Roca piroclástica


Las rocas piroclásticas (derivadas del griego: πῦρ , que significa fuego; y κλαστός , que significa roto) son rocas clásticas compuestas por fragmentos de roca producidos y expulsados ​​por erupciones volcánicas explosivas. Los fragmentos de roca individuales se conocen como piroclastos . Las rocas piroclásticas son un tipo de depósito volcánico , que son depósitos compuestos predominantemente por patículas volcánicas. [1] [2] Los depósitos piroclásticos 'freáticos' son una variedad de rocas piroclásticas que se forman a partir de explosiones de vapor volcánico y están completamente hechos de clastos accidentales. Los depósitos piroclásticos 'freatomagmáticos' se forman a partir de la interacción explosiva del magma con el agua subterránea. [3]

Científico del USGS examina bloques de piedra pómez en el borde de un flujo piroclástico del monte St. Helens
Rocas del Bishop Tuff , sin comprimir con piedra pómez a la izquierda; comprimido con fiamme a la derecha.
Vuelo a través de una pila de imágenes μCT de un lapillus del volcán Katla en Islandia . Encuentra el lugar: Playa cerca de Vik al final de la carretera 215. Adquisición realizada usando "CT Alpha" por "Procon X-Ray GmbH", Garbsen, Alemania. Resolución 11,2μm / Voxel , ancho aprox. 24 mm.
Representación 3D de la pila de imágenes de arriba, en partes transparentes. Partículas pesadas en rojo.

Las acumulaciones no consolidadas de piroclastos se describen como tefra . La tefra puede litificarse a una roca piroclástica por cementación o reacciones químicas como resultado del paso de gases calientes ( alteración fumarólica ) o aguas subterráneas (por ejemplo, alteración hidrotermal y diagénesis ) y entierro, o, si se emplaza a temperaturas tan altas que el Los piroclastos vidriosos blandos se pegan juntos en los puntos de contacto y se deforman: esto se conoce como soldadura . [4]

Uno de los tipos más espectaculares de depósito piroclástico es la ignimbrita , que es el depósito de una corriente de densidad piroclástica pómez que abraza el suelo (una suspensión caliente de piroclastos en gas que fluye rápidamente). Las ignimbritas pueden ser depósitos sueltos o roca sólida y pueden enterrar paisajes enteros. Una ignimbrita individual puede exceder los 1000 km 3 en volumen, puede cubrir 20,000 km 3 de tierra y puede exceder 1 km de espesor, por ejemplo, cuando está estancada dentro de una caldera volcánica.

Los piroclastos incluyen piroclastos juveniles derivados de magma frío, mezclados con piroclastos accidentales, que son fragmentos de roca rural . Los piroclastos de diferentes tamaños se clasifican (de menor a mayor) como ceniza volcánica , lapilli o bloques volcánicos (o, si muestran evidencia de haber estado calientes y fundidos durante el emplazamiento, bombas volcánicas ). Todos se consideran piroclásticos porque se formaron (fragmentaron) por explosividad volcánica, por ejemplo, durante descompresión explosiva, cizallamiento, decrepitación térmica o por desgaste y abrasión en un conducto volcánico, chorro volcánico o corriente de densidad piroclástica. [5]

Los piroclastos se transportan de dos formas principales: en penachos de erupción atmosférica, a partir de los cuales se asientan los piroclastos para formar capas de caída piroclásticas que cubren la topografía , y por corrientes de densidad piroclástica (PDC) (incluidos los flujos piroclásticos y las oleadas piroclásticas ), [6] a partir de las cuales se originan los piroclásticos. depositados como depósitos de corrientes piroclásticas de densidad, que tienden a espesarse y engrosarse en los valles, y delgados y finos sobre los altos topográficos.

Durante las erupciones plinianas , la piedra pómez y la ceniza se forman cuando el magma silícico espumoso se fragmenta en el conducto volcánico, debido a la rápida cizalladura impulsada por la descompresión y el crecimiento de burbujas microscópicas. Luego, los piroclastos son arrastrados con gases calientes para formar un chorro supersónico que sale del volcán, mezcla y calienta el aire atmosférico frío para formar una columna de erupción vigorosamente flotante que se eleva varios kilómetros hacia la estratosfera y causa peligros para la aviación . [7] Las partículas caen de las plumas de las erupciones atmosféricas y se acumulan como capas en el suelo, que se describen como depósitos de lluvia radiactiva. [8]

Las corrientes de densidad piroclástica surgen cuando la mezcla de piroclastos calientes y gases es más densa que la atmósfera y, por lo tanto, en lugar de elevarse con fuerza, se extiende por el paisaje. Son uno de los mayores peligros en un volcán, y pueden estar 'completamente diluidos' (nubes de cenizas diluidas y turbulentas, hasta sus niveles más bajos) o 'a base de fluidos granulares' (los niveles más bajos comprenden una dispersión concentrada de piroclastos interactuando y gas parcialmente atrapado). [9] Los primeros tipos a veces se denominan oleadas piroclásticas (aunque pueden ser sostenidas en lugar de "oleadas") y las partes inferiores de las últimas a veces se denominan flujos piroclásticos (estos, también, pueden ser sostenidos y casi estables o crecientes). A medida que viajan, las corrientes de densidad piroclástica depositan partículas en el suelo y arrastran aire atmosférico frío, que luego se calienta y se expande térmicamente. [10] Cuando la densidad de la corriente se diluye lo suficiente como para elevarse, se eleva a la atmósfera como una 'pluma de fénix' [11] (o 'pluma de co-PDC'). [12] Estas plumas de fénix depositan típicamente capas delgadas de ceniza que pueden contener pequeñas bolitas de ceniza fina agregada. [13]

Las erupciones hawaianas como las de Kilauea producen un chorro de gotas calientes y coágulos de magma suspendidos en gas, dirigido hacia arriba; esto se llama fuente de lava [14] o 'fuente de fuego'. [15] Si son suficientemente calientes y líquidas cuando aterrizan, las gotas calientes y los coágulos de magma pueden aglutinarse para formar 'salpicaduras' ('aglutinar'), o fusionarse completamente para formar un flujo de lava clastogénico . [14] [15]

  • Dióxido de silicio
  • Hialoclastita  : una acumulación o brecha volcánica
  • Peperita  : roca sedimentaria que contiene fragmentos de material ígneo más joven.
  • Scoria  - Roca volcánica vesicular oscura

  1. ^ Fisher, Richard V. (1961). "Propuesta de clasificación de sedimentos y rocas volcánicas". Boletín de la Sociedad Geológica de América . 72 (9): 1409. Código Bibliográfico : 1961GSAB ... 72.1409F . doi : 10.1130 / 0016-7606 (1961) 72 [1409: PCOVSA] 2.0.CO; 2 .
  2. ^ Fisher, Richard V .; Schmincke, H.-U. (1984). Rocas piroclásticas . Berlín: Springer-Verlag. ISBN 3540127569.
  3. ^ Fisher , 1961 , pág. 1409.
  4. ^ Schmincke, Hans-Ulrich (2003). Vulcanismo . Berlín: Springer. pag. 138. ISBN 9783540436508.
  5. ^ Heiken, G. y Wohletz, K., 1985 Volcanic Ash , University of California Press; págs. 246.
  6. ^ Philpotts y Ague 2009 , p. 73.
  7. ^ Schmincke 2003 , págs. 155-176.
  8. ^ Fisher, Schmincke y 19084 , p. 8.
  9. ^ Breard, Eric CP; Lube, Gert (enero de 2017). "Dentro de las corrientes de densidad piroclásticas - descubriendo la enigmática estructura del flujo y el comportamiento del transporte en experimentos a gran escala". Letras de Ciencias de la Tierra y Planetarias . 458 : 22–36. Bibcode : 2017E y PSL.458 ... 22B . doi : 10.1016 / j.epsl.2016.10.016 .
  10. ^ Schmincke 2004 , págs. 177-208.
  11. ^ Sulpizio, Roberto; Dellino, Pierfrancesco (2008). "Capítulo 2 Sedimentología, mecanismos deposicionales y comportamiento pulsante de corrientes de densidad piroclástica". Desarrollos en Vulcanología . 10 : 57–96. doi : 10.1016 / S1871-644X (07) 00002-2 . ISBN 9780444531650.
  12. ^ Engwell, S .; Eychenne, J. (2016). "Contribución de la ceniza fina a la atmósfera de las plumas asociadas con corrientes de densidad piroclástica" (PDF) . Ceniza volcánica : 67–85. doi : 10.1016 / B978-0-08-100405-0.00007-0 . ISBN 9780081004050.
  13. ^ Colombier, Mathieu; Mueller, Sebastian B .; Kueppers, Ulrich; Scheu, Bettina; Delmelle, Pierre; Cimarelli, Corrado; Cronin, Shane J .; Brown, Richard J .; Tost, Manuela; Dingwell, Donald B. (julio de 2019). "Diversidad de concentraciones de sales solubles en agregados de cenizas volcánicas de una variedad de tipos de erupciones y depósitos" (PDF) . Boletín de Vulcanología . 81 (7): 39. Bibcode : 2019BVol ... 81 ... 39C . doi : 10.1007 / s00445-019-1302-0 . S2CID  195240304 .
  14. ^ a b Macdonald, Gordon A .; Abbott, Agatin T .; Peterson, Frank L. (1983). Volcanes en el mar: la geología de Hawaii (2ª ed.). Honolulu: Prensa de la Universidad de Hawaii. págs. 6, 9, 96–97. ISBN 0824808320.
  15. ^ a b Allaby, Michael, ed. (2013). "Fuente de fuego". Un diccionario de geología y ciencias de la tierra (Cuarta ed.). Prensa de la Universidad de Oxford. ISBN 9780199653065.

Otra lectura

  • Blatt, Harvey y Robert J. Tracy (1996) Petrología: ígnea, sedimentaria y metamórfica , WHW Freeman & Company; 2ª ed., Págs. 26-29; ISBN  0-7167-2438-3
  • Branney, MJ, Brown, RJ y Calder, E. (2020) Pyroclastic Rocks. En: Elias, S. y Alderton D. (eds) Encyclopedia of Geology. 2ª Edición. Elsevier. ISBN  9780081029084