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La actividad geotérmica es un grupo de procesos naturales de transferencia de calor, que ocurren en la superficie de la Tierra, causados por la presencia de un exceso de calor en el subsuelo de la zona afectada. [2] La actividad geotérmica puede manifestarse en una variedad de fenómenos diferentes, que incluyen, entre otros, temperaturas superficiales elevadas, diversas formas de actividad hidrotermal y la presencia de fumarolas que emiten gases volcánicos calientes .
La actividad geotérmica aparece principalmente en provincias volcánicas, donde es alimentada por la presencia de una cámara de magma. En algunos casos raros puede ser causado por incendios subterráneos o por grandes depósitos de elementos radiactivos. Otras fuentes de calentamiento interno pueden ser la diferenciación gravitacional de sustancias, la fricción de marea , el metamorfismo o las transiciones de fase . La liberación de calor a la superficie se produce en forma de flujo de calor conductivo o en forma de transferencia de calor convectiva por aguas subterráneas o gases . [3]
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Las fumarolas, o respiraderos volcánicos, son agujeros en el suelo por donde los vapores y gases volcánicos escapan a la atmósfera. Las áreas geotérmicamente activas suelen estar ubicadas sobre una cámara de magma activa , que libera constantemente gases calientes que viajan a la superficie a través de cavidades en la roca. Cuando estas cavidades llegan a la superficie forman fumarolas. Las áreas donde se concentran estos respiraderos se conocen como campos de fumarolas. Las fumarolas tienden a formar depósitos concentrados de minerales sulfúricos, que se desprenden de la suspensión cuando los gases volcánicos se enfrían en el aire. [4]
Los calderos de hielo son una característica que ocurre cuando una capa de hielo se ve afectada por el calentamiento geotérmico, ya sea por vulcanismo activo o por la producción continua de calor de un área geotérmica activa. Los calderos de hielo pueden tener muchas apariencias diferentes. Estos van desde una suave abolladura en la capa de hielo hasta agujeros profundos con paredes muy empinadas formadas por anillos concéntricos de grietas . El ancho de los calderos de hielo puede variar desde 50 metros hasta unos 10 kilómetros, mientras que la profundidad puede variar desde varios metros hasta cientos de metros. La forma del caldero puede ser estable o muy variable y no está relacionada con la naturaleza de la fuente de calor subyacente. [5]
El calor geotérmico y el agua subterránea pueden interactuar de varias maneras.
Los géiseres son la característica hidrotermal más conocida. Ocurren cuando el agua subterránea en cavidades subterráneas se sobrecalienta bajo una tapa de agua superficial más fría. Cuando el agua sobrecalentada sale a la superficie, se convierte en vapor, lo que hace que la presión debajo de ella caiga repentinamente, lo que provoca una reacción en cadena en la que la mayor parte del agua en el sistema de alimentación del géiser se convierte en vapor de una vez.
Hay dos tipos principales de géiser. Géiseres de fuente, que estallan en ráfagas violentas de un estanque, y géiseres de cono, que estallan en chorros constantes durante minutos a partir de un cono sinterizado de material silíceo que se ha depositado alrededor del respiradero principal. [6]
En otras zonas, el agua subterránea calentada se acumula en charcos y forma fuentes termales. [7] Cuando hay muy poca agua subterránea disponible, el aumento del agua subterránea caliente en combinación con la actividad microbiana conduce a la formación de ollas de barro. [8] El comportamiento de estas vasijas de barro puede variar en un ciclo estacional basado en variaciones en la cantidad de lluvia y el nivel del nivel freático. [9] [10]
Las explosiones hidrotermales ocurren cuando una masa de agua sobrecalentada no logra llegar a la superficie, lo que hace que la presión subterránea aumente hasta alcanzar un punto crítico y se produce una explosión, expulsando el agua sobrecalentada junto con la roca. [11]
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