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Un volcán es una ruptura en la corteza de un objeto de masa planetaria , como la Tierra , que permite que la lava caliente , la ceniza volcánica y los gases escapen de una cámara de magma debajo de la superficie.

En la Tierra, volcanes más a menudo se encuentran donde las placas tectónicas se divergentes o convergentes , y la mayoría se encuentran bajo el agua. Por ejemplo, una cordillera oceánica , como la Cordillera del Atlántico Medio , tiene volcanes causados ​​por placas tectónicas divergentes, mientras que el Anillo de Fuego del Pacífico tiene volcanes causados ​​por placas tectónicas convergentes. Los volcanes también pueden formarse donde hay estiramiento y adelgazamiento de las placas de la corteza, como en el Rift de África Oriental y el campo volcánico Wells Gray-Clearwater y el Rift del Río Grande en América del Norte. Se ha postulado que el vulcanismo fuera de los límites de las placas surge de la surgenciadiapiros desde el límite entre el núcleo y el manto , a 3.000 kilómetros (1.900 millas) de profundidad en la Tierra. Esto da como resultado un vulcanismo de puntos calientes , del cual el punto caliente de Hawai es un ejemplo. Los volcanes generalmente no se crean donde dos placas tectónicas se deslizan una sobre la otra.

Volcán Sabancaya en erupción, Perú en 2017
Cordillera volcánica de Apaneca en El Salvador . El país alberga 170 volcanes, 23 que están activos, incluidas dos calderas , una de las cuales es un supervolcán . El Salvador se ha ganado los epítetos de cariño La Tierra de Soberbios Volcanes , (La tierra de los volcanes magníficos).

Las grandes erupciones pueden afectar la temperatura atmosférica, ya que las cenizas y las gotas de ácido sulfúrico oscurecen el Sol y enfrían la troposfera de la Tierra . Históricamente, las grandes erupciones volcánicas han sido seguidas por inviernos volcánicos que han causado hambrunas catastróficas.

Una erupción del Monte Pinatubo el 12 de junio de 1991, tres días antes de su erupción climática.
Fuente de lava que brota de un cono volcánico en Hawai, 1983
Vista aérea de Barren Island, Islas Andaman , India , durante una erupción en 1995. Es el único volcán activo en el sur de Asia.
Imagen de satélite del monte Shasta en California, enero de 2014

Etimología

La palabra volcán se deriva del nombre de Vulcano , una isla volcánica en las Islas Eolias de Italia cuyo nombre a su vez proviene de Vulcano , el dios del fuego en la mitología romana . [1] El estudio de los volcanes se llama vulcanología , a veces se escribe vulcanología . [2]

Placas tectónicas

Mapa que muestra los límites de las placas divergentes (cordilleras oceánicas) y los volcanes subaéreos recientes (principalmente en los límites convergentes)

Según la teoría de la tectónica de placas, la litosfera de la Tierra , su capa exterior rígida, se divide en dieciséis placas más grandes y varias placas más pequeñas. Estos están en cámara lenta, debido a la convección en el manto dúctil subyacente , y la mayor parte de la actividad volcánica en la Tierra tiene lugar a lo largo de los límites de las placas, donde las placas convergen (y la litosfera se está destruyendo) o divergen (y se está creando una nueva litosfera). [3]

Límites de placa divergentes

En las dorsales oceánicas , dos placas tectónicas divergen una de la otra a medida que la roca del manto caliente se arrastra hacia arriba debajo de la corteza oceánica adelgazada . La disminución de la presión en la roca del manto ascendente conduce a la expansión adiabática y al derretimiento parcial de la roca, lo que provoca vulcanismo y crea una nueva corteza oceánica. La mayoría de los límites de placas divergentes se encuentran en el fondo de los océanos, por lo que la mayor parte de la actividad volcánica en la Tierra es submarina y forma un nuevo lecho marino . Los fumadores negros (también conocidos como respiraderos de aguas profundas) son evidencia de este tipo de actividad volcánica. Donde la dorsal oceánica está sobre el nivel del mar, se forman islas volcánicas, comoIslandia . [4]

Límites de placa convergente

Las zonas de subducción son lugares donde chocan dos placas, generalmente una placa oceánica y una placa continental. La placa oceánica se subduce (se sumerge debajo de la placa continental), formando una fosa oceánica profunda cerca de la costa. En un proceso llamado fusión de flujo , el agua liberada de la placa de subducción reduce la temperatura de fusión de la cuña del manto suprayacente, creando así magma . Este magma tiende a ser extremadamente viscoso debido a su alto contenido de sílice , por lo que a menudo no llega a la superficie, pero se enfría y solidifica en profundidad . Sin embargo, cuando llega a la superficie, se forma un volcán. Por lo tanto, las zonas de subducción están bordeadas por cadenas de volcanes llamados arcos volcánicos.. Ejemplos típicos son los volcanes del Anillo de Fuego del Pacífico , como los Volcanes Cascade o el Archipiélago Japonés , o el Arco de la Sonda de Indonesia . [5]

Puntos calientes

Los puntos calientes son áreas volcánicas que se cree que están formadas por plumas del manto , que se supone que son columnas de material caliente que se elevan desde el límite entre el núcleo y el manto. Al igual que con las dorsales oceánicas, la roca del manto ascendente experimenta un deshielo por descompresión que genera grandes volúmenes de magma. Debido a que las placas tectónicas se mueven a través de las plumas del manto, cada volcán se vuelve inactivo a medida que se aleja de la columna y se crean nuevos volcanes donde la placa avanza sobre la columna. Se cree que las islas hawaianas se formaron de tal manera, al igual que la llanura del río Snake , siendo la caldera de Yellowstone la parte de la placa de América del Norte que se encuentra actualmente sobre el punto de acceso de Yellowstone . [6]Sin embargo, la hipótesis de la pluma del manto ha sido cuestionada. [7]

Rifting continental

El afloramiento sostenido de la roca del manto caliente puede desarrollarse bajo el interior de un continente y provocar fisuras. Las primeras etapas del rifting se caracterizan por la inundación de basaltos y pueden progresar hasta el punto en que una placa tectónica se divide por completo. [8] [9] Entonces se desarrolla un límite de placa divergente entre las dos mitades de la placa partida. Sin embargo, las grietas a menudo no logran dividir completamente la litosfera continental (como en un aulacógeno ), y las fallas se caracterizan por volcanes que hacen erupción de lava alcalina o carbonatitas inusuales . Los ejemplos incluyen los volcanes del Rift de África Oriental . [10]

Características volcánicas

El respiradero de la fisura Lakagigar en Islandia , la fuente de la mayor alteración climática mundial de 1783-1784 , tiene una cadena de conos volcánicos a lo largo de su longitud.
Skjaldbreiður , un volcán en escudo cuyo nombre significa "escudo ancho"

La percepción más común de un volcán es la de una montaña cónica , arrojando lava y gases venenosos desde un cráter en su cima; sin embargo, esto describe solo uno de los muchos tipos de volcanes. Las características de los volcanes son mucho más complicadas y su estructura y comportamiento dependen de varios factores. Algunos volcanes tienen picos escarpados formados por domos de lava en lugar de un cráter en la cima, mientras que otros tienen características del paisaje como mesetas masivas . Los respiraderos que emiten material volcánico (incluidas lava y cenizas ) y gases (principalmente vapor y gases magmáticos ) pueden desarrollarse en cualquier parte delforma de relieve y puede dar lugar a conos más pequeños como Puʻu ʻŌʻō en un flanco del Kilauea de Hawai . Otros tipos de volcanes incluyen criovolcanes (o volcanes de hielo), particularmente en algunas lunas de Júpiter , Saturno y Neptuno ; y volcanes de lodo , que son formaciones a menudo no asociadas con actividad magmática conocida. Los volcanes de lodo activos tienden a tener temperaturas mucho más bajas que las de los volcanes ígneos, excepto cuando el volcán de lodo es en realidad un respiradero de un volcán ígneo.

Ventilaciones de fisuras

Los respiraderos de fisuras volcánicas son fracturas planas y lineales a través de las cuales emerge lava .

Volcanes en escudo

Los volcanes en escudo, llamados así por sus perfiles anchos en forma de escudo, se forman por la erupción de lava de baja viscosidad que puede fluir a gran distancia de un respiradero. Por lo general, no explotan catastróficamente, pero se caracterizan por erupciones efusivas relativamente suaves . Dado que el magma de baja viscosidad es típicamente bajo en sílice, los volcanes en escudo son más comunes en entornos oceánicos que continentales. La cadena volcánica hawaiana es una serie de conos de escudo, y también son comunes en Islandia .

Domos de lava

Las cúpulas de lava se construyen mediante lentas erupciones de lava muy viscosa. A veces se forman dentro del cráter de una erupción volcánica anterior, como en el caso del monte St. Helens , pero también pueden formarse de forma independiente, como en el caso del pico Lassen . Como los estratovolcanes, pueden producir erupciones explosivas violentas, pero la lava generalmente no fluye lejos del respiradero de origen.

Criptodomios

Los criptodomos se forman cuando la lava viscosa se fuerza hacia arriba y hace que la superficie se abulte. La erupción del monte St. Helens en 1980 fue un ejemplo; La lava debajo de la superficie de la montaña creó un bulto hacia arriba, que luego colapsó por el lado norte de la montaña.

Conos de ceniza

Volcán Izalco , el volcán más joven de El Salvador. Izalco entró en erupción casi continuamente desde 1770 (cuando se formó) hasta 1958, lo que le valió el sobrenombre de "Faro del Pacífico".

Los conos de ceniza son el resultado de erupciones principalmente de pequeños trozos de escoria y piroclásticos (ambos se parecen a las cenizas, de ahí el nombre de este tipo de volcán) que se acumulan alrededor del respiradero. Estas pueden ser erupciones de duración relativamente corta que producen una colina en forma de cono de unos 30 a 400 metros (98 a 1312 pies) de altura. La mayoría de los conos de ceniza entran en erupción solo una vez . Los conos de ceniza pueden formarse como respiraderos en los flancos de los volcanes más grandes o pueden aparecer por sí solos. Parícutin en México y Sunset Crater en Arizona son ejemplos de conos de ceniza. En Nuevo México , Caja del Río es un campo volcánico de más de 60 conos de ceniza.

Basado en imágenes de satélite, se sugirió que los conos de ceniza también podrían ocurrir en otros cuerpos terrestres en el Sistema Solar; en la superficie de Marte y la Luna. [11] [12] [13] [14]

Estratovolcanes (volcanes compuestos)

Sección transversal a través de un estratovolcán (la escala vertical es exagerada) :
  1. Gran cámara de magma
  2. Base
  3. Tubo de conducción)
  4. Base
  5. Umbral
  6. Dique
  7. Capas de ceniza emitidas por el volcán
  8. Flanco
  9. Capas de lava emitidas por el volcán
  10. Garganta
  11. Cono parasitario
  12. Flujo de lava
  13. Respiradero
  14. Cráter
  15. Nube de ceniza

Los estratovolcanes (volcanes compuestos) son altas montañas cónicas compuestas por coladas de lava y tefra en capas alternas, los estratos que dan origen al nombre. Los estratovolcanes también se conocen como volcanes compuestos porque se crean a partir de múltiples estructuras durante diferentes tipos de erupciones. Los ejemplos clásicos incluyen el monte Fuji en Japón, el volcán Mayon en Filipinas y el monte Vesubio y Stromboli en Italia.

La ceniza producida por la erupción explosiva de estratovolcanes ha representado históricamente el mayor peligro volcánico para las civilizaciones. Las lavas de los estratovolcanes son más altas en sílice y, por lo tanto, mucho más viscosas que las lavas de los volcanes en escudo. Las lavas con alto contenido de sílice también tienden a contener más gas disuelto. La combinación es letal, provocando erupciones explosivas que producen grandes cantidades de ceniza, así como oleadas piroclásticas como la que destruyó la ciudad de Saint-Pierre en Martinica en 1902. Los estratovolcanes también son más empinados que los volcanes escudo, con pendientes de 30 a 35 ° en comparación con pendientes generalmente de 5 a 10 °, y sus tefra sueltas son material para lahares peligrosos. [15] Los trozos grandes de tefra se denominan bombas volcánicas . Las bombas grandes pueden medir más de 4 pies (1,2 metros) de ancho y pesar varias toneladas. [dieciséis]

Supervolcanes

Un supervolcán es un volcán que ha experimentado una o más erupciones que produjeron más de 1.000 kilómetros cúbicos (240 millas cúbicas) de depósitos volcánicos en un solo evento explosivo. [17] Tales erupciones ocurren cuando una cámara de magma muy grande llena de magma silícico rico en gas se vacía en una erupción catastrófica que forma una caldera . Las tobas de flujo de ceniza emplazadas por tales erupciones son el único producto volcánico con volúmenes que rivalizan con los de los basaltos de inundación . [18]

Un supervolcán puede producir devastación a escala continental. Dichos volcanes pueden enfriar severamente las temperaturas globales durante muchos años después de la erupción debido a los enormes volúmenes de azufre y cenizas liberados a la atmósfera. Son el tipo de volcán más peligroso. Los ejemplos incluyen Yellowstone Caldera en el Parque Nacional Yellowstone y Valles Caldera en Nuevo México (ambos al oeste de los Estados Unidos); El lago Taupo en Nueva Zelanda; El lago Toba en Sumatra , Indonesia; y el cráter del Ngorongoroen Tanzania. Afortunadamente, las erupciones de supervolcanes son eventos muy raros, aunque debido a la enorme área que cubren y el subsiguiente ocultamiento bajo vegetación y depósitos glaciares, los supervolcanes pueden ser difíciles de identificar en el registro geológico sin un cuidadoso mapeo geológico . [19]

Volcanes submarinos

Los volcanes submarinos son características comunes del fondo del océano. La actividad volcánica durante la época del Holoceno se ha documentado en solo 119 volcanes submarinos. pero puede haber más de un millón de volcanes submarinos geológicamente jóvenes en el fondo del océano. [20] [21] En aguas poco profundas, los volcanes activos revelan su presencia lanzando vapor y escombros rocosos muy por encima de la superficie del océano. En las cuencas oceánicas profundas, el tremendo peso del agua evita la liberación explosiva de vapor y gases; sin embargo, las erupciones submarinas pueden detectarse por hidrófonos y por la decoloración del agua debido a los gases volcánicos . Lava almohadaes un producto eruptivo común de los volcanes submarinos y se caracteriza por secuencias gruesas de masas discontinuas en forma de almohada que se forman bajo el agua. Incluso las grandes erupciones submarinas pueden no perturbar la superficie del océano, debido al rápido efecto de enfriamiento y al aumento de la flotabilidad del agua (en comparación con el aire), que a menudo hace que los respiraderos volcánicos formen pilares empinados en el fondo del océano. Los respiraderos hidrotermales son comunes cerca de estos volcanes, y algunos sustentan ecosistemas peculiares basados ​​en quimiotrofos que se alimentan de minerales disueltos. Con el tiempo, las formaciones creadas por los volcanes submarinos pueden volverse tan grandes que rompen la superficie del océano como nuevas islas o balsas flotantes de piedra pómez .

En mayo y junio de 2018, las agencias de monitoreo de terremotos de todo el mundo detectaron una multitud de señales sísmicas . Adoptaron la forma de zumbidos inusuales, y algunas de las señales detectadas en noviembre de ese año tuvieron una duración de hasta 20 minutos. Una campaña de investigación oceanográfica en mayo de 2019 mostró que los zumbidos previamente misteriosos fueron causados ​​por la formación de un volcán submarino frente a la costa de Mayotte . [22]

Volcanes subglaciales

Los volcanes subglaciales se desarrollan debajo de los casquetes polares . Están formadas por mesetas de lava que cubren extensas lavas almohadilladas y palagonita . Estos volcanes también se llaman montañas de mesa, tuyas , [23] o (en Islandia) mobergs. [24] Se pueden ver muy buenos ejemplos de este tipo de volcán en Islandia y en la Columbia Británica . El origen del término proviene de Tuya Butte , que es una de las varias tuyas en el área del río Tuya y Tuya Range en el norte de la Columbia Británica. Tuya Butte fue el primer accidente geográficoanalizado y así su nombre ha entrado en la literatura geológica para este tipo de formación volcánica. [25] El Parque Provincial de las Montañas Tuya se estableció recientemente para proteger este paisaje inusual, que se encuentra al norte del lago Tuya y al sur del río Jennings cerca del límite con el territorio de Yukon .

Volcanes de barro

Los volcanes de lodo (domos de lodo) son formaciones creadas por líquidos y gases geoexcretados, aunque existen varios procesos que pueden provocar dicha actividad. [26] Las estructuras más grandes tienen 10 kilómetros de diámetro y alcanzan los 700 metros de altura. [27]

Material en erupción

Flujo de lava pahoehoe en Hawaii . La imagen muestra desbordamientos de un canal de lava principal .
El estratovolcán de Stromboli frente a la costa de Sicilia ha estado en erupción continuamente durante miles de años, dando lugar a su apodo de "Faro del Mediterráneo".

El material que se expulsa en una erupción volcánica se puede clasificar en tres tipos:

  1. Gases volcánicos , una mezcla compuesta principalmente de vapor , dióxido de carbono y un compuesto de azufre (ya sea dióxido de azufre , SO 2 o sulfuro de hidrógeno , H 2 S, según la temperatura)
  2. Lava , el nombre del magma cuando emerge y fluye sobre la superficie
  3. Tefra , partículas de material sólido de todas las formas y tamaños expulsadas y lanzadas por el aire [28] [29]

Gases volcánicos

Las concentraciones de diferentes gases volcánicos pueden variar considerablemente de un volcán a otro. El vapor de agua es típicamente el gas volcánico más abundante, seguido del dióxido de carbono [30] y el dióxido de azufre . Otros gases volcánicos principales incluyen sulfuro de hidrógeno , cloruro de hidrógeno , y fluoruro de hidrógeno . En las emisiones volcánicas también se encuentra una gran cantidad de gases minoritarios y traza, por ejemplo , hidrógeno , monóxido de carbono , halocarbonos , compuestos orgánicos y cloruros metálicos volátiles.

Flujos de lava

Composición

Reproducir medios
Erupción del pico Sarychev , isla Matua , vista satelital oblicua

La forma y el estilo de erupción de un volcán están determinados en gran medida por la composición de la lava que erupciona. La viscosidad (qué tan fluida es la lava) y la cantidad de gas disuelto son las características más importantes del magma, y ​​ambas están determinadas en gran medida por la cantidad de sílice en el magma. El magma rico en sílice es mucho más viscoso que el magma pobre en sílice, y el magma rico en sílice también tiende a contener más gases disueltos.

La lava se puede clasificar en cuatro composiciones diferentes: [31]

  • Si el magma erupcionado contiene un alto porcentaje (> 63%) de sílice , la lava se describe como félsica . Las lavas felésicas ( dacitas o riolitas ) son muy viscosas y erupcionan como cúpulas o flujos cortos y rechonchos. [32] Lassen Peak en California es un ejemplo de un volcán formado a partir de lava félsica y en realidad es una gran cúpula de lava. [33]

    Debido a que los magmas félsicos son tan viscosos, tienden a atrapar los volátiles (gases) que están presentes, lo que conduce a un vulcanismo explosivo. Los flujos piroclásticos ( ignimbritas ) son productos altamente peligrosos de tales volcanes, ya que abrazan las laderas del volcán y viajan lejos de sus respiraderos durante grandes erupciones. Se sabe que temperaturas tan altas como 850 ° C (1,560 ° F) [34] ocurren en flujos piroclásticos, que incinerarán todo lo inflamable a su paso, y se pueden depositar capas gruesas de depósitos de flujo piroclástico calientes, a menudo de varios metros de espesor. [35] Alaska 's Valle de Ten Thousand Humos , formado por la erupción del Novarupta cerca de Katmaien 1912, es un ejemplo de un flujo piroclástico grueso o depósito de ignimbrita. [36] La ceniza volcánica que es lo suficientemente ligera como para entrar en erupción en la atmósfera de la Tierra como una columna de erupción puede viajar cientos de kilómetros antes de caer al suelo como una toba de lluvia . Los gases volcánicos pueden permanecer en la estratosfera durante años. [37]

    Los magmas felésicos se forman dentro de la corteza, generalmente a través del derretimiento de la roca de la corteza por el calor de los magmas máficos subyacentes. El magma félsico más ligero flota sobre el magma máfico sin mezcla significativa. [38] Con menos frecuencia, los magmas félsicos se producen por cristalización fraccionada extrema de magmas más máficos. [39] Este es un proceso en el que los minerales máficos cristalizan en el magma que se enfría lentamente, lo que enriquece el líquido restante en sílice.

  • Si el magma erupcionado contiene 52 a 63% de sílice, la lava es de composición intermedia o andesítica . Los magmas intermedios son característicos de los estratovolcanes. [40] Se forman más comúnmente en los límites convergentes entre las placas tectónicas , mediante varios procesos. Un proceso es el derretimiento por hidratación de la peridotita del manto seguido de cristalización fraccionada. El agua de una losa en subducción se eleva hacia el manto suprayacente, lo que reduce su punto de fusión, particularmente para los minerales más ricos en sílice. La cristalización fraccionada enriquece aún más el magma en sílice. También se ha sugerido que los magmas intermedios se producen al derretir los sedimentos arrastrados hacia abajo por la losa subducida.[41] Otro proceso es la mezcla de magma entre magmas riolítico félsico y basáltico máfico en un depósito intermedio antes del emplazamiento o flujo de lava. [42]
  • Si el magma en erupción contiene <52% y> 45% de sílice, la lava se llama máfica (porque contiene porcentajes más altos de magnesio (Mg) y hierro (Fe)) o basáltica . Estas lavas suelen ser más calientes y mucho menos viscosas que las lavas félsicas. Los magmas máficos se forman por fusión parcial del manto seco, con cristalización fraccionada limitada y asimilación de material de la corteza. [43]

    Las lavas máficas ocurren en una amplia gama de entornos. Estos incluyen dorsales oceánicas ; Volcanes en escudo (como las islas hawaianas , incluidas Mauna Loa y Kilauea ), tanto en la corteza oceánica como en la continental ; y como basaltos de inundaciones continentales .

  • Algunos magmas en erupción contienen <= 45% de sílice y producen lava ultramáfica . Los flujos ultramáficos, también conocidos como komatiites , son muy raros; de hecho, muy pocos han entrado en erupción en la superficie de la Tierra desde el Proterozoico , cuando el flujo de calor del planeta era mayor. Son (o fueron) las lavas más calientes, y probablemente eran más fluidas que las lavas máficas comunes, con una viscosidad inferior a una décima parte de la del magma basáltico caliente. [44]

Textura de lava

Los flujos de lava máficos muestran dos variedades de textura superficial: ʻAʻa (pronunciado [ˈʔaʔa] ) y pāhoehoe ([paːˈho.eˈho.e] ), ambaspalabras hawaianas . ʻAʻa se caracteriza por una superficie rugosa y clínker y es la textura típica de los flujos de lava de basalto más fríos. Pāhoehoe se caracteriza por su superficie lisa y, a menudo, serpenteante o arrugada y generalmente se forma a partir de flujos de lava más fluidos. A veces se observa que los flujos de pahohoe pasan a flujos ʻa'a a medida que se alejan del respiradero, pero nunca al revés. [45]

Más flujos de lava silícica toman la forma de lava en bloque, donde el flujo se cubre con bloques angulares, pobres en vesículas. Los flujos riolíticos suelen consistir principalmente en obsidiana . [46]

Tefra

Imagen de microscopio óptico de toba como se ve en una sección delgada (la dimensión larga es de varios mm): las formas curvas de los fragmentos de vidrio alterados (fragmentos de ceniza) están bien conservadas, aunque el vidrio está parcialmente alterado. Las formas se formaron alrededor de burbujas de gas rico en agua en expansión.

La tefra se produce cuando el magma del interior del volcán es destruido por la rápida expansión de los gases volcánicos calientes. El magma comúnmente explota cuando el gas disuelto en él sale de la solución, ya que la presión disminuye cuando fluye hacia la superficie . Estas violentas explosiones producen partículas de material que luego pueden volar desde el volcán. Las partículas sólidas de menos de 2 mm de diámetro ( del tamaño de la arena o más pequeñas) se denominan cenizas volcánicas. [28] [29]

La tefra y otros volcaniclastics (material volcánico roto) constituyen más volumen de muchos volcanes que los flujos de lava. Los volcánicos pueden haber contribuido hasta con un tercio de toda la sedimentación en el registro geológico. La producción de grandes volúmenes de tefra es característica del vulcanismo explosivo. [47]

Tipos de erupciones volcánicas

Los estilos de erupción se dividen ampliamente en erupciones magmáticas, freatomagmáticas y freáticas. [48]

Erupciones magmáticas

Las erupciones magmáticas son impulsadas principalmente por la liberación de gas debido a la descompresión. [48] El magma de baja viscosidad con poco gas disuelto produce erupciones efusivas relativamente suaves. El magma de alta viscosidad con un alto contenido de gas disuelto produce violentas erupciones explosivas. La variedad de estilos de erupción observados se expresa a partir de ejemplos históricos.

Las erupciones hawaianas son típicas de los volcanes que hacen erupción de lava máfica con un contenido de gas relativamente bajo. Estos son casi completamente efusivos, produciendo fuentes de fuego locales y flujos de lava muy fluidos, pero relativamente poca tefra. Llevan el nombre de los volcanes hawaianos .

Las erupciones estrombolianas se caracterizan por viscosidades moderadas y niveles de gas disuelto. Se caracterizan por erupciones frecuentes pero de corta duración que pueden producir columnas eruptivas de cientos de metros de altura. Su producto principal es la escoria . Llevan el nombre de Stromboli .

Las erupciones vulcanianas se caracterizan por viscosidades aún más altas y cristalización parcial del magma, que a menudo es de composición intermedia. Las erupciones toman la forma de explosiones de corta duración en el transcurso de varias horas, que destruyen una cúpula central y expulsan grandes bloques de lava y bombas. A esto le sigue una fase efusiva que reconstruye la cúpula central. Las erupciones vulcanianas llevan el nombre de Vulcano .

Las erupciones de Peléan son aún más violentas, y se caracterizan por el crecimiento y colapso de la cúpula que produce varios tipos de flujos piroclásticos. Llevan el nombre del monte Pelée .

Las erupciones plinianas son las más violentas de todas las erupciones volcánicas. Se caracterizan por enormes columnas de erupción sostenidas cuyo colapso produce flujos piroclásticos catastróficos. Llevan el nombre de Plinio el Joven , quien relató la erupción pliniana del monte Vesubio en el 79 d. C.

La intensidad del vulcanismo explosivo se expresa utilizando el Índice de Explosividad Volcánica (VEI), que varía de 0 para erupciones de tipo hawaiano a 8 para erupciones supervolcánicas. [49]

Erupciones freatomagmáticas

Las erupciones freatomagmáticas se caracterizan por la interacción del magma ascendente con el agua subterránea. Son impulsados ​​por la rápida acumulación resultante de presión en el agua subterránea sobrecalentada.

Erupciones freáticas

Las erupciones freáticas se caracterizan por el sobrecalentamiento del agua subterránea que entra en contacto con roca caliente o magma. Se distinguen de las erupciones freatomagmáticas porque el material erupcionado es todo rock country; no se hace erupción de magma nuevo.

Actividad volcánica

Fresco con el Monte Vesubio detrás de Baco y Agathodaemon , como se ve en la Casa del Centenario de Pompeya

Los volcanes varían mucho en su nivel de actividad, y los sistemas volcánicos individuales tienen una recurrencia de erupciones que varía desde varias veces al año hasta una en decenas de miles de años. [50] Los volcanes se describen informalmente como activos , inactivos o extintos , pero estos términos están mal definidos. [51]

Activo

No hay consenso entre los vulcanólogos sobre cómo definir un volcán "activo". La vida útil de un volcán puede variar de meses a varios millones de años, por lo que esta distinción a veces no tiene sentido en comparación con la vida útil de los seres humanos o incluso de las civilizaciones. Por ejemplo, muchos de los volcanes de la Tierra han entrado en erupción decenas de veces en los últimos miles de años, pero actualmente no muestran signos de erupción. Dada la larga vida útil de estos volcanes, son muy activos. Sin embargo, según la esperanza de vida humana, no lo son.

Los científicos generalmente consideran que un volcán está en erupción o es probable que entre en erupción si está en erupción actualmente, o muestra signos de inquietud, como actividad sísmica inusual o emisiones significativas de nuevos gases. La mayoría de los científicos consideran activo un volcán si ha entrado en erupción en los últimos 10.000 años ( tiempos del Holoceno ); el Programa de Vulcanismo Global del Smithsonian utiliza esta definición de activo . A septiembre de 2020 , el Programa reconoce 1.420 volcanes activos que han tenido erupciones durante la época del Holoceno. [20] La mayoría de los volcanes están situados en el Anillo de Fuego del Pacífico . [52]Se estima que 500 millones de personas viven cerca de volcanes activos. [52]

El tiempo histórico (o historial registrado) es otro período de tiempo activo . [53] [54] Sin embargo, el lapso de la historia registrada difiere de una región a otra. En China y el Mediterráneo , se remonta a casi 3.000 años, pero en el noroeste del Pacífico de los Estados Unidos y Canadá se remonta a menos de 300 años, y en Hawai y Nueva Zelanda , solo alrededor de 200 años. [53] El Catálogo incompleto de los volcanes activos del mundo , publicado en partes entre 1951 y 1975 por la Asociación Internacional de Vulcanología , utiliza esta definición, según la cual hay más de 500 volcanes activos. [53] [55]A partir de septiembre de 2020 , el Programa de vulcanismo global del Smithsonian reconoce 562 volcanes con erupciones históricas confirmadas. [20]

La lava de Kilauea entrando en el mar
Flujos de lava en Holuhraun , Islandia , septiembre de 2014

A partir de 2013, los siguientes se consideran los volcanes más activos de la Tierra: [56]

  • Kilauea , el famoso volcán hawaiano , estuvo en erupción efusiva casi continua (en la que la lava fluye constantemente hacia el suelo) entre 1983 y 2018, y tuvo el lago de lava más largo observado .
  • Monte Etna y Stromboli cercano , dos volcanes mediterráneos en "erupción casi continua" [ vago ] desde la antigüedad . [ aclaración necesaria ]
  • Piton de la Fournaise , en Reunión , entra en erupción con la frecuencia suficiente para convertirse en una atracción turística.

A partir de 2010 , las fases eruptivas volcánicas en curso más largas (pero no necesariamente continuas) son: [57]

  • Monte Yasur, 111 años
  • Monte Etna, 109 años
  • Stromboli, 108 años
  • Santa María , 101 años
  • Sangay , 94 años

Otros volcanes muy activos incluyen:

  • El monte Nyiragongo y su vecino, Nyamuragira , son los volcanes más activos de África.
    Lago de lava de Nyiragongo
    .
  • Erta Ale , en el Triángulo de Afar , ha mantenido un lago de lava desde al menos 1906.
  • El monte Erebus , en la Antártida, ha mantenido un lago de lava desde al menos 1972.
  • Monte Merapi
  • Whakaari / White Island , ha estado en un estado continuo de liberación de gas volcánico desde antes de la observación europea en 1769.
  • Ol Doinyo Lengai
  • Ambrym
  • Volcán Arenal
  • Pacaya
  • Klyuchevskaya Sopka
  • Sheveluch

Inactivo y reactivado

La isla Narcondam , India, está clasificada como un volcán inactivo por el Servicio Geológico de la India.

Es difícil distinguir un volcán extinto de uno dormido (inactivo). Los volcanes inactivos son aquellos que no han entrado en erupción durante miles de años, pero es probable que vuelvan a entrar en erupción en el futuro. [58] [59] Los volcanes a menudo se consideran extintos si no hay registros escritos de su actividad. Sin embargo, los volcanes pueden permanecer inactivos durante un largo período de tiempo. Por ejemplo, Yellowstone tiene un período de reposo / recarga de alrededor de 700.000 años y Toba de alrededor de 380.000 años. [60] Los escritores romanos describieron el Vesubio como cubierto de jardines y viñedos antes de su erupción en el 79 d. C., que destruyó las ciudades de Herculano y Pompeya. Antes de su catastrófica erupción de 1991, Pinatubo era un volcán discreto, desconocido para la mayoría de las personas en las áreas circundantes. Otros dos ejemplos son el volcán Soufrière Hills , que ha estado inactivo durante mucho tiempo en la isla de Montserrat , que se creía extinto antes de que se reanudara la actividad en 1995, y la montaña Fourpeaked en Alaska , que, antes de su erupción en septiembre de 2006, no había entrado en erupción desde antes del 8000 a. durante mucho tiempo se pensó que estaba extinto.

Extinto

Volcán de cuatro puntas , Alaska , en septiembre de 2006 después de haber sido considerado extinto durante más de 10,000 años
Erupción del monte Rinjani en 1994, en Lombok , Indonesia

Los volcanes extintos son aquellos que los científicos consideran poco probable que vuelvan a entrar en erupción porque el volcán ya no tiene suministro de magma. Ejemplos de volcanes extintos son muchos volcanes en la cadena de montes submarinos Hawaiian-Emperor en el Océano Pacífico (aunque algunos volcanes en el extremo oriental de la cadena están activos), Hohentwiel en Alemania, Shiprock en Nuevo México, volcán Zuidwal en los Países Bajos y muchos volcanes. en Italia como Monte Vulture . El Castillo de Edimburgo en Escocia se encuentra sobre un volcán extinto. A menudo, es difícil determinar si un volcán está realmente extinto. Desde calderas "supervolcán"puede tener una vida útil eruptiva que a veces se mide en millones de años, una caldera que no ha producido una erupción en decenas de miles de años puede considerarse inactiva en lugar de extinta. Algunos vulcanólogos se refieren a los volcanes extintos como inactivos, aunque el término ahora se usa más comúnmente para los volcanes inactivos que alguna vez se pensó que estaban extintos. [ cita requerida ]

Nivel de alerta volcánica

Las tres clasificaciones populares comunes de volcanes pueden ser subjetivas y algunos volcanes que se cree que se han extinguido han vuelto a entrar en erupción. Para ayudar a evitar que las personas crean falsamente que no están en riesgo cuando viven en un volcán o cerca de él, los países han adoptado nuevas clasificaciones para describir los distintos niveles y etapas de la actividad volcánica. [61] Algunos sistemas de alerta utilizan diferentes números o colores para designar las diferentes etapas. Otros sistemas usan colores y palabras. Algunos sistemas utilizan una combinación de ambos.

Esquemas de alerta de volcanes de los Estados Unidos

El Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) ha adoptado un sistema común a nivel nacional para caracterizar el nivel de agitación y actividad eruptiva en los volcanes. El nuevo sistema de niveles de alerta de volcanes clasifica a los volcanes ahora como en una etapa normal, de aviso, de vigilancia o de advertencia. Además, los colores se utilizan para indicar la cantidad de ceniza producida.

Volcanes de la década

Volcán Koryaksky elevándose sobre Petropavlovsk-Kamchatsky en la península de Kamchatka , Extremo Oriente de Rusia

Los Volcanes de la Década son 16 volcanes identificados por la Asociación Internacional de Vulcanología y Química del Interior de la Tierra (IAVCEI) como dignos de un estudio particular a la luz de su historia de grandes erupciones destructivas y su proximidad a áreas pobladas. Se denominan Decenio Volcanes porque el proyecto se inició como parte del Decenio Internacional para la Reducción de Desastres Naturales patrocinado por las Naciones Unidas (la década de 1990). Los 16 volcanes de la década actual son

El Proyecto de Desgasificación de Carbono de la Tierra Profunda , una iniciativa del Observatorio de Carbono Profundo , monitorea nueve volcanes, dos de los cuales son volcanes de la Década. El objetivo del Proyecto de desgasificación de carbono de la Tierra Profunda es utilizar instrumentos del Sistema Analizador de Gas de Componentes Múltiples para medir las relaciones CO 2 / SO 2 en tiempo real y en alta resolución para permitir la detección de la desgasificación pre-eruptiva de magmas ascendentes, mejorando predicción de la actividad volcánica . [62]

Volcanes y humanos

Esquema de la inyección volcánica de aerosoles y gases.
Gráfico de radiación solar 1958-2008, que muestra cómo se reduce la radiación después de grandes erupciones volcánicas
Concentración de dióxido de azufre sobre el volcán Sierra Negra , Islas Galápagos , durante una erupción en octubre de 2005

Las erupciones volcánicas representan una amenaza significativa para la civilización humana. Sin embargo, la actividad volcánica también ha proporcionado a los humanos importantes recursos.

Peligros

Hay muchos tipos diferentes de erupciones volcánicas y actividades asociadas: erupciones freáticas ( erupciones generadas por vapor), erupción explosiva de lava con alto contenido de sílice (p. Ej., Riolita ), erupción efusiva de lava con bajo contenido de sílice (p. Ej., Basalto ), flujos piroclásticos , lahares (flujo de escombros) y emisión de dióxido de carbono . Todas estas actividades pueden representar un peligro para los humanos. Los terremotos, las aguas termales , las fumarolas , las ollas de barro y los géiseres suelen acompañar a la actividad volcánica.

Los gases volcánicos pueden llegar a la estratosfera, donde forman aerosoles de ácido sulfúrico que pueden reflejar la radiación solar y reducir significativamente las temperaturas de la superficie. [63] El dióxido de azufre de la erupción de Huaynaputina probablemente causó la hambruna rusa de 1601-1603 . [64] Las reacciones químicas de los aerosoles de sulfato en la estratosfera también pueden dañar la capa de ozono , y ácidos como el cloruro de hidrógeno (HCl) y el fluoruro de hidrógeno (HF) pueden caer al suelo en forma de lluvia ácida . Las erupciones volcánicas explosivas liberan dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero, y por lo tanto proporcionan una fuente profunda de carbono para los ciclos biogeoquímicos. [sesenta y cinco]

Las cenizas arrojadas al aire por las erupciones pueden representar un peligro para las aeronaves, especialmente las aeronaves a reacción, donde las partículas pueden derretirse por la alta temperatura de funcionamiento; las partículas fundidas luego se adhieren a las palas de la turbina y alteran su forma, interrumpiendo el funcionamiento de la turbina. Esto puede causar importantes interrupciones en los viajes aéreos.

Comparación de las principales supererupciones de los Estados Unidos ( VEI 7 y 8 ) con las principales erupciones volcánicas históricas de los siglos XIX y XX. De izquierda a derecha: Yellowstone 2.1 Ma, Yellowstone 1.3 Ma, Long Valley 6.26 Ma, Yellowstone 0.64 Ma. Erupciones del siglo XIX: Tambora 1815, Krakatoa 1883. Erupciones del siglo XX: Novarupta 1912, St. Helens 1980, Pinatubo 1991.

Se cree que un invierno volcánico tuvo lugar hace unos 70.000 años después de la supererupción del lago Toba en la isla de Sumatra en Indonesia, [66] Esto puede haber creado un cuello de botella en la población que afectó la herencia genética de todos los seres humanos de hoy. [67] Es posible que las erupciones volcánicas hayan contribuido a importantes eventos de extinción, como las extinciones masivas del Ordovícico Final , el Triásico Pérmico y el Devónico tardío . [68]

La erupción del monte Tambora en 1815 creó anomalías climáticas globales que se conocieron como el " Año sin verano " debido al efecto sobre el clima de América del Norte y Europa. [69] El gélido invierno de 1740-1741, que provocó una hambruna generalizada en el norte de Europa, también puede deberse a una erupción volcánica. [70]

Beneficios

Aunque las erupciones volcánicas plantean peligros considerables para los seres humanos, la actividad volcánica pasada ha creado importantes recursos económicos.

La ceniza volcánica y el basalto degradado producen algunos de los suelos más fértiles del mundo, ricos en nutrientes como hierro, magnesio, potasio, calcio y fósforo. [71]

La toba formada a partir de cenizas volcánicas es una roca relativamente blanda y se ha utilizado para la construcción desde la antigüedad. [72] [73] Los romanos solían utilizar toba, que abunda en Italia, para la construcción. [74] La gente de Rapa Nui usaba toba para hacer la mayoría de las estatuas de moai en la Isla de Pascua . [75]

La actividad volcánica es responsable de emplazar valiosos recursos minerales, como los minerales metálicos. [71]

La actividad volcánica va acompañada de altas tasas de flujo de calor desde el interior de la Tierra. Estos pueden aprovecharse como energía geotérmica . [71]

Volcanes en otros cuerpos celestes

El volcán Tvashtar hace erupción una columna a 330 km (205 millas) sobre la superficie de la luna Io de Júpiter .

La Luna de la Tierra no tiene volcanes grandes ni actividad volcánica actual, aunque la evidencia reciente sugiere que todavía puede poseer un núcleo parcialmente fundido. [76] Sin embargo, la Luna tiene muchas características volcánicas como maría (las manchas más oscuras que se ven en la luna), surcos y cúpulas .

El planeta Venus tiene una superficie que es 90% de basalto , lo que indica que el vulcanismo jugó un papel importante en la configuración de su superficie. El planeta pudo haber tenido un importante evento de resurgimiento global hace unos 500 millones de años, [77] por lo que los científicos pueden decir por la densidad de los cráteres de impacto en la superficie. Los flujos de lava están muy extendidos y también ocurren formas de vulcanismo que no están presentes en la Tierra. Los cambios en la atmósfera del planeta y las observaciones de rayos se han atribuido a las erupciones volcánicas en curso, aunque no hay confirmación de si Venus sigue siendo volcánicamente activo o no. Sin embargo, el radar sondeo de la sonda Magellan reveló evidencia de actividad volcánica comparativamente reciente en el volcán más alto de Venus, Maat Mons., en forma de ceniza fluye cerca de la cumbre y en el flanco norte.

Olympus Mons ( latín , "Monte Olimpo"), ubicado en el planeta Marte , es la montaña más alta conocida del Sistema Solar .

Hay varios volcanes extintos en Marte , cuatro de los cuales son enormes volcanes en escudo mucho más grandes que cualquier otro en la Tierra. Incluyen Arsia Mons , Ascraeus Mons , Hecates Tholus , Olympus Mons y Pavonis Mons . Estos volcanes se han extinguido durante muchos millones de años, [78] pero la nave espacial europea Mars Express ha encontrado evidencia de que la actividad volcánica puede haber ocurrido en Marte también en el pasado reciente. [78]

La luna de Júpiter , Io, es el objeto más volcánicamente activo del sistema solar debido a la interacción de las mareas con Júpiter. Está cubierto de volcanes que hacen erupción de azufre , dióxido de azufre y rocas de silicato , y como resultado, Io está resurgiendo constantemente. Sus lavas son las más calientes que se conocen en todo el sistema solar, con temperaturas que superan los 1.800 K (1.500 ° C). En febrero de 2001, las mayores erupciones volcánicas registradas en el sistema solar ocurrieron en Io. [79] Europa , la más pequeña de las lunas galileanas de Júpiter, también parece tener un sistema volcánico activo, excepto que su actividad volcánica es completamente en forma de agua, que se congela en hielo en la superficie helada. Este proceso se conoce como criovolcanismo y aparentemente es más común en las lunas de los planetas exteriores del sistema solar .

En 1989, la nave espacial Voyager 2 observó criovolcanes (volcanes de hielo) en Tritón , una luna de Neptuno , y en 2005 la sonda Cassini-Huygens fotografió fuentes de partículas congeladas en erupción de Encelado , una luna de Saturno . [80] [81] La eyección puede estar compuesta de agua, nitrógeno líquido , amoníaco , polvo o compuestos de metano . Cassini-Huygens también encontró evidencia de un criovolcán que arroja metano en la luna de Saturno Titán, que se cree que es una fuente importante del metano que se encuentra en su atmósfera. [82] Se teoriza que el criovolcanismo también puede estar presente en el objeto Quaoar del cinturón de Kuiper .

Un estudio de 2010 del exoplaneta COROT-7b , que fue detectado por tránsito en 2009, sugirió que el calentamiento de las mareas de la estrella anfitriona muy cerca del planeta y los planetas vecinos podría generar una intensa actividad volcánica similar a la que se encuentra en Io. [83]

Historia de la vulcanología

Muchos relatos antiguos atribuyen las erupciones volcánicas a causas sobrenaturales , como las acciones de dioses o semidioses . Para los antiguos griegos, el caprichoso poder de los volcanes solo podía explicarse como actos de los dioses, mientras que el astrónomo alemán de los siglos XVI y XVII Johannes Kepler creía que eran conductos para las lágrimas de la Tierra. [84] Una idea temprana en contra de esto fue propuesta por el jesuita Athanasius Kircher (1602-1680), quien fue testigo de las erupciones del Monte Etna y Stromboli , y luego visitó el cráter del Vesubio.y publicó su visión de una Tierra con un fuego central conectado a muchos otros provocados por la quema de azufre , betún y carbón .

Se propusieron varias explicaciones para el comportamiento de los volcanes antes de que se desarrollara la comprensión moderna de la estructura del manto de la Tierra como material semisólido. Durante décadas, después de tomar conciencia de que los materiales de compresión y radiactivos pueden ser fuentes de calor, se descartaron específicamente sus contribuciones. La acción volcánica se atribuyó a menudo a reacciones químicas y una fina capa de roca fundida cerca de la superficie.

Ver también

  • Programa de vulcanismo global  - programa de investigación estadounidense
  • Lista de volcanes extraterrestres
  • Impactos marítimos de las erupciones volcánicas
  • Predicción de actividad volcánica
  • Cronología del vulcanismo en la Tierra
  • Índice de explosividad volcánica  : escala cualitativa de explosividad de erupciones volcánicas
  • Número de volcán
  • Observatorio de volcanes

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Otras lecturas

  • Macdonald, Gordon; Abbott, Agatin (1970). Volcanes en el mar: la geología de Hawái . Prensa de la Universidad de Hawaii. ISBN 978-0-870-22495-9.
  • Marti, Joan y Ernst, Gerald. (2005). Volcanes y Medio Ambiente . Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 978-0-521-59254-3.
  • Ollier, Cliff (1969). Volcanes . Prensa de la Universidad Nacional de Australia. ISBN 978-0-7081-0532-0.
  • Sigurðsson, Haraldur, ed. (2015). La enciclopedia de los volcanes (2 ed.). Prensa académica. ISBN 978-0-12-385938-9. Esta es una referencia dirigida a geólogos, pero muchos artículos son accesibles para no profesionales.

enlaces externos

  • Volcanes en Curlie
  • Asesoramiento sobre volcanes de la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias de EE. UU.
  • Mundo Volcán