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Un volcán es una estructura geológica por la cual emerge magma (roca fundida) y gases del interior de un planeta. El ascenso ocurre generalmente en episodios de actividad violenta denominados erupciones. Al acumularse el material arrastrado del interior se forma una estructura cónica en superficie que puede alcanzar alturas de unas centenas de metros hasta varios kilómetros. Al conducto que comunica el reservorio de magma o cámara magmatica en profundidad con la superfiecie de se le denomina chimenea. Esta termina en la cima del edificio volcánico, el cual esta rematado por una depresión o cráter.
Algunos volcanes después de sufrir erupciones grandes, se colapsan formando enormes depresiones en sus cimas que superan el kilómetro de diámetro. Estas estructuras reciben el nombre de calderas.
La viscosidad (fluidez) de las lavas arrojadas por volcanes esta controlada por su composición química. Así, lavas más fluídas, o de tipo hawaiano, tienen composiciones ricas en hierro y magnesio y tienen un contenido bajo en sílice. Estas al salir de la chimenea se almacenan en el cráter o caldera hasta desbordarse, formandose rios de lavas que pueden fluir distancias de varias decenas de kilómetros.
Las lavas viscosas tienen un alto contenido en sílice y vapor de agua. Dado que fluyen pobremente, forman un tapón en la chimenea lo que da lugar a erupciones explosivas, aumentando el tamaño del cráter. Es casos extremos pueden destruir completamente el edificio volcánico como sucedió durante la erupción del volcán Santa Helena en 1980.
La lava no erupciona siempre desde una chimenea central ya que puede habrirse camino a través de aberturas en los flancos del volcán. Si estas erupciones son continuas pueden dar lugar a lo que se conoce como cono parásito. El Monte Etna tiene más de 200 de estos conos parásitos y algunos de ellos sólo expulsan gases. A estos últimos se los llama fumarolas.
Por lo general los volcanes están asociados a los límites de placas tectónicas, aunque hay excepciones como el vulcanismo de puntos calientes o hot spot ubicados en el interior de placas tectónicas tal como es el caso de las Islas Hawaii.
Los geólogos han clasificado los volcanesen tres categorías: volcanes en escudo, conos de cenizas y conos compuestos (también conocidos como estratovolcanes).
El volcán más grande de la Tierra es Mauna Loa, con una altura total de 9 km. si se tiene en cuenta la base desde el lecho marino. El volcán más grande del sistema solar es el Monte Olimpo en Marte (actualmente inactivo), con unos 600 km. de base y unos 27 km. de altura.
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Cuando la lava expulsada por el volcán es fluida, del tipo haiwaiano, el volcán adquiere una forma de una estructura amplia y abovedada, que por su apariencia se los denomina en escudo. Un volcán en escudo está formados principalmente por lavas basálticas (ricas en hierro) y poco material piroclastico. El mayor volcán de la Tierra es el Mauna Loa, un volcán en escudo en las islas Hawai. El Mauna Loa nace en las profundidades del mar a unos 5.000 metros y se eleva sobre el nivel del mar por unos 4.170 metros, con unos 9,5 km. de altura es mayor que el Monte Everest. Los volcanes en escudo como el Mauna Loa se forman a lo largo de millones de años gracias a ciclos de erupciones de lava que se van superponiendo unas con otras.
El volcán de escudo más activo es el Kilauea, localizado en la Isla de Hawai al lado de Mauna Loa. En el período histórico el Kilauea ha entrado unas 50 veces en erupción y es, por lo tanto, el volcán de este tipo más estudiado. El resultado de las erupciones constantes por millones de años ha dado lugar a la creación de las montañas más grandes de la Tierra (si se tiene en cuenta la altura contando desde la base en el lecho marino).
Los geólogos creen que las primeras etapas de formación de los volcanes en escudo consisten en erupciones frecuentes de delgadas coladas de basaltos muy líquidos. A medida que prosiguen las erupciones también se producen erupciones laterales. Normalmente con el cese de cada fase eruptiva se produce el hundimiento del área de la cima. En las últimas fases, las erupciones son más esporádicas y la erupciones piroclásticas se hacen más frecuentes. A medida que esto sucede, las coladas de lava tienden a ser más viscosas, lo que provoca que sean más cortas y potentes. Todo esto a su vez ayuda a aumentar la pendiente de la ladera del área de la cima.
Los volcanes en escudo son muy comunes y también se los encuentra en el sistema solar. El Monte Olimpo, en Marte es el más grande conocido hasta la fecha y también se han encontrado varios de estos volcanes sobre la superficie de Venus aunque de apariencia más achatada.
Los conos de cenizas están formados por fragmentos de la lava expelida. El material piroclástico tiene un gran ángulo de reposo, entre unos 30 y 40 grados. El ángulo de reposo es el ángulo más alto por el cual el material se mantiene estable.
Los conos de cenizas son muy pequeños; sólo alcanzan hasta 300 metros de altura y suelen estar asociados a volcanes más grandes y a menudo se los encuentra en grupos.
El cono de cenizas más estudiado es el Paricutín, ubicado a unos 320 kilómetros a oeste de la ciudad de México. El Paricutín surgió en 1943 en un campo de maíz. En pocas semanas el cono de cenizas emergió del suelo acompañado de explosiones y cenizas. En dos años alcanzó su altura final de unos 400 metros y es actualmente inactivo.
Un cono compuesto o estratovolcán es una gran estructura de apariencia casi simétrica compuesta de la alternancia de coladas de lava y depósitos piroclásticos que son emitidos a partir de una chimenea principal.
La mayoría de estos volcanes se encuentran en una estrecha zona que rodea el océano Pacífico, a la que se denomina anillo de fuego. En esta zona se encuentran el Fujiyama (monte Fuji) de Japón, el monte Mayon de Filipinas y los volcanes de la cordilleta Cascade del noroeste de los Estados Unidos, entre ellos los montes Saint Helens, Rainer y Shasta.
Los conos compuestos se producen cuando se extruyen lavas relativamente viscosas de composición andesítica. Un cono compuesto puede expulsar lava viscosa por largos períodos, pero en un determinado momento pude cambiar el estilo de erupción y lanzar materiales piroclásticos.
Los conos compuestos producen algunas de las actividades volcánicas más violentas. El Vesubio es un claro ejemplo del poder de devastación de este tipo de volcanes. En efecto, el Vesubio erupcionó en el año 79 dC después de haber estado por varios siglos inactivo. El 24 de agosto, sin embargo, y durante tres días la ciudad de Pompeya (cerca de Nápoles) y más de 2.000 de sus 20.000 habitantes fueron enterrados bajo una capa de cenizas de 6 metros de espesor. 17 siglos después los restos de Pompeya fueron descubiertos brindando los aspectos de vida de los romanos.
Cuando las erupciones de un volcán están acompañadas de gases calientes y cenizas se produce lo que se conoce como flujo piroclástico o nube ardiente. También conocida como avalancha incandescente, la nube ardiente se desplazan pendiente abajo a velocidades cercanas a los 200 km/h. La sección basal de estas nubes contienen gases calientes y partículas que flotan en ellos. De esta forma, las nubes transportan fragmentos de rocas que –gracias al rebote de los gases calientes en expansión– se depositan a lo largo de más de 100 km. desde su punto de origen.
En 1902 una nube ardiente de un pequeño volcán llamado Pelée en la isla caribeña de Martirica destruyó a la ciudad portuaria de San Pedro. La destrucción fue tan devastadora que murió casi toda la población (unos 28.000 habitantes). A diferencia de Pompeya, que quedó enterrada en un manto de cenizas en un período de tres días y las casas quedaron intactas (salvo los techos por el peso de las cenizas), la ciudad de San Pedro fue destruida sólo en minutos y la energía liberada fue tal que los árboles fueron arrancados de raíz, las paredes de las casas desaparecieron y las monturas de los cañones se desintegraron. La erupción de Pelée muestra cuán distintos pueden ser dos volcanes del mismo tipo.
Los conos compuestos también producen coladas de barro llamadas lahar, una palabra de origen indonesio. Estos flujos se producen cuando las cenizas y derrubios volcánicos se saturan de agua y descienden pendiente abajo, normalmente siguiendo los valles de los ríos. Algunos de los lahares se producen cuando la saturación es provocada por la lluvia, mientras que en otros casos cuando grandes volúmenes de hielo y nieve se derriten por una erupción volcánica. En Islandia al último caso se lo denomina jökulhlaup y son devastadores.
Destrucciones importantes de lahares se dieron en 1980 con la erupción del monte Saint Helens, en Estados Unidos, que a pesar de los destrozos producidos, no produjo muchas víctimas debido a que la región es poco poblada. Otro fue en 1985 con la erupción del Nevado del Ruíz, en Colombia, la cual generó un lahar que mató a casi 20.000 personas.
La mayoría de los volcanes presentan en su cima un cráter de paredes empinadas. Cuando el cráter supera el kilómetro de diámetro se lo denomina caldera volcánica.
Las calderas son estructuras de forma circular y la mayoría se forma cuando la estructura volcánica se hunde sobre la cámara magmática parcialmente vacía que se sitúa por debajo. Si bien la mayoría de las calderas se crea por el hundimiento producido después de una erupción explosiva, esto no es así en todos los casos.
En el caso de los enormes volcanes en escudo de Hawai, las calderas se crearon por la continua subsidencia a medida que el magma se drenaba desde la cámara magmática durante las erupciones laterales.
Las calderas de gran tamaño se forman cuando un cuerpo magmático granítico (félsico) se ubica cerca de la superficie curvando de esta manera las rocas superiores. Posteriormente, una fractura en el techo permite al magma rico en gases y muy viscoso ascender hasta la superficie, donde expulsa se manera explosiva, enormes volúmenes de material piroclástico, fundamentalmente cenizas y fragmentos de pumita. Estos materiales se denominan coladas piroclásticas y pueden alcanzar velocidades de 100 km/h. Cuando estos materiales se detienen, los fragmentos calientes se fusionan para formar una toba soldada que se asemeja a una colada de lava solidificada. Finalmente, el techo se derrumba dando lugar a una caldera. Este procedimiento puede repetirse varias veces en el mismo lugar.
Se conocen al menos 138 calderas que superan los 5 kilómetros de diámetro. Muchas de estas calderas son difíciles de ubicar, por lo que han sido identificadas con imágenes satelitales. Entre las más importantes se encuentra La Garita con unos 32 km. de diámetro y una longitud de 80 que está ubicada en las montañas de San Juan al sur del Estado de Colorado.
A pesar de que las erupciones volcánicas están relacionadas a estructuras en forma de cono, esto no es así ya que la mayor parte del material volcánico es extruido por fracturas en la corteza denominadas fisuras. Estas fisuras permiten la salida de lavas de baja viscosidad que recubren grandes áreas. La llanura de Columbia en el noroeste de los Estados Unidos se formó de esta manera. Las erupciones fisurales expulsaron lava basáltica muy líquida. Las coladas siguientes cubrieron el relieve y formaron una llanura de lava (plateau) que en algunos lugares tiene casi 1,5 km. de grosor. La fluidez se evidencia en la superficie recorrida por la lava: unos 150 km. desde su origen. A estas coladas se las denomina basaltos de inundación (flood basalts).
Este tipo de coladas sucede fundamentalmente en el suelo oceánico donde no pueden verse. A lo largo de las dorsales oceánicas, donde la expansión del suelo oceánico es activa, las erupciones fisurales generan nuevo suelo oceánico. Islandia está ubicada encima de la dorsal centroatlántica y ha experimentado numerosas erupciones fisurales. Las erupciones fisurales más grandes de Islandia ocurrieron en 1783 y se las denominaron erupciones de Laki. Laki es una fisura o volcán fisural de 25 km. de largo que generó más de 20 chimeneas separadas que expulsaron corrientes de lava basáltica muy fluida. El volumen total de lava expulsada por las erupciones de Laki fue superior a los 12 km3. Los gases arruinaron las praderas y mataron al ganado islandés. La hambruna subsiguiente mató cerca de 10.000 personas.
La lava rica en sílice, es decir, es viscosa y por lo tanto, apenas fluye y que
es extruida fuera de la chimenea puede producir una masa bulbosa de lava solidificada que se denomina domo de lava. Debido a su viscosidad, la
mayoría está compuesto por riolitas y otros
por obsidianas.
La mayoría de los domos volcánicos se desarrollan a partir de una erupción explosiva de un magma rico en gases.
Aunque la mayoría de los domos volcánicos están asociados a conos compuestos, algunos se forman de manera independiente. Tal es el caso de la línea de domos riolíticos y de obsidiana en los cráteres Mono en California.
Los volcanes se alimentan del magma a través de conductos denominados chimeneas. Estas tuberías pueden extenderse hasta unos 200 km. de profundidad. En este caso, las estructuras proveen de muestras del manto que han experimentado muy pocas alteraciones durante su ascenso.
Las chimeneas volcánicas mejor conocidas son las sudafricanas que están cargadas de diamantes. Las rocas que rellenan estas chimeneas se originaron a profundidades de 150 km., donde la presión es lo bastante elevada como para generar diamantes y otros minerales de alta presión.
Debido a que los volcanes están siendo rebajados constantemente por la erosión y la meteorización. Los conos de cenizas son desgastados con el tiempo, pero no sucede lo mismo con otros volcanes. Conforme la erosión progresa, la roca que ocupa la chimenea y que es más resistente, puede permanecer de pie sobre el terreno circundante mucho después de que haya desaparecido el cono que la contiene. A estas estructuras de las denomina pitón volcánico. Shiprock, en Nuevo México, es un claro ejemplo de este tipo de estructuras.
