Pinceladas.-LO QUE TE INTERESA SABER SOBRE LOS VOLCANES
La prensa escrita da cuenta durante estos días de la actividad del volcán Kilauea, en el archipiélago de las Islas Hawái.
Estas noticias me recuerdan un artículo que preparé en los primeros días de este siglo.
Se recogían en ese artículo la información y conocimientos recopilados por el autor, como Guía Voluntario del Museo de Ciencias Naturales de Madrid, para la mejor explicación del Tema durante la Exposición temporal preparada por el Museo.
2.- Composición interna del Planeta Tierra
Estas noticias me recuerdan un artículo que preparé en los primeros días de este siglo.
Se recogían en ese artículo la información y conocimientos recopilados por el autor, como Guía Voluntario del Museo de Ciencias Naturales de Madrid, para la mejor explicación del Tema durante la Exposición temporal preparada por el Museo.
La reproduzco ahora, ya que el tiempo pasado no merma en forma alguna su vigencia.
I-- Volcanes.
Conceptos generales.
Un volcán es
, en esencia, una perforacción o fractura de la corteza terrestre por donde
salen, o han salido, al exterior, a grandes temperaturas, materiales diversos
procedentes del interior de La Tierra.
La
fractura de la corteza terrestre que forma el volcán , es decir, el orificio
exterior, más o menos embudiforme, se llama cráter.
El
conducto de salida, se denomina chimenea.
Los
materiales sólidos arrojados por el
volcán, junto con los gases disueltos en él,
reciben el nombre global de masa magmática o , más concretamente,
magma volcánico
El acto de expulsión del magma, se conoce
como erupción.
Para la existencia inicial de un volcán no fue
necesaria la existencia de una montaña más o menos elevada (forma
característica con la que se suele asociar el concepto de Vocán), sino que
generalmente sucedió lo contrario: El origen del volcán en la inmensa mayoria
de los casos fue una grieta a ras de suelo, aunque posteriormente, como
consecuencia de la actividad del volcán, se produjo una elevación del terreno,
una montaña, constituida por el depósito sucesivo de los materiales expelidos
por el cráter del volcán.
Por qué se producen los volcanes:
Dentro de
nuestro Planeta, en la zona del manto, tienen lugar las corrientes
de convección: corrientes internas de magma en ebullición en
continuo movimiento; están constituidas por flujos de minerales en estado
líquido y de gases disueltos en ellos que, procedentes de la parte del manto
inferior, más caliente por estar más cerca del núcleo, ascienden por la zona
intermedia hasta la parte alta del manto superior ,desde donde pierden parte de
su calor y vuelven a desdender para calentarse de nuevo, y seguir la misma
trayectoria ascendente antes descrita, en una permanente rotación interna.
Como
consecuencia de la frotación de los minerales de esa masa magmática con la
parte inferior de la corteza terrestre ésta se va debilitando, llegando un
momento en que se cuartea por alguna parte, más débil o menos densa que la
demás, y por la fractura producida salen
al exterior, expelidos por la fuerte presión producida por la expansión de los
gases y materiales que circulan por el manto. Esa expulsión de los materiale es
lo que se conoce como erupción volcánica
Composición
del Magma. Las Rocas
Los materiales expelidos
por los volcanes constituyen un conjunto de gases y de rocas varias que tienen
como elemento común el haber sido formadas en el seno de La Tierra. Precisamente por su origen reciben el nombre
de rocas eruptivas o ígneas, originadas por la consolidación de un magma
fundido al enfriarse.
Desde el punto de vista químico y
mineralógico se distinguen dos tipos de rocas ígneas: A) rocas ácidas,
procedente de las regiones menos profundas; tienen exceso de SiO2 y esytán
formadas predominantemente por cuarzo y feldespatos por lo cual son de poca
densidad y tonos claros. B) rocas básicas, que predominan en las
profundiades, y cuyos minerales preponderantes son los piroxenos, anfíboles,
olivino, todos de mayor densidad y de tonos oscuros.
Por su estructura,
es decir por la forma tamaño y trabazón de los minerales que la integran, se
distinguen tres tipos de rocas eruptivas. 1.-Granuladas, si todos sus
minerales integrantes se hallan critalizados en cristales del mismo tamaño. 2.-
Porfídicas, si están formadas por una masa o pasta, de apariencia homogénea
que engloba una variedad de cristales más o menos aparentes. 3.- Vítreas, constituidas por una masa
amorfa.
Por el modo y lugar de
consolidación de los magmas, se distingue entre
a)Rocas abisales, intrusivas o
plutónicas cuando el magma se ha consolidado a grandes profundiades de la
corteza terrestre y lentamente, dando tiempo a la homogénea cristalización de
todos sus materiales.
b) Rocas filonianas que tienen
extructura porfídica y normalmente se han consolidado en los conductos de
salida del magma al exterior.
c), Rocas efusivas extrusivas o vocánicas,
cuando la solidificación se produce en el exterior por haber ascendido el magma
hasta la superficie en forma de lava. Muchas de estas rocas ofrecen textura
espumosa, por la rapidez con que se ha verificado en ellas la destilación de
las emanaciones gaseosas del magma y proceden de la costra de la corriente de
lava. las rocas vólcánicas reponden a
dos tipos: Liparitas o riolitas y Basaltos. Las primeras tienen la composición del granito y son las
más frecuentes, distinguiendose entre ellas la obsidiana, que es negra compacta
y parecida al vidrio de botella y la pumita que es la piedra pómez. Los Basaltos tienen la composición del
gabro; son rocas obscuras y pesadas de gran compacidad y resistencia
Clases de volcanes por el magma expelido
La roca fundida o magma
existente en las profundidades del Planeta contiene gases disueltos en él
mientras está aprisionado entre las rocas del Manto a causa de la tremenda
presión de la roca que le rodea. Cuando el magma –más ligero que la roca-
consigue abrirse paso a través de una grieta de la corteza asciende por ella.
Al ascender los gases disueltos en él se expanden con tanta fuerza que acaban
por abrir un agujero en la Corteza. El gas sale proyectado hacia la atmósfera
arrastrando polvo y cenizas, mientras el magma se desborda sobre el terreno en
forma de lava.
No todos los volcanes expulsan los gases y materia
magmática de la misma manera
Hay algunos en que el magma fluye sin
violencia deslizandose por cualquier pendiente, enfriandose y solidificandose
con rapidez. Suelen ofrecer pequeños volumenes de gas en su composición. Dado
que la energía del magma se libera poco a poco, los volcanes con este tipo de
lava suelen permanecer activos durante siglos, sin erupciones
catastróficas.Este tipo de magma se
denomina colada y es propio de las erupciones hawainas o efusivas.
Sin embargo, la mayor
parte de los volcanes producen erupciones explosivas originadas por la
existencia de grandes volúmenes de gas disuelto en el material magmático. El
magma, aquí, tiene un consistencia
viscosa, parecida a la de un caramenlo blando. Al enfriarse, la lava se acumula
en columnas plegadas y bloques dentados formando volcanes con conos altos y
empinados.
Mientras se mantenga el flujo del magma, éste
se libera sin violencia, pero si se produce un taponamiento en la chimenea, las
fuerzas que empujan al magma hacia arriba siguen actuando acumulandose enormes
presiones a lo largo de décadas e incluso de siglos. Cuando al fín la presión
ejercida puede desalojar el tapón que obturaba la chimenea, se suelen producir
colosales explosiones que caracterizan las más conocidas erupciones, las
cuales, además, no son normalmente explosiones únicas y aisladas sino que los
estallidos de la actividad volcánica se suceden durante bastante tiempo. El
magma originado por este tipo de volcanes recibe el nombre de piroclastos
Según su tamaño se
clasifican los productos piroclásticos en los siguientes tipos:
Cenizas. Son
partículas rocosas de dimensiones no superiores a 2mm.
Lapilli. Son
piroclastos de dimensiones comprendidas entre 2 y 60 mm, expulsados a gran
altura que cubren grandes extensiones en su caída.
Los materiales de dimensiones
que exceden de 60 mm. se denominan, según su forma, Bombas, escorias y
bloques
Caso especial lo
constituyen las nubes ardientes originadas por el colapso de una columna
eruptiva y formadas por gigantescas masas de gases a altas temperaturas, mezclados
con cenizas y rocas que se expanden a velocidades que pueden superar los 500
km/hora y arrasan todo lo que encuentran a su paso.
Tipos de erupciones
volcánicas
En consideración a la forma en que se produce la emisión de
lava los vulcanólogos distinguen varios
tipos de erupción, siendo las más interesantes las siguientes.
Erupción hawaiana.-
De violencia moderada, pero muy duradera, con un flujo continuo de lava que a
menudo sale por fisuras secundaria en las laderas del volcán.
Erupción peleana.-
Bloques de lava viscosa que se mezclan con una nube ardiente de gases
volcánicos. Deriva su nombre del Volcán
del mote Pelado en la Martinica
Erupción estromboliana.-
Típica del volcán italiano Stromboli, que arroja de manera espasmódica pequeñas
bombas de lava viscosa, gas y cenizas, que caen a corta distancia
Erupción vulcaniana.-
Alude a Vulcano, volcán caracterizado por explosiones aisladas de magma muy
viscoso, que arrojan bloques ardientes o bombas volcánicas a gran distancia.
Erupción pliniana.-
Debe su nombre a Plinio el Viejo, quien en el año 79 d.C. fue testigo de la
erupción del vesubio que arrojó cenizas a tremenda presión hasta una gran
altura Se caracterizan por una gran columna de gas y cenizas que se elevan a
gran altura. Su magma es relativamente viscoso y muy rico en gases.
Una variante de esta
erupción puede considerarse la erupción del Krakatoa, isla indonesia
situada en el estrecho que separa Java de Sumatra. En mayo de 1.883, Krakatoa
estalló, produciendose una colosal explosión que pudo oirse a 200 km, y una
enorme columna de ceniza y polvo se alzó hasta el cielo. Se sucedieron los
estallidos de actividad volcánica hasta el día 26 de agosto en que Krakatoa
sufrió uno de los mayores paroxismos jamas registrados: una columna de ceniza
negra ascendió hasta la atmósfera superior, sumiendo el estrecho en tinieblas.
El volcán se desmoronó provocando un tsunami, u ola gigante que produjo las
primeras víctimas en Java. Luego siguieron erupciones que pudieron oirse a más
de 1.000 km. de distancia., produciendose al día siguiente la destrucción total
de la isla
II --Conocimientos complementarios
Nuestro planeta Tierra
no es un cuerpo inerte perdido en el espacio y arrastrado pasivamente por la fuerza gravitacional del Sol. Al contrario constituye un sistema activo
que, no sólo recibe energía –como la que procede de la radiación solar- sino
que la crea directamente bien en virtud de los movimientos de rotación y de
traslación, bien por las variaciones de flujo térmico en la superficie de la
Tierra procedente del foco de calor exitente en su interior, foco calorífico
originado, no tanto por la pervivencia del calor originario de su formación,
sino, y muy especialmente, por fenómenos de desintegración atómica del material
radiactivo que, en mayor o menor proporción, tienen todas las rocas . Estos
fenómenos conocidos como “radiactividad” se producen por el choque de las
partículas emitidas por los átomos radiactivos con los átomos circundantes,
transformando así su energía cinética en calorífica al excitar la vibración en
su red cristalina
La actividad volcánica es
consecuencia de la actividad interna de La Tierra, por lo que, necesariamente,
ha de hacerse referencia a ésta e incluso a los orígenes de nuestro Planeta..
1.-Origen del Universo y Composición de la Corteza Terrestre
Conviene tener
presente que las referencias que puedan hacerse a la situación actual de La Tierra no implican la aceptación de que
siempre ha sido así ni, por supuesto, supone que seguirá permaneciendo así en
el futuro con el mismos aspecto que ahora ofrece. Al contrario, la descripción
que pueda hacerse ahora es como la foto fija de un a actividad en constante
evolución. Y con toda probabilidad en un futuro impredecible será diferente de
la de ahora.
Esto no es novedad. En
el mundo la evolución es permanente desde sus orígenes.
En el principio de los
tiempos sólo había en el Universo energía, energía condensada tan intensamente
como no es posible imaginar. Hace del
orden de 14.500 millones de años esa energía explosionó, dando origen a lo que
se viene conociendo como el “Big Bang”: una enorme explosión de energía que se
fue expandiendo entre el gas etéreo, constituyendo con el transcurso de miles
de millones de años las galaxias y estrellas surgidas por transformación y
consolidación de esos elementos iniciales.
Cuando se producen
posterormente los planetas por consolidación del material estelar escapado de las estrellas en
cuya órbita quedan, los materiales que los constituyen se van transformando y enfriandose lentamente, resultando de tal evolución durante millones
de años la situación actual de La Tierra y de los demás planetas, situación que
no es igual para todos ellos sino que depende de su tamaño, de la composición
de los elementos que los han formado y de la distancia a que se encuentran del
foco solar que constituyera su origen
Según las más extendidas teorías existentes en
la actualidad, nuestro Planeta está
formado tras un larguísimo proceso de
enfriamiento de los gases y polvo desprendidos del Sol durante la formación del
sistema solar,.
La fusión, transformación y posterior
enfriamiento de aquellos matriales iniciales dio origen a la formación de los minerales varios existentes en nuestro
Planeta. . Por su parte la agregación natural de esos minerales da lugar a la
formación de las rocas, que, en definitiva, constituyen el conjunto sólido de
materiales que, distribuidos en distintas formas, constituyen La Tierra.
En el proceso de
constitución de nuestro Planeta, los minerales y rocas formados por ellos,
fueron ocupando diversos planos en función de la densidad de aquellos
originando su distribución en tres grupos o capas a las que los científicos han
designado con los nombres de NÚCLEO, MANTO Y CORTEZA. Que se distribuyen en la
misma forma y en proporción semejante a la distribución de las capas de un
huevo en yema, clara y cáscara.
El
núcleo ocupa la parte más interior de La Tierra. Es la yema del
huevo terráqueo. Forma una esfera, más o menos regular, en estado
incandescente, con un radio del orden de 3.500 Km., Está constituido por los
materiales más pesados y esencialmente por niquel y por hierro, cuyos símbolos
químicos son, respectivamente, NI y FE.; de ahí que al núcleo se le designe
como el NIFE. El núcleo estádividido en dos zonas: el nucleo interno, sólido, y
el núcleo externo,fluido. Esta parte del
Planeta está sometida a grandes presiones y en ella se producen reacciones
químicas muy complejas que liberan enormes cantidades de calor, originando
temperaturas elevadísmas, entre 4.000 y 5.000 grados centígrados
La zona
intermedia es la más amplia y menos homogénea. El manto tiene un espesor
medio de 2.900 km. y ocupa el 84% del volumen total de la esfera terrestre. Los
científicos distinguen en ella tres zonas concéntricas que designan como “manto
inferior”, “zona intermedia” y “manto superior” que sería el más alejado del
núcleo. Contiene minerales y cuerpos de relativa menor densidad que los que
ocupan el núcleo. Esencialmente, el manto está constituido por Oxígeno (un 44’%
del peso total), Magnesio , Silicio, Hierro ,Calcio etc. Dado que en la composición destacan,
aparte del oxígeno, como más importantes,el silicio y magnesio, , la zona del
manto se conoce como SIMA.
La zona superior,
la corteza, es la más delgada: Su
espesor varía entre 5 Km. en los océanos y 60 km. en las regiones montañosas,
siendo el espesor medio en los continentes de 30 km. Su composición esencial,
además del oxígeno que ocupa un 45’% del peso total, está representada por
Silicatos Aluminio , Hierro , Calcio
etc.. Por la especial composición de esta zona recibe el nombre de SIAL.
La Corteza
forma, con la parte superior del Manto, un conjunto denominado la Litosfera,
con un espesor que varía entre los 50 y los 150 km., y que es de transcendental
importancia ya que sus movimientos son
los responsables de la deriva de los continentes, según la teoría de lo que se
conoce como la Tectónica de Placas
Envolviendo
las tres zonas indicadas, existe aún
otra zona, de aspecto etéreo , de unos 1.000 km. de espesor, la
atmósfera, cuyos componentes esenciales son
Nitrógeno,,Óxigeno, Argon ,etc., compuestos ligeros y volátiles, que se
separaron en la fase de diferenciación geoquímica terrestre.
En esta región hay que distinguir
la troposfera, parte inferior , con
altura media de 11 km.(8 en los polos y 17 en el ecuador) en la que se desarrollan los conocidos
fenómenos atmósfericos incluso los cirros es decir las nubes más altas;
la estratosfera que comienza allende el
nivel de los cirros donde las
temperaturas alcanzan niveles de –56º y llega hasta los 100 km. con
progresivo aumento de la temperatura, que puede llegar a –30º
.A partir
de aquí se encuentra la ionosfera,
llamada así por estar ionizada por obra de los electrones lanzados por el sol.
Es ésta la zona en la que se reflejan las ondas hertzianas.
3.-Tectónica de Placas
Como ya se ha apuntado, La Tierra no es un
“producto acabado” sino un cuerpo celeste en continua evolución y
transformación que no ofrece hoy el mismo aspecto que tenía hace 300 millones
de años, al final del Carbonífero Superior, de la Era Paleozoica. En esa época
la corteza terrestre, aún muy débil estaba constituida por un bloque único al
que los científicos dan el nombre de “Pangea”.
Posteriormente,
prosiguiendo en su proceso de consolidación y solidificación, la corteza se
comprime y prolonga hacia el noroeste, mientras se abre y separa en su parte
oriental formándose dos grandes bloques separados por un inmenso
océano, el Mar de Tetis. Se da origen así dos grandes placas continentales: al
norte del Mar de Tetis,”Laurasia” (constituida por la actual America del norte
y Eurasia) y al sur, “Gondwana” continente formado por Australia, America del
Sur, Africa, India y Antártidas. Estamos ya en los comienzos de la Era
Mesozoica, al final del Triásico y comienzos del Jurásico, hace unos 200
millones de años.
Durante el Jurásico,
el mar de Thetis se prolonga por el Mediterráneo y se origina el Atlántico ,
mientras que, durannte el Paleoceno y Eoceno, en el Terciario (entre 65 y 40
millones de años desde hoy) , se va desgajando el continente sudamericano de
Africa, se une luego India a Eurasia y finalmente Australia se se separa de
Atlántida
Continúa el proceso de
solidificación de la corteza terrestre,
que se deslizaformando parte de la Litosfera sobre la parte superior del
Manto como consecuencia del influjo que sobre esa masa produce el movimiento de
rotación de La Tierra, dando lugar a la
división de las Placas continentales primeramente formadas, en otras varias que, flotando igualmente
sobre el Manto ,van moviéndose sobre él, originandose durante el Oligoceno, del
Terciario (hace unos 40 millones de años) los ultimos movimientos orogénicos
que han configurado la superficie de La Tierra prácticamente en la forma con la que hoy la conocemos, es decir
en varias Placas ,de las que las más conocidas son:
la Placa Euroasíatica,(que contienecomo su
nombre indica los continentes de Europa
y de Asia y es la más antigua por ocupar el lugar de la primitiva
Pangea),
la Placa Africana, que contiene el actual
continente africano y Madagascar.
la Placa Norteamericana, donde se encuenttra
América del Norte y Méjico..
la Placa Sudamericana, ocupada por América del
Sur, la Placa de Nazca, la Placa
Suramericana, la Placa Antártica, la Placa del Caribe
la Placa del Caribe,
limitada a las islas Caribeñas entre Cuba y Venezuela
la Placa del Pacífico
que ocupa la totalidad del Océano del mismo nombre entre Japón y América del
Norte
la Placa de Cocos, entre
la anterior y América Central
la Placa de Nazca, a
occidente de América del Sur entre este Continente y la Placa del Pacífico
la Placa Filipina
situada entre la Placa del Pacífico y las Islas Filipinas en el borde oriental
de la Placa Euroasiática.
La Placa Antártica que
contiene el actual continente austral y
La Placa Australiana,
desgajada en su día de la anterior
Como siempre desde su formación, las
Placas continentales no están fijas sino que van a la deriva, flotando sobre el
Manto sin una dirección única y precisa,, dando lugar en ocasiones a encuentros
y roces entre sí y , a la vez, a separación de las Placas con respecto a la que
antes tenía al lado.. Tales encuentros y separaciones se manifiestan de
diversas formas:
a)
las Placas chocan una contra la otra a igual
nivel originando la elevación de los bordes respectivos dando lugar así a cadenas montañosas interiores, com es
el caso de la cadena del Himalaya, formada en la fusión de la Placa de la India
con la Euroasiática: o
b)
Una de las dos Placas se introduce bajo el borde
de la que ha soportado el impacto, creandose un movimiento de subducción, con
elevación del borde en la Placa superior, como es el caso de la cadena de los
Andes, formada por la subducción de la Placa del Pacífico bajo las Placas
continentales Americanas
c)
Cuando la Placa se separa de la que estaba a su
lado, estamos en presencia de una falla simple que puede llevar a la separación
de los continente.
d)
Si las Placas se deslizana una junto a otra a
distinta velocidad se produce una falla transformante como la que se observa en
el Pacífico Sur en los límites de la Placa del Pacífico y la Placa Antártica
El encuentro de las Placas
continentales puede producir la dislocación de las mismas y da origen, como
consecuencia de los movimientos internos de las masas de la corteza terrestre,
a los terremotos o maremotos, “tsunamis”, pero tambien puede ocasionar la
fractura o simplemente la debilitación de esa parte de la corteza terrestre y, en definitiva, la posibilidad de
que el empuje de las fuerzas interiores del Planeta encuentre por ahí un
resquicio por donde pueda salir el magma del interior, dándese origen al
nacimiento y formación de las
denominadas Crestas o Dorsales oceánicas.
4.-Dorsales oceánicas
Son cordilleras
submarinas que se forman en el fondo de
las cuencas oceánicas con una altura del orden de unos 3 km. sobre la corteza
terrestre. Su origen está en el desplazamiento de las Placas continentales.
Cuando la parte débil de estas placas está pasando sobre los Puntos
Calientes del Planeta , es decir sobre aquellas partes del Manto que
facilitan la salida del calor interno, entonces
la corteza se abre y posibilita la salida del magma, originando
volcanes.
Estas crestas montañosas tienden a ocupar una
posición central en el fondo de los océanos. Así ,a lo largo de la línea de
confluencia que existe en el Oceano
Pacífico entre la Placa del Pacífico, por un lado y las placa americana de
Nazca por otro, está la “dorsal oceánica del PacíficoOriental”,..En el
Atlántico Norte está la dorsal de Reykjanes, mientras que en el Atlántico Sur
se encuentra la Dorsal Atlántica Central
A lo largo de esas franjas más
delgadas de la corteza terrestre va aflorando roca fundida del manto que al
enfriarse forma nueva litosfera. El magma fundido no cesa de aflorar,
solidificándose y añadiendo material a las montañas creadas.. Después de
enfriarse y solidificarse, el magma se desplaza hacia los lados,
simetricamente, formando los flancos de la cresta. Tras él surge más magma que
empuja al anterior más hacia los lados creando un nuevo fondo marino . De este
modo, las sucesivas emisiones de magma , elevan la altura de la montaña y se
expanden por sus laderas discurriendo hacia los bordes que tienden a hundirse
bajo las placas continentales adyacentes.
Esas cadenas
volcánicas permanecen generalmente ocultas bajo la superfice de los oceános
pero en algunos lugares emergen del mar en forma de islas volcánicas. Tales son
los casos de Islandia en la dorsal de Reykjanes, de la Isla de Tristán de Cunha
en la dorsal Atlántica o de las Islas Hawai y Pascua en la dorsal del Pacífico
Oriental
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