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Cono de ceniza

Esquema de la estructura interna de un cono de ceniza típico

Un cono de ceniza (o cono de escoria [1] ) es una colina cónica empinada de fragmentos piroclásticos sueltos , como escorias volcánicas, cenizas volcánicas o escoria que se ha construido alrededor de un respiradero volcánico . [2] [3] Los fragmentos piroclásticos se forman por erupciones explosivas o fuentes de lava de un solo respiradero, típicamente cilíndrico. A medida que la lava cargada de gas es lanzada violentamente al aire, se rompe en pequeños fragmentos que se solidifican y caen como cenizas, escorias o escoria alrededor del respiradero para formar un cono que a menudo es simétrico; con pendientes entre 30 y 40°; y una planta casi circular. [4] La mayoría de los conos de ceniza tienen un cráter en forma de cuenco en la cima. [2]

Mecánica de la erupción

Diagrama de sección transversal de un cono de ceniza o cono de escoria

Los conos de ceniza varían en tamaño desde decenas a cientos de metros de altura. [3] Están compuestos de material piroclástico suelto ( ceniza o escoria ), lo que los distingue de los conos de salpicadura , que están compuestos de bombas volcánicas aglomeradas . [5]

El material piroclástico que compone un cono de ceniza suele tener una composición basáltica o andesítica . [6] Suele ser vítreo y contiene numerosas burbujas de gas "congeladas" en su lugar cuando el magma explotó en el aire y luego se enfrió rápidamente. Los fragmentos de lava de más de 64 mm de diámetro, conocidos como bombas volcánicas , también son un producto común de las erupciones de conos de ceniza. [3]

El crecimiento de un cono de ceniza puede dividirse en cuatro etapas. En la primera etapa, se forma un anillo de escoria de borde bajo alrededor del evento de erupción. Durante la segunda etapa, el borde se construye y comienza a formarse un talud en el exterior del borde. La tercera etapa se caracteriza por hundimientos y explosiones que destruyen el borde original, mientras que la cuarta etapa se caracteriza por la acumulación de talud más allá de la zona donde la ceniza cae a la superficie (la zona balística ). [7]

Durante la fase de declive de una erupción de cono de ceniza, el magma ha perdido la mayor parte de su contenido de gas. Este magma sin gas no brota en forma de fuente, sino que rezuma silenciosamente hacia el cráter o debajo de la base del cono en forma de lava. [8] La lava rara vez brota de la parte superior (excepto en forma de fuente) porque las cenizas sueltas y no cementadas son demasiado débiles para soportar la presión ejercida por la roca fundida a medida que asciende hacia la superficie a través del respiradero central. [3] Debido a que contiene tan pocas burbujas de gas, la lava fundida es más densa que las cenizas ricas en burbujas. [8] Por lo tanto, a menudo excava a lo largo de la parte inferior del cono de ceniza, levantando las cenizas menos densas como corchos en el agua, y avanza hacia afuera, creando un flujo de lava alrededor de la base del cono. [8] Cuando la erupción termina, un cono simétrico de cenizas se encuentra en el centro de una plataforma de lava circundante. [8] Si el cráter está completamente perforado, las paredes restantes forman un anfiteatro o una herradura alrededor del respiradero.

Aparición

Cenizas en un cono de ceniza en el valle de San Bernardino , Arizona

Los conos de ceniza basáltica son el tipo más característico de volcán asociado con el vulcanismo intraplaca . [9] Son particularmente comunes en asociación con el magmatismo alcalino , en el que la lava erupcionada está enriquecida en óxidos de sodio y potasio . [10]

Los conos de ceniza también se encuentran comúnmente en los flancos de volcanes escudo , estratovolcanes y calderas . [3] Por ejemplo, los geólogos han identificado casi 100 conos de ceniza en los flancos de Mauna Kea , un volcán escudo ubicado en la isla de Hawái . [3] Dichos conos de ceniza probablemente representan las etapas finales de actividad de un volcán máfico . [11] Sin embargo, la mayoría de los conos volcánicos formados en erupciones de tipo hawaiano son conos de salpicadura en lugar de conos de ceniza, debido a la naturaleza fluida de la lava. [12]

El cono de ceniza más famoso, el Paricutín , surgió de un campo de maíz en México en 1943 a partir de un nuevo respiradero. [3] Las erupciones continuaron durante nueve años, construyeron el cono hasta una altura de 424 metros (1391 pies) y produjeron flujos de lava que cubrieron 25 km2 ( 9,7 millas cuadradas). [3]

El cono de ceniza históricamente más activo de la Tierra es el Cerro Negro en Nicaragua. [3] Forma parte de un grupo de cuatro conos de ceniza jóvenes al noroeste del volcán Las Pilas . Desde su erupción inicial en 1850, ha entrado en erupción más de 20 veces, las más recientes en 1995 y 1999. [3]

Las imágenes satelitales sugieren que los conos de ceniza ocurren en otros cuerpos terrestres en el sistema solar. [13] En Marte, se han reportado en los flancos de Pavonis Mons en Tharsis , [14] [15] en la región de Hydraotes Chaos [16] en el fondo de Coprates Chasma , [17] o en el campo volcánico Ulysses Colles . [18] También se sugiere que las estructuras domicas en Marius Hills (en la Luna) podrían representar conos de ceniza lunares . [19]

Efecto de las condiciones ambientales

Cráter SP , un cono de ceniza extinto en Arizona

El tamaño y la forma de los conos de ceniza dependen de las propiedades ambientales, ya que diferentes gravedades y/o presiones atmosféricas podrían cambiar la dispersión de las partículas de escoria expulsadas. [13] Por ejemplo, los conos de ceniza en Marte parecen ser más de dos veces más anchos que sus análogos terrestres [18] ya que la menor presión atmosférica y la gravedad permiten una dispersión más amplia de las partículas expulsadas sobre un área más grande. [13] [20] Por lo tanto, parece que la cantidad de material erupcionado no es suficiente en Marte para que las pendientes de los flancos alcancen el ángulo de reposo y los conos de ceniza marcianos parecen estar regidos principalmente por la distribución balística y no por la redistribución de material en los flancos como es típico en la Tierra. [20]

Los conos de ceniza suelen ser muy simétricos, pero los fuertes vientos predominantes en el momento de la erupción pueden provocar una mayor acumulación de ceniza en el lado de sotavento del respiradero. [11]

Conos monogenéticos

Cráter Sunset , un cono de ceniza monogenético joven en Arizona que comenzó a formarse alrededor del año 1075 d. C.

Algunos conos de ceniza son monogenéticos , es decir, se forman a partir de un único episodio eruptivo breve que produce un volumen muy pequeño de lava. La erupción suele durar solo semanas o meses, pero en ocasiones puede durar quince años o más. [21] Parícutin en México, Diamond Head , Koko Head , Punchbowl Crater , Mt Le Brun del campo volcánico de Coalstoun Lakes y algunos conos de ceniza en Mauna Kea son conos de ceniza monogenéticos. Sin embargo, no todos los conos de ceniza son monogenéticos, ya que algunos conos de ceniza antiguos muestran intervalos de formación de suelo entre flujos que indican que las erupciones estuvieron separadas por miles o decenas de miles de años. [21]

Los conos monogénicos se forman probablemente cuando la tasa de aporte de magma a un campo volcánico es muy baja y las erupciones se distribuyen en el espacio y el tiempo. Esto impide que una erupción establezca un sistema de " tuberías " que proporcione un camino fácil hacia la superficie para las erupciones posteriores. Por lo tanto, cada erupción debe encontrar su camino independiente hacia la superficie. [22] [23]

Véase también

Referencias

  1. ^ Allaby, Michael (2013). "cono de ceniza". Diccionario de geología y ciencias de la tierra (cuarta edición). Oxford: Oxford University Press. ISBN 9780199653065.
  2. ^ ab Poldervaart, A (1971). "Volcanicidad y formas de cuerpos extrusivos". En Green, J; Short, NM (eds.). Formas terrestres volcánicas y características de la superficie: un atlas fotográfico y glosario . Nueva York: Springer-Verlag. págs. 1–18. ISBN 978-3-642-65152-6.
  3. ^ abcdefghij Dominio público Este artículo incorpora material de dominio público de Glosario fotográfico de términos sobre volcanes: Cono de ceniza. Servicio Geológico de los Estados Unidos .
  4. ^ Clarke, Hilary; Troll, Valentin R.; Carracedo, Juan Carlos (10 de marzo de 2009). "Actividad eruptiva freatomagmática a estromboliana de conos de ceniza basáltica: Montaña Los Erales, Tenerife, Islas Canarias". Revista de investigación en vulcanología y geotermia . Modelos y productos de la actividad explosiva máfica. 180 (2): 225–245. Bibcode :2009JVGR..180..225C. doi :10.1016/j.jvolgeores.2008.11.014. ISSN  0377-0273.
  5. ^ Fisher, RV; Schmincke, H.-U. (1984). Rocas piroclásticas . Berlín: Springer-Verlag. pág. 96. ISBN 3540127569.
  6. ^ Jackson, Julia A., ed. (1997). "cono de ceniza". Glosario de geología (cuarta edición). Alexandria, Virginia: American Geological Institute. ISBN 0922152349.
  7. ^ Fisher y Schmincke 1984, pág. 150.
  8. ^ abcd Dominio público Este artículo incorpora material de dominio público de Susan S. Priest; Wendell A. Duffield; Nancy R. Riggs; Brian Poturalski; Karen Malis-Clark (2002). Volcán Red Mountain: un cono de ceniza espectacular e inusual en el norte de Arizona. Servicio Geológico de los Estados Unidos . Hoja informativa 024-02 del Servicio Geológico de los Estados Unidos . Consultado el 18 de mayo de 2012 .
  9. ^ Fisher y Schmincke 1984, pág. 14.
  10. ^ Fisher y Schmincke 1984, pág. 198.
  11. ^ ab Monroe, James S.; Wicander, Reed (1992). Geología física: exploración de la Tierra . St. Paul: West Pub. Co. pág. 98. ISBN 0314921958.
  12. ^ Macdonald, Gordon A.; Abbott, Agatin T.; Peterson, Frank L. (1983). Volcanes en el mar: la geología de Hawaii (2ª ed.). Honolulu: Prensa de la Universidad de Hawaii. págs. 16-17. ISBN 0824808320.
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  22. ^ McGee, Lucy E.; Smith, Ian EM; Millet, Marc-Alban; Handley, Heather K.; Lindsay, Jan M. (octubre de 2013). "Control astenosférico de los procesos de fusión en un sistema basáltico monogenético: un estudio de caso del campo volcánico de Auckland, Nueva Zelanda". Journal of Petrology . 54 (10): 2125–2153. doi : 10.1093/petrology/egt043 .
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Enlaces externos