura, en el caso de terremotos de magnitud media, es muy dificil obtener ambos parámetros independientemente y deben hacerse hipótesis sobre uno de los dos parámetros. Proponemos una solución a este problema mediante un proceso iterativo, que iniciamos con un valor hipotético de la velocidad de ruptura. El resultado final resulta ser independiente del valor de partida. Mediante este proceso hemos obtenido la longitud de falla y velocidad de ruptura de dos terremotos, el del 18-nov-1970, ocurrido en la Dorsal Oriental del Pacifico, y el del 4-jul-1966, ocurrido en la Dorsal Centro-Atlántica. Para el sismo del 18-nov-1970 los valores obtenidos en la b = (18 4- 1) km v = (2.3 f 0.1) kmls y para el sismo del 4-jul-1966 b = (19 f 2) km, v = (2.1 i 0.1) kmls. Las desviaciones tipicas de estos parámetros, del orden del 5-10 %, son inferiores a las obtenidas en trabajos previos.

Estudo da relação pedomorfogeológica na distribuição de solos com horizontes B textural e B nítico na paisagem de Lavras (MG)

O entendimento das relações entre geologia, geomorfologia e pedologia auxilia nas atividades de classificação dos solos e na avaliação da distribuição pedológica de uma área. Este trabalho foi motivado pela escassez de estudos dessa natureza na região de Lavras (MG), onde ocorrem várias classes de solos, relacionados com a grande variedade petrológica do material de origem e com a ocorrência de domínios geomorfológicos distintos. O objetivo deste trabalho foi estudar as relações entre material de origem (relação pedogeológica), classes de relevo (relação pedogeomorfológica) e solos com horizontes B textural e B nítico, visando propor um modelo da distribuição desses solos na paisagem de Lavras. Os solos com horizontes B textural e B nítico de ocorrência regional foram selecionados de acordo com o estádio de evolução, que permite preservar características das rochas parentais. Esses solos são desenvolvidos nessa região em relevos ondulados a forte ondulados, originando diferentes classes de solos com horizontes B textural e B nítico relacionados ao material de origem. Para desenvolvimento deste estudo, foram realizadas a interpretação petrológica do substrato rochoso e a individualização do relevo, por meio de classes de declividade. Mediante campanhas de campo, foram selecionados e caracterizados perfis representativos das principais classes dos solos em estudo e foram avaliadas as relações pedogeológicas associadas às relações pedogeomorfológicas, permitindo a proposição de um modelo preditivo de distribuição de solos com horizontes B textural e B nítico na paisagem de Lavras (MG).

Estructura del macizo ofiolítico de Moa (NE de Cuba) según la interpretación del levantamiento aeromagnético 1:50.000

La reducción al polo, los gradientes horizontales, los mapas de relieves sombreados y la continuación analítica ascendente (CAA) constituyen transformaciones del campo magnético ampliamente utilizadas durante el estudio de la estructura geológica de una región. En la región de Moa (NE de Cuba) estas transformaciones se emplean para resaltar alineaciones en los datos magnéticos que constituyen estructuras tectónicas disyuntivas o zonas de contactos abruptos, así como la estructura geológica en profundidad. Con el análisis de estas transformaciones del campo se comprobó que los principales sistemas de fallas de la región de estudio se manifiestan en el comportamiento del campo magnético, particularmente en los mapas de relieve sombreados a partir de zonas alineadas. En estos mismos mapas se repiten alineaciones con dirección noroeste y noreste que no coinciden con las estructuras descritas en los mapas morfotectónico y geológico, destacando zonas que pueden constituir contactos tectónicos o litológicos no citados en trabajos anteriores. Para la mayoría de las estructuras, los mapas analizados sugieren posiciones, longitudes e incluso formas algo distintas a las señaladas en los mapas morfotectónico y geológico. A partir del modelaje interactivo en los perfiles de interpretación trazados a través de las principales anomalías, se deduce que loscuerpos anómalos poseen formas de cuñas y de capas verticales o ligeramente inclinadas en algunos de sus extremos. Además, yacen a poca profundidad (0-400 m), con la excepción de algunos cuerpos que pueden alcanzar más de 1000 m de profundidad en su límite inferior (perfil III-III' y XII-XII'). Estos resultados corroboran el carácter alóctono de las unidades ofiolíticas en esta región.

Estudi microtermomètric dels filons de quars de les Esquerdes de Rojà, Massís del Canigó, Pirineu Oriental

Els materials pre-hercinians i el granit de Costabona estan travessats per un conjunt de filons de quars de fins a 15 km de longitud, coneguts com a 'Esquerdes de Roja'. Aquests filons estan localment afectats per un sistema de bandes milonítiques i per un altre posterior de fractures. A partir de l'anilisi microtermometrica de les inclusions fluides primàries en quars, ha estat obtinguda una temperatura de formació de l'ordre de + 280 C per la major part del quars, i una temperatura de + 250 C per als monocristalls que omplen esquerdes i cavitats. Els filons s'haurien format a partir de solucions mineralitzants que contenien ~ a + C, a++, K+ i, en menor proporció, ~ g + + .fins una salinitat total de l'ordre del 20/@ en pes de la Na CI.

Unidades ambientais da bacia hidrográfica do Rio Santana, Sul da Bahia

A bacia hidrográfica do Rio Santana apresenta inúmeros problemas ambientais ocasionados pelas atividades econômicas impactantes e pressão antrópica. Para atenuar esses conflitos, garantir a conservação ambiental e a sustentabilidade dessa área de extrema importância para a região, deve-se identificar e conhecer seu ambiente. Este trabalho realizou uma estratificação ambiental na bacia hidrográfica do Rio Santana, analisando as inter-relações entre os elementos das paisagens. A vegetação, a geologia e o relevo foram os critérios utilizados para a delimitação das unidades ambientais, uma vez que, nessa área, estes fatores atuam com maior intensidade na gênese dos solos. Assim, foram identificadas seis unidades ambientais com características peculiares: Planície Quaternária Marinha, Planície Quaternária Estuarina, Tabuleiro Costeiro Sedimentar, Mar de Morros, Depressão Cristalina e Morro Florestado. Adicionalmente, foram caracterizadas as principais classes de solos por meio de análises físicas, químicas e mineralógicas. A diversidade litológica nesta bacia condiciona a grande variedade pedológica, influenciando fortemente as propriedades dos solos. Os resultados obtidos evidenciam os diferentes processos ocorridos em cada unidade ambiental. As principais classes de solos encontradas na região são: Latossolos, Argissolos, Cambissolos, Luvissolos, Neossolos e Gleissolos.

Relações pedomorfogeológicas nas chapadas elevadas do Distrito Federal

A caracterização pedológica e o entendimento das relações entre pedologia, geologia e geomorfologia são importantes para a compreensão da distribuição dos solos numa paisagem. O objetivo deste estudo foi avaliar as relações pedomorfogeológicas na região das Chapadas Elevadas do Distrito Federal (DF), mediante caracterização química, física, mineralógica e geoquímica dos solos de ocorrência nesse compartimento da paisagem. Foram selecionadas duas topossequências representativas da distribuição pedológica nas Chapadas Elevadas do DF, cujos solos foram formados a partir de rochas metassedimentares do Grupo Paranoá, representados por Latossolos Vermelhos (LV), Latossolos Vermelho-Amarelos (LVA) e Cambissolos (C). Os Latossolos das duas topossequências apresentaram a maioria dos atributos físicos, químicos e mineralógicos semelhantes. A variação da cor nesses Latossolos é proveniente da mineralogia diferenciada dos óxidos de Fe - hematita predominante nos LV e goethita nos LVA. No entanto, as análises por meio de ICP-AES apresentaram teores de Fe2O3 similares nos Latossolos, demonstrando material de origem (rochas metassedimentares) de composição geoquímica semelhante. A formação da goethita nos LVA foi considerada dependente da sua posição geomorfológica de desenvolvimento, nas bordas das chapadas, onde a oscilação do lençol freático proporcionou a formação de horizonte litoplíntico, com consequente deficiência das condições de drenagem. Os Cambissolos apresentaram-se quimicamente semelhantes aos Latossolos em razão do material de origem, que são rochas metassedimentares já pré-intemperizadas. O estudo das relações pedomorfogeológicas permitiu constatar que a distribuição dos solos nas Chapadas Elevadas do Distrito Federal é condicionada pela evolução geomorfológica e pela geologia da região.

Primer Seminario Iberoamericano de Cuencas de Antepaís: Andes, Pirineos y Varíscides. Proyecto TRANSCUYO

El presente volumen, que corresponde a los dos primeros números del volumen 32 de ACTA GEOLOGICA HISPANICA, está dedicado a algunos de los aspectos geológicos más importantes de la zona de los Andes Centrales Argentino-Chilenos, y constituye una recopilación de trabajos de diferentes autores americanos y españoles.