Los vulcanólogos han distinguido varios tipos de erupciones volcánicas , durante las cuales se expulsa material de un respiradero o fisura volcánica . A menudo, se les da el nombre de volcanes famosos en los que se ha observado ese tipo de comportamiento. Algunos volcanes pueden presentar solo un tipo característico de erupción durante un período de actividad, mientras que otros pueden mostrar una secuencia completa de tipos en una serie eruptiva.
Hay tres tipos principales de erupciones volcánicas:
Dentro de estos amplios tipos eruptivos hay varios subtipos. Los más débiles son el hawaiano y el submarino , luego el estromboliano , seguido del vulcaniano y el surtseyano . Los tipos eruptivos más fuertes son las erupciones peleanas , seguidas de las plinianas ; las erupciones más fuertes se denominan ultraplinianas . Las erupciones subglaciales y freáticas se definen por su mecanismo eruptivo y varían en fuerza. Una medida importante de la fuerza eruptiva es el índice de explosividad volcánica , una escala de orden de magnitud , que va de 0 a 8, que a menudo se correlaciona con los tipos eruptivos.
Las erupciones volcánicas surgen a través de tres mecanismos principales: [1]
En términos de actividad, existen erupciones explosivas y erupciones efusivas . Las primeras se caracterizan por explosiones impulsadas por gases que impulsan magma y tefra. [1] Las segundas vierten lava sin una explosión significativa. [2]
Las erupciones volcánicas varían ampliamente en fuerza. En un extremo están las erupciones hawaianas efusivas, que se caracterizan por fuentes de lava y flujos de lava fluida , que normalmente no son muy peligrosas. En el otro extremo, las erupciones plinianas son eventos explosivos grandes, violentos y altamente peligrosos. Los volcanes no están limitados a un estilo eruptivo, y con frecuencia muestran muchos tipos diferentes, tanto pasivos como explosivos, incluso en el lapso de un solo ciclo eruptivo. [3] Los volcanes tampoco siempre entran en erupción verticalmente desde un solo cráter cerca de su pico. Algunos volcanes exhiben erupciones laterales y de fisura . Cabe destacar que muchas erupciones hawaianas comienzan desde zonas de rift . [4] Los científicos creían que los pulsos de magma se mezclaban en la cámara de magma antes de ascender, un proceso que se estima que lleva varios miles de años. Los vulcanólogos de la Universidad de Columbia descubrieron que la erupción del volcán Irazú de Costa Rica en 1963 probablemente fue provocada por magma que siguió una ruta ininterrumpida desde el manto durante solo unos pocos meses. [5]
Al estudiar los productos de erupciones explosivas es importante distinguir entre...:
- magnitud - el volumen total;
- intensidad - la tasa de emisión;
- poder dispersivo : el grado de dispersión;
- Violencia - la importancia del impulso;
- potencial destructivo : el grado de destrucción de vidas o propiedades (real o potencial);
George PL Walker , citado [6]
El índice de explosividad volcánica (comúnmente abreviado como VEI) es una escala, de 0 a 8, para medir la fuerza de las erupciones, pero no captura todas las propiedades que pueden percibirse como importantes. Lo utiliza el Programa de Vulcanismo Global del Instituto Smithsoniano para evaluar el impacto de los flujos de lava históricos y prehistóricos. Funciona de manera similar a la escala de Richter para terremotos , en el sentido de que cada intervalo en valor representa un aumento de diez veces en magnitud (es logarítmico ). [7] La gran mayoría de las erupciones volcánicas tienen VEI entre 0 y 2. [3]
Las erupciones magmáticas producen clastos juveniles durante la descompresión explosiva a partir de la liberación de gas. Su intensidad varía desde las relativamente pequeñas fuentes de lava de Hawái hasta las catastróficas columnas eruptivas ultraplinianas de más de 30 km (19 mi) de altura, más grandes que la erupción del Vesubio en el año 79 d. C. que sepultó Pompeya . [1]
Las erupciones hawaianas son un tipo de erupción volcánica que recibe su nombre de los volcanes hawaianos , como el Mauna Loa , y que se caracterizan por ser el tipo de erupción más tranquilo de los eventos volcánicos, caracterizados por la erupción efusiva de lavas basálticas muy fluidas con un bajo contenido gaseoso . El volumen de material expulsado de las erupciones hawaianas es menos de la mitad del que se encuentra en otros tipos de erupciones. La producción constante de pequeñas cantidades de lava crea la forma grande y ancha de un volcán en escudo . Las erupciones no se centralizan en la cumbre principal como en otros tipos volcánicos, y a menudo ocurren en los respiraderos alrededor de la cumbre y en los respiraderos de fisuras que irradian desde el centro. [4]
Las erupciones hawaianas suelen comenzar como una línea de erupciones a lo largo de una grieta , una llamada "cortina de fuego". Estas se apagan a medida que la lava comienza a concentrarse en algunos de los respiraderos. Mientras tanto, las erupciones de ventilación central a menudo toman la forma de grandes fuentes de lava (tanto continuas como esporádicas), que pueden alcanzar alturas de cientos de metros o más. Las partículas de las fuentes de lava generalmente se enfrían en el aire antes de tocar el suelo, lo que resulta en la acumulación de fragmentos de escoria cenicienta ; cuando el aire es especialmente denso con clastos , no pueden enfriarse lo suficientemente rápido debido al calor circundante y golpean el suelo todavía caliente, cuya acumulación forma conos de salpicaduras . Si las tasas eruptivas son lo suficientemente altas, incluso pueden formar flujos de lava alimentados por salpicaduras. Las erupciones hawaianas a menudo duran extremadamente mucho; Puʻu ʻŌʻō , un cono volcánico en Kilauea , entró en erupción de forma continua durante más de 35 años. Otra característica volcánica hawaiana es la formación de lagos de lava activos , charcas autosostenidas de lava cruda con una fina corteza de roca semienfriada. [4]
Los flujos de las erupciones hawaianas son basálticos y se pueden dividir en dos tipos según sus características estructurales. La lava pahoehoe es un flujo de lava relativamente suave que puede ser ondulante o fibrosa. Pueden moverse como una lámina, por el avance de los "dedos de los pies", o como una columna de lava serpenteante. [10] Los flujos de lava A'a son más densos y viscosos que los pahoehoe, y tienden a moverse más lentamente. Los flujos pueden medir de 2 a 20 m (7 a 66 pies) de espesor. Los flujos A'a son tan gruesos que las capas externas se enfrían hasta formar una masa similar a escombros, aislando el interior aún caliente y evitando que se enfríe. La lava A'a se mueve de una manera peculiar: el frente del flujo se empina debido a la presión desde atrás hasta que se rompe, después de lo cual la masa general detrás de él se mueve hacia adelante. La lava pahoehoe a veces puede convertirse en lava A'a debido al aumento de la viscosidad o al aumento de la tasa de cizallamiento , pero la lava A'a nunca se convierte en un flujo pahoehoe. [11]
Las erupciones hawaianas son responsables de varios objetos vulcanológicos únicos. Pequeñas partículas volcánicas son transportadas y formadas por el viento, enfriándose rápidamente en fragmentos vítreos con forma de lágrima conocidos como lágrimas de Pele (en honor a Pele , la deidad hawaiana de los volcanes). Durante vientos especialmente fuertes, estos trozos pueden incluso tomar la forma de hebras largas y alargadas, conocidas como cabello de Pele . A veces, el basalto se airea y forma reticulita , el tipo de roca de menor densidad de la Tierra. [4]
Aunque las erupciones hawaianas reciben su nombre de los volcanes de Hawái, no se limitan necesariamente a ellos; la fuente de lava más alta registrada fue durante la erupción del Monte Etna en Italia el 23 de noviembre de 2013, que alcanzó una altura estable de alrededor de 2500 m (8200 pies) durante 18 minutos, alcanzando brevemente un pico de una altura de 3400 m (11 000 pies). [12]
Los volcanes que se sabe que tienen actividad hawaiana incluyen:
Las erupciones estrombolianas son un tipo de erupción volcánica que recibe su nombre del volcán Stromboli , que ha estado en erupción casi continuamente durante siglos. [13] Las erupciones estrombolianas son impulsadas por el estallido de burbujas de gas dentro del magma . Estas burbujas de gas dentro del magma se acumulan y se fusionan en burbujas grandes, llamadas babosas de gas . Estas crecen lo suficiente como para ascender a través de la columna de lava. [14] Al llegar a la superficie, la diferencia en la presión del aire hace que la burbuja estalle con un fuerte estallido, [13] arrojando magma al aire de una manera similar a una burbuja de jabón . Debido a las altas presiones de gas asociadas con las lavas, la actividad continua generalmente se presenta en forma de erupciones explosivas episódicas acompañadas de las distintivas explosiones fuertes. [13] Durante las erupciones, estas explosiones ocurren con una frecuencia de hasta cada pocos minutos. [15]
El término "estromboliano" se ha utilizado indiscriminadamente para describir una amplia variedad de erupciones volcánicas, que van desde pequeñas explosiones volcánicas hasta grandes columnas eruptivas . En realidad, las verdaderas erupciones estrombolianas se caracterizan por erupciones explosivas y de corta duración de lavas con viscosidad intermedia , a menudo expulsadas a gran altura en el aire. Las columnas pueden medir cientos de metros de altura. Las lavas formadas por erupciones estrombolianas son una forma de lava basáltica relativamente viscosa, y su producto final es principalmente escoria . [13] La relativa pasividad de las erupciones estrombolianas y su naturaleza no dañina para su respiradero de origen permiten que las erupciones estrombolianas continúen sin cesar durante miles de años, y también lo convierte en uno de los tipos eruptivos menos peligrosos. [15]
Las erupciones estrombolianas expulsan bombas volcánicas y fragmentos de lapilli que viajan en trayectorias parabólicas antes de caer alrededor de su fuente de origen. [16] La acumulación constante de pequeños fragmentos crea conos de ceniza compuestos completamente de piroclastos basálticos . Esta forma de acumulación tiende a dar lugar a anillos bien ordenados de tefra . [13]
Las erupciones estrombolianas son similares a las erupciones hawaianas , pero hay diferencias. Las erupciones estrombolianas son más ruidosas, no producen columnas eruptivas sostenidas , no producen algunos productos volcánicos asociados con el vulcanismo hawaiano (específicamente las lágrimas de Pele y el cabello de Pele ) y producen menos flujos de lava fundida (aunque el material eruptivo tiende a formar pequeños riachuelos). [13] [15]
Los volcanes que se sabe que tienen actividad estromboliana incluyen:
Las erupciones vulcanianas son un tipo de erupción volcánica que recibe su nombre del volcán Vulcano . [24] Se le dio ese nombre después de las observaciones de Giuseppe Mercalli de sus erupciones de 1888-1890. [25] En las erupciones vulcanianas, el magma de viscosidad intermedia dentro del volcán dificulta el escape de los gases vesiculados . De manera similar a las erupciones estrombolianas, esto conduce a la acumulación de alta presión de gas , que finalmente hace estallar la capa que mantiene el magma hacia abajo y da como resultado una erupción explosiva. A diferencia de las erupciones estrombolianas, los fragmentos de lava expulsados no son aerodinámicos; esto se debe a la mayor viscosidad del magma vulcaniano y la mayor incorporación de material cristalino desprendido de la capa anterior. También son más explosivos que sus contrapartes estrombolianas, con columnas eruptivas que a menudo alcanzan entre 5 y 10 km (3 y 6 mi) de altura. Por último, los depósitos vulcanianos son andesíticos a dacíticos en lugar de basálticos . [24]
La actividad vulcaniana inicial se caracteriza por una serie de explosiones de corta duración, que duran entre unos minutos y unas horas y se caracterizan por la expulsión de bombas y bloques volcánicos . Estas erupciones desgastan el domo de lava que retiene el magma y este se desintegra, lo que da lugar a erupciones mucho más silenciosas y continuas. Por lo tanto, una señal temprana de la futura actividad vulcaniana es el crecimiento del domo de lava, y su colapso genera un derrame de material piroclástico por la ladera del volcán. [24]
Los depósitos cerca de la fuente de ventilación consisten en grandes bloques volcánicos y bombas , siendo especialmente comunes las llamadas " bombas de corteza de pan ". Estos trozos volcánicos profundamente agrietados se forman cuando el exterior de la lava expulsada se enfría rápidamente en una cáscara vítrea o de grano fino , pero el interior continúa enfriándose y vesiculándose . El centro del fragmento se expande, agrietando el exterior. La mayor parte de los depósitos vulcanianos son cenizas de grano fino . La ceniza está solo moderadamente dispersa, y su abundancia indica un alto grado de fragmentación , resultado de altos contenidos de gas dentro del magma. En algunos casos se ha descubierto que son el resultado de la interacción con agua meteórica , lo que sugiere que las erupciones vulcanianas son parcialmente hidrovolcánicas . [24]
Los volcanes que han exhibido actividad vulcaniana incluyen:
Se estima que las erupciones vulcanianas representan al menos la mitad de todas las erupciones conocidas del Holoceno . [30]
Las erupciones de Peléan (o nuée ardente ) son un tipo de erupción volcánica que recibe su nombre del volcán Monte Pelée en Martinica , el sitio de una erupción de Peléan en 1902 que es uno de los peores desastres naturales de la historia. En las erupciones de Peléan, una gran cantidad de gas, polvo, ceniza y fragmentos de lava son expulsados del cráter central del volcán, [31] impulsados por el colapso de domos de lava de riolita , dacita y andesita que a menudo crean grandes columnas eruptivas . Una señal temprana de una erupción próxima es el crecimiento de una llamada Peléan o columna de lava , un bulto en la cima del volcán que previene su colapso total. [32] El material colapsa sobre sí mismo, formando un flujo piroclástico de rápido movimiento [31] (conocido como flujo de bloques y cenizas ) [33] que se desplaza por la ladera de la montaña a velocidades tremendas, a menudo superiores a los 150 km (93 mi) por hora. Estos deslizamientos de tierra hacen que las erupciones del Monte Pelée sean unas de las más peligrosas del mundo, capaces de arrasar zonas pobladas y causar graves pérdidas de vidas. La erupción del Monte Pelée de 1902 causó una tremenda destrucción, matando a más de 30.000 personas y destruyendo por completo St. Pierre , el peor evento volcánico del siglo XX . [31]
Las erupciones de Pelé se caracterizan principalmente por los flujos piroclásticos incandescentes que generan. La mecánica de una erupción de Pelé es muy similar a la de una erupción vulcaniana, excepto que en las erupciones de Pelé la estructura del volcán es capaz de soportar más presión, por lo que la erupción ocurre como una gran explosión en lugar de varias más pequeñas. [34]
Los volcanes que se sabe que tienen actividad peleana incluyen:
Las erupciones plinianas (o erupciones vesubianas) son un tipo de erupción volcánica que recibe su nombre de la erupción histórica del Vesubio en el año 79 d. C. que sepultó las ciudades romanas de Pompeya y Herculano y, específicamente, de su cronista Plinio el Joven . [40] El proceso que alimenta las erupciones plinianas comienza en la cámara de magma , donde los gases volátiles disueltos se almacenan en el magma. Los gases forman vesículas y se acumulan a medida que suben por el conducto de magma . Estas burbujas se aglutinan y una vez que alcanzan un cierto tamaño (alrededor del 75% del volumen total del conducto de magma) explotan. Los estrechos confines del conducto fuerzan a los gases y al magma asociado a subir, formando una columna eruptiva . La velocidad de la erupción está controlada por el contenido de gas de la columna, y las rocas superficiales de baja resistencia comúnmente se agrietan bajo la presión de la erupción, formando una estructura saliente ensanchada que empuja los gases aún más rápido. [41]
Estas columnas eruptivas masivas son la característica distintiva de una erupción pliniana, y alcanzan de 2 a 45 km (1 a 28 mi) en la atmósfera . La parte más densa de la columna, directamente sobre el volcán, es impulsada internamente por la expansión del gas . A medida que llega más alto en el aire, la columna se expande y se vuelve menos densa, la convección y la expansión térmica de la ceniza volcánica la empujan aún más arriba en la estratosfera . En la parte superior de la columna, los vientos poderosos pueden alejarla del volcán . [41]
Estas erupciones altamente explosivas suelen estar asociadas con lavas dacíticas a riolíticas ricas en volátiles , y ocurren más típicamente en estratovolcanes . Las erupciones pueden durar desde horas hasta días, y las erupciones más largas se asocian con volcanes más félsicos . Aunque generalmente se asocian con magma félsico, las erupciones plinianas pueden ocurrir en volcanes basálticos , si la cámara de magma se diferencia con porciones superiores ricas en dióxido de silicio , [40] o si el magma asciende rápidamente. [42]
Las erupciones plinianas son similares a las erupciones vulcanianas y estrombolianas, excepto que en lugar de crear eventos explosivos discretos, las erupciones plinianas forman columnas eruptivas sostenidas. También son similares a las fuentes de lava hawaianas en que ambos tipos eruptivos producen columnas eruptivas sostenidas mantenidas por el crecimiento de burbujas que se mueven hacia arriba aproximadamente a la misma velocidad que el magma que las rodea. [40]
Las regiones afectadas por erupciones plinianas están sujetas a una fuerte caída de piedra pómez que afecta un área de 0,5 a 50 km3 ( 0 a 12 millas cúbicas) de tamaño. [40] El material en la columna de ceniza finalmente encuentra su camino de regreso al suelo, cubriendo el paisaje con una gruesa capa de muchos kilómetros cúbicos de ceniza. [43]
La característica eruptiva más peligrosa son los flujos piroclásticos generados por el colapso de material, que se desplazan por la ladera de la montaña a velocidades extremas [40] de hasta 700 km (435 mi) por hora y con capacidad de extender el alcance de la erupción cientos de kilómetros. [43] La eyección de material caliente desde la cumbre del volcán derrite los bancos de nieve y los depósitos de hielo del volcán, que se mezclan con tefra para formar lahares , flujos de lodo de rápido movimiento con la consistencia del hormigón húmedo que se desplazan a la velocidad de un río rápido . [40]
Los principales eventos eruptivos plinianos incluyen:
Las erupciones freatomagmáticas son erupciones que surgen de las interacciones entre el agua y el magma . Son impulsadas por la contracción térmica del magma cuando entra en contacto con el agua (a diferencia de las erupciones magmáticas, que son impulsadas por la expansión térmica). [ aclaración necesaria ] Esta diferencia de temperatura entre los dos causa violentas interacciones agua-lava que forman la erupción. Se cree que los productos de las erupciones freatomagmáticas tienen una forma más regular y un grano más fino que los productos de las erupciones magmáticas debido a las diferencias en los mecanismos eruptivos. [1] [49]
Existe un debate sobre la naturaleza exacta de las erupciones freatomagmáticas, y algunos científicos creen que las reacciones combustible-refrigerante pueden ser más críticas para la naturaleza explosiva que la contracción térmica. [49] Las reacciones combustible-refrigerante pueden fragmentar el material volcánico al propagar ondas de estrés , ensanchar grietas y aumentar el área de superficie que finalmente conduce a un enfriamiento rápido y erupciones impulsadas por contracción explosiva. [1]
Una erupción surtseyana (o hidrovolcánica) es un tipo de erupción volcánica caracterizada por interacciones en aguas poco profundas entre el agua y la lava, llamada así por su ejemplo más famoso, la erupción y formación de la isla de Surtsey frente a la costa de Islandia en 1963. Las erupciones surtseyanas son el equivalente "húmedo" de las erupciones estrombolianas terrestres , pero como tienen lugar en el agua son mucho más explosivas. A medida que el agua se calienta por la lava, se convierte en vapor y se expande violentamente, fragmentando el magma con el que entra en contacto en ceniza de grano fino . Las erupciones surtseyanas son típicas de las islas oceánicas volcánicas de aguas poco profundas , pero no se limitan a los montes submarinos. También pueden ocurrir en tierra, donde el magma ascendente que entra en contacto con un acuífero (formación rocosa que contiene agua) a niveles poco profundos debajo del volcán puede causarlas. [50] Los productos de las erupciones de Surtsey son generalmente basaltos palagonitos oxidados (aunque también se producen erupciones andesíticas , aunque raramente), y al igual que las erupciones estrombolianas, las erupciones de Surtsey son generalmente continuas o rítmicas. [51]
Una característica definitoria de una erupción de Surtsey es la formación de una oleada piroclástica (o oleada de base ), una nube radial que abraza el suelo y que se desarrolla junto con la columna de erupción . Las oleadas de base son causadas por el colapso gravitacional de una columna eruptiva vaporosa , una que es más densa en general que una columna volcánica regular. La parte más densa de la nube es la más cercana al respiradero, lo que resulta en una forma de cuña. Asociadas con estos anillos que se mueven lateralmente hay deposiciones de roca en forma de duna que quedan atrás por el movimiento lateral. Estas son ocasionalmente interrumpidas por hundimientos de bombas , roca que fue arrojada por la erupción explosiva y siguió un camino balístico hasta el suelo. Las acumulaciones de ceniza húmeda y esférica conocidas como lapilli de acreción son otro indicador común de oleada. [50]
Con el tiempo, las erupciones de Surtsey tienden a formar maars , amplios cráteres volcánicos de bajo relieve excavados en el suelo, y anillos de toba , estructuras circulares construidas con lava que se apaga rápidamente. Estas estructuras están asociadas con erupciones de un solo respiradero. Si las erupciones surgen a lo largo de zonas de fractura , se pueden excavar zonas de rift . Tales erupciones tienden a ser más violentas que las que forman anillos de toba o maars, un ejemplo es la erupción de 1886 del Monte Tarawera . [50] [51] Los conos litorales son otra característica hidrovolcánica, generada por la deposición explosiva de tefra basáltica (aunque no son verdaderamente respiraderos volcánicos). Se forman cuando la lava se acumula dentro de grietas en la lava, se sobrecalienta y explota en una explosión de vapor , rompiendo la roca y depositándola en el flanco del volcán. Las explosiones consecutivas de este tipo eventualmente generan el cono. [50]
Los volcanes que se sabe que tienen actividad Surtseyana incluyen:
Las erupciones submarinas ocurren bajo el agua. Se estima que el 75% del volumen eruptivo volcánico es generado únicamente por erupciones submarinas cerca de las dorsales oceánicas . Los problemas para detectar las erupciones volcánicas en aguas profundas hicieron que sus detalles fueran prácticamente desconocidos hasta que los avances de la década de 1990 hicieron posible observarlas. [54]
Las erupciones submarinas pueden producir montes submarinos , que pueden romper la superficie y formar islas volcánicas.
El vulcanismo submarino es impulsado por varios procesos. Los volcanes cerca de los límites de las placas y las dorsales oceánicas se forman por la fusión por descompresión de la roca del manto que se eleva en una porción ascendente de una celda de convección hasta la superficie de la corteza. Las erupciones asociadas con las zonas de subducción , por su parte, son impulsadas por las placas en subducción que añaden sustancias volátiles a la placa ascendente, lo que reduce su punto de fusión . Cada proceso genera una roca diferente; los volcanes de las dorsales oceánicas son principalmente basálticos , mientras que los flujos de subducción son en su mayoría calcoalcalinos y más explosivos y viscosos . [55]
Las tasas de propagación a lo largo de las dorsales oceánicas varían ampliamente, desde 2 cm (0,8 pulgadas) por año en la dorsal mesoatlántica hasta hasta 16 cm (6 pulgadas) a lo largo de la dorsal del Pacífico oriental . Las tasas de propagación más altas son una causa probable de los niveles más altos de vulcanismo. La tecnología para estudiar las erupciones de los montes submarinos no existía hasta que los avances en la tecnología de los hidrófonos hicieron posible "escuchar" las ondas acústicas , conocidas como ondas T, liberadas por los terremotos submarinos asociados con las erupciones volcánicas submarinas. La razón de esto es que los sismómetros terrestres no pueden detectar terremotos marinos por debajo de una magnitud de 4, pero las ondas acústicas viajan bien en el agua y durante largos períodos de tiempo. Un sistema en el Pacífico Norte , mantenido por la Armada de los Estados Unidos y originalmente destinado a la detección de submarinos , ha detectado un evento en promedio cada 2 a 3 años. [54]
El flujo submarino más común es la lava almohadillada , un flujo de lava redondeado llamado así por su forma inusual. Menos comunes son los flujos de láminas marginales vítreas , indicativos de flujos de mayor escala. Las rocas sedimentarias volcanoclásticas son comunes en entornos de aguas poco profundas. A medida que el movimiento de las placas comienza a alejar a los volcanes de su fuente eruptiva, las tasas de erupción comienzan a disminuir y la erosión hídrica desgasta el volcán. Las etapas finales de la erupción cubren el monte submarino con flujos alcalinos . [55] Hay alrededor de 100.000 volcanes de aguas profundas en el mundo, [56] aunque la mayoría han superado la etapa activa de su vida. [55] Algunos montes submarinos ejemplares son Kamaʻehuakanaloa (antes Loihi), el monte submarino Bowie , el monte submarino Davidson y el monte submarino Axial .
Las erupciones subglaciales son un tipo de erupción volcánica caracterizada por interacciones entre lava y hielo , a menudo debajo de un glaciar . La naturaleza del glaciovulcanismo dicta que ocurre en áreas de alta latitud y gran altitud . [57] Se ha sugerido que los volcanes subglaciales que no están en erupción activa a menudo vierten calor en el hielo que los cubre, produciendo agua de deshielo . [58] Esta mezcla de agua de deshielo significa que las erupciones subglaciales a menudo generan peligrosos jökulhlaups ( inundaciones ) y lahares . [57]
El estudio del glaciovolcanismo es todavía un campo relativamente nuevo. Los primeros relatos describían los inusuales volcanes de cima plana y lados empinados (llamados tuyas ) en Islandia que se sugería que se habían formado a partir de erupciones debajo del hielo. El primer artículo en inglés sobre el tema fue publicado en 1947 por William Henry Mathews , describiendo el campo Tuya Butte en el noroeste de Columbia Británica , Canadá . El proceso eruptivo que construye estas estructuras, originalmente inferido en el artículo, [57] comienza con el crecimiento volcánico debajo del glaciar. Al principio, las erupciones se parecen a las que ocurren en el mar profundo, formando montones de lava almohadillada en la base de la estructura volcánica. Parte de la lava se rompe cuando entra en contacto con el hielo frío, formando una brecha vítrea llamada hialoclastita . Después de un tiempo, el hielo finalmente se derrite en un lago, y comienzan las erupciones más explosivas de la actividad de Surtseyana , acumulando flancos compuestos principalmente de hialoclastita. Finalmente, el lago se evapora debido al vulcanismo continuo y los flujos de lava se vuelven más efusivos y espesos a medida que la lava se enfría mucho más lentamente, formando a menudo diaclasas en forma de columna . Las tuyas bien conservadas muestran todas estas etapas, por ejemplo, Hjorleifshofdi en Islandia. [59]
Los productos de las interacciones volcán-hielo se presentan como diversas estructuras, cuya forma depende de complejas interacciones eruptivas y ambientales. El vulcanismo glacial es un buen indicador de la distribución del hielo en el pasado, lo que lo convierte en un importante marcador climático. Dado que están incrustados en el hielo, a medida que el hielo glacial retrocede en todo el mundo existe la preocupación de que las tuyas y otras estructuras puedan desestabilizarse, lo que resultaría en deslizamientos de tierra masivos . La evidencia de interacciones volcánicas-glaciales es evidente en Islandia y partes de Columbia Británica , e incluso es posible que desempeñen un papel en la desglaciación . [57]
Se han identificado productos glaciovolcánicos en Islandia, la provincia canadiense de Columbia Británica, los estados estadounidenses de Hawái y Alaska , la cordillera de las Cascadas del oeste de América del Norte, América del Sur e incluso en el planeta Marte . [57] Los volcanes que se sabe que tienen actividad subglacial incluyen:
Se han encontrado comunidades microbianas viables viviendo en aguas subterráneas geotermales profundas (−2800 m) a 349 K y presiones >300 bar. Además, se ha postulado la existencia de microbios en rocas basálticas en cortezas de vidrio volcánico alterado. Todas estas condiciones podrían existir en las regiones polares de Marte en la actualidad, donde ha ocurrido vulcanismo subglacial.
Las erupciones freáticas (o erupciones por explosión de vapor) son un tipo de erupción impulsada por la expansión del vapor . Cuando el agua fría del suelo o de la superficie entra en contacto con la roca caliente o el magma, se sobrecalienta y explota , fracturando la roca circundante [63] y expulsando una mezcla de vapor, agua , ceniza , bombas volcánicas y bloques volcánicos . [64] La característica distintiva de las explosiones freáticas es que solo expulsan fragmentos de roca sólida preexistente del conducto volcánico; no se expulsa magma nuevo. [65] Debido a que son impulsadas por el agrietamiento de los estratos de roca bajo presión, la actividad freática no siempre da como resultado una erupción; si la superficie de la roca es lo suficientemente fuerte como para soportar la fuerza explosiva, es posible que no se produzcan erupciones directas, aunque probablemente se desarrollen grietas en la roca y la debiliten, lo que fomenta futuras erupciones. [63]
Las erupciones freáticas , que suelen ser precursoras de la actividad volcánica futura, [66] suelen ser débiles, aunque ha habido excepciones. [65] Algunos eventos freáticos pueden ser desencadenados por la actividad sísmica , otro precursor volcánico, y también pueden viajar a lo largo de las líneas de diques . [63] Las erupciones freáticas forman oleadas de base , lahares , avalanchas y "lluvia" de bloques volcánicos . También pueden liberar gases tóxicos mortales capaces de asfixiar a cualquier persona que se encuentre en el rango de la erupción. [66]
Los volcanes que se sabe que presentan actividad freática incluyen:
Hasta donde sabemos, alcanzó el valor más alto jamás medido para una fuente de lava en la Tierra.
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