Una fumarola (o fumerola ) [1] es un respiradero en la superficie de la Tierra u otro planeta rocoso desde el cual se emiten gases y vapores volcánicos calientes, sin ningún líquido o sólido que lo acompañe. Las fumarolas son características de las últimas etapas de la actividad volcánica , pero la actividad de las fumarolas también puede preceder a una erupción volcánica y se ha utilizado para predecir erupciones . La mayoría de las fumarolas desaparecen a los pocos días o semanas del final de una erupción, pero algunas son persistentes y duran décadas o más. Un área que contiene fumarolas se conoce como campo de fumarolas .
El vapor predominante emitido por las fumarolas es el vapor, formado por la circulación de agua subterránea a través de rocas calentadas. Esto suele ir acompañado de gases volcánicos emitidos por el magma que se enfría en las profundidades de la superficie. Estos gases volcánicos incluyen compuestos de azufre , como varios óxidos de azufre y sulfuro de hidrógeno , y a veces cloruro de hidrógeno , fluoruro de hidrógeno y otros gases. Una fumarola que emite importantes compuestos de azufre a veces se denomina solfatara .
La actividad de las fumarolas puede descomponer la roca alrededor del respiradero y, al mismo tiempo, depositar azufre y otros minerales. Debajo de las fumarolas se pueden formar valiosos depósitos minerales hidrotermales . Sin embargo, las fumarolas activas pueden ser un peligro debido a la emisión de gases calientes y venenosos.
Una fumarola (o fumerola ; del francés fumerolle , una estructura abovedada con aberturas laterales, construida sobre una cocina para permitir el escape del humo [2] ) es una abertura en la corteza de un planeta que emite vapor y gases , pero no material líquido o sólido. . [3] La temperatura de los gases que salen del respiradero oscila entre aproximadamente 100 y 1000 °C (210 a 1800 °F). [4] El vapor se forma cuando el agua subterránea se sobrecalienta con roca caliente y luego se inflama (hierve debido a la despresurización) a medida que se acerca a la superficie. [5]
Además del vapor, los gases liberados por las fumarolas incluyen dióxido de carbono , óxidos de azufre , sulfuro de hidrógeno , cloruro de hidrógeno y fluoruro de hidrógeno . Estos tienen su origen en el magma que se enfría bajo tierra. No todos estos gases están presentes en todas las fumarolas; por ejemplo, las fumarolas de Kilauea en Hawaii, EE. UU., casi no contienen cloruro de hidrógeno ni fluoruro de hidrógeno. [3] Los gases también pueden contener trazas de sulfuro de carbonilo , disulfuro de carbono , hidrógeno , metano o monóxido de carbono . [6] Una fumarola que emite gases sulfurosos puede denominarse solfatara ( del antiguo italiano solfo , "azufre" [7] [8] ). Las fumarolas pueden formar fuentes termales de sulfato ácido cuando parte del vapor se condensa en la superficie. Los vapores ácidos que se elevan desde abajo, como el CO 2 y el H 2 S, se disolverán, creando fuentes termales de bajo pH calentadas con vapor. [9]
Las fumarolas normalmente se asocian con las últimas etapas de la actividad volcánica, [10] aunque también pueden preceder a la actividad volcánica [4] y se han utilizado para predecir erupciones volcánicas. [5] En particular, los cambios en la composición y la temperatura de los gases de las fumarolas pueden indicar una erupción inminente. [3] Un aumento en las emisiones de óxido de azufre es una indicación particularmente sólida de que nuevo magma está surgiendo de las profundidades y puede ser detectable meses o años antes de la erupción. Las continuas emisiones de óxido de azufre después de una erupción son una indicación de que el magma continúa ascendiendo hacia la superficie. [6]
Las fumarolas pueden ocurrir a lo largo de pequeñas grietas, a lo largo de largas fisuras o en grupos o campos caóticos. También se encuentran en la superficie de flujos de lava y flujos piroclásticos . [11] Un campo de fumarolas es un área de manantiales termales y respiraderos de gas donde magma poco profundo o rocas ígneas calientes liberan gases o interactúan con el agua subterránea . [12] Cuando ocurren en ambientes helados, las fumarolas pueden causar torres de hielo fumarólicas .
Las fumarolas pueden persistir durante décadas o siglos si se ubican sobre una fuente de calor persistente; o pueden desaparecer en cuestión de semanas o meses si ocurren sobre un depósito volcánico reciente que se enfría rápidamente. [11] El Valle de los Diez Mil Humos , por ejemplo, se formó durante la erupción de Novarupta en Alaska en 1912 . Inicialmente, surgieron miles de fumarolas en las cenizas que se enfriaban de la erupción, pero con el tiempo la mayoría de ellas se extinguieron. [13] Se encuentran fumarolas persistentes en Sulphur Bank en el extremo norte de la caldera del Kilauea , pero la mayoría de las fumarolas en Hawái no duran más de unos pocos meses. [3] Todavía hay numerosas fumarolas activas en el Parque Nacional de Yellowstone , EE. UU., [14] unos 70.000 años después de la erupción más reciente. [15]
Los vapores ácidos de las fumarolas pueden romper la roca alrededor de los respiraderos, produciendo halos de alteración de colores brillantes . [5] En Sulphur Bank cerca de Kilauea, una alteración leve reduce la roca a ópalo y caolinita de color gris a blanco , con la textura original de la roca aún discernible. La alteración comienza a lo largo de las juntas de la roca y avanza hacia adentro hasta que se modifica todo el bloque de juntas. Una alteración más extrema (a un pH más bajo ) reduce el material a minerales arcillosos y óxidos de hierro para producir arcilla de color rojo a marrón rojizo . [16] El mismo proceso puede producir valiosos depósitos de mineral hidrotermal en profundidad. [5]
Las fumarolas que emiten vapores sulfurosos forman depósitos superficiales de minerales ricos en azufre y de minerales fumarólicos . Los cristales de azufre en los bancos de azufre cerca del Kilauea pueden crecer hasta 2 centímetros (0,8 pulgadas) de largo, y se ha depositado una cantidad considerable de azufre en el cono de azufre dentro de la caldera de Mauna Loa . [3] Los lugares en los que se han extraído estos depósitos incluyen:
Sicilia , que tenía casi un monopolio sobre el azufre antes del desarrollo del proceso Frasch para extraer azufre de los domos de sal. [24]
La extracción de azufre en Indonesia a veces se realiza a mano, por bajos salarios y sin respiradores ni otros equipos de protección. [17]
En abril de 2006, las emisiones de fumarolas mataron a tres trabajadores de la patrulla de esquí al este de Chair 3 en Mammoth Mountain Ski Area en California. Los trabajadores se vieron abrumados por una acumulación de vapores tóxicos (un mazuku ) en una grieta en la que habían caído. [25] [26]
Ocurrencias
Las fumarolas se encuentran en todo el mundo en áreas de actividad volcánica. Algunos ejemplos notables incluyen:
Campi Flegrei , Italia, conocida desde la antigüedad y considerada como la entrada al infierno , [27] que ahora es vigilada de cerca debido al peligro que representa para la urbanización cercana. [28]
El Parque Nacional de Yellowstone tiene miles de fumarolas, incluida Black Growler en Norris Geyser Basin y numerosas fumarolas que salpican Roaring Mountain . [34]
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