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Capítulo 5 Los volcanes y otra
actividad ígnea
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Naturaleza de las erupciones volcánicas
Las características del magma determinan la «violencia» o la «falta de tranquilidad» de una erupción volcánica
• Composición • Temperatura• Gases disueltos
De hecho, estos tres factores afectan a la viscosidad del magma
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Naturaleza de las erupciones volcánicas
La viscosidad es la medida de la resistencia a fluir de un material
Factores que afectan a la viscosidad• Temperatura - los magmas más calientes son menos
viscosos• Composición - contenido en sílice (SiO2)
• Mayor contenido en sílice = mayor viscosidad (por ejemplo, las lavas félsicas como la riolita)
• Menor contenido en sílice = menor viscosidad (por ejemplo, las lavas máficas como el basalto)
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Naturaleza de las erupciones volcánicas
• Gases disueltos• El contenido en gas afecta a la movilidad del
magma• Los gases se expanden dentro del magma
cuando se acerca a la superficie de la tierra debido a la disminución de la presión
• La violencia de una erupción está relacionada con cómo se escapan los gases del magma
• En resumen• Lavas basálticas = erupciones suaves• Lavas riolíticas o andesíticas = erupciones
explosivas
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Materiales expulsados durante una erupción
Coladas de lava• Las lavas basálticas muestran un
comportamiento basáltico• Tipos de coladas de lava
• Lavas cordadas (recuerdan a las hebras trenzadas de las cuerdas)
• Lavas aa (textura de bloques ásperos y afilados)
Gases disueltos• Del 1% al 6% del peso total
• Principalmente H2O y CO2
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Colada de lava cordada
Figura 5.5 A
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Colada de lava aa
Figura 5.5 B
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Materiales expulsados durante una erupción
Materiales piroclásticos – «fragmentos de fuego»
• Tipos de depósitos piroclásticos• Ceniza y polvo - fragmentos finos y vidriosos• Pumita - roca porosa de la lava «espumosa»• Ceniza - material del tamaño de un guisante• Lapilli - material del tamaño de una nuez • Partículas más grandes que el lapilli
• Bloques - Lava más fría o más dura• Bombas - expulsadas como lava caliente
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Una bomba volcánica
Bomb is approximately 10 cm long
Figura 5.7
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Volcanes
Características generales• Abertura en la cima de un volcán
• Cráter - depresión en la cima < 1 km de diámetro
• Caldera - depresión en la cima > 1 km de diámetro producido por un colapso seguido de una erupción masiva
• Chimenea – superficie abierta conectada con la cámara magmática
• Fumarola – sólo emite gases y humo
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Volcanes
Tipos de volcanes• Volcanes en escudo
• Estructuras amplias ligeramente abovedada en forma de domo
• Cubren, en general, áreas extensas
• Producidos por erupciones suaves de grandes volúmenes de lava basáltica
• Ejemplo = Mauna Loa, Hawaii
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Anatomía de un volcán en escudo
Figura 5.5
Caldera de la cima
Erupción lateral
Corteza oceánica
Cámara magmática poco profunda
Manto litosférico
Región de fusión parcial
Astenosfera
Pluma del manto
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Volcanes
• Conos de cenizas• Construidos con fragmentos de lava expulsados
(principalmente del tamaño de la ceniza)
• Ángulo de ladera empinada
• Tamaño pequeño
• Aparecen con frecuencia en grupos
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Cono de cenizas
Figura 5.14
Material piroclásticoCráter
Cono central relleno con fragmentos de roca
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Volcanes
• Conos compuestos (estratovolcanes)• La mayoría se encuentra alrededor del océano
Pacífico (por ejemplo, el Fujiyama y el monte Santa Elena)
• Volcán con una gran estructura clásica (mil pies de alto y varias millas de ancho en la base)
• Compuestos por coladas de lava asentadas y depósitos piroclásticos
• El tipo de actividad más violenta (por ejemplo, el Vesubio)
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Anatomía de un cono compuesto
Figura 5.4
Conducto (tubo)
Material piroclástico
Cono parásito
ChimeneaCráter
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Monte Santa Elena – antes de la erupción de 1980
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Monte Santa Elena después de la erupción de 1980
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Perfiles de los edificios volcánicos
Figura 5.6
Volcán en escudo Mauna Loa, Hawaii Perfil NE-SO
CráterCono compuesto
monte Rainir, Washington
Perfil NO-SE
CráterCono de cenizas
Sunset Crater, Arizona
Perfil N-S
Nivel del mar
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Volcanes
• Nube ardiente – una colada piroclástica mortal• Colada piroclástica ardiente constituida por gases
calientes infundidos con cenizas y otros depósitos• También denominada avalancha incandescente • Corre por las empinadas laderas volcánicas a
velocidades que pueden llegar a los 200 kilómetros por hora
• Lahares – corrientes de barro en conos activos e inactivos
• Mezcla de depósitos volcánicos y agua• Se mueven pendiente abajo por los valles y las laderas
volcánicas, a menudo con resultados destructivos
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Una nube ardiente en el monte Santa Elena
Figura 5.11
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Otras edificios volcánicos
Caldera• Depresión de pendientes amuralladas en la cima
• En general > 1 kilómetro de diámetro
• Producida por hundimiento
Colada piroclástica• Magmas félsicos e intermedios
• Constituida por cenizas, pumita y otros depósitos
• Material expulsado a altas velocidades
• Ejemplo = llanura Yellowstone
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Formación del Crater Lake, Oregón
Figura 5.13
Erupción del monte Mazama
Hundimiento del monte Mazama
Cámara magmática parcialmente vacía
Formación del Crater Lake y la isla Wizard
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Otros edificios volcánicos
Erupciones fisurales y llanuras de lava• Lava basáltica fluida extruida desde las
fracturas de la corteza llamadas fisuras• Ejemplo = llanura del río Columbia
Domos de lava• Masa bulbosa de lava solidificada• Relacionadas con las erupciones explosivas
de magmas ricos en gas
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Un domo de lava
Figura 5.26
Domo de lava
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Otros edificios volcánicos
Chimeneas y pitones volcánicos• Chimeneas – conductos cortos que conectan
la cámara magmática con la superficie• Pitones volcánicos (por ejemplo, Shiprock,
Nuevo México) – estructuras resistentes que permanecen en pie después de que la erosión acabe con el cono volcánico
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Formación de un pitón volcánico
Figura 5.27
Dique
Pitón volcánico
Volcán antiguo
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Shiprock, Nuevo México
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Actividad ígnea intrusiva
La mayor parte del magma se emplaza en las profundidades de la tierra
• Una vez enfriado y solidificado se denomina plutón
Naturaleza de los plutones• Forma - tabulares (como láminas) vs.
masivos• Orientación con respecto a la roca caja (que
les rodea)• Concordantes vs. discordantes
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Actividad ígnea intrusiva
Estructuras ígneas intrusivas• Dique – plutón tabular y discordante• Sill – plutón tabular y concordante (por
ejemplo, el sill de Palisades en Nueva York)• Lacolito
• Similar a los sills
• Masa lenticular o con forma de hongo
• Deforma los estratos superiores
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Estructuras ígneas
Figura 5.16 B
Dique
Pitones volcánicos
Lacolito
Batolito
B. Cristalización de plutones ígneos y erosión
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Un sill en el cañón del río Salt, Arizona
Figura 5.18
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Actividad ígnea intrusiva
Otra estructura ígnea intrusiva• Batolito
• El mayor cuerpo intrusivo
• Extensión de afloramiento mayor de 100 km2
(los cuerpos más pequeños de este tipo se denominan stocks)
• Con frecuencia forma los núcleos de las montañas
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Batolitos del margen
occidental de Norteamérica
Figura 5.19
Océano Pacífico
Batolito del sur de California
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Tectónica de placas y actividad ígnea
La distribución global de la actividad ígnea no es aleatoria
• La mayoría de los volcanes se sitúa dentro de las cuencas oceánicas o cerca de ellas
• Rocas basálticas = aparición en los océanos y en los continentes
• Rocas graníticas = aparición en los continentes
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Localizaciones de algunos de los principales volcanes de la
Tierra
Figura 5.20
Monte Unzen
Monte Santa Elena
Monte Mayon
Katmai «vallede las 10.000 fumarolas»
Islas Marianas
Islas Tonga
Isla de Pascua
Isla Decepción
Islas Galápagos
Islas Canarias
Islas Sandwich del Sur
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Tectónica de placas y actividad ígnea
Actividad ígnea en los bordes de placa• Puntos de expansión
• El mayor volumen de las rocas volcánicas se produce a lo largo del sistema de dorsales oceánicas
• Mecanismo de expansión• El fundido por descompresión del manto
aparece cuando la litosfera se separa• Se producen grandes cantidades de magma
basáltico
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Tectónica de placas y actividad ígnea
• Zonas de subducción• Aparecen conjuntamente con las fosas oceánicas
profundas• Fusión parcial de la placa que desciende y de las rocas de
la parte superior del manto• El magma que migra hacia arriba puede formar también
• Un archipiélago insular si está en el océano• Un arco volcánico si está en un margen continental
• Se las relaciona con la cuenca del océano Pacífico• La región que bordea el margen se conoce como
«Anillo de Fuego» • La mayoría de los volcanes explosivos del mundo
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Tectónica de placas y actividad ígnea
Actividad ígnea intraplaca• Aparece dentro de la tectónica de placas• Se relaciona con las plumas del manto• La región volcánica localizada en la placa
principal se denomina punto caliente• Genera magma basáltico en la corteza oceánica
(por ejemplo, Islandia y Hawaii)
• Genera magma granítico en la corteza continental (por ejemplo, Yellowstone Park)
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¿Pueden los volcanes cambiar el clima terrestre?
La premisa básica• Las erupciones explosivas emiten enormes
cantidades de gases y fragmentos de grano fino
• Ese material reflejará y filtrará una porción de la radiación solar incidente
Ejemplos pasados de que el vulcanismo afecta al clima
• Monte Tambora, Indonesia – 1815• Krakatos, Indonesia – 1883
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¿Pueden los volcanes cambiar el clima terrestre?
Tres ejemplos modernos• Monte Santa Elena, Washington - 1980• El Chinchón, México - 1815• Monte Pinatubo, Filipinas - 1991
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Final del Capítulo 5