¿Cómo es la formación de un volcán?

Answer 1

VOLCÁN : Grieta de la corteza terrestre a través de la cual salen al exterior gases y fluidos densos, (lavas), provenientes del interior de la Tierra. Se trata de materiales rocosos en estado de fusión. La formación de un volcán se produce generalmente por la elevación del terreno y suele tener un aspecto cónico. La abertura se denomina cráter. La efusión de lava tiene lugar generalmente tras una fuerte explosión en la que son levantados a gran altura bloques rocosos procedentes de las paredes de la chimenea y material suelto. La erupción viene determinada por desprendimiento de gases en el foco del volcán causado por pérdida de presión o de temperatura. La lava emitida se solidifica dando origen a las rocas volcánicas, tras el momento paroxismal va decreciendo la actividad volcánica y hacen su aparición las sulfataras que son vapores y el anhídrido carbónico seco. La forma exterior de los volcanes es muy diversa. Los hay con un solo cono y de varios conos. La mayor parte de los volcanes activos se encuentran en la zona de debilidad de la corteza terrestre a lo largo de los plegamientos jóvenes.
Ej : Volcanes de Neuquèn ,Lanín, Tromen, Auca Mahuida, Batea Mahuida, Domuyo entre otros.

Definición y estudio de los volcanes:

Un volcán es una formación geológica que consiste en una fisura en la corteza terrestre sobre la que se acumula un cono de materia volcánica. En la cima del cono hay una chimenea cóncava llamada cráter. El cono se forma por la deposición de materia fundida y sólida que fluye o es expelida a través de la chimenea desde el interior de la Tierra.

La mayoría de los volcanes son estructuras compuestas, formadas en parte por corrientes de lava y materia fragmentada. En erupciones sucesivas, la materia sólida cae alrededor de la chimenea en las laderas del cono, mientras que corrientes de lava salen de la chimenea y de fisuras en los flancos del cono. Así, el cono crece con capas de materia fragmentada y con corrientes de lava, todas inclinadas hacia el exterior de la chimenea.

Los volcanes se forman cuando el material caliente del interior de la Tierra asciende y se derrama sobre la corteza.

El material caliente, llamado magma, que asciente desde el interior del suelo, se reúne en un depósito llamado, la cámara de magma. Eventualmente, pero no siempre, el magma hace erupción hacia la superficie y forma la lava. Fuertes terremotos acompañan a la lava ascendente y, el volcán podría aumentar de tamaño justo antes de una erupción, tal y como se muestra en esta imagen animada.

En la imagen (ver el enlace) las flechas en blanco muestran cómo el volcán se va haciendo cada vez más grande, según asciende la lava por dentro. Los científicos miden el crecimiento de un volcán antes de una erupción.
http://www.windows.ucar.edu/earth/interior/volcano.gif

Las diferentes razones por las que se forma un volcán son:

Mediante columnas de magma ascendente o puntos de calor en la litósfera,
como resultado de un proceso de subducción de la litósfera cercana.

¿Cómo se han formado los volcanes?

Es de conocimiento general que en las cordilleras de todos los continentes existen montañas que son volcanes. Pero, no todo el mundo sabe cómo y por qué se han formado los volcanes.
En el siglo pasado, el 20 de febrero de 1943, un campesino mexicano que trabajaba sus tierras, cercanas a la ciudad de Paricutín, con asombro, vio que de un hoyo de la tierra que araba, de pronto, surgió un chorro de vapor. No supo a qué atribuir este fenómeno, aunque llevaba días sintiendo pequeños temblores de tierra, pero junto al chorro de vapor también comenzaron a saltar piedras y, cada pocos segundos se producían explosiones. Asustado fue a dar cuenta a las autoridades. Los fragmentos de piedras salían junto al vapor, sin interrupción, y el boquerón se transformó en un cono que, a los pocos meses, se elevó hasta los 300 metros sobre el nivel de las tierras del campesino. Había nacido un volcán.

El proceso de formación de un volcán se produce por el calor que se ha acumulado en la corteza terrestre. Las capas de rocas contienen restos de uranio y otros elementos que, al decaer, liberan energía atómica, bajo la forma de calor. Este proceso transcurre durante millones de años y llega un momento en que la roca puede calentarse tanto que se derrite, convirtiéndose en una masa blanda, llamada magma. La masa es blanca, porque el vapor de agua y otros gases se disuelven en el magma, lo mismo que el bióxido de carbono se disuelve en el agua de soda.

Siguiendo con este ejemplo, sabemos que una botella de soda taponada, mantiene en su interior a presión el bióxido de carbono, pero cuando se quita el tapón, el gas bur-bujea y si la botella se calienta y se sacude para abrirla después, el bióxido de carbono explota tan deprisa que el agua se derrama formando espuma. Los gases contenidos en el magma están "embotellados" por la roca que los cubre. Si esta cubierta contiene aberturas o es débil, los vapores calientes las atraviesan, derriten la roca y abren respiraderos. Los gases explotan en la superficie. Esto disminuye la presión en la profundidad del magma, cosa que permite a los gases continuar burbujeando. Una masa de espuma caliente choca contra la cubierta rocosa y, si logra atra-vesarla, comienza una erupción. Los gases hirvientes empujan el magma hacia la superficie de la corteza terrestre (que es la botella utilizada como símil en nuestra explicación).

Cuando irrumpe, los vapores explotan. El magma, al reposar, se convierte en lava, que puede manar como un espeso jarabe o formar bloques como una densa pasta. Cuanto más caliente, tanto más fácilmente fluye. La composición química también afecta a su conducta. Una mezcla será más dura a una temperatura dada que otra. La lava, a menudo, se derrama libremente por un respiradero y se extiende alrededor formando capas. La superficie de la lava en con-tacto con el aire frío forma una dura película de vidrio. Este es flexible cuando está caliente. Se dilata mientras fluye la lava dentro de él. Por último, el movimiento se detiene cuando la lava se endurece y adopta formas viscosas o abultadas como las olas, tal como ha podido observar quien camina por una cordillera

Answer 2

EL NACIMIENTO de volcanes y la actividad de muchos de los existentes también es un fenómeno que contribuye a la transformación del relieve terrestre. Es sin duda el proceso que origina mayores modificaciones en menor tiempo. Sucede en forma tan rápida que a la fecha es uno de los procesos geológicos mejor conocidos por el hombre. Numerosas erupciones han ocurrido en la Tierra en el transcurso del siglo y cada vez se estudian con mayor detalle.

No sucede lo mismo con un sistema montañoso originado por otros procesos, como la Sierra Madre Oriental: necesitaríamos por lo menos la información de observaciones realizadas a lo largo de un millón de años para conocer parcialmente la secuencia de su evolución.

Si los volcanes en el principio del tiempo geológico pudieron presentarse en toda la superficie terrestre, hoy día se asientan en algunas zonas bien definidas, generalmente alineados.

La actividad volcánica que se manifiesta en la superficie terrestre se debe al ascenso de magma —una masa de roca fundida del interior de la Tierra— a través de grietas. No es como se pensaba en el siglo pasado, que los volcanes son alimentados por el supuesto fuego interno del centro de la Tierra.

El magma es rico en elementos químicos, que incluyen gases que se desprenden en forma tranquila o violenta. Una propiedad importante del magma es su viscosidad, que aumenta con la cantidad de sílice contenido. El enfriamiento y solidificación pueden producirse lo mismo en el interior de la Tierra, antes de alcanzar la superficie, que al derramarse en ésta, o después de haber escurrido más de 20 km.

Tipos de erupciones

Las erupciones volcánicas expulsan lava a la superficie de tres maneras distintas: escurrimiento, lluvias de piroclastos y coladas de piroclastos.

Al escurrir la lava en la superficie terrestre, se originan los derrames o coladas de lava. Es bien conocida la del volcán Xictli (o Xitle), sobre la cual se asientan la Ciudad Universitaria, la colonia del Pedregal de San Ángel y muchas otras zonas urbanas del sur de la ciudad de México. Derrames como éste pasan del centenar en la República Mexicana, en especial en la región del paralelo 19. Algunos los observamos porque son muy jóvenes, seguramente de menos de 100 000 años.

En ocasiones, la lava ascendente se enfría en el subsuelo, cerca de la superficie o derramándose sobre las laderas del edificio, en cortas distancias. Es el proceso de formación de los domos volcánicos.

Las lluvias de piroclastos resultan del desprendimiento de lava incandescente que asciende hacia la superficie y es arrojada con una gran fuerza hacia arriba por los gases que forman parte de la lava. En el aire se disgrega y enfría, precipitándose con partículas de diversos tamaños.

Las coladas o flujos de piroclastos son masas de material lávico que es arrojado también desde el cráter de un volcán, en grandes cantidades, altas temperaturas y contenido gaseoso, pero desplazándose a gran velocidad por las laderas. Se depositan a lo largo en distancias incluso de más de 20 km.

La emanación de lava forma volcanes en el centro de erupción, mismos que en general, son amplios, de varios kilómetros de diámetro y laderas de poca inclinación. Estos reciben el nombre de volcanes escudo, característicos de las islas Hawai, donde son también comunes los lagos de lava, que consisten en la acumulación del magma en un cráter, con formación de una costra sólida en la superficie, ocultando la masa viscosa.

El material piroclástico arrojado en grandes cantidades a través de un cráter origina los volcanes de forma cónica con laderas empinadas: son los conos de tefra, de escoria o cineríticos, ampliamente expuestos en el territorio mexicano, en su mayoría apagados. Los productos más finos, las cenizas, son depositados incluso a decenas de kilómetros en capas delgadas de algunos centímetros. La erupción del Chichón se distinguió porque envió cenizas y gases a más de 25 km de altura y, de acuerdo con M. Rampino y S. Self, fue la nube más densa observada en el hemisferio norte desde la erupción del Krakatoa en Indonesia en 1883.

En la actividad volcánica es más común la conjugación de procesos distintos. En el Paricutín la lava se derramó por bocas en la base del volcán y en sus proximidades, hecho común para cientos de volcanes semejantes. Otros grandes volcanes como el Fuego de Colima han tenido una actividad más compleja: expulsión de material piroclástico, derrames de lava y formación de domos.

La erupción del Santa Elena, en mayo de 1980, mostró con claridad un proceso que no había sido antes observado con detalle: el colapso del cono volcánico y una consiguiente avalancha de gran magnitud. A partir de entonces, diversos estudios permitieron precisar que este fenómeno catastrófico se ha producido en el pasado, prácticamente en todos los grandes volcanes mexicanos y, en algunos, más de una vez.

El científico francés A. Lacroix propuso en los primeros años de este siglo una clasificación de volcanes basada en la observación de diversas erupciones. Reconoció cuatro tipos principales y los llamó hawaiano, estromboliano (de Sicilia), vulcaniano (de Sicilia) y peleano (de la Martinica). Con el tiempo, como normalmente ha sucedido en la geología, la clasificación de Lacroix resultó insuficiente: se reconocieron tipos distintos de actividad, como la de los volcanes de Islandia y el Vesubio (pliniana) (Figura 8), además de las submarinas. Por otro lado, se observó también que un volcán puede tener un tipo de actividad en una época y cambiar en otra.







Figura 8. Los tipos principales de volcanes: 1) islandés, derrame de lava por una fisura; 2) hawaiano, erupción de lava por un cráter; 3) estromboliano, erupciones explosivas discontinuas; 4) vulcaniano, erupciones explosivas violentas; 5) pliniano (Vesuvio), expulsión de grandes cantidades de material volcánico en grandes cantidades y a altura considerable; 6) peleano, formación de nubes ardientes.



Hoy día se aplican varias clasificaciones para los volcanes, considerando factores como: el tipo de magma que los produce, los procesos que los originan, la duración de la actividad, su estado actual, rasgos superficiales, etc. Los volcanes en sí, se clasifican, por su forma y origen, en: escudos, compuestos, conos de tefra y domos. Sin embargo, por comodidad y costumbre se sigue utilizando la terminología de Lacroix, ya enriquecida.

En ocasiones, la acumulación de lava rellena una depresión o escurre sobre una superficie plana formando una meseta. También llega a cubrir grandes territorios y da lugar a formas como la mesa de Columbia, E.U.A., de aproximadamente 240,000 km2 de rocas basálticas de 16 millones de años. Estructuras semejantes son casos excepcionales; se forman en tiempos prolongados por erupciones repetidas de ascenso de magma a la superficie a través de fracturas; el grosor de los depósitos llega a ser de más de 1 000 m. La historia de la Tierra registra la formación de mesetas de este tipo en Siberia (250 m.a.), Sudáfrica, Sudamérica (Paraná), la India (65 m.a.) y otros. Algunos autores como Millard Coffin y Olav Eldholm, quienes con buenas evidencias, incluyendo dataciones precisas, consideran que las grandes erupciones que formaron estos relieves se produjeron en lapsos geológicos muy breves, del orden de 1-1.5 millones de años y, además pudieron coincidir con algún fenómeno catastrófico, como la colisión de un gran meteorito. Sin embargo, también existe la explicación de que los fenómenos volcánicos debieron ser de mayor magnitud debido a condiciones distintas de las actuales, donde una temperatura del manto, superior a la actual, pudo favorecer un volcanismo mucho más intenso.

Efectos del volcanismo

El nacimiento de un volcán o la reactivación de otro ya existente puede provocar, en cuestión de semanas, un incremento de altitud con respecto al nivel del mar, de algunos centímetros a unos metros, sin considerar la zona central de la erupción donde puede ser de 200 a 400 metros. El Paricutín, un año después de su nacimiento, había alcanzado una altura de 275 m con respecto a la superficie original (Figura 9).







Figura 9. El Paricutín en 1970.




Se puede apreciar que la velocidad con que se incrementa la altura de la superficie terrestre por volcanismo es extraordinaria en comparación con la de movimientos tectónicos.

En las proximidades del volcán las depresiones del terreno son rellenadas, la erosión fluvial se interrumpe, surgen planicies semejantes a las de los desiertos de arena, mientras vuelve a iniciarse el proceso de formación del suelo.

Gracias a una intensa actividad volcánica en por lo menos los últimos 100 000 años en la actual cuenca de México, se dieron condiciones ideales para la vida humana: clima, suelos, vegetación, agua, fauna, etc. El hombre se ha encargado de secar los lagos, provocar la extinción de flora y fauna en grandes extensiones territoriales, convertir los suelos fértiles en planchas de asfalto, explotar y contaminar las aguas superficiales y subterráneas, transformar las condiciones atmosféricas, etc. Ruptura del equilibrio de la naturaleza que conduce a una catástrofe.1

En las regiones volcánicas más activas, los procesos de la erosión no han tenido oportunidad de evolucionar. Para no ir muy lejos, en la zona de Uruapan, Mich., o el sur de la cuenca de México, entre el Ajusco y el Popocatépetl, las montañas muestran rasgos insignificantes de erosión, el agua de lluvia no llega a escurrir en la superficie lo suficiente como para formar una red de arroyos, y esto se debe principalmente a la juventud de las erupciones que han definido este paisaje. La acumulación continua de lavas y material piroclástico cubre en cuestión de meses lo que la erosión ha hecho en cientos o miles de años. También sucede que los cauces de los arroyos son obstruidos, acción que permite la acumulación del agua, en ocasiones en pequeñas dimensiones, formando lagos como los de Zempoala, Mor., o mayores como los de la cuenca de México, Pátzcuaro, Cuitzeo y otros más. Vivimos en una época de intensa actividad volcánica, aunque restringida a zonas bien definidas de la Tierra. La principal de ellas es el Cinturón de Fuego del Pacífico, desde las islas Aleutianas en Alaska, hasta Nueva Zelanda; la Cordillera de Norteamérica, México, Centroamérica y Los Andes.

Volcanismo vivo

La actividad actual se presenta en el cinturón montañoso euroasiático, sobre todo en la región del Mediterráneo. Un rosario de volcanes se extiende del norte de África hacia el sur a través del Mar Rojo, Etiopía, Kenia, Nyasa-Tanganica.

Los volcanes están presentes en todos los océanos; no menos de 7 000 están ocultos bajo las aguas, pero los hay que por su intensa actividad sobrepasan el nivel del mar formando islas como Hawai, las Revillagigedo y muchas más. La tierra firme mexicana se enriqueció con el nacimiento del volcán Bárcena en 1952 en la isla San Benedicto, precisamente en el grupo de las Revillagigedo; actividad submarina cercana al Everman se reconoció en febrero de 1993.

En México hay ocho volcanes potencialmente activos: Citlaltépetl, Popocatépetl, Fuego de Colima, Tacaná, Ceboruco, Las Tres Vírgenes (Baja California Sur), San Martín Tuxtla y Chichón. A éstos se pueden agregar los de las islas Revillagigedo, Jorullo, Xitle, Paricutín y aún podría especularse sobre muchos otros. Los vulcanólogos han encontrado que volcanes apagados por algunos miles de años volvieron a manifestar actividad. Esto ya es tema de especulación, pero se puede mencionar el Nevado de Toluca y más de una decena de volcanes que nacieron en los últimos 10 000 años. Se han establecido edades de volcanes de menos de 5 000 años que no pueden considerarse muertos.

También hay que considerar las zonas activas donde es posible predecir, con base en una estadística muy burda, el nacimiento de un nuevo volcán en los próximos 3 000 años.

Algunos datos sobre las zonas de alta concentración de volcanes activos en la Tierra son los siguientes: en las islas japonesas Hokkaido, Honsiú, Kiusiú y Riukiú hay 55; en el país más pequeño de Centroamérica, El Salvador, hay 11; en la isla de Java, 35; en Islandia 40. El 80% de los volcanes activos se encuentra en el Cinturón de Fuego del Pacífico. Las erupciones volcánicas generalmente se anuncian con tiempo, con sismos frecuentes. El relieve también puede ser un índice: se ha observado que antes de una erupción se producen deformaciones en el suelo: levantamientos, hundimientos, cambios pequeños en la pendiente del volcán.

Tan sólo para los continentes se han registrado poco más de 1 000 volcanes activos en tiempos históricos. Los procesos efusivos y explosivos se presentaron entre 1950 y 1959 en por lo menos 22 volcanes distintos; entre 1960 y 1969 en 21 volcanes y entre 1970 y 1975 en aproximadamente 30. Prácticamente todos los años hay más de una erupción, aunque la gran mayoría son expulsiones débiles de lavas y piroclastos.

Daños y beneficios

Las erupciones catastróficas que han provocado cientos y miles de muertos son casos aislados en la historia. Algunos datos compilados por el volcanólogo ex soviético V. I. Vlodavets son los siguientes:

El Vesubio en el año 79 cubrió Pompeya con rocas de un espesor de 7-8 m; el Estado de Mataran en Java, fue destruido física y políticamente por la actividad del volcán Merapi en el año 1006; otra vez el Vesubio en 1 631 produjo la muerte de unas 3 000 personas; en 1669 el Etna, en Sicilia, provocó grandes daños a 18 poblados y a la ciudad de Catania. En 1783, por la erupción de volcán Laki de Islandia, murió 50% del ganado ovino y entre 76 y 79% del equino y bovino; la población humana se redujo de 49 000 habitantes a 10 500. El volcán Unzen en Japón causó la muerte de 10 000 personas en 1792. Trágicas fueron las erupciones del Tambora en la isla Sumatra (Indonesia) en 1815; el Halunggung en Java en 1822, el Krakatoa en Java en 1883; el Pelé en la Martinica en 1902; el Kelud en Java en 1919; el Lamington en Nueva Guinea, el Katarman en las Filipinas en 1951 y el Agung en Indonesia en 1963.

El Pinatubo en Filipinas tuvo grandes erupciones de piroclastos a partir de junio de 1991, a las que siguieron poderosas corrientes de lodo (lahares).

Los daños que pueden causar las erupciones volcánicas están relacionados con varios fenómenos:

1. Los derrames de lava, las lluvias de material piroclástico (principalmente ceniza) y las nubes ardientes o flujos piroclásticos.

2. Las corrientes de lodo (lahares) provocadas por material volcánico suelto y agua en grandes cantidades (por lluvias, desbordes de lagos, derretimiento de la nieve y el hielo), se producen con velocidades promedio de 40 a 77 km/h y alcanzan distancias aproximadas de 14 km.

3. Por sismos relacionados con la actividad volcánica.

4. Por tsunamis (olas gigantes).

Las tragedias mayores han sido por la expulsión de gases tóxicos, acompañados de precipitación de nubes ardientes como sucedió en el Pelé a principios de siglo. Los fenómenos no volcánicos, pero asociados a este proceso, como los sismos y en especial los tsunamis han causado tragedias. Durante la erupción del Krakatoa en 1883 murieron más de 36 000 personas en las islas vecinas, invadidas por olas de 20 a 35 m de altura, con velocidad de hasta 566 km/h.

Una débil actividad del Nevado de Ruiz en Colombia (1985) provocó un violento deshielo que dio origen a una gigantesca corriente de lodo que cubrió toda una población, sepultando a más de 10 000 personas.

Mucho se habla y escribe en cada ocasión que los volcanes entran en actividad. Generalmente a estos sucesos se les da un tono sensacionalista, donde influyen más los mitos que la verdad objetiva. Poco razonamos en cuanto a la influencia positiva del volcanismo de los últimos 100 000 años, o el más joven de los últimos 5 000 años.

Las tierras fértiles del Bajío mexicano y las del norte de Michoacán son resultado de la alteración de material volcánico joven. La zona volcánica que se extiende desde Colima y Nayarit hasta Veracruz, a través del paralelo 19, es la región más poblada del país, con una fuerte actividad económica. El volcanismo moderno ha creado las condiciones favorables para el desarrollo de centros de población en las altas planicies, vigiladas por los volcanes mayores: Citlaltépetl, Naucamtépetl, Matlacuéyatl, Iztaccíhuatl, Popocatépetl, Ajusco, Xinantécatl, Tancítaro y los volcanes de Colima, región en la que hay más de 3 000 edificios volcánicos menores. Al margen del tema: ¿será posible que rescatemos los nombres originales de muchos elementos del relieve mexicano?

Hay un dato interesante que proporciona el volcanólogo ex soviético V.I. Vlodovets, comparando las islas de Borneo y Java que poseen condiciones climáticas muy semejantes; la densidad de población es 600 veces mayor en Java donde la actividad volcánica es extraordinaria: unos 20 volcanes vivos. Resulta que mientras en Java los suelos están en constante regeneración y son de alta fertilidad, en Borneo se empobrecen y erosionan.

En los últimos años ha tenido un gran desarrollo el aprovechamiento de la energía interna de la Tierra para generar electricidad: la geotermia, presente en las zonas de volcanismo activo. México cuenta por lo menos con tres zonas bien estudiadas: en el extremo noroeste de Baja California, en Michoacán y en los límites de Puebla y Veracruz.2

Los productos de las erupciones son útiles como material para la construcción y algunos para la industria química. Hay también minerales metálicos relacionados con el volcanismo, y si pensamos en los grandes volcanes de las regiones tropicales como el Popocatépetl, el Pico de Orizaba y el Kilimanjaro, la gran altura alcanzada favoreció la presencia en ellos de una capa permanente de nieve y hielo, lo que se traduce en agua abundante en la base del volcán y suelos fértiles en sus laderas inferiores y zonas contiguas.

El volcanismo forma parte de un sistema que mantiene un equilibrio en la naturaleza. Con toda seguridad, cada año seguiremos enterándonos de erupciones, en algunos casos trágicas. El daño que el hombre ha causado a la naturaleza en los últimos 30 años es muy superior a cualquiera de las catástrofes provocadas por fenómenos naturales.

MAARES Y CALDERAS

A raíz de la descripción de un cráter de grandes dimensiones, de más de 5 km de diámetro en las Canarias, que lleva el nombre de La Caldera, el término se extendió a las formas semejantes. Originalmente, la diferencia entre una caldera y un cráter fue sólo por el tamaño: el cráter volcánico pocas veces alcanza los 2 km de diámetro; de mayores dimensiones se consideraba la caldera. Hoy día se define a ésta como una depresión, más o menos circular que se origina por hundimientos con dos posibles explicaciones:

1. Las erupciones explosivas que arrojan una gran cantidad de material magmático pueden provocar un vacío en la chimenea por donde asciende, a loque sigue un hundimiento de la superficie (Figura 10), con lo que el cráter se amplía.

2. El cráter sufre rupturas concéntricas y posterior hundimiento en bloques. A esto puede seguir la actividad volcánica.







Figura 10. Formación de una caldera.




Las calderas se reconocen en todas las regiones volcánicas activas de la Tierra, aunque son mucho menos comunes que los cráteres. El Mauna Loa, en Hawai, posee una de 6 por 3 km de diámetro. En México hay buenos ejemplos de calderas, algunas antiguas como La Primavera, de una edad aproximada de 120 000 años, contigua a Guadalajara, otras mas en Huichapan, Hgo. (Figura 11) y, de grandes dimensiones, es la de Los Humeros, de unos 16 km de diámetro, al occidente de Perote, Ver.







Figura 11. La caldera de Huichapan, Hgo.




Nunca se ha observado en México la formación de una caldera, a pesar de que las erupciones volcánicas han sido frecuentes a través de la historia. Las calderas son expresión de una actividad violenta y peligrosa de erupciones y sismos. En el país hay varias calderas bien definidas, formadas en los últimos dos millones de años; los estudios geológicos están demostrando que en el Cinturón Volcánico Mexicano el número puede incrementarse notablemente con calderas antiguas y, como tales, no bien conservadas, pero sepueden reconocer por algunos vestigios en el relieve y la composición petrológica.

Con estructuras de este tipo se relacionan también masas magmáticas ascendentes que crean elevaciones en el relieve. En Long Valley, California, se detectó un levantamiento de 10 cm en diez años, de forma dómica, asociado a una caldera.

Los maares son cráteres (Figura 12) que surgen por una explosión provocada por un calentamiento de las aguas del subsuelo cercanas a la superficie, por presencia de magma a poca profundidad. Esto es, se forman en regiones volcánicas activas. El término proviene del distrito de Eifel en Alemania donde son comunes; generalmente se presentan en grupos.







Figura 12. Maar (lago cráter) en Valle de Santiago, Gto.




En México hay dos regiones principales de estos maares, una en Valle de Santiago, Gto., y otra en la cuenca de Oriental, entre los volcanes La Malinche, Pico de Orizaba y Cofre de Perote. En esta última son conocidos como axalapazcos (con un lago en su fondo) y xalapazcos (sin agua). Cerca del poblado de Chalco, Edo. de Méx., se encuentra el Xico, un cráter de este tipo. Son característicos de las planicies que poseían una rica alimentación hídrica subterránea, e incluso había lagos presentes. Por esto es que con frecuencia tienen un lago permanente. El cráter-lago de Alchichica, Ver. se puede apreciar en la margen de la carretera México-Jalapa, unos kilómetros antes de Perote.

Sobre este tema del relieve originado por volcanismo se han señalado las cuestiones fundamentales. Se podría escribir mucho más y con diversos enfoques, lo que es importante en México, donde los volcanes son elementos fundamentales de su geografía y geología; tal como lo reafirmó el Popocatépetl en diciembre de 1994, cuando entró en actividad después de casi 70 años de permanecer tranquilo (Figura 13).







Figura 13. El Popocatépetl en erupción en enero de 1995.




NOTAS

1 El tema de la ecología de la cuenca de México es tratado por Exequiel Ezcurra en el número 91 de La Ciencia para todos.

2 El tema es tratado por Rosa María Prol en el número 58 de esta colección.

Answer 3

¿Qué es un volcán?


Un volcán es una colina o montaña que se forma alrededor de una fisura en la superficie terrestre de la cual salen expulsados diversos materiales del interior de la Tierra. Estos materiales se enfrían al entrar en contacto con la atmósfera, formando un gran cono. En la cima existe un cráter o depresión (orificio. En el interior se forma un tubo que es por el cual el magma asciende, este se llama chimenea. La gran presión que ejerce este líquido viscoso provoca que se desarrollen fracturas en las laderas, que tienen el nombre de conos adventicios.

Cuando una determinada cantidad de lava, ya en estado sólido, vuelve a caer en la chimenea, la erupción generalmente cesa.

La mayoría de los volcanes son estructuras compuestas, formadas en parte por corrientes de lava y materia fragmentada. El Etna, en Sicilia, y el Vesubio, cerca de Nápoles, son ejemplos famosos de conos compuestos. En erupciones sucesivas, la materia sólida cae alrededor de la chimenea en las laderas del cono, mientras que corrientes de lava salen de la chimenea y de fisuras en los flancos del cono. Así, el cono crece con capas de materia fragmentada y con corrientes de lava, todas inclinadas hacia el exterior de la chimenea.

Algunas cuencas enormes, parecidas a cráteres, llamadas calderas y situadas en la cumbre de volcanes extintos o inactivos desde hace mucho tiempo, son ocupadas por lagos profundos, como el Lago del Cráter, en Oregón, o por llanuras planas, como el amplio Valle Caldera en el norte de Nuevo México, ambos en Estados Unidos. Ciertas calderas son resultado de explosiones que destruyen el volcán en erupción por ejemplo: las islas volcánicas de Thera o Santorín, en Grecia, y de Krakatoa (también conocida como Rakata), en Indonesia, así como el Lago del Cráter. Otras se forman cuando la cámara subterránea de magma, vacía tras erupciones sucesivas, no puede soportar más el peso de la mole volcánica situada encima y se derrumba. Otro ejemplo de caldera volcánica, situada en la isla canaria de La Palma (España), es la Caldera de Taburiente, donde se mezclan los valles de barrancos con picos que destacan en los bordes de la caldera.

Muchos volcanes nacen en los fondos oceánicos. Por ejemplo el Vesubio y el Etna fueron, en sus principios volcanes submarinos que con el paso del tiempo emergieron a causa de la acumulación de material magmática.

¿Qué tipo de productos expulsa?


Los productos emitidos por un volcán durante la erupción se pueden dividir en tres clases: productos sólidos, roca fundida o magma gases. Los elementos sólidos que expele pueden ser piezas grandes (bloques), piezas intermedias (escoria, por ejemplo) y piezas finas como polvo, cenizas, etc. Estas ultimas son pequeñas gotas de lava que se han solidificado. Luego de que estas partículas caen en la superficie, pueden ser arrastradas por el viento a miles de kilómetros con respecto al lugar en que se produjo la manifestación volcánica.

El vapor de agua es el gas más abundante que larga un cráter debido a la existencia de aguas subterráneas. Pero también hay anhídrido carbónico, nitrógeno, anhídrido sulfuroso, hidrógeno, óxido de carbono, metano, azufre, cloro, sales amoniacales, etc. Los gases que se desprenden de la lava fundida pueden formar grandes nubes, las fumarolas.

¿Cómo es la distribución de los volcanes en el mundo?


Hay volcanes en casi todas partes del mundo. Se conocen alrededor de 600 que se encuentran en actividad o que lo estuvieron durante la época histórica.

Se encuentran localizados alrededor del Océano Pacífico, muchos de ellos se encuentran en actividad, todos forman lo que se denomina “Cinturón de fuego del Pacífico”. También se encuentran en una zona de hundimiento de placas formando una cadena montañosa en el Mediterráneo; en África como por ejemplo el Kilimandjaro, Kenia, Ruvenzori, etc. Además de estos lugares se sitúan en el Océano Atlántico sur formando una gran dorsal. Otros volcanes conocidos se encuentran en la franja transatlántica como el Vesubio, Stromboli, Vulcano, Etna, etc.

¿Cómo se clasifican estos fenómenos según el tipo de erupción?


Según este criterio, existen cuatro clases de volcanes principales: hawaiano, estromboliano, vulcaniano y peleano.

El tipo hawaiano se caracteriza por una lenta emisión de lava que fluye por el cono volcánico. No hay explosiones ni sacudidas violentas.

El tipo estromboliano se caracteriza por presentar explosiones sin demasiada intensidad.

La categoría vulcaniana presenta explosiones muy violentas en la que expele productos a gran altura. La lava, antes de fluir por las laderas, se solidifica y tapa el cráter impidiendo la salida de gases. La presión producida por los mismos, a la larga determinará una nueva erupción.

El último tipo es el que produce explosiones de gran violencia formando nubes ardientes compuestas por fragmentos sólidos y gases a elevada temperatura.

¿Cómo pueden ser los períodos de actividad volcánica?


Algunos volcanes son mucho más activos que otros. El Stromboli, en las islas Lípari cerca de Sicilia, ha estado activo desde la antigüedad. El Izalco, en El Salvador, permaneció en actividad desde su primera erupción en 1770. Muchos otros, como el Vesubio o el Atitlán está en un estado de actividad moderada durante largo tiempo y luego quedan en reposo. La erupción que sucede a un período de latencia prolongado suele ser violenta como la del monte Saint Helens del estado de Washington D.C (EE.UU.).

Otros volcanes activos de forma constante se encuentran en una cadena, llamada Cinturón o Anillo de Fuego, que rodea el océano Pacífico. Otra cordillera volcánica se extiende a lo largo de más de 1.000 km desde Guatemala hasta Panamá, con unos 80 volcanes; los que están en actividad sobrepasan la treintena. En la cordillera de los Andes se supone que son más de 60 los que pueden considerarse activos.

Muchos otros volcanes, como el Vesubio, permanecen en un estado de actividad moderada durante periodos más o menos largos y después se quedan en reposo, o dormidos, durante meses o años. El Atitlán, en Guatemala, estuvo activo unos 300 años antes de 1843; desde entonces está inactivo. La erupción que sucede a un periodo de latencia prolongado suele ser violenta, como la del monte Saint Helens del estado de Washington (Estados Unidos) en 1980, después de 123 años de inactividad. La erupción del monte Pinatubo, en Filipinas, durante el mes de junio de 1991 llegó después de seis siglos de latencia.

En una erupción violenta de un volcán la lava está muy cargada de vapor y de otros gases, como dióxido de carbono, hidrógeno, monóxido de carbono y dióxido de azufre, que se escapan de la superficie con explosiones violentas y que ascienden formando una nube turbia. Estas nubes descargan, muchas veces, lluvias copiosas. Porciones grandes y pequeñas de lava son expelidas hacia el exterior, y forman una fuente ardiente de gotas y fragmentos clasificados como bombas, brasas, cenizas, según sus tamaños y formas. Estos objetos o partículas se precipitan sobre las laderas externas del cono o sobre el interior del cráter, de donde vuelven a ser expulsadas una y otra vez. También pueden aparecer relámpagos en las nubes, en especial si están muy cargadas de partículas de polvo. El magma asciende por la chimenea y fluye convertido en lava sobre el borde del cráter, o rezuma, como una masa pastosa, a través de una fisura en la ladera del cono. Esto puede señalar lo que ha sido llamado `crisis' o punto crucial de la erupción; después de la expulsión final de materia fragmentada, el volcán puede volver al estado de latencia.

Durante un largo periodo después de que haya cesado la erupción de lava o de materia fragmentada, un volcán continúa emitiendo gases ácidos y vapor en lo que se llama estado fumarólico. Después de esta fase surgen del volcán manantiales calientes. Un ejemplo de este tipo de actividad puede verse en los géiseres del Parque nacional de Yellowstone en Wyoming y en las fuentes calientes de la isla Norte de Nueva Zelanda. Con el tiempo, los últimos rastros del calor volcánico desaparecen, y entonces pueden aparecer manantiales de agua fría en el volcán o en las zonas cercanas.

Después de volverse inactivo, un volcán experimenta una reducción progresiva de tamaño debido a la erosión por agua fluyente, glaciares, viento u olas. En ocasiones el volcán desaparece dejando sólo un conducto volcánico, esto es, una chimenea llena de lava o de materia fragmentada que se extiende desde la superficie terrestre hasta el antiguo depósito de lava. Las minas de diamantes de Sudáfrica se encuentran en conductos volcánicos.

¿Qué provocan las corrientes de lava?


En algunos casos, en lugar de salir por la chimenea central, la lava puede derramarse por fisuras que se encuentran en los bordes del cono y extenderse a lo largo de varios kilómetros sobre la superficie terrestre. Esto hace que se formen estructuras basálticas (tipo de roca volcánica) que cubren cientos de kilómetros cuadrados.

¿Cuáles son las teorías en relación con la formación de los volcanes?


Muchos geólogos han afirmado que la actividad volcánica se debe a que las aguas de los mares se infiltran en las grietas de la corteza terrestre oceánica y al entrar en contacto con la astenósfera, se liberan gran cantidad de gases. Estos ejercen una presión impresionante y generan fisuras por la que el magma asciende y va formando el cono volcánico a medida que el componente se condensa.

Otros especialistas piensan que la forma que tiene la plataforma continental, es decir, en pendiente hace que las grietas comiencen a crearse. También la deriva de los continentes provoca, el choque de las placas que con este proceso endógeno se establecen variadas formas de relieve incluyendo la formación de los volcanes.

En los últimos años, sin embargo, a medida que se comprenden mejor los mecanismos de interacción de las placas corticales terrestres, los geólogos han conseguido integrar el vulcanismo en la teoría de la tectónica de placas. La energía de los volcanes activos deriva, en último término, de los procesos ligados a los movimientos de las placas de la corteza. Además, los volcanes tienden a situarse en las fronteras de las placas más importantes.

Los volcanes se forman en dos tipos de fronteras de placa: las convergentes y las divergentes. En las primeras, donde una placa penetra (es subducida) bajo otra, la materia de la parte superior de la placa subducida es arrastrada en una trayectoria oblicua hacia el interior de la Tierra, hasta que alcanza una profundidad en la que se funde. Entonces asciende por fisuras verticales y es expulsada hacia la superficie por una chimenea volcánica. En las fronteras divergentes, como la dorsal del Atlántico, donde la corteza oceánica se estira y se separa, se forma una zona lineal débil (el centro de expansión); ésta sirve de salida para la erupción de magma (materia rocosa fundida de las profundidades) que asciende por corrientes de convección gigantes situadas en el manto.

Los vulcanólogos han enunciado varias teorías para explicar la acción de los gases volcánicos como generadores de una erupción. La teoría más sencilla establece que el mecanismo es similar a la forma en que el gas en una bebida gaseosa puede provocar un chorro de ésta, o a lo que ocurre al agitar una botella de gaseosa.

¿Cuáles son los signos precursores de una erupción?


Cuando va a producirse una erupción, esta se anuncia,, generalmente por un desprendimiento más intenso de vapores y por sacudidas sísmicas. Comienza por la proyección del culote de lava solidificada, roto en multitud de fragmentos. Pero ocurre también, a veces, que el cráter cambia y que la erupción se produce en otro punto de la superficie. Una columna de humo, formada de polvo y lava, vapor de agua y gases diversos, se eleva desde el volcán, alcanzando, en ocasiones, alturas de hasta 11.000 metros.

Durante la noche el volcán se ilumina por los reflejos de la lava incandescente.



La tragedia de la erupción del volcán Vesubio


Un terremoto causó graves daños a la ciudad de Pompeya (Italia) en el 63 d.C., y una erupción del Vesubio la destruyó en su totalidad en el 79 d.C. sepultándola junto con las ciudades de Herculano y Stabias.

Entre los aspectos más importantes de los descubrimientos destaca el grado de conservación extraordinario de los objetos encontrados. La lluvia de cenizas húmedas que acompañó a la erupción formó un sello hermético sobre la ciudad, conservando muchas estructuras públicas, templos, teatros, termas, tiendas y casas particulares. Además, entre las ruinas se encontraron los restos de más de 2.000 víctimas del desastre, incluidos varios gladiadores encadenados para que no se escaparan o se suicidaran.

Las cenizas, mezcladas con la lluvia, se depositaron alrededor de los cuerpos tomando su forma y éstos se conservaron aún después de que se convirtieran en cenizas. Los investigadores vertieron escayola líquida dentro de algunos de esos moldes y así se han conservado las formas de los cuerpos; algunas de estas figuras se exponen en el museo construido en la actual ciudad de Pompeya, cerca de Porta Marina, una de las ocho puertas de la ciudad. La mayoría de los habitantes escaparon a la erupción, llevándose sus efectos personales.


Los géiseres


Cuando un volcán entra en estado de inactividad, con el paso de los años se va erosionando y formando manantiales. El agua subterránea que alcanza gran profundidad, entra en contacto con rocas calientes. Las mismas hacen que la temperatura del líquido se eleve hasta alcanzar su punto de ebullición. Cuando la presión de los gases es muy intensa, el agua se eleva saliendo hacia la superficie. Esta manifestación natural de origen volcánico tiene el nombre de géiser.

Los géiseres van formando una capa de minerales a su alrededor, debido a que contiene una gran cantidad de los mismos disueltos, llamado cono. Cuando este llega a una altura determinada el vapor de agua no tiene la fuerza suficiente como para elevarse. Esta etapa se la conoce como período de actividad tranquila. En este momento, el géiser, se convierte en un manantial de aguas calientes. Las fuentes, son en su mayoría, de origen volcánico. Existe un instante en que las aguas que permanecieron mucho tiempo bajo una masa montañosa, cambien su temperatura llegando a su punto de ebullición. Entonces se produce una nueva erupción pero a baja altura. En estas condiciones, constituyen una fuente termal.

Las aguas termales son ricas en substancias sólidas disueltas como: ácido carbónico, bicarbonato, cloruro de sodio, sulfatos, magnesio, etc.

La duración de la erupción es distinta para cada géiser, la altura de la columna varía entre 1 m y unos 100 m, y la cantidad de agua expulsada en una erupción puede ser desde unos pocos litros hasta cientos de miles.

Después de la expulsión, fluye agua más fría por la chimenea del géiser y el proceso vuelve a empezar. La fuerza con la que el agua es expulsada depende de su profundidad, ya que el peso de la columna aumenta con la profundidad y de él depende la presión ejercida sobre la base.

Casi todos los géiseres conocidos están situados en Nueva Zelanda, Islandia, Japón, Chile y Estados Unidos. El más famoso es el Old Faithful en el Parque Nacional de Yellowstone en Wyoming, Estados Unidos, que expulsa entre 38.000 y 45.000 litros de agua en cada erupción; éstas se producen a intervalos de 37 a 93 minutos y sus columnas se elevan a alturas de entre 38 y 52 metros. Las erupciones están precedidas por chorros de agua con alturas que oscilan entre los 3 y los 8 metros.


Volcán: fisura formada por la presión de los materiales que provienen del interior de la Tierra.

Chimenea: tubo por el que asciende el magma

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Magma: roca fundida que se sitúa debajo de la corteza terrestre y posee una consistencia viscosa.

Lava: se llama así al magma que salió a la superficie de la Tierra.

Cono volcánico: formación que se produce alrededor de una fisura con lava solidificada.

Erupción: emanación de los volcanes.

Fumarolas: grandes nubes de gases y ceniza que se desarrollan sobre un volcán.

Latencia: período de descanso o inactividad.

Cordillera: cadena de montañas en fila.

Cráter: orificio en la cima del volcán.

Deriva continental: teoría que afirma el movimiento de las placas de la corteza a causa de las corrientes de magma.

Vulcanólogos: personas especialistas en el estudio de estos fenómenos eruptivos.

Zona de subducción: es el lugar en el que una placa se hunde por debajo de otra al chocar, haciendo que suban materiales fundidos en las partes mas frágiles.

Zona de expansión: es el lugar en el que dos placas se separan.

Géiser: salida de vapor de agua a la superficie.

Aguas termales: aguas de alta temperatura.

Answer 4

La formaciòn de un volcan ocurre cuando el material caliente del interior de la Tierra asciende y se derrama sobre la corteza.

El material caliente, llamado magma, que asciente desde el interior del suelo, se reúne en un depósito llamado, la cámara de magma. Eventualmente, pero no siempre, el magma hace erupción hacia la superficie y forma la lava. Fuertes terremotos acompañan a la lava ascendente y, el volcán podría aumentar de tamaño justo antes de una erupción, tal y como se muestra en esta imagen animada.

Las diferentes razones por las que se forma un volcán son:

Mediante columnas de magma ascendente o puntos de calor en la litósfera,
como resultado de un proceso de subducción de la litósfera cercana.

Los científicos miden el crecimiento de un volcán antes de una erupción.

Answer 5

comienza con la ruptura de la capa tectónica por acumulación de goces y sedimentos candentes, se forma una protuberancia de forma con ca con la punta en forma cóncava