Ceniza volcánica
La ceniza volcánica consiste en fragmentos de roca, cristales minerales y vidrio volcánico , creados durante las erupciones volcánicas y que miden menos de 2 mm (0.079 pulgadas) de diámetro. [1] El término ceniza volcánica también se utiliza con frecuencia para referirse a todos los productos de erupción explosiva (correctamente denominados tefra ), incluidas las partículas de más de 2 mm. La ceniza volcánica se forma durante erupciones volcánicas explosivas cuando los gases disueltos en el magma expandirse y escapar violentamente a la atmósfera. La fuerza de los gases rompe el magma y lo impulsa a la atmósfera, donde se solidifica en fragmentos de roca volcánica y vidrio. La ceniza también se produce cuando el magma entra en contacto con el agua durante las erupciones freatomagmáticas , lo que hace que el agua se convierta explosivamente en vapor y provoque la rotura del magma. Una vez en el aire, las cenizas son transportadas por el viento a miles de kilómetros de distancia.
Debido a su amplia dispersión, las cenizas pueden tener varios impactos en la sociedad, incluida la salud humana y animal, la interrupción de la aviación, la interrupción de la infraestructura crítica (por ejemplo, sistemas de suministro de energía eléctrica, telecomunicaciones, redes de agua y aguas residuales, transporte), industrias primarias (por ejemplo, agricultura), edificios y estructuras.
La ceniza volcánica se forma durante erupciones volcánicas explosivas y erupciones freatomagmáticas, [2] y también puede formarse durante el transporte en corrientes de densidad piroclásticas. [3]
Las erupciones explosivas ocurren cuando el magma se descomprime a medida que asciende, lo que permite que los volátiles disueltos (principalmente agua y dióxido de carbono ) se disuelvan en burbujas de gas. [4] A medida que se nuclean más burbujas, se produce una espuma que disminuye la densidad del magma y lo acelera por el conducto. La fragmentación ocurre cuando las burbujas ocupan ~ 70 a 80% en volumen de la mezcla en erupción. [5] Cuando se produce la fragmentación, las burbujas que se expanden violentamente desgarran el magma en fragmentos que son expulsados a la atmósfera.donde se solidifican en partículas de ceniza. La fragmentación es un proceso muy eficiente de formación de cenizas y es capaz de generar cenizas muy finas incluso sin la adición de agua. [6]
La ceniza volcánica también se produce durante las erupciones freatomagmáticas. Durante estas erupciones, la fragmentación se produce cuando el magma entra en contacto con cuerpos de agua (como el mar, lagos y marismas), agua subterránea, nieve o hielo. A medida que el magma, que está significativamente más caliente que el punto de ebullición del agua, entra en contacto con el agua, se forma una película de vapor aislante ( efecto Leidenfrost ). [7] Con el tiempo, esta película de vapor colapsará y provocará un acoplamiento directo del agua fría y el magma caliente. Esto aumenta la transferencia de calor que conduce a la rápida expansión del agua y la fragmentación del magma en pequeñas partículas que posteriormente son expulsadas del respiradero volcánico. La fragmentación provoca un aumento en el área de contacto entre el magma y el agua creando un mecanismo de retroalimentación, [7] conduciendo a una mayor fragmentación y producción de partículas finas de ceniza.
Las corrientes de densidad piroclástica también pueden producir partículas de ceniza. Estos se producen típicamente por el colapso del domo de lava o el colapso de la columna de erupción . [8] Dentro de las corrientes de densidad piroclásticas, la abrasión de partículas ocurre cuando las partículas interactúan entre sí, lo que resulta en una reducción del tamaño de grano y la producción de partículas de ceniza de grano fino. Además, se pueden producir cenizas durante la fragmentación secundaria de fragmentos de piedra pómez, debido a la conservación del calor dentro del flujo. [9] Estos procesos producen grandes cantidades de cenizas de grano muy fino que se eliminan de las corrientes de densidad piroclásticas en penachos de cenizas de co-ignimbrita.
