Geomorfología – Capítulo 4: Volcanes I

Las erupciones volcánicas son la manifestación más poderosa de la energía existente en el interior de la Tierra. Se reconocen aproximadamente unos 60.000 volcanes y cada año unos 50 entran en erupción, por encima del nivel del mar, pudiendo afectar a la vida y a las propiedades de millones de personas. 

Podemos definir a un volcán como “La manifestación superficial en un planeta o satélite de procesos térmicos internos a través de la emisión en su superficie de productos sólidos, líquidos o gaseosos”

Un volcán tiene un conducto o chimenea que conexiona con la materia fundida, denominada magma. Un magma contiene habitualmente una fase silicatada fundida, una fase gaseosa formada sobre todo por agua, dióxido de carbono y una o varias fases sólidas. El material emitido hacia la superficie suele construir un cono, constituido por lavas y/o material fragmentario.

El volcanismo lleva implícito un flujo de energía y materia, con una paulatina pérdida de energía por parte del planeta. El calor necesario deriva de desintegración radiactiva de uranio, potasio, torio y otros elementos radiactivos localizados en el interior de la Tierra.

Volcán Teide, construido por lavas y piroclastos.

EL MAGMA

Los magmas silicatados son químicamente muy complejos y constan de grupos de silicatos en los que se combinan una gran cantidad de elementos. Se diferencian tres factores que influyen en las temperaturas de fusión y solidificación de los magmas: composición, presión y contenido de volátiles. La temperatura de fusión desciende a medida que la composición de la roca se hace más ácida (más silícea y menos rica en silicatos de hierro y magnesio). El magma a altas presiones (profundidades) funde a temperaturas más altas que a presiones bajas.

La cristalización de un magma puede comenzar en el interior de la Tierra con la formación de fenocristales, que son los minerales de mayor punto de fusión (olivino y piroxenos en magmas basálticos). Por otra parte, los volátiles son de baja densidad y por consiguiente, se concentran hacia el techo de la cámara magmática y son los que primero erupcionan.

Un concepto muy importante en volcanología es el de viscosidad que describe la “pereza” de un fluido o su resistencia a movilizarse.

Esquema de la cámara magmática

TIPOS DE ACTIVIDAD VOLCÁNICA

Las erupciones volcánicas son difíciles de clasificar, puesto que frecuentemente cambian sus características durante el desarrollo de las mismas. Unas pueden durar escasos días y otras meses o años.

Una clasificación simple es la división de central, areal y fisural.

En el volcanismo central las emisiones surgen por un conducto o chimenea. Algunos volcanes de tipo central han emitido sus productos a través de los cráteres de cumbre.

El volcanismo areal, también conocido como volcanismo poliorificio, se caracteriza por la carencia de centros de erupción localizados en puntos concretos durante mucho tiempo. Las emisiones son de lavas y piroclastos, que se apilan para formar parte del conjunto de pequeños edificios volcánicos. 

Las erupciones fisurales se producen cuando el magma rellena grietas de gran longitud y posteriormente se produce la emisión superficial. No se confinan áreas determinadas, sino que comienzan por una fisura con grandes cortinas de emisiones basálticas, que pueden reducirse a distintos centros de emisión en relación con la fisura. Cuando la emisión cesa y la roca se solidifica en la fisura se forma un dique.

Aparte del contenido en volátiles propio del magma, existen erupciones en las cuales el material fundido entra en contacto con agua contenida en la corteza, dando lugar a erupciones hidrovolcánicas. Las erupciones muy violentas tienen con frecuencia un componente hidrovolcánico.

PRINCIPALES TIPOS DE ERUPCIONES VOLCÁNICAS

En muchos tipos de erupciones se ha observado que se han producido diferentes tipos de erupción durante su desarrollo, lo que señala la complejidad en las emisiones de los volcanes y la simplificación que una clasificación de este tipo implica.

Principales tipos de erupciones volcánicas (Holmes, 1944)

• ERUPCIONES ISLÁNDICAS: Se caracterizan por la emisión de basaltos fluidos a lo largo de fracturas originadas por la distensión del rift mesoceánico, debido a la divergencia de las Placas norteamericana y euroasiática. Los volcanes se presentan en series alargadas. El volcán más conocido en Islandia es el Lakagigar, cuya erupción de 1783 fue la más importante y calamitosa.

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  • Típico rift islándico y conjunto de fracturas (Scarth, 1944)

• ERUPCIONES HAWAIANAS: Las Islas Hawaii están en el centro del Pacífico y están construidas por erupciones basálticas. En estas islas también se reconocen erupciones fisurales, aunque las que dominan son emisiones de lava tipo central. El origen de las islas se debe a los apilamientos sucesivos que inicialmente formaron montes submarinos y posteriormente emergieron en superficie dando lugar al archipiélago.

  Las erupciones son de basalto de baja viscosidad y van acompañadas de algunas explosiones pequeñas, debido al escaso contenido de volátiles. Las coladas discurren en superficie alcanzando zonas muy alejadas del centro de emisión y las topografías resultantes presentan inclinaciones de 3-5°.

  Una peculiaridad de las Islas Hawaii es la existencia de lagos de lava de baja viscosidad y larga vida que constituyen una atracción turística. Aparecen anidados en cráteres y calderas.

  
• ERUPCIONES ESTROMBOLIANAS: Su denominación procede del volcán de la Isla Estromboli, al norte de Sicilia. La actividad suele ser intermitente y de corta duración, con moderadas explosiones que emiten piroclastos a cientos de metros de altura junto con lavas predominantemente basálticas. Las explosiones son de similar intensidad y sus conos no suelen exceder de 250 m de altura.
Estromboli es un estratovolcán que se ha elevado unos 3.000 m desde el fondo del mar, por la acumulación de lavas y piroclastos. 
• ERUPCIONES VULCANIANAS: Deben su nombre al volcán de la isla Vulcano, situado en las Islas Lípari, al norte de Sicilia. Se caracteriza por una gran actividad explosiva, más importante que la estromboliana. El material fragmentario consta de cenizas, lapillis y bombas, mientras que las coladas son de composición riolítica, traquítica o andesítica, correspondientes a magmas de gran viscosidad. 
La emisión de columnas de erupción de piroclastos y gases suele ser violenta y pueden elevarse 10-20 km. Las erupciones son intermitentes con largos periodos de reposo, del orden de un siglo y las fases de actividad suelen durar varios meses. Los materiales lávicos emitidos suelen alcanzar una extensión limitada.
• ERUPCIONES VESUBIANAS: La erupción vesubiana difiere de la vulcaniana en que la presión de los gases en la cámara de magma es muy fuerte y produce explosiones muy violentas. Es distintivo de ellas el que las lavas no sean usualmente basálticas, sino riolíticas, y que exista una gran emisión de pumitas, gases tóxicos y aerosoles. Forma nubes ardientes en forma de pino u hongo, que, al enfriarse, producen precipitaciones de cenizas, que pueden llegar a sepultar ciudades, como le ocurrió a Pompeya y Herculano en el año 79 d. C.

  

  Erupción vesubiana.

• ERUPCIONES PELEANAS: Su nombre procede de Montagne Peléem u volcán situado en el centro del arco de las Pequeñas Antillas. La ciudad de Saint Pierre, de 28.000 habitantes era la principal población de la isla y está situada a 7 km al sur del volcán. 
El Mont Pelée antes de su erupción destructiva, había comenzado su actividad por temblores, erupciones freáticas y pequeñas nubes de cenizas y el 8 de mayo de 1902 la erupción explosiva lanzó ladera abajo una nube ardiente que en dos o tres minutos arrasó por completo la ciudad de St. Pierre. Los gases a altas temperaturas se elevan transportando grandes cantidades de polvo con ellos, formando una nube turbulenta de hasta 30 km de altura.

NUBES ARDIENTES Y FLUJOS PIROCLÁSTICOS

A diferencia de las lluvias piroclásticas de tipo pliniano, las nubes ardientes y flujos piroclásticos tienen un movimiento con un componente horizontal importante. Se trata de suspensiones gaseosas densas, en las que se mezclan partículas sólidas de distintos tammaños y gotas de lava fundida, a cientos de grados de temperatura y que pueden circular a velocidades de cientos de km por hora.

En algunos casos, se producen por colapso de domos o agujas de lavas muy viscosas y ricas en gases y fluyen ladera abajo adaptándose a la topografía.

ERUPCIONES GASEOSAS E HIDROTERMALES

Los gases volcánicos también pueden escapar sin explosiones por fisuras y conductos para formar fumarolas, solfataras y lodos hirvientes, sin ir acompañados de explosiones ni de emisión de lavas. 

Las fumarolas están constituidas por gases y vapor de agua a altas temperaturas que salen al exterior por pequeños conductos, por lo general inferiores a 10 cm. El azufre reacciona con el agua y produce ácido sulfúrico, elevando considerablemente la acidez del agua.

Los geysers son chorros de agua hirvientes que con periocidad entrar en funcionamiento. Alrededor del conducto de salida se reconoce una orla de anillos escalonados, constituidos por la precipitación de sílice disuelta (geyserita). Las áreas donde se puede reconocer la actividad de los geysers se encuentran en el Parque Nacional de Yellowstone, Islandia y Waiotapu.

Volcán de Yellowstone

COLADAS DE LAVA

Cuando el magma líquido alcanza la superficie se forman coladas de lava, las cuales flyen sobre el relieve bajo la influencia de la gravedad. El tipo de flujo, la velocidad y la extensión que alcanzan las lavas depende de su composición química, contenido en volátiles, grado de cristalización y temperatura, variables relacionadas entre sí y que condicionan la viscosidad. Esta, junto con el volumen emitido y el relieve sobre el que discurren, determinan la velocidad y alcance de las lavas. La extensión que alcanzan las coladas de lava individuales puede variar entre unas decenas de metros y decenas de kilómetros.

En algunos casos fluyen a modo de ríos por cauces estrechos y si el volumen es suficientemente grande, pueden fosilizar relieves.

Existen dos grandes grupos de lavas, que dan lugar a coladas de distinto tipo. Las lavas ácidas, ricas en sílice, de temperatura algo más baja y viscosidad alta, dan lugar a lavas que fluyen lentamente y alcanzan poca extensión. Las lavas básicas pobres en sílice, de temperatura más elevada y menor viscosidad, originan coladas que pueden desplazarse a decenas de kilómetros por hora y recorrer distancias de decenas de kilómetros.

Colada de lava

BIBLIOGRAFIA

• Mateo Gutiérrez Elorza, “Geomorfología”. 2008 - pag (85 – 108).