Un estratovolcán , también conocido como volcán compuesto , es un volcán cónico formado por muchas capas alternas ( estratos ) de lava endurecida y tefra . [1] A diferencia de los volcanes escudo , los estratovolcanes se caracterizan por un perfil empinado con un cráter en la cima y erupciones explosivas. [2] Algunos tienen cráteres en la cima colapsados llamados calderas . [3] La lava que fluye de los estratovolcanes generalmente se enfría y se solidifica antes de extenderse lejos, debido a la alta viscosidad . El magma que forma esta lava es a menudo félsico , con niveles altos a intermedios de sílice (como en la riolita , la dacita o la andesita ), con cantidades menores de magma máfico menos viscoso . [4] Los flujos de lava félsicos extensos son poco comunes, pero pueden viajar hasta 8 km (5 mi). [5]
El término volcán compuesto se utiliza porque los estratos suelen ser mixtos y desiguales en lugar de capas ordenadas. [6] Se encuentran entre los tipos más comunes de volcanes; [7] más de 700 estratovolcanes han hecho erupción de lava durante la época del Holoceno (los últimos 11.700 años), [8] y muchos estratovolcanes más antiguos, ahora extintos, hicieron erupción de lava ya en tiempos arcaicos . [9] [10] Los estratovolcanes se encuentran típicamente en zonas de subducción , pero también se dan en otros entornos geológicos. Dos ejemplos de estratovolcanes famosos por erupciones catastróficas son el Krakatoa en Indonesia (que entró en erupción en 1883 y se cobró 36.000 vidas) [11] y el Monte Vesubio en Italia (que entró en erupción en el año 79 d. C. matando a unas 2.000 personas). [12] En tiempos modernos, el Monte Santa Helena (1980) en el estado de Washington , EE. UU., y el Monte Pinatubo (1991) en Filipinas han entrado en erupción catastróficamente, pero con menos muertes. [7]
Los estratovolcanes son comunes en las zonas de subducción , formando cadenas y grupos a lo largo de los límites tectónicos de placas donde una placa de corteza oceánica se dibuja debajo de una placa de corteza continental (vulcanismo de arco continental, por ejemplo , Cordillera de las Cascadas , Andes , Campania ) u otra placa de corteza oceánica ( vulcanismo de arco insular , por ejemplo, Japón , Filipinas , Islas Aleutianas ). [13]
Los estratovolcanes también se producen en otros entornos geológicos, por ejemplo, como resultado del vulcanismo intraplaca en islas oceánicas alejadas de los límites de las placas. Algunos ejemplos son el Teide en las Islas Canarias , [14] y el Pico do Fogo en Cabo Verde . [15] Los estratovolcanes en el Rift de África Oriental incluyen Ol Doinyo Lengai en Tanzania, [16] y Longonot en Kenia. [17]
Los volcanes de la zona de subducción se forman cuando los minerales hidratados son arrastrados hacia el manto de la placa. Estos minerales hidratados , como la clorita y la serpentina , liberan su agua en el manto , lo que reduce su punto de fusión entre 60 y 100 °C. La liberación de agua de los minerales hidratados se denomina " deshidratación " y se produce a presiones y temperaturas específicas para cada mineral, a medida que la placa desciende a mayores profundidades. [18] Esto permite que el manto se derrita parcialmente y genere magma . Esto se llama fusión por flujo . Luego, el magma se eleva a través de la corteza , incorporando roca cortical rica en sílice, lo que da lugar a una composición intermedia final . Cuando el magma se acerca a la superficie superior, se acumula en una cámara de magma dentro de la corteza debajo del estratovolcán. [19]
Los procesos que desencadenan la erupción final siguen siendo una cuestión que requiere más investigación. Entre los posibles mecanismos se incluyen los siguientes: [20]
Estos desencadenantes internos pueden ser modificados por desencadenantes externos como el colapso de un sector , terremotos o interacciones con aguas subterráneas . Algunos de estos desencadenantes operan solo bajo condiciones limitadas. Por ejemplo, el colapso de un sector (donde parte del flanco de un volcán colapsa en un deslizamiento de tierra masivo) solo puede desencadenar la erupción de una cámara de magma muy superficial . La diferenciación del magma y la expansión térmica también son ineficaces como desencadenantes de erupciones desde cámaras de magma profundas . [20]
En la historia registrada , las erupciones explosivas en volcanes de la zona de subducción ( límite convergente ) han representado el mayor peligro para las civilizaciones. [25] Los estratovolcanes de la zona de subducción , como el Monte Santa Helena , el Monte Etna y el Monte Pinatubo , normalmente entran en erupción con fuerza explosiva porque el magma es demasiado viscoso para permitir un escape fácil de los gases volcánicos . [26] Como consecuencia, las tremendas presiones internas de los gases volcánicos atrapados permanecen y se entremezclan en el magma pastoso . Después de la ruptura del respiradero y la apertura del cráter, el magma se desgasifica explosivamente. El magma y los gases salen disparados a gran velocidad y con toda su fuerza. [25]
Desde 1600 d. C. , casi 300.000 personas han muerto por erupciones volcánicas . La mayoría de las muertes fueron causadas por flujos piroclásticos y lahares , peligros mortales que a menudo acompañan a las erupciones explosivas de los estratovolcanes de la zona de subducción . [25] Los flujos piroclásticos son mezclas rápidas, similares a avalanchas, que barren el suelo e incandescentes de escombros volcánicos calientes, ceniza fina, lava fragmentada y gases sobrecalentados que pueden viajar a velocidades superiores a 150 km/h (90 mph). [25] Alrededor de 30.000 personas murieron por flujos piroclásticos durante la erupción de 1902 del Monte Pelée en la isla de Martinica en el Caribe . [25] Durante marzo y abril de 1982, El Chichón en el estado de Chiapas en el sureste de México , entró en erupción 3 veces, causando el peor desastre volcánico en la historia de ese país y matando a más de 2.000 personas en flujos piroclásticos . [25]
Dos décadas Los volcanes que entraron en erupción en 1991 son ejemplos de los peligros de los estratovolcanes. El 15 de junio, el monte Pinatubo entró en erupción y provocó que una nube de cenizas se disparara a 40 km (25 mi) en el aire. Produjo grandes oleadas piroclásticas e inundaciones de lahares que causaron muchos daños al área circundante. [25] Pinatubo , ubicado en Luzón central, a solo 90 km (56 mi) al oeste-noroeste de Manila , había estado inactivo durante seis siglos antes de la erupción de 1991. Esta erupción fue una de las segundas más grandes del siglo XX. [27] Produjo una gran nube de ceniza volcánica que afectó las temperaturas globales, bajándolas en áreas hasta 0,5 °C. [27] La nube de ceniza volcánica consistió en 22 millones de toneladas de SO 2 que se combinaron con gotas de agua para crear ácido sulfúrico . [25] En 1991, el volcán Unzen de Japón también entró en erupción, después de 200 años de inactividad. Está ubicado en la isla de Kyushu, a unos 40 km (25 mi) al este de Nagasaki . [25] A principios de junio, un domo de lava recién formado colapsó repetidamente. Esto generó un flujo piroclástico que fluyó por las laderas de la montaña a velocidades de hasta 200 km/h (120 mph). [25] La erupción de 1991 del monte Unzen fue uno de los peores desastres volcánicos en la historia de Japón, matando a más de 15.000 personas en 1792. [28]
La erupción del Vesubio en el año 79 d. C. es el ejemplo más famoso de una erupción peligrosa de un estratovolcán. Cubrió por completo las antiguas ciudades cercanas de Pompeya y Herculano con gruesos depósitos de oleadas piroclásticas y piedra pómez de entre 6 y 7 metros de profundidad. Pompeya tenía entre 10.000 y 20.000 habitantes en el momento de la erupción. [29] El Vesubio es reconocido como uno de los volcanes más peligrosos del mundo, debido a su capacidad para realizar erupciones explosivas poderosas junto con la alta densidad de población del área metropolitana de Nápoles circundante (con un total de aproximadamente 3,6 millones de habitantes). [30]
Además de afectar potencialmente al clima, las nubes de ceniza volcánica de las erupciones explosivas plantean un grave peligro para la aviación . [25] Las nubes de ceniza volcánica consisten en ceniza que está hecha de limo o arena, trozos de roca, minerales, vidrio volcánico . Los granos de ceniza son irregulares, abrasivos y no se disuelven en agua. [31] Por ejemplo, durante la erupción de 1982 de Galunggung en Java , el vuelo 9 de British Airways voló hacia la nube de ceniza , lo que provocó una falla temporal del motor y daños estructurales. [32] Aunque no ha ocurrido ningún accidente debido a la ceniza, más de 60 aviones, en su mayoría comerciales , han resultado dañados. Algunos de estos incidentes resultaron en aterrizajes de emergencia. [33] [25] Las caídas de ceniza son una amenaza para la salud cuando se inhalan y también son una amenaza para la propiedad. Un metro cuadrado de una capa de ceniza de 4 pulgadas de espesor puede pesar entre 120 y 200 libras y puede llegar a pesar el doble cuando está mojada. Las cenizas húmedas también suponen un riesgo para los aparatos electrónicos debido a su naturaleza conductora . [31] Se pueden expulsar densas nubes de ceniza volcánica caliente debido al colapso de una columna eruptiva , o lateralmente debido al colapso parcial de un edificio volcánico o un domo de lava durante erupciones explosivas . Estas nubes se conocen como oleadas piroclásticas y, además de ceniza , contienen lava caliente , piedra pómez , roca y gas volcánico . Las oleadas piroclásticas fluyen a velocidades superiores a 50 mph y se encuentran a temperaturas entre 200 °C y 700 °C. Estas oleadas pueden causar daños importantes a la propiedad y a las personas que se encuentran en su camino. [34]
Los flujos de lava de los estratovolcanes generalmente no son una amenaza significativa para los humanos o los animales porque la lava altamente viscosa se mueve lo suficientemente lento para que todos puedan evacuar. La mayoría de las muertes atribuidas a la lava se deben a causas relacionadas, como explosiones y asfixia por gas tóxico . [35] Los flujos de lava pueden enterrar casas y granjas en una gruesa roca volcánica que reduce en gran medida el valor de la propiedad. [35] Sin embargo, no todos los estratovolcanes expulsan lava viscosa y pegajosa . Nyiragongo , cerca del lago Kivu en África central , es muy peligroso porque su magma tiene un contenido de sílice inusualmente bajo , lo que lo hace mucho menos viscoso que otros estratovolcanes. La lava de baja viscosidad puede generar enormes fuentes de lava , mientras que la lava de mayor viscosidad puede solidificarse dentro del respiradero, creando un tapón volcánico . Los tapones volcánicos pueden atrapar gas y crear presión en la cámara de magma, lo que resulta en erupciones violentas. [36] La lava suele estar entre 700 y 1200 °C (1300-2200 °F). [37]
Las bombas volcánicas son masas de roca no consolidada y lava que se expulsan durante una erupción. Las bombas volcánicas se clasifican como mayores de 64 mm (2,5 pulgadas). Cualquier cosa por debajo de 64 mm se clasifica como un bloque volcánico . [38] Cuando estallan, las bombas aún están fundidas y se enfrían parcialmente y se solidifican en su descenso. Pueden formar formas de cinta u ovaladas que también pueden aplanarse al impactar con el suelo. [39] Las bombas volcánicas están asociadas con erupciones estrombolianas y vulcanianas y lava basáltica . Se han registrado velocidades de eyección que van desde 200 a 400 m/s, lo que hace que las bombas volcánicas sean destructivas. [38]
Los lahares (de un término javanés para flujos de lodo volcánico) son una mezcla de escombros volcánicos y agua. Los lahares pueden ser resultado de fuertes lluvias durante o antes de la erupción o la interacción con hielo y nieve. El agua de deshielo se mezcla con escombros volcánicos causando un flujo de lodo de rápido movimiento . Los lahares suelen estar compuestos por un 60% de sedimentos y un 40% de agua. [40] Dependiendo de la abundancia de escombros volcánicos, el lahar puede ser fluido o espeso como el hormigón. [41] Los lahares tienen la fuerza y la velocidad para aplanar estructuras y causar grandes daños corporales, ganando velocidades de hasta docenas de kilómetros por hora. [40] En la erupción de 1985 del Nevado del Ruiz en Colombia , las oleadas piroclásticas derritieron la nieve y el hielo en la cima del volcán andino de 5.321 m (17.457 pies) de altura. El lahar resultante mató a 25.000 personas e inundó la ciudad de Armero y los asentamientos cercanos. [41]
A medida que se forma un volcán, varios gases diferentes se mezclan con el magma en la cámara volcánica. Durante una erupción, los gases se liberan a la atmósfera , lo que puede provocar una exposición tóxica para los humanos. El más abundante de estos gases es el H2O ( agua ), seguido del CO2 ( dióxido de carbono ), SO2 ( dióxido de azufre ), H2S ( sulfuro de hidrógeno ) y HF ( fluoruro de hidrógeno ). [40] Si está en concentraciones de más del 3% en el aire, al inhalarlo, el CO2 puede causar mareos y dificultad para respirar. En una concentración superior al 15%, el CO2 causa la muerte. El CO2 puede asentarse en depresiones en la tierra, lo que genera bolsas de gas mortales e inodoros. [42] El SO2 está clasificado como irritante respiratorio, de la piel y de los ojos si entra en contacto con él. Es conocido por su penetrante olor a huevo y su papel en el agotamiento de la capa de ozono y tiene el potencial de causar lluvia ácida a sotavento de una erupción. [42] El H2S tiene un olor aún más fuerte que el SO2 y es aún más tóxico. La exposición durante menos de una hora a concentraciones superiores a 500 ppm causa la muerte. [42] El HF y especies similares pueden recubrir partículas de ceniza y, una vez depositadas, pueden envenenar el suelo y el agua. [42] También se emiten gases durante la desgasificación volcánica, que es una liberación pasiva de gas durante los períodos de inactividad. [42]
Como se muestra en los ejemplos anteriores, mientras que erupciones como la del Monte Unzen han causado muertes y daños locales, el impacto de la erupción del Monte Pinatubo en junio de 1991 se vio a nivel mundial. [33] Las columnas eruptivas alcanzaron alturas de 40 km y arrojaron 17 megatones de SO 2 a la estratosfera inferior . [43] Los aerosoles que se formaron a partir del dióxido de azufre (SO 2 ), dióxido de carbono (CO 2 ) y otros gases se dispersaron por todo el mundo. El SO 2 en esta nube se combinó con agua (tanto de origen volcánico como atmosférico) y formó ácido sulfúrico , bloqueando una parte de la luz solar que llegaba a la troposfera . [33] Esto provocó que la temperatura global disminuyera alrededor de 0,4 °C (0,72 °F) entre 1992 y 1993. Estos aerosoles hicieron que la capa de ozono alcanzara las concentraciones más bajas registradas en ese momento. [43] Una erupción del tamaño del Monte Pinatubo afectó el clima durante algunos años; se observaron inviernos más cálidos y veranos más fríos. [43]
Un fenómeno similar ocurrió en abril de 1815, con la erupción del monte Tambora en la isla de Sumbawa en Indonesia . La erupción del monte Tambora es reconocida como la erupción más poderosa registrada en la historia. [33] Su nube de erupción redujo las temperaturas globales hasta 0,4 a 0,7 °C. [44] En el año posterior a la erupción, la mayor parte del hemisferio norte experimentó temperaturas más frías durante el verano. En el hemisferio norte , 1816 fue conocido como el " año sin verano ". La erupción causó pérdidas de cosechas, escasez de alimentos e inundaciones que mataron a más de 100.000 personas en Europa , Asia y América del Norte . [44]
Este artículo incorpora material de dominio público de Principal Types of Volcanoes. United States Geological Survey . Consultado el 19 de enero de 2009 . Este artículo incorpora material de dominio público de Kious, W. Jacquelyne; Tilling, Robert I. La tectónica de placas y las personas. Servicio Geológico de los Estados Unidos .