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Hervir la arena

Formación de arena que surgió durante el terremoto de Canterbury de 2011 .
Intentos de tapar un pozo de arena con sacos de arena durante las inundaciones del río Misuri de 2011. Muchos de los intentos resultaron infructuosos.
Arena hirviendo y una calle cubierta de limo después del terremoto de Canterbury de 2011.

Las ebulliciones de arena , volcanes de arena o golpes de arena ocurren cuando el agua bajo presión brota a través de un lecho de arena. [1] El agua parece estar hirviendo desde el lecho de arena, de ahí el nombre.

Volcán de arena

Sección transversal de un volcán de arena en el condado de Clare, Irlanda

Un volcán de arena o volcan de arena es un cono de arena formado por la expulsión de arena sobre una superficie desde un punto central. La arena se acumula en forma de cono con pendientes en el ángulo de reposo de la arena . Es común ver un cráter en la cima . El cono parece un pequeño cono volcánico [2] y puede variar en tamaño desde milímetros hasta metros de diámetro.

El proceso se asocia a menudo con la licuefacción del suelo y la expulsión de arena fluidizada que puede ocurrir en sedimentos saturados de agua durante un terremoto . La zona sísmica de New Madrid exhibió muchas de estas características durante los terremotos de New Madrid de 1811-12 . [3] Los golpes de arena adyacentes alineados en una fila a lo largo de una fractura lineal dentro de sedimentos superficiales de grano fino son igualmente comunes y aún se pueden ver en el área de New Madrid.

Estos terremotos también provocaron la ebullición de arena más grande conocida en el mundo, que todavía se puede encontrar cerca de Hayti, Missouri y se llama localmente "La Playa" . [4] Tiene 2,3 kilómetros de largo y cubre 55 hectáreas.

En los últimos años, se ha dedicado mucho esfuerzo a la cartografía de las características de licuefacción para estudiar los terremotos antiguos. [5] La idea básica es cartografiar las zonas que son susceptibles al proceso y luego examinarlas más de cerca. La presencia o ausencia de características de licuefacción del suelo es una prueba contundente de la actividad sísmica pasada, o la falta de ella.

Estos deben contrastarse con los volcanes de lodo , que ocurren en áreas de géiseres o de ventilación de gas subterráneo.

Estructuras de protección contra inundaciones

Las ebulliciones de arena pueden ser un mecanismo que contribuya a la licuefacción y la falla del dique durante las inundaciones. Este efecto es causado por una diferencia de presión en dos lados de un dique o dique , muy probablemente durante una inundación. Este proceso puede provocar erosión interna , por la cual la eliminación de partículas de suelo da como resultado una tubería a través del terraplén. La creación de la tubería ganará ritmo rápidamente y eventualmente provocará la falla del terraplén.

Es difícil detener la ebullición de arena. El método más eficaz es crear un cuerpo de agua por encima de la ebullición para crear suficiente presión para frenar el flujo de agua. Un flujo más lento no podrá mover las partículas de tierra. El cuerpo de agua se crea a menudo con bolsas de arena que forman un anillo alrededor de la ebullición. [6]

Durante la inundación de la primavera de 2011, el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos tuvo que trabajar para contener el mayor embalse de arena activo jamás descubierto. El embalse de arena medía 9 por 12 metros (30 por 40 pies) y estaba ubicado en la ciudad de Cairo, Illinois , en la confluencia del río Misisipi y el río Ohio . [7]

Terremotos

Un ejemplo de esto es durante el terremoto de 1989 en San Francisco , cuando los montículos de arena sacaron a la superficie los escombros del terremoto de 1906. Este proceso es el resultado de la licuefacción . Al mapear la ubicación de los montículos de arena que estallaron en el Distrito Marina durante el terremoto de Loma Prieta de 1989, los científicos descubrieron el sitio de una laguna que existía en 1906. La laguna se desarrolló después de que se construyera el Malecón de la Feria y luego se rellenó en 1915 en preparación para la Exposición Internacional Panamá-Pacífico . [8]

Véase también

Referencias

  1. ^ "Terremoto de Christchurch: una visión general". Institution of Professional Engineers New Zealand . Marzo de 2011.
  2. ^ [1] Imágenes posteriores al terremoto de Canterbury de 2010
  3. ^ "Terremotos históricos: terremotos de New Madrid 1811-1812". Servicio Geológico de los Estados Unidos . Consultado el 7 de marzo de 2010 .
  4. ^ "Sucesos extraños durante los terremotos". Servicio Geológico de los Estados Unidos . Consultado el 13 de octubre de 2024 .
  5. ^ Crone, Anthony J; Wheeler, Russell L (2000). "Datos sobre fallas cuaternarias, características de licuefacción y posibles características tectónicas en el centro y este de los Estados Unidos, al este del frente de las Montañas Rocosas". Servicio Geológico de los Estados Unidos . Informe de archivo abierto 00-0260.
  6. ^ UC Davis, Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental: Fotografía de un anillo de sacos de arena Archivado el 11 de junio de 2010 en Wayback Machine.
  7. ^ wpsdlocal6.com Archivado el 4 de mayo de 2011 en Wayback Machine .
  8. ^ Bardet, JP; Kapuskar, M. (1991). "La ebullición de la arena de licuefacción en el distrito de la Marina de San Francisco durante el terremoto de Loma Prieta de 1989". Actas de la conferencia, Segunda conferencia internacional sobre avances recientes en ingeniería sísmica geotécnica y dinámica del suelo (documento 19).