Download Magmas, rocas, erupciones y edificios volcánicos

Tema 3: Conceptos, métodos y técnicas básicas
para el trabajo de campo en terrenos volcánicos:
Del magma a las rocas – interpretación de
fenómenos volcánicos. Reconocimiento de formas,
estructuras y productos volcánicos. Modelado
erosivo en terrenos volcánicos
3.1 Magmas y rocas. Mecanismos
eruptivos y tipos de actividad volcánica.
Edificios y grandes estructuras volcánicas
3.2 Estructuras, formas y productos
volcánicos y subvolcánicos
3.3 Modelado erosivo en terrenos
volcánicos
3.1.1. Magmas y rocas
MAGMA: líquido a alta Tª ( > 600º) que proviene de la fusión de rocas
procedentes de niveles más o menos profundos del manto o de rocas de la
corteza, o por combinación de ambos. Los magmas, por solidificación, dan
lugar a la formación de rocas ígneas, las cuales representan el 80% de la
corteza terrestre.
Un magma se define también como un fundido silicatado, pues normalmente
más del 40 % del fundido está compuesto por sílice (SiO2), con otros
compuestos como el Al2O3, FeO, Fe2O3, MgO, CaO, Na2O, K2O, MnO,
TiO2, P2O5, H2O, etc.
Tipos principales de magmas :
En función del contenido en sílice:
- Ultrabásicos :
SiO2 < 45 %
- Básicos :
45 % < SiO2 < 52 %
- Intermedios : 52 % < SiO2 < 66 %
- Acidos :
SiO2 > 66 %
Fluidez
SiO2
Clasificación general:
1. Magmas basálticos :
(1000-1200 ºC)
por fusión del manto
- Alcalinos: Na, K
P=80-100 km prof.
Tasa de fusión (15 %)
- Toleíticos: P =30 km prof
Tasa de fusión 30 %
2. Magmas Andesíticos : Son más ricos en SiO2 y H2O (minerales hidratados)
que los basálticos. No se sabe muy bien su origen.
3. Magmas graníticos : Se forman por fusión de la corteza continental o por
(600-800 ºC)
procesos de diferenciación magmática
Procesos de evolución magmática
En la mayoría de las situaciones, los magmas no llegan directamente a
la superficie, sino que se almacenan en una cámara magmática
somera (1-5 km prof.). En esta cámara se pueden dar uno o más de
los siguientes procesos que van a ir cambiando su composición
química:
1. Procesos de Diferenciación :
- Cristalización fraccionada (Series de Bowen)
- Diferenciación gravitatoria
- Transporte gaseoso
- Filtrado a presión
2. Procesos de asimilación (= contaminación): el magma funde la
roca de caja y la asimila cambiando su composición
3. Mezcla de magmas
MAGMAS Y ROCAS : Las series de rocas ígneas
A partir de unos pocos tipos de magmas primarios (basáltico,
andesítico, granítico) y mediante los procesos de evolución
magmática (diferenciación, asimilación o mezcla) se pueden formar
muchos magmas diferentes.
Los procesos de diferenciación magmática dan lugar a magmas que
cambian de composición gradualmente, con magmas sucesivos que
están relacionados entre sí como si fuesen familias, (de hecho se
habla de magmas padres y magmas hijos). A las rocas a las que dan
lugar al enfriarse y cristalizar, se les llama Familias o Series de
rocas ígneas.
Serie (o Familia ) de rocas ígneas: conjunto de rocas que procede de
un mismo magma padre por evolución del mismo
Las principales Series de rocas ígneas son: la toleítica, la alcalina y la
calcoalcalina
3.1.2. Mecanismos eruptivos y tipos de actividad
volcánica
Factores que condicionan el tipo de erupción:
Factores que dependen de las características físico-químicas
del magma
- composición química - SiO2
• Viscosidad
- álcalis
- agua
- temperatura
• Contenido en gases
•
Factores ambientales: Interacción con agua
Mecanismos eruptivos
Magmas poco viscosos
Magmas muy viscosos
Tipos de actividad volcánica







Hawaiana
Estromboliana
Vulcaniana
Pliniana
Ultrapliniana
Peleana
Hidrovolcánica
Actividad hawaiana
Actividad hawaiana
Se da en magmas basálticos, muy fluidos y con un bajo contenido
en gases (< 1 % en peso)
Se caracteriza por ...

Emisión de lavas muy fluidas

Proporción de piroclastos pequeña

Desarrollo de fuentes de lava

Si el caudal de la fuente es muy alto se pueden se pueden
formar lavas clastogénicas
Actividad estromboliana
Actividad estromboliana
Se da en magmas basálticos pero con una viscosidad algo
superior a la de los magmas que dan lugar a la actividad
efusiva o hawaiana
Se caracteriza por



Desarrollo de fases explosivas intermitentes de pequeña
magnitud y duración (segundos), separadas por pausas de
unos 20 minutos o más (obstrucción de la boca eruptiva por
enfriamiento de la lava y formación de costra - explosión efusión - obstrucción ...) No se desarrollan columnas eruptivas
Emisión de materiales piroclásticos con trayectorias balísticas y
con poca dispersión
Formación de conos de piroclastos y depósitos de cenizas,
lapillis, escorias, bombas, etc.
Actividad vulcaniana
Actividad vulcaniana
Se da en magmas de moderada-alta viscosidad, y suele estar
asociada al crecimiento de domos-colada
Se caracteriza por ...

Suelen ser de pequeña magnitud (< 1 km3)

Columnas eruptivas de 10-20 km de altura

Se emite gran cantidad de cenizas



Explosiones rítmicas con episodios explosivos breves como
cañonazos (más intensos que en la actividad estromboliana),
separados por intervalos de calma que pueden durar desde minutos
a horas o días
En cada explosión se eyecta una columna de cenizas con
velocidades de salida del orden de cientos de m/s
Explosividad y dispersión de piroclastos mayor que en la actividad
estromboliana
Actividad pliniana
Actividad pliniana
Se da en magmas muy viscosos y con un alto contenido en gases
Se caracteriza por...
Desarrollo de columnas eruptivas enormes, de más de 20 km
de altura (los materiales pueden llegar a la estratosfera y
dispersarse en ella afectando a amplias zonas del planeta)

Velocidad de salida de materiales de centenares de m/s (a
veces supersónicas)

Gran dispersión de piroclastos (centenares de km2)

Este tipo de actividad da lugar a la formación de lluvias
plinianas - extensos depósitos de fragmentos de pómez y a
grandes calderas
Actividad peleana
Actividad ultrapliniana
Similar a la actividad pliniana pero con desarrollo de columnas
eruptivas mayores de 45 km de altura
Actividad peleana
Normalmente va ligada a la vulcaniana o pliniana.
Se caracteriza por...

Extrusión de lavas muy viscosas, casi sólidas, formando
domos extrusivos, normalmente acompañado de actividad
vulcaniana

Suele terminar con fases muy explosivas, destruyéndose el
domo y formando nubes ardientes - masas incandescentes
compuestas por fragmentos de lava y gases calientes que
fluyen a ras de suelo, acompañados por una nube de gases y
cenizas que puede alcanzar varios km de altura.
3.1.3 Edificios y grandes estructuras volcánicas
•
•
•
•
•
•
Conos de cínder
Escudos
Dorsales
Estratovolcanes
Domos
Edificios hidrovolcánicos
Conos de cínder
Se forman en erupciones estrombolianas

Formados por acumulación de piroclastos (de proyección
balística)

Tienen un cráter central

Su morfología depende de la dirección e intensidad del viento
durante la erupción (simétricos, asiméticos, en herradura, etc.) y
de la pendiente previa del terreno en el que se abre la boca
eruptiva

Conos de cínder
Conos de cínder
Erupción del Teneguía (1971)
Escudos
Edificio de tipo poligénico

De baja relación de aspecto

Se forman por múltiples erupciones de tipo hawaiiano

Predominio de materiales lávicos, coladas delgadas

Alta tasa eruptiva

Ej. Series Antiguas de Lanzarote y Fuerteventura
Escudos
Dorsales
Edificio poligénico

Se forman por actividad efusiva y estromboliana a lo largo de
una fractura tecto-volcánica

Alineación y superposición de numerosos de conos, con derrame
lateral de coladas

Alineación de diques, muy densos en el núcleo de la estructura

Alternancia de coladas (laterales) y piroclastos (centro)

Composición basáltica

Tasa efusiva media

(Ej. : Dorsal de La Esperanza (Tenerife), Dorsal Sur (La Palma))
Dorsales
Estratovolcanes
Edificio poligénico

Formados por una alternancia de lavas y piroclastos

Los magmas emitidos son variables en composición (basálticos
fonolíticos, traquíticos, etc.)

Baja tasa eruptiva

Vida media inferior a cientos de miles de años

Periodo de recurrencia variable (desde continuo a miles de años)

Muy peligrosos

Es frecuente la formación de calderas, deslizamientos, avalanchas

Alternancia de periodos constructivos y destructivos

(Ej. : Teide 3718 m)
Estratovolcanes
Calderas
Calderas
- de explosión
- de erosión
- de hundimiento - colapso
- subsidencia
- deslizamiento
- mixto
Calderas
Domos
Actividad hidrovolcánica
Tal día como hoy (14 de noviembre), en
1963.. (Surtsey)
Nacimiento de una isla (12.08.2006):
Home Reef (Tonga Islands)
Edificios hidrovolcánicos