Un estratovolcán , también conocido como volcán compuesto , es un volcán cónico formado por muchas capas (estratos) de lava endurecida y tefra . [1] A diferencia de los volcanes en escudo , los estratovolcanes se caracterizan por un perfil escarpado con un cráter en la cima e intervalos periódicos de erupciones explosivas y erupciones efusivas , aunque algunos tienen cráteres colapsados en la cima llamados calderas . La lava que fluye de los estratovolcanes generalmente se enfría y se endurece antes de extenderse mucho, debido a su alta viscosidad. El magma que forma esta lava es a menudo félsico., con niveles de sílice altos a intermedios (como en riolita , dacita o andesita ), con cantidades menores de magma máfico menos viscoso . [2] Los flujos extensos de lava félsica son poco comunes, pero han viajado hasta 15 km (9,3 millas). [3]
Los estratovolcanes a veces se denominan "volcanes compuestos" debido a su estructura estratificada compuesta construida a partir de efusiones secuenciales de materiales erupcionados. Se encuentran entre los tipos de volcanes más comunes, en contraste con los volcanes en escudo menos comunes. [4] Dos ejemplos famosos de estratovolcanes son el Krakatoa en Indonesia , conocido por su catastrófica erupción en 1883 , y el Vesubio en Italia , cuya catastrófica erupción en el 79 d.C. sepultó las ciudades romanas de Pompeya y Herculano . Ambas erupciones se cobraron miles de vidas. En los tiempos modernos, Mount St. Helens en el estado de Washington , EE. UU. Y Mount Pinatubo en Filipinas han estallado catastróficamente, pero con menos muertes.
La posible existencia de estratovolcanes en otros cuerpos terrestres del Sistema Solar no se ha demostrado de manera concluyente. [5] Una posible excepción es la existencia de algunos macizos aislados en Marte, por ejemplo el Zephyria Tholus. [6]
Creación
Los estratovolcanes son comunes en las zonas de subducción , formando cadenas y agrupaciones a lo largo de los límites de las placas tectónicas donde la corteza oceánica se dibuja debajo de la corteza continental (vulcanismo de arco continental, por ejemplo , Cordillera de las Cascadas , Andes , Campania ) u otra placa oceánica ( vulcanismo de arco insular , por ejemplo , Japón , Filipinas , Islas Aleutianas ). El magma que forma los estratovolcanes se eleva cuando el agua atrapada tanto en minerales hidratados como en la roca de basalto porosa de la corteza oceánica superior se libera en la roca del manto de la astenosfera por encima de la losa oceánica que se hunde. [7] La liberación de agua de los minerales hidratados se denomina "deshidratación" y ocurre a presiones y temperaturas específicas para cada mineral, a medida que la placa desciende a mayores profundidades. [8] El agua liberada de la roca reduce el punto de fusión de la roca del manto suprayacente, que luego sufre un derretimiento parcial y se eleva debido a su densidad más ligera en relación con la roca del manto circundante, y se acumula temporalmente en la base de la litosfera . El magma luego asciende a través de la corteza , incorporando roca de la corteza rica en sílice, lo que lleva a una composición intermedia final . Cuando el magma se acerca a la superficie superior, se acumula en una cámara de magma dentro de la corteza debajo del estratovolcán. [7]
Los procesos que desencadenan la erupción final siguen siendo una cuestión de investigación. Los posibles mecanismos incluyen: [9] [10]
- Diferenciación de magma, en la que el magma más ligero y más rico en sílice y los volátiles como el agua, los halógenos y el dióxido de azufre se acumulan en la parte superior de la cámara de magma. Esto puede aumentar drásticamente las presiones. [11]
- Cristalización fraccionada del magma. Cuando los minerales anhidros como el feldespato cristalizan fuera del magma, esto concentra los volátiles en el líquido restante, lo que puede llevar a una segunda ebullición que hace que una fase gaseosa (dióxido de carbono o agua) se separe del magma líquido y aumente la presión de la cámara de magma. [12]
- Inyección de magma fresco en la cámara de magma, que mezcla y calienta el magma más frío ya presente. Esto podría hacer que los volátiles salgan de la solución y reducir la densidad del magma más frío, lo que aumenta la presión. Existe evidencia considerable de mezcla de magma justo antes de muchas erupciones, incluidos cristales de olivino ricos en magnesio en lava silícica recién erupcionada que no muestran borde de reacción. Esto es posible solo si la lava entró en erupción inmediatamente después de la mezcla, ya que el olivino reacciona rápidamente con el magma silícico para formar un borde de piroxeno. [13]
- Fusión progresiva del country rock circundante . [14]
Estos desencadenantes internos pueden ser modificados por desencadenantes externos como el colapso del sector , terremotos o interacciones con las aguas subterráneas . Algunos de estos disparadores funcionan solo en condiciones limitadas. Por ejemplo, el colapso del sector (donde parte del flanco de un volcán colapsa en un deslizamiento de tierra masivo) puede desencadenar la erupción solo de una cámara de magma muy poco profunda. La diferenciación de magma y la expansión térmica también son ineficaces como desencadenantes de erupciones de cámaras de magma profundas. [14]
Cualquiera que sea el mecanismo preciso, la presión en la cámara de magma aumenta hasta un punto crítico donde el techo de la cámara de magma se fractura y el contenido de la cámara de magma tiene un camino hacia la superficie a través del cual erupcionar.
Peligros
En la historia registrada , las erupciones explosivas en los volcanes de la zona de subducción (límite convergente) han representado el mayor peligro para las civilizaciones. [15] Los estratovolcanes de la zona de subducción, como el monte St. Helens , el monte Etna y el monte Pinatubo , suelen entrar en erupción con una fuerza explosiva: el magma es demasiado rígido para permitir un escape fácil de los gases volcánicos. Como consecuencia, las tremendas presiones internas de los gases volcánicos atrapados permanecen y se entremezclan en el magma pastoso. Tras la ruptura del respiradero y la apertura del cráter, el magma se desgasifica explosivamente. El magma y los gases salen disparados a gran velocidad y con toda su fuerza. [15]
Desde 1600 d.C. , casi 300.000 personas han muerto por erupciones volcánicas. [15] La mayoría de las muertes fueron causadas por flujos piroclásticos y lahares , peligros mortales que a menudo acompañan a las erupciones explosivas de los estratovolcanes de la zona de subducción. Los flujos piroclásticos son mezclas rápidas, parecidas a avalanchas, que barren el suelo e incandescentes de escombros volcánicos calientes, ceniza fina, lava fragmentada y gases sobrecalentados que pueden viajar a velocidades superiores a 160 km / h (100 mph). Alrededor de 30.000 personas murieron por los flujos piroclásticos durante la erupción de 1902 del Monte Pelée en la isla de Martinica en el Caribe. [15] De marzo a abril de 1982, tres erupciones explosivas de El Chichón en el estado de Chiapas en el sureste de México, causaron el peor desastre volcánico en la historia de ese país. Las aldeas dentro de los 8 km (5 millas) del volcán fueron destruidas por flujos piroclásticos, matando a más de 2,000 personas. [15]
Dos volcanes de la década que entraron en erupción en 1991 proporcionan ejemplos de peligros de estratovolcán. El 15 de junio, el monte Pinatubo arrojó una nube de ceniza a 40 km (25 millas) en el aire y produjo enormes oleadas piroclásticas e inundaciones lahar que devastaron una gran área alrededor del volcán. Pinatubo, ubicado en Luzón central a solo 90 km (56 millas) al oeste-noroeste de Manila , había estado inactivo durante 6 siglos antes de la erupción de 1991, que se ubica como una de las erupciones más grandes del siglo XX. [15] También en 1991, el volcán Unzen de Japón , ubicado en la isla de Kyushu a unos 40 km (25 millas) al este de Nagasaki, despertó de su letargo de 200 años para producir una nueva cúpula de lava en su cima. A partir de junio, el colapso repetido de esta cúpula en erupción generó flujos de ceniza que descendieron por las laderas de la montaña a velocidades de hasta 200 km / h (120 mph). Unzen es uno de los más de 75 volcanes activos en Japón; una erupción en 1792 mató a más de 15.000 personas, el peor desastre volcánico en la historia de la nación. [15]
La erupción del Vesubio en 79 ahogó por completo las antiguas ciudades cercanas de Pompeya y Herculano con espesos depósitos de oleadas piroclásticas y flujos de lava . Aunque se estima que el número de muertos se mantiene entre 13.000 y 26.000, el número exacto aún no está claro. El Vesubio es reconocido como uno de los volcanes más peligrosos, debido a su capacidad para poderosas erupciones explosivas combinadas con la alta densidad de población del área metropolitana de Nápoles circundante (con un total de aproximadamente 3,6 millones de habitantes).
Ceniza
Además de afectar posiblemente al clima, las nubes volcánicas de erupciones explosivas también representan un grave peligro para la seguridad de la aviación. [15] Por ejemplo, durante la erupción de Galunggung en 1982 en Java , el vuelo 9 de British Airways voló hacia la nube de cenizas, sufriendo una falla temporal del motor y daños estructurales. Durante las últimas dos décadas, más de 60 aviones, en su mayoría aviones comerciales, han sido dañados por encuentros en vuelo con cenizas volcánicas. Algunos de estos encuentros han provocado la pérdida de potencia de todos los motores, lo que ha requerido aterrizajes de emergencia. Afortunadamente, hasta la fecha no se han producido accidentes debido a que aviones a reacción volaran hacia cenizas volcánicas. [15] Las cenizas son una amenaza para la salud cuando se inhalan y las cenizas también son una amenaza para la propiedad con suficiente acumulación. Una acumulación de 30 cm (12 pulgadas) es suficiente para que la mayoría de los edificios se derrumben. [ cita requerida ] Las densas nubes de ceniza volcánica caliente, causadas por el colapso de una columna eruptiva o por ser expulsadas lateralmente del colapso parcial de un edificio volcánico o un domo de lava durante erupciones explosivas, pueden generar flujos piroclásticos devastadores o oleadas, que pueden barrer de todo a su paso.
Lava
Los flujos de lava de los estratovolcanes generalmente no son una amenaza significativa para los humanos y los animales porque la lava altamente viscosa se mueve lo suficientemente lento como para que todos huyan del camino del flujo. Los flujos de lava son más una amenaza para la propiedad. Sin embargo, no todos los estratovolcanes hacen erupción de lava viscosa y pegajosa. Nyiragongo es muy peligroso porque su magma tiene un contenido de sílice inusualmente bajo, lo que lo hace bastante fluido. Las lavas fluidas se asocian típicamente con la formación de volcanes de escudo ancho como los de Hawai, pero Nyiragongo tiene pendientes muy empinadas por las que la lava puede fluir a una velocidad de hasta 100 km / h (60 mph). Los flujos de lava podrían derretir el hielo y los glaciares que se acumularon en el cráter del volcán y las laderas superiores, generando flujos masivos de lahar . En raras ocasiones, la lava generalmente fluida también podría generar fuentes de lava masivas, mientras que la lava de viscosidad más espesa puede solidificarse dentro del respiradero, creando un bloque que puede resultar en erupciones altamente explosivas.
Bombas volcánicas
Las bombas volcánicas son rocas ígneas extrusivas que van desde el tamaño de libros hasta automóviles pequeños, que son expulsados explosivamente de los estratovolcanes durante sus fases eruptivas climáticas. Estas "bombas" pueden viajar a más de 20 km (12 millas) del volcán y presentan un riesgo para los edificios y los seres vivos mientras disparan a velocidades muy altas (cientos de kilómetros / millas por hora) a través del aire. La mayoría de las bombas no explotan por sí mismas al impactar, sino que llevan suficiente fuerza como para tener efectos destructivos como si explotaran.
Lahar
Los lahares (de un término javanés para corrientes de lodo volcánico) son mezclas de escombros volcánicos y agua. Los lahares generalmente provienen de dos fuentes: la lluvia o el derretimiento de la nieve y el hielo por elementos volcánicos calientes, como la lava. Dependiendo de la proporción y la temperatura del agua con respecto al material volcánico, los lahares pueden variar desde flujos espesos y pegajosos que tienen la consistencia del concreto húmedo hasta inundaciones espesas y espesas. [15] A medida que los lahares descienden por las empinadas laderas de los estratovolcanes, tienen la fuerza y la velocidad para aplanar o ahogar todo a su paso. Las nubes de ceniza caliente, los flujos de lava y las oleadas piroclásticas expulsadas durante la erupción del Nevado del Ruiz en Colombia en 1985 derritieron la nieve y el hielo en la cima del volcán alto andino de 5.321 m (17.457 pies). El lahar resultante inundó la ciudad de Armero y los asentamientos cercanos, matando a 25.000 personas. [15]
Efectos sobre el clima y la atmósfera
Según los ejemplos anteriores, si bien las erupciones de Unzen han causado muertes y daños locales considerables en el pasado histórico, el impacto de la erupción del monte Pinatubo en junio de 1991 fue global. Se registraron temperaturas ligeramente más frías de lo habitual en todo el mundo, con atardeceres brillantes y amaneceres intensos atribuidos a las partículas ; esta erupción elevó partículas a lo alto de la estratosfera . Los aerosoles que se formaron a partir del dióxido de azufre (SO 2 ), dióxido de carbono (CO 2 ) y otros gases se dispersaron por todo el mundo. La masa de SO 2 en esta nube, alrededor de 22 millones de toneladas, combinada con agua (tanto de origen volcánico como atmosférico) formó gotas de ácido sulfúrico, bloqueando una porción de la luz solar para que no llegara a la troposfera y al suelo. Se cree que el enfriamiento en algunas regiones fue de hasta 0,5 ° C (0,9 ° F). [15] Una erupción del tamaño del Monte Pinatubo tiende a afectar el clima durante algunos años; el material inyectado en la estratosfera cae gradualmente a la troposfera , donde es arrastrado por la lluvia y la precipitación de nubes.
Un fenómeno similar, pero extraordinariamente más poderoso, ocurrió en la cataclísmica erupción del monte Tambora en abril de 1815 en la isla de Sumbawa en Indonesia . La erupción del monte Tambora es reconocida como la erupción más poderosa de la historia registrada. Su nube de erupción redujo las temperaturas globales hasta en 3,5 ° C (6,3 ° F). [15] En el año siguiente a la erupción, la mayor parte del hemisferio norte experimentó temperaturas mucho más frías durante el verano. En partes de Europa, Asia, África y América del Norte, 1816 fue conocido como el " Año sin verano ", lo que provocó una considerable crisis agrícola y una breve pero amarga hambruna, que generó una serie de angustias en gran parte de los continentes afectados.
Lista
Ver también
- Cono de ceniza : una colina cónica empinada de fragmentos piroclásticos sueltos alrededor de un respiradero volcánico
- Formación de montañas : los procesos geológicos que subyacen a la formación de montañas.
- Orogenia - La formación de cadenas montañosas.
- Escudo piroclástico : volcán en escudo formado principalmente por erupciones piroclásticas y altamente explosivas
Referencias
- ^
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