Unidad geosfera y riesgos geológicos internos geosfera: estructura y composicióN



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UNIDAD 6. GEOSFERA Y RIESGOS GEOLÓGICOS INTERNOS

GEOSFERA: ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN

La geosfera es uno de los cuatro subsistemas que forman el sistema Tierra. Su parte más superficial sirve de soporte a los otros tres (atmósfera, hidrosfera y biosfera).

Está compuesta por materiales rocosos en estado sólido, con la excepción de los magmas y del núcleo externo.

Proporciona a los seres humanos recursos energéticos (combustibles fósiles y uranio) y recursos minerales (minerales y rocas).

Estructura. En la geosfera pueden distinguirse varias capas concéntricas.

Modelo geoquímico. En este modelo, las capas se diferencian en su composición química:

- corteza ● capa más externa; dos tipos: contienental y oceánica

● corteza continental: grosor de unos 30-70 km; rocas graníticas; menor densidad; rocas muy antiguas

● corteza oceánica: grosor de unos 10 km; rocas basálticas; mayor densidad; rocas más jóvenes (máximo 200 m.a.)

- manto

● separado de la corteza por la discontinuidad de Mohorovicic



● composición: silicatos y óxidos de calcio y magnesio

● profundidad: llega hasta los 2900 km

- núcleo

● separado del manto por la discontinuidad de Gutemberg

● composición: hierro y, en menor medida níquel

● núcleo externo: de los 2900 a los 5100 km; estado fluido

● núcleo interno: de los 5150 a los 6370 km (centro de la Tierra); estado sólido

Modelo geodinámico. Es más reciente y en él las capas se diferencian en el comportamiento de sus materiales frente a los esfuerzos:

- litosfera ● capa superficial rígida; fragmentada en placas litosféricas

● comprende toda la corteza y una parte del manto superior

- mesosfera ● capa intermedia plástica; sus materiales, aunque mayoritariamente sólidos, pueden fluir lentamente por convección

● comprende la parte inferior del manto superior (la llamada astenosfera) y todo el manto inferior

- endosfera: se corresponde con el núcleo

BALANCE ENERGÉTICO DE LA TIERRA

La energía presente en la Tierra tiene tres orígenes principales: el interior del propio planeta (energía interna), el Sol (energía solar) y la gravedad (energía gravitatoria).



Energía interna de la tierra (energía geotérmica)

La existencia de esta energía se manifiesta en el gradiente geotérmico, que es el aumento continuo de la temperatura terrestre con la profundidad. El valor medio del gradiente geotérmico es de 1º C cada 33 m en los primeros kilómetros, pero a medida que aumenta la profundidad el valor del gradiente disminuye (es decir, la temperatura sigue aumentando, pero a un ritmo más lento).

El origen de la energía geotérmica es doble:

- calor residual de la formación de la Tierra, generado en los choques de planetesimales, que procede de zonas muy profundas y se distribuye uniformemente.

- calor procedente de la desintegración de elementos radiactivos (uranio, potasio…) de las rocas de la corteza; su contribución a la energía geotérmica es mayor, y su distribución varía en función de la concentración de elementos radiactivos en las distintas zonas de la corteza.

Flujo geotérmico. Es la energía térmica que fluye del interior de la geosfera. El flujo oscila: es mayor en las dorsales, en los volcanes, en las cadena montañosas recientes… y menor en las zonas estables. Salvo excepciones, el flujo térmico influye poco en la temperatura de la superficie terrestre, que se debe a la energía solar.

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Energía solar

El Sol es la principal fuente de energía de la Tierra. La energía media que llega a la Tierra procedente del Sol se llama constante solar y es de unas 2 cal/ cm2 ∙ min. La constante solar (toda esta energía) se reparte así:

- albedo: una parte se refleja en las nubes y la superficie de la litosfera y de la hidrosfera, y se pierde; esta energía reflejada se denomina albedo y representa aproximadamente un tercio de la energía total recibida.

- energía absorbida: el resto de la energía, aproximadamente dos tercios del total, es absorbida por la atmósfera (gases de efecto invernadero), las plantas, la hidrosfera y la litosfera; esta energía

● calienta la atmósfera, la hidrosfera y la superficie de la litosfera

● impulsa la fotosíntesis

● desencadena los vientos y las corrientes oceánicas

● actúa como motor de los procesos geológicos externos

Energía gravitatoria. Se debe a la propiedad de la materia denominada gravedad: las porciones de materia se atraen, y esta atracción se manifiesta principalmente en que los cuerpos cuya masa es muy elevada, como la Tierra, la Luna o el Sol, generan un campo gravitatorio y atraen a otros cuerpos de menor masa situados en él.

La gravedad terrestre es el otro motor de los procesos geológicos externos: impulsa la circulación del agua líquida y del hielo por la superficie terrestre y provoca el desplazamiento de materiales rocosos de las zonas altas a las bajas contribuyendo a allanar el relieve.

Las gravedades solar y lunar originan el fenómeno de las mareas.

Energía cinética. Se debe a los movimientos de rotación y traslación de la Tierra. Interviene en la creación del campo magnético terrestre, en los movimientos de las placas litosféricas y en la fuerza de Coriolis.

LOS PROCESOS GEOLÓGICOS

Los procesos geológicos externos

- Son cuatro: meteorización, erosión, transporte y sedimentación.

- Afectan a los materiales de la litosfera, especialmente a los de su porción más superficial.

- Los llevan a cabo los agentes (agente = el que hace) geológicos externos: atmósfera, aguas, hielo, viento, hombre y otros seres vivos. Exceptuado a los seres vivos, se trata de fluidos que se mueven impulsados por la energía solar y/o la gravedad.

- Los motores (motor = que mueve) de los agentes geológicos y, por tanto, de los procesos geológicos, son la energía solar y la gravedad. La energía solar mantiene en actividad el ciclo del agua, produce los movimientos atmosféricos, el oleaje y las corrientes oceánicas. La gravedad causa las mareas y atrae a las masas fluidas y a los materiales rocosos hacia las zonas bajas de la superficie terrestre. Conjuntamente, mantienen en funcionamiento a los agentes geológicos externos.

- Efectos sobre el relieve: los procesos geológicos externos tienden a nivelar el relieve, rebajando las elevaciones y rellenando las depresiones. Este resultado se describe frecuentemente en términos de “destrucción del relieve”.



Los procesos geológicos internos

- Son el magmatismo, el metamorfismo y las deformaciones de los materiales.

- Aunque se originan y transcurren en el interior de la geosfera, tienen manifestaciones superficiales.

- Los agentes geológicos internos son las altas temperaturas y presiones y los esfuerzos tectónicos (compresiones y distensiones que deforman las rocas).

- El motor de los agentes geológicos internos y, por tanto, de los procesos geológicos internos es la energía interna de la Tierra.

- Manifestaciones de los procesos geológicos internos en la superficie terrestre:

• existencia de rocas magmáticas y metamórficas

• volcanes, terremotos

• formación de cordilleras, fosas oceánicas, dorsales oceánicas y rifts continentales

- Efectos sobre el relieve: los procesos geológicos internos tienden a crear relieves heterogénos con formas elevadas. Este resultado se describe frecuentemente en términos de “construcción del relieve”.



EL CICLO DE LAS ROCAS (EL CICLO DE LA MATERIA)

Los procesos geológicos internos y externos producen en las rocas una transformación constante, aunque lenta y gradual.



El ciclo de las rocas es el conjunto de procesos que transforman las rocas continuamente, destruyendo unas y generando, a partir de las que se destruyen, otras nuevas.




Ciclo básico. El magma es roca fundida que se forma por debajo de la superficie terrestre. Con el tiempo, el magma se enfría y solidifica. Este proceso, denominado cristalización, puede ocurrir debajo de la superficie terrestre o, después de una erupción volcánica, en la superficie. En cualquiera de las dos situaciones las rocas resultantes se denominan rocas ígneas. La rocas ígneas que afloran en la superficie experimentan meteorización (alteración por los agentes atmosféricos). Los materiales resultantes son retirados y transportados pendiente abajo por la gravedad o por algún agente erosivo⃰ como las aguas superficiales, el viento o las olas. Finalmente estas sustancias disueltas y partículas acaban depositadas en zonas bajas de la superficie (cuencas sedimentarias) y se transforman entonces en sedimentos. Aunque la mayoría de los sedimentos están en los fondos oceánicos, otras zonas de acumulación son las llanuras de inundación de los ríos, los desiertos, los lagos y los pantanos. A continuación los sedimentos experimentan litificación y se transforman en roca sedimentaria. La litificación suele ocurrir por compactación debida al peso de las rocas suprayacentes, o por cementación, cuando los poros entre partículas de sedimentos se llenan con materia mineral (“cemento”) que precipita a partir del agua de infiltración.

⃰ Erosión: desgaste de las rocas/retirada de materiales rocosos por los agentes geológicos externos.

Si las rocas sedimentarias resultantes se entierran profundamente, o si entran en contacto con magmas las grandes presiones y/o elevadas temperaturas las convierten en un tercer tipo de roca, una roca metamórfica. Cuando la roca metamórfica es sometida a cambios de presión adicionales (descompresión) o a temperaturas aún mayores, se fundirá, creando un magma que acabará cristalizando en rocas ígneas. Los procesos impulsados por el calor desde el interior de la Tierra son responsables de la creación de las rocas ígneas y metamórficas. Los procesos externos alimentados por la combinación de energía solar y gravedad (meteorización, erosión, transporte y sedimentación) producen los sedimentos a partir de los cuales se forman las rocas sedimentarias.

Caminos alternativos

Las vías mostradas en el ciclo básico no son las únicas posibles. Al contrario, es exactamente igual de probable que puedan seguirse otras vías distintas a las descritas en la sección precedente. Esas alternativas se indican mediante las líneas azul claro en la figura.

Las rocas ígneas pueden permanecer enterradas profundamente y acabar siendo sometidas a fuertes fuerzas de compresión y a temperaturas elevadas y transformarse directamente en rocas metamórficas.

Las rocas metamórficas y sedimentarias y los propios sedimentos pueden aforar a la superficie y quedar expuestos a los agentes geológicos externos, que las meteorizan, erosionan, transportan y depositan, convirtiéndolas en nueva materia prima (sedimentos) para las rocas sedimentarias.

Aunque con frecuencia contemplamos las rocas como masas invariables, el estudio del ciclo de las rocas demuestra que no lo son. Los cambios, sin embargo, requieren tiempo; grandes cantidades de tiempo.

TECTÓNICA DE PLACAS

En 1968 se unieron los conceptos de deriva continental y expansión del fondo oceánico en una teoría mucho más completa conocida como tectónica de placas, que se ha convertido en la base sobre la que se consideran la mayoría de los procesos geológicos.

Según el modelo de la tectónica de placas, la corteza terrestre y una porción del manto subyacente constituyen una capa fuerte y rígida, la litosfera, que está dividida en unos fragmentos denominados placas tectónicas o placas litosféricas. Estas placas se mueven unas con respecto a las otras y cambian continuamente de tamaño y forma. La litosfera se encuentra sobre una región más plástica y dúctil del manto, conocida como astenosfera. El estado de las rocas de la astenosfera, próximas a su punto de fusión y por lo tanto dúctiles, permite que las placas se muevan sobre ellas. A medida que se mueven las placas, la distancia entre dos puntos situados sobre placas distintas, como Nueva York y Madrid, cambia de manera gradual.

Se reconocen siete placas principales: la placa Norteamericana, la Sudamericana, la del Pacífico, la Africana, la Euroasiática, la Australiana y la Antártica. La mayoría de las grandes placas incluye un continente entero además de una gran área de suelo oceánico (por ejemplo, la placa Sudamericana). Ninguna de las placas está definida completamente por los márgenes de un continente.

Las placas de tamaño mediano son la del Caribe, la de Nazca, la Filipina, la Arábiga, la de Cocos, la de Scotia y la de Juan de Fuca. Además, se han identificado muchas otras placas más pequeñas,



Las placas se mueven como unidades coherentes (como un todo) en relación con todas las demás placas a una velocidad muy lenta pero continua que es, de media, de unos cinco centímetros anuales. Este movimiento es impulsado por la distribución desigual del calor en el interior de la Tierra: el lento ascenso de material caliente desde las profundidades del manto y el descenso simultáneo de láminas frías y densas de litosfera oceánica hacia el manto forman células de convección que circulan bajo las placas desplazándolas.

Límites entre placas. Las principales interacciones entre las placas se producen a lo largo de sus límites. Estos pueden ser de tres clases: divergentes, convergentes y pasivos.

1. LÍMITES DIVERGENTES

Son aquellos en los cuales dos placas se separan; esta separación provoca el acenso de roca fundida desde el manto y la creación de nuevo suelo oceánico. Se localizan en las dorsales oceánicas y en los rift continentales.



Dorsales oceánicas. Las dorsales oceánicas son grandes elevaciones submarinas que discurren por el fondo de los océanos Atlántico, Pacífico e Índico y están interconectadas. El sistema de dorsales interconectadas es la estructura topográfica más larga de la superficie de la Tierra: supera los 70.000 kilómetros de longitud. La razón principal de la posición elevada de la dorsal oceánica es que la litosfera oceánica recién creada está caliente, lo cual la hace poco densa y voluminosa.

Límites constructivos. La mayoría de los límites divergentes se sitúa a lo largo de las dorsales oceánicas, en la hendidura situada entre sus crestas, y puede considerarse límites constructivos, dado que es donde se genera nueva litosfera oceánica y se expande el suelo oceánico.

Expansión del fondo oceánico. A medida que las placas adyacentes se separan, las rocas del manto subyacente se funden parcialmente por descompresión, y las fracturas creadas se llenan inmediatamente con roca fundida que asciende desde el manto. Este magma se enfría de una manera gradual generando una roca dura y produciendo así nuevos fragmentos de litosfera oceánica.

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Expansión del fondo oceánico. El mecanismo que actúa a lo largo del sistema de dorsales oceánicas para crear nuevo fondo oceánico (separación-descompresión-fusión-acenso-solidificación) se denomina expansión del fondo oceánico. Las velocidades típicas de expansión del fondo oceánico son de 5 centímetros al año. Todos los fondos oceánicos de la Tierra se han creado a lo largo de los últimos 200 millones de años.

Rift continentales. Son zonas lineales a lo largo de las cuales la litosfera continental, sometida a fuerzas tensionales (← →) se estira y se separa. Su aparición marca el inicio de una nueva cuenca oceánica.

Un ejemplo moderno de rift continental es el rift del África oriental. Allí, las fuerzas tensionales han estirado y adelgazado la corteza continental. La descompresión funde las rocas de la astenosfera y genera actividad volcánica. El Kilimanjaro, por ejemplo, es una gran montaña volcánica resultante de la actividad magmática que acompaña la formación de un rift continental. El actual mar Rojo representa un estado más avanzado del proceso, en la que los bloques continentales a ambos lados del rift ya se han separado (son África y la Península Arábiga) y una cuenca oceánica comienza a desarrollarse entre ellos. Por tanto, el rift del África oriental y el mar Rojo pueden representar un modelo del océano Atlántico en su infancia.



2. LÍMITES CONVERGENTES

Son aquellos en los cuales dos placas se mueven una hacia la otra provocando el deslizamiento de una placa por debajo de la otra (si hay al menos un borde oceánico implicado en el límite) o bien la colisión de dos bloques continentales para crear un sistema montañoso.

Los límites convergentes se pueden formar entre una placa oceánica y una continental (desciende la oceánica) dos placas oceánicas (desciende la más densa), o dos placas continentales.

Convergencia oceánica-continental



Zonas de subducción. A lo largo de estos límites la litosfera oceánica subduce (desciende) hacia la astenosfera y se hunde en ella. La subducción se produce porque la litosfera oceánica es más densa que la litosfera contientental y que la la astenosfera que está por debajo.

Límites destructivos. Aunque continuamente se está produciendo nueva litosfera en las dorsales oceánicas, el tamaño de nuestro planeta no aumenta: su superficie total permanece constante. Para compensar la adición de litosfera recién creada, las porciones más antiguas de la litosfera oceánica descienden al manto a lo largo de los límites convergentes. Dado que la litosfera se destruye en los límites convergentes, éstos también se denominan límites destructivos.

Fosas oceánicas. La subducción de la litosfera oceánica bajo la continental origina en la superficie del fondo oceánico una profunda depresión denominada fosa oceánica, que se corresponde con la franja en la que la litosfera oceánica se desliza bajo la continental, se dobla hacia abajo y desciende hacia la astenosfera. Ejemplo: fosa de Perú-Chile, en el límite entre la placa de Nazca y la placa Sudamericana

Magmatismo. Cuando la litosfera oceánica descendente alcanza una profundidad de unos 100 kilómetros, se desencadena la fusión de las rocas dentro de la cuña de manto suprayacente (suprayacente = que está por encima. En este caso, el magmatismo está desencadenado por la adición de agua a rocas que ya estaban próximas a su punto de fusión; la litosfera oceánica contiene agua, y a medida que se hunde el calor y la presión crecientes la obligan a expulsarla hacia la cuña de manto que está por encima. A una profundidad aproximada de 100 kilómetros la adición de agua permite que las rocas alcancen su punto de fusión. El proceso se denomina fusión parcial, ya que sólo algunos componentes de la roca llegan a fundirse. El magma así originado, menos denso que las rocas que lo rodean, tiende a ascender hacia la superficie como una estructura en forma de gota.

Arcos volcánicos continentales. Una parte de estos magmas derivados del manto puede alcanzar la superficie y provocar una erupción volcánica. Otra parte nunca alcanza la superficie y solidifica en profundidad haciendo aumentar el grosor de la corteza. Los volcanes y el engrosamiento de la corteza generan una sucesión de montañas a lo largo de los bordes continentales denominada arco volcánico continental.

Un ejemplo de convergencia oceánica-continental es el límite en el que la placa de Nazca subduce bajo la placa Sudamericana. El arco volcánico continental que resulta de este choque es la cordillera de los Andes.



Convergencia oceánica-oceánica

Como en el caso anterior, un borde de placa subduce bajo el otro, se destruye litosfera oceánica, se forman fosas oceánicas y se produce actividad magmática y volcánica.



Cuando convergen dos bordes de placa oceánicos, uno, el más denso, desciende por debajo del otro, y se producen magmatismo (fusión parcial) y actividad vocánica por el mismo mecanismo que actúa en un límite convergente oceánico-continental. En este caso, los volcanes crecen desde el fondo oceánico y no desde la superficie continental y acaban por emerger, formándose un arco de islas volcánicas. Adyacentes a los arcos de islas se encuentran las fosas creadas a doblarse hacia abajo la placa que subduce.

En el Pacífico occidental las islas Marianas (al este de las Filipinas) son un ejemplo de arco de islas volcánicas. La fosa de las Marianas es lugar más profundo de la superficie terrestre (más de 11 km), y en ella la placa pacífica subduce bajo la pequeña placa de las Marianas.

Convergencia continental-continental

Como ya hemos visto anteriormente, cuando la litosfera oceánica subduce por debajo de la litosfera continental, se desarrolla un arco volcánico a lo largo del margen del continente. Sin embargo, si la placa en subducción también contiene litosfera continental, cuando la subducción continuada haya consumido toda la litosfera oceánica se producirá una colisión entre los dos bloques continentales.

Una colisión de este tipo se produjo cuando el subcontinente de India «embistió» Asia y se formó el Himalaya. Durante esta colisión, la litosfera continental se acortó, se engrosó, se abombó y se fracturó. Además del Himalaya, otros sistemas montañosos importantes formados durante colisiones continentales son los Alpes, los Apalaches y los Urales.


Actividad magmática. Antes de una colisión continental, las masas de tierra afectadas están separadas por una cuenca oceánica. A medida que los bloques continentales convergen, el fondo oceánico que queda entre ellos subduce debajo de una de las placas. La subducción inicia la fusión parcial de las rocas del manto suprayacente, lo cual, a su vez, puede provocar la formación de un arco volcánico en alguno de los bloques continentales, o bien de un arco de islas volcánicas, según las circunstancias. Esta actividad magmática y volcánica contribuye a formar la cordillera que surge cuando chocan los bloques continentales.

Sedimentos del fondo oceánico. Por último, durante el choque, los sedimentos del fondo oceánico que se van acumulando entre los bloques continentales se pliegan, se deforman y se incorporan también a la cordillera montañosa.
BORDES CONTINENTALES ENGROSADOS + ACTIVIDAD MAGMÁTICA+ SEDIMENTOS
CORDILLERA MONTAÑOSA
3. LÍMITES DE FALLA TRANSFORMANTE (LÍMITES PASIVOS)

En ellos dos placas se desplazan lateralmente una respecto de la otra sin producir ni destruir litosfera.



Límites de falla transformante y dorsales oceánicas. La mayoría de las fallas transformantes se localizan en las dorsales oceánicas. El eje de la dorsal está constituido por segmentos desalineados de unos 100 km. Los segmentos consecutivos están unidos por unas fracturas de la litosfera oceánica perpendiculares al eje de la dorsal y, por tanto, paralelas a la dirección de expansión del fondo oceánico. Estas fracturas representan límites de falla transformante, ya que a lo largo de la fractura la litosfera producida en un segmento de la dorsal se desplaza en sentido opuesto a la litosfera producida en el segmento siguiente. Nota: Las fallas transformantes activas se encuentran sólo entre los dos segmentos desplazados de la dorsal. Las extensiones de las líneas de fractura más allá de los segmentos consecutivos de dorsal no son límites transformantes, ya que en estas extensiones no se produce desplazamiento lateral y roce de dos placas.



Otras localizaciones. Aunque la mayoría de las fallas transformantes está localizada dentro de las cuencas oceánicas, unas pocas atraviesan la litosfera continental. Es el caso de la famosa falla de San Andrés, a lo largo de la cual la placa del Pacífico se mueve hacia el noroeste enfrentada a la placa Norteamericana. Si este movimiento continúa, la península de Baja California acabará desgajándose del continente americano y convirtiéndose en una isla que incluso puede llegar a situarse frente a la costa de Alaska. Sin embargo, una preocupación más inmediata es la intensa actividad sísmica de la zona.

RIESGOS GEOLÓGICOS

Definición. Es la probabilidad de que se produzcan daños sobre las personas o sus bienes como consecuencia de un suceso en cuya prevención, predicción y corrección han de emplearse criterios geológicos.

Como cualquier otro tipo de riesgo, el riesgo geológico es el producto de tres factores: peligrosidad (magnitud x frecuencia), exposición y vulnerabilidad.



Tipos de riesgos geológicos

- riesgos geológicos internos: causados por los procesos geológicos internos

• volcanes

• terremotos

• tsunamis

- riesgos geológicos externos: causados por los procesos geológicos externos

• movimientos gravitacionales o de ladera

subsidencias y colapsos

• suelos expansivos

• inundaciones

• riesgos relacionados con los procesos de erosión/sedimentación en ambientes costeros y fluviales

• desplazamiento de dunas

Los riesgos externos están a menudo conectados con la atmósfera y el clima. Con frecuencia los riesgos externos son mixtos o inducidos, es decir, desencadenados o intensificados por las actividades humanas.


RIESGOS GEOLÓGICOS INTERNOS: VOLCANES
VOLCANES. DEFINICIÓN Y ESTRUCTURA
Definición. Un volcán es una estructura geológica que se origina como resultado de la salida de materiales ígneos procedentes del interior de la Tierra (magmas) por una grieta en la superficie terrestre.
Magma
- definición: masa rocosa fundida que contiene gases disueltos y fragmentos de roca sólida mezclados.
- lugar de formación: corteza y manto
- origen: los magmas se forman cuando las rocas se funden debido a

• aumento de la temperatura

• disminución de la presión (descompresión)

• incorporación de volátiles (fluidos)


Partes de un volcán
- cámara magmatica: cavidad del interior terrestre en la que se almacena el magma antes de salir al exterior.

- chimenea: conducto por el que el magma asciende desde la cámara magmática.

- cráter: orificio por el que los materiales volcánicos salen al exterior durante las erupciones.

- cono volcánico: montículo formado por la acumulación de materiales volcánicos.

- chimeneas, cráteres y conos secundarios o parásitos: las explosiones y fracturas del cono originan en la base y/o en los flancos chimeneas secundarias que comunican con la principal, y se abren al exterior en cráteres secundarios.

cráter cono volcánico cámara magmática chimenea volcánica donde se acumula el magma conducto por el que asciende el magma ...
PRODUCTOS VOLCÁNICOS
Los volcanes expulsan materiales en estado gaseoso, líquido y sólido:
- Gases volcánicos: vapor de agua, dióxido de carbono, dióxido de azufre, sulfuro de hidrógeno, nitrógeno…

Al descomprimirse el magma, se expanden y ascienden, arrastrando a los demás materiales. La presencia en el magma de gases abundantes y que escapan con dificultada contribuye a que las erupciones sean explosivas.


- Lava (líquido): magma desgasificado que fluye por la superficie; forma unas corrientes llamadas coladas de lava.
- Piroclastos: son los materiales sólidos arrojados por un volcán. Proceden a menudo de la solidificación de porciones de lava arrojadas en las explosiones. Se clasifican en función de su tamaño en:
cenizas: diámetro inferior a 2 mm.
• lapilli: diámetro comprendido entre 2 y 64 mm
bombas: diámetro superior a 64 mm; forma fusiforme u ovoide producida por la rotación en el aire
LAS ERUPCIONES VOLCÁNICAS Y LA EXPLOSIVIDAD
El daño que puede causar una erupción depende fundamentalmente de su grado de explosividad. A su vez, la explosividad depende a su vez de dos factores: la viscosidad del magma y su contenido en volátiles (gases). Los magmas muy viscos y con un alto contenido en gases generan erupciones explosivas. En cambio, los magmas fluidos y con bajo contenido en gases producen erupciones efusivas (tranquilas).
Erupciones explosivas (violentas). Cuando los magmas son viscosos es frecuente que durante las erupciones se formen tapones de magma cerca del cráter. Los abundantes gases se acumulan a altísimas presiones bajo el tapón. Cuando el tapon cede se producen las explosiones: los gases se decomprimen y expanden súbitamente, arrastrando consigo porciones de lava que se pueden proyectar a gran altura y caer a mucha distancia del cráter.

Ejemplo: Erupciones del Monte Santa Helena (Wasington) y de Mont Pelé (Martinica).


Erupciones efusivas (tranquilas). Cuando los magmas son fluidos (y más aún si su contenido en gases es bajo) salen sin formar tapones, los gases desprenden con facilidad (sin provocar explosiones de importancia), y la lava tiende a fluir libremente por las laderas y a extenderse por territorios amplios. En ocasiones los gases impulsan la lava hacia arriba formando fuentes que, al cristalizar, originan “Cabellos de Pele”.
Ejemplo: Erupciones de los volcanes de Hawai, con lavas muy fluidas que forman coladas de gran extensión (hasta 100 km2).

DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA DE LOS VOLCANES
La mayor parte de los volcanes se concentran en los límites de las placas litosféricas. No obstante, existen volcanes apartados de los bordes de las placas (vulcanismo intraplaca).
A continuación señalaremos las principales zonas volcánicas y explicaremos a qué se debe su actividad magmática y volcánica.
1. Cinturón circumpacífico (o Anillo de fuego del Pacífico)
Se localiza en los bordes de la placa pacífica y, por tanto, en las costas de este océano. El vulcanismo está asociado a límites convergentes (zonas de subducción)
Explicación: en estos límites la litosfera oceánica subduce bajo litosfera continental, o bien bajo litosfera oceánica de otra placa distinta. En ambos casos, las rocas de la litosfera oceánica que subduce introducen agua a grandes profundidades. El agua baja el punto de fusión de las rocas, generando magmas a partir de de la cuña de manto que se encuentra por encima. Los magmas formados tienden a ascender y, si alcanzan la superficie, formarán volcanes en los márgenes continentales (choque oceánico-continental) o arcos de islas volcánicas (choque oceánico-oceánico).
La erupción de estos volcanes se caracteriza por su explosividad. Ejemplo: Krakatoa (Indonesia, 1883)
2. Dorsales oceánicas
Los volcanes se localizan a lo largo de las dorsales que recorren los océanos. El vulcanismo está asociado a límites divergentes o constructivos.
Explicación: la separación de las placas a ambos lados del límite provoca el adelgazamiento de la litosfera oceánica. Por debajo de esta litosfera más delgada, las rocas del manto se funden por descompresión, ya que la carga que soportan disminuye. El magma asciende por el límite entre las placas y se vierte a los lados. Así se forma continuamente suelo (litosfera) oceánico.
El grado de explosividad es bajo: el magma es poco viscoso (básico) y libera fácilmente los volátiles
3. Área Transasiático-Mediterránea
Es una franja que arranca en Indonesia y, pasando por el Himalaya y el Mediterráneo, llega hasta la dorsal atlántica.
Los principales volcanes de esta area se encuentran en el Mediterráneo: Etna, Vesubio, Vulcano, Estrómboli.
El vulcanismo está asociado a límites convergentes: la placa africana se mueve lentamente hacia el norte chocando contra la placa euroasiática.
4. Vulcanismo intraplaca. La existencia de volcanes alejados de los bordes de las placas puede deberse a dos causas:
- plumas mantélicas y puntos calientes: las plumas mantélicas son columnas de material rocoso caliente que asciende desde la base del manto inferior. Su localización en el manto se mantiene fija. Las zonas de la litosfera situadas inmediatamente por encima de una pluma mantélica se denominan puntos calientes. A causa del calor, en el punto caliente la litosfera se adelgaza, se abomba, y llega a fracturarse dando lugar a un volcán (descompresión). Como la pluma permanece fija pero la placa litosférica se desplaza muy lentamente, con el tiempo los puntos calientes van cambiando de localización y puede llegar a formarse una hilera de volcanes alineados en la dirección del desplazamiento de la placa, ordenados de mayor a menor antigüedad (el más reciente es el que corresponde al punto caliente actual). Es el caso de las islas Hawai.

Los magmas son fluidos y las lavas forman extensas coladas.


- fracturas o puntos débiles en la litosfera. En la actualidad muchos geólogos han descartado que el origen de las Islas Canarias sea un punto caliente. Se cree más bien que se formaron a causa de esfuerzos tensionales (←→) que estiraron ciertas zonas de la placa africana creando puntos débiles y fracturas por las que afloró el magma (descompresión).
RIESGO VOLCÁNICO
Algunas graves catástrofes de origen volcánico han sido:
Tsunami del Krakatoa (Indonesia, 1883) 36.000 muertos. Isla volcánica entre Sumatra y Java que virtualmente desapareció tras la erupción. Ruido más alto registrado en la historia (180 dB). En otra isla situada a 13 km no hubo supervivientes.
Explosión Monte Pelée (St. Pierre, Martinica, Antillas francesas, 1902). 30.000 muertos. El gobernador se negó a desalojar la capital.
Colada de barro Nevado del Ruiz (Colombia; 1985) 23.000 muertos.
Tipos de riesgos asociados a los volcanes
Riesgos primarios o directos: los daños proceden directamente de la erupción.
1. Impactos de las bombas vocánicas.

2. Lluvias de cenizas que hunden tejados, arrasan cultivos.

3. Gases tóxicos, que dañan el aparato respiratorio o causan muerte por asfixia.

4. Nubes ardientes: mezclas de gases y cenizas más densas que el aire (por tanto no ascienden) que bajan por los flancos de volcán a gran velocidad calcinando todo lo que encuentran a su paso.

5. Coladas de lava. Pueden arrasar cultivos y poblaciones, cortar las vías de comunicación, taponar cauces provocando inundaciones…
Secundarios o indirectos: los daños se deben a procesos desencadenados por la erupción.
1. Flujos de lodo o lahares: Se porducen cuando el calor de la erupción funde la nieve y el hielo que cubren las cimas de algunos volcanes muy elevados. Se forma una mezcla de agua, cenizas y barro que desciende arrastrando o arrancando e incorporando otros materiales en su descenso; los lahares pueden sepultar poblaciones o desplazar masa de agua provocando inundaciones.

2. Movimientos de ladera (desplazamientos hacia debajo de materiales rocosos o porciones del suelo) causados por las vibraciones: pueden afectar a poblaciones, cultivos, ríos y embalses…
3. Erupciones freatomagmáticas. Son erupciones muy explosivas que tienen lugar cuando el magma, al salir, entra en contacto con masas de agua (lagos del cráter, aguas subterráneas, aguas marinas…) y se contrae bruscamente produciendo gran cantidad de cenizas.
Riesgos asociados a magmas fluidos. El riesgo, generalmente bajo, está limitado a:
- Caída de piroclastos en un área próxima al punto de emisión, ya que las explosiones son de escasa energía.
- Coladas de lava que pueden desplazarse grandes distancias a velocidades elevadas.
Riesgos asociados a magmas viscosos. Además del área alcanzada por la lava, existe un área de riesgo mucho mayor, afectada por lluvias de cenizas, nubes ardientes….
Predicción y prevención de riesgos volcánicos
Predicción. En los observatorios instalados en los volcanes se pueden detectar ciertos precursores volcánicos: temblores, cambios topográfios (cambios en la forma de la superficie), anomalías en la gravedad y en el potencial eléctrico de las rocas…

Con los datos históricos acerca de la frecuencia, localización e intensidad de las erupciones se pueden elaborar mapas de peligrosidad, que reflejan la probabilidad de que se produzcan erupciones en la zona reflejada en el mapa. Si además se tienen en cuenta los factores exposición y vulnerabilidad, es posible elaborar mapas de riesgo volcánico (probabilidad de que se produzcan daños a causa de erupciones volcánicas). En todo caso, la fiabilidad de las predicciones es limitada, porque el vulcanismo de tipo explosivo es el más difícil de predecir.


Prevención. Las medidas preventivas más utilizadas son:
- Desviar las corrientes de lava.

- Mantener el cráter libre de agua mediante túneles para evitar los lahares.

- Controlar el nivel de los embalses cercanos para evitar inundaciones.

- Instalar sistemas de alarma.

- Planificar la evacuación.

- Medidas de ordenación del territorio (no edificar en zonas de riesgo)

- Educación para el riesgo volcánico.
ÁREAS DE RIESGO VOLCÁNICO EN ESPAÑA
En España solo existe actividad volcánica (y por tanto riesgo volcánico) en las Islas Canarias.

El origen de estas islas es volcánico. Presentan erupciones desde hace miles de años, las últimas en Lanzarote (1824) y La Palma (1971). Actualmente existe cierta actividad en Tenerife, Lanzarote y La Palma.



No se pueden hacer predicciones con base científica sobre cuándo será la próxima erupción, pero se cree que cuando ocurran serán de baja explosividad, con lo que el riesgo es relativamente bajo y limitado a las poblaciones muy cercanas a los volcanes, que seguramente se puedan evacuadar con facilidad ya que se espera que el flujo de lava sea lento. Se podrían producir incendios en los bosques, arrasamientos de zonas de cultivo, cortes de vías de comunicación …

CICLO GEOLÓGICO
Definición. El ciclo geológico es el conjunto de procesos geológicos internos y externos que afectan a la corteza y a la parte superior del manto dando como resultado la continua modificación del relieve.

- la creación y destrucción de formas elevadas de relieve/ la creación y destrucción del relieve “destruir”: uniforme y plano “contruir”: tendencia a hacerlo desigual con elevaciones y desniveles, contrastes. Relieve: conjunto de formas complejas que accidentan la superficie del globo terráqueo.



-la formación y destrucción de rocas y minerales

Etapas. Aunque los procesos geológicos suceden de forma ininterrumpida y simultanea podemos reconocer tres fases en el ciclo geológico:

1. Orogénesis: formación de nuevas cadenas montañosas

2. Gliptogénesis: destrucción o rebajado de los relieves elevados a causa de los procesos geológicos externos.

3. Litogénesis: formación de nuevas rocas que pueden ser incorporadas en un nuevo proceso orogénico.

Componentes del ciclo geológico

- Ciclo geológico externo: impulsado por la radiación solar y la gravedad terrestre, que ponen en marcha los agentes geológicos externos. Estos agentes llevan a cabo los procesos de meteorización, erosión, transporte y sedimentación. El resultado de estos procesos es la nivelación o aplanamiento del relieve.
- Ciclo geológico interno: impulsado por la energía geotérmica; a causa de la presión, temperatura y movimiento de los materiales, en el interior de la tierra se producen procesos magmáticos y metamórficos y deformaciones de los materiales. En la superficie terrestre, estos procesos se manifiestan a través de los volcanes, los terremotos y la formación de cordilleras. El ciclo geológico da como resultado la creación de elevaciones (cordilleras, dorsales, volcanes, rifts) en el relieve.
Convergencia oceánica-continental.Formación de una cadena montañosa. En el borde del continente la franja lineal de litosfera que recibe el impacto se acorta, se engrosa, se abomba y se deforma. Además, la actividad volcánica contribuye a la formación de la cordillera, cuyo tamaño aumenta a expensas de las rocas plutónicas y volcánicas formadas a partir del magma procedente del manto. Aportación de los sedimentos: prisma de acreción.

Mixtos: la actividad humana altera la dinámica de los procesos geológicos naturales de erosión y sedimentación. Ejemplos: regresión de deltas, desaparición de playas.

Inducidos: procesos geológicos desencadenados artificialmente a consecuencia de los intervenciones humanas sobre el medio geológico. Ejemplo: colapsos causados por la minería, movimientos de ladera causados por la modificación de las formas del relieve.




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