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En vulcanología , una erupción explosiva es una erupción volcánica del tipo más violento. Un ejemplo notable es la erupción del Monte Santa Helena en 1980. Tales erupciones se producen cuando se ha disuelto suficiente gas bajo presión dentro de un magma viscoso de modo que la lava expulsada se convierte violentamente en ceniza volcánica cuando la presión se reduce repentinamente en el respiradero. A veces, un tapón de lava bloqueará el conducto hacia la cumbre y, cuando esto ocurre, las erupciones son más violentas. Las erupciones explosivas pueden expulsar hasta 1000 kg (2200 lb) por segundo [1] de rocas, polvo, gas y material piroclástico , en promedio durante la duración de la erupción, que viaja a varios cientos de metros por segundo hasta 20 km (12 mi) en la atmósfera. Esta nube puede colapsar posteriormente, creando un flujo piroclástico de rápido movimiento de materia volcánica caliente.
Los magmas viscosos se enfrían bajo la superficie antes de entrar en erupción. Al hacerlo, se liberan burbujas del magma. Debido a que el magma es viscoso, las burbujas quedan atrapadas en el magma. [2] A medida que el magma se acerca a la superficie, las burbujas y, por lo tanto, el magma aumentan de volumen. La presión del magma aumenta hasta que el bloqueo se expulsa en una erupción explosiva a través del punto más débil del cono, generalmente el cráter. (Sin embargo, en el caso de la erupción del Monte Santa Helena , la presión se liberó en el costado del volcán, en lugar de en el cráter. [3] ). La liberación de presión hace que se expulse más gas, lo que ocurre de manera explosiva. El gas puede expandirse a cientos de metros por segundo, expandiéndose hacia arriba y hacia afuera. A medida que avanza la erupción, una reacción en cadena hace que el magma sea expulsado a velocidades cada vez mayores. [2]
El gas que se expande violentamente dispersa y rompe el magma, formando una emulsión de gas y magma llamada ceniza volcánica . El enfriamiento del gas en la ceniza a medida que se expande enfría los fragmentos de magma, a menudo formando pequeños fragmentos de vidrio reconocibles como porciones de las paredes de antiguas burbujas líquidas. En magmas más fluidos, las paredes de las burbujas pueden tener tiempo para reformarse en gotas líquidas esféricas. El estado final de las emulsiones depende en gran medida de la relación entre líquido y gas. Los magmas pobres en gas terminan enfriándose y se convierten en rocas con pequeñas cavidades, convirtiéndose en lava vesicular . Los magmas ricos en gas se enfrían para formar rocas con cavidades que casi se tocan, con una densidad promedio menor que la del agua, formando piedra pómez . Mientras tanto, otro material puede acelerarse con el gas, convirtiéndose en bombas volcánicas. Estas pueden viajar con tanta energía que las grandes pueden crear cráteres cuando golpean el suelo. [2]
Cuando una emulsión de gas volcánico y magma cae al suelo, puede crear una corriente de densidad llamada flujo piroclástico. La emulsión se fluidifica un poco por el gas, lo que le permite extenderse. Estos a menudo pueden superar obstáculos y devastar la vida humana. [2] Los flujos piroclásticos terrestres pueden viajar hasta 80 km (50 mi) por hora y alcanzar temperaturas de 200 a 700 °C (392 a 1292 °F). Las altas temperaturas pueden quemar materiales inflamables en el camino del flujo, incluida madera, vegetación y edificios. Alternativamente, cuando una erupción tiene contacto con nieve, lagos de cráter o suelo húmedo en grandes cantidades, el agua que se mezcla con el flujo puede crear lahares , [4] que plantean riesgos importantes conocidos en todo el mundo.
Una erupción explosiva generalmente se desencadena por la disolución de sustancias volátiles, pero existen otras formas de crear una erupción explosiva.
Una erupción freática puede ocurrir cuando se despresuriza agua caliente bajo presión. La despresurización reduce el punto de ebullición del agua, por lo que al despresurizarse, el agua hierve de repente. [5] O puede ocurrir cuando el agua subterránea se calienta de repente, convirtiéndose en vapor de repente. [6] Cuando el agua se convierte en vapor, se expande a velocidades supersónicas, hasta 1.700 veces su volumen original. Esto puede ser suficiente para romper rocas sólidas y lanzar fragmentos de roca a cientos de metros. [7]
Una erupción freatomagmática contiene material magmático, a diferencia de una erupción freática que no lo contiene. [8]
Un mecanismo para el criovulcanismo explosivo es el contacto del criomagma con hidratos de clatrato . Los hidratos de clatrato, si se exponen a temperaturas cálidas, se descomponen fácilmente. Un artículo de 1982 señaló la posibilidad de que la producción de gas presurizado tras la desestabilización de los hidratos de clatrato que entran en contacto con el magma caliente ascendente pudiera producir una explosión que atraviese la superficie, lo que daría lugar a un criovulcanismo explosivo. [9]
Si una fractura alcanza la superficie de un cuerpo helado y la columna de agua ascendente queda expuesta al vacío casi absoluto de la superficie de la mayoría de los cuerpos helados, comenzará a hervir inmediatamente, porque su presión de vapor es mucho mayor que la presión ambiental. No solo eso, sino que cualquier componente volátil en el agua se disolverá. La combinación de estos procesos liberará gotitas y vapor, que pueden ascender por la fractura y crear una columna. Se cree que esto es parcialmente responsable de las columnas de hielo de Encélado . [9]
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