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 (SiO

2), con otros

compuestos como el Al2O

3, FeO, Fe

2O

3, MgO, CaO, Na

2O, K

2O, MnO,

TiO2, P

2O

5, H

2O, etc.

Tipos principales de magmas :

En función del contenido en sílice:- Ultrabásicos : SiO

2 < 45 %

- Básicos : 45 % < SiO2 < 52 %

- Intermedios : 52 % < SiO2 < 66 %

- Acidos : SiO2 > 66 %

Clasificación general: 1. Magmas basálticos : - Alcalinos: Na, K (1000-1200 ºC) P=80-100 km prof. por fusión del manto Tasa de fusión (15 %) - Toleíticos: P =30 km prof Tasa de fusión 30 %

2. Magmas Andesíticos : Son más ricos en SiO2 y H

2O (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

SiO

2

Flu

idez

Procesos de evolución magmáticaEn 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 ígneasA 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 estrombolianasFormados por acumulación de piroclastos (de proyección balística)Tienen un cráter centralSu 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 poligénicoDe baja relación de aspectoSe forman por múltiples erupciones de tipo hawaiianoPredominio de materiales lávicos, coladas delgadasAlta tasa eruptiva

Ej. Series Antiguas de Lanzarote y Fuerteventura

Escudos

Dorsales

Edificio poligénicoSe forman por actividad efusiva y estromboliana a lo largo de una fractura tecto-volcánicaAlineación y superposición de numerosos de conos, con derrame lateral de coladasAlineación de diques, muy densos en el núcleo de la estructuraAlternancia de coladas (laterales) y piroclastos (centro)Composición basálticaTasa efusiva media

(Ej. : Dorsal de La Esperanza (Tenerife), Dorsal Sur (La Palma))

Dorsales

Estratovolcanes

Edificio poligénicoFormados por una alternancia de lavas y piroclastosLos magmas emitidos son variables en composición (basálticos fonolíticos, traquíticos, etc.)Baja tasa eruptivaVida media inferior a cientos de miles de añosPeriodo de recurrencia variable (desde continuo a miles de años)Muy peligrososEs frecuente la formación de calderas, deslizamientos, avalanchasAlternancia 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