stringtranslate.com

Fumarola

Fumarola en Sol de Mañana , Bolivia

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 los acompañe. Las fumarolas son características de las últimas etapas de la actividad volcánica , pero la actividad fumarólica también puede preceder a una erupción volcánica y se ha utilizado para la predicción de erupciones . La mayoría de las fumarolas se extinguen 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 vapor de agua , formado por la circulación de agua subterránea a través de rocas calentadas. Esto suele ir acompañado de gases volcánicos emitidos por el enfriamiento del magma en las profundidades de la superficie. Estos gases volcánicos incluyen compuestos de azufre , como diversos óxidos de azufre y sulfuro de hidrógeno , y a veces cloruro de hidrógeno , fluoruro de hidrógeno y otros gases. Una fumarola que emite compuestos de azufre importantes a veces se denomina solfatara .

La actividad de las fumarolas puede desintegrar las rocas que rodean el respiradero, al tiempo que deposita 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.

Descripción

Toma de muestras de gases en una fumarola en el monte Baker , Washington , Estados Unidos
Fumarolas en Vulcano , Sicilia , Italia

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 ningún material líquido o sólido. [3] La temperatura de los gases que salen del respiradero varía de aproximadamente 100 a 1000 °C (210 a 1800 °F). [4] El vapor se forma cuando el agua subterránea se sobrecalienta por la roca caliente, luego se enciende (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 enfriamiento del magma subterráneo. No todos estos gases están presentes en todas las fumarolas; por ejemplo, las fumarolas de Kilauea en Hawái, EE. UU., casi no contienen cloruro de hidrógeno ni fluoruro de hidrógeno. [3] Los gases también pueden incluir 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 ascendentes desde abajo, como CO 2 y H 2 S, se disolverán, creando fuentes termales de pH bajo calentadas por vapor. [9]

Las fumarolas se asocian normalmente 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 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 el nuevo magma está subiendo desde las profundidades, y puede detectarse meses o años antes de la erupción. Las emisiones continuas de óxido de azufre después de una erupción son una indicación de que el magma continúa subiendo hacia la superficie. [6]

Las fumarolas pueden aparecer a lo largo de grietas diminutas, a lo largo de fisuras largas o en cúmulos 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 fuentes termales y respiraderos de gas donde el magma superficial o las rocas ígneas calientes liberan gases o interactúan con el agua subterránea . [12] Cuando se encuentran en ambientes helados, las fumarolas pueden causar torres de hielo fumarólicas .

Las fumarolas pueden persistir durante décadas o siglos si se encuentran sobre una fuente de calor persistente; o pueden desaparecer en cuestión de semanas o meses si se encuentran sobre un depósito volcánico fresco 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, se formaron miles de fumarolas en las cenizas enfriadas de la erupción, pero con el tiempo la mayoría de ellas se han extinguido. [13] Se encuentran fumarolas persistentes en Sulfur Bank en el borde norte de la caldera de 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]

Recursos económicos y riesgos

Minería tradicional de azufre en Kawah Ijen .

Los humos ácidos de las fumarolas pueden descomponer la roca alrededor de los respiraderos, produciendo halos de alteración de colores brillantes . [5] En Sulfur Bank, cerca de Kilauea, una alteración leve reduce la roca a un ópalo y caolinita de color gris a blanco con la textura original de la roca aún perceptible. La alteración comienza a lo largo de las juntas de la roca y avanza hacia el interior hasta que se altera 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 minerales hidrotermales 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 Sulfur Banks cerca de Kilauea pueden crecer hasta 2 centímetros (0,8 pulgadas) de largo, y se ha depositado una cantidad considerable de azufre en Sulfur Cone dentro de la caldera de Mauna Loa . [3] Los lugares en los que se han extraído estos depósitos incluyen:

En Indonesia, la extracción de azufre se realiza a veces a cambio de un salario bajo, a mano, 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 la plataforma 3 en el área de esquí Mammoth Mountain en California. Los trabajadores se vieron superados por una acumulación de humos tóxicos (un mazuku ) en una grieta en la que habían caído. [25] [26]

Ocurrencias

Se encuentran fumarolas en zonas de actividad volcánica en todo el mundo. Algunos ejemplos notables son:

En Marte

Se sospecha que la formación conocida como Home Plate en el cráter Gusev de Marte , que fue examinada por el Mars Exploration Rover (MER) Spirit , son los restos erosionados de una fumarola antigua y extinta. [35]

Véase también

Referencias

  1. ^ «fumerola – Definición y significado». Diccionario Merriam-Webster.com . Merriam-Webster . Consultado el 4 de junio de 2023 .
  2. ^ "fumarola" . Oxford English Dictionary (edición en línea). Oxford University Press . (Se requiere suscripción o membresía a una institución participante).
  3. ^ ABCDE 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. 53–55. ISBN 0824808320.
  4. ^ ab Allaby, Michael (2013). Diccionario de geología y ciencias de la tierra (cuarta edición). Oxford: Oxford University Press. ISBN 9780199653065.
  5. ^ abcd Philpotts, Anthony R.; Ague, Jay J. (2009). Principios de petrología ígnea y metamórfica (2.ª ed.). Cambridge, Reino Unido: Cambridge University Press. pág. 70. ISBN 9780521880060.
  6. ^ ab Schmincke, Hans-Ulrich (2004). Vulcanismo. Medios de ciencia y negocios de Springer. pag. 47.ISBN 9783540436508.
  7. ^ "solfatara" . Oxford English Dictionary (edición en línea). Oxford University Press . (Se requiere suscripción o membresía a una institución participante).
  8. ^ "Solfatara". Diccionario Merriam-Webster.com . Merriam-Webster . Consultado el 20 de febrero de 2020 .
  9. ^ White, DE; Muffler, LJP; Truesdell, AH (1971). "Sistemas hidrotermales dominados por vapor comparados con sistemas de agua caliente". Economic Geology . 66 (1): 75–97. Bibcode :1971EcGeo..66...75W. doi :10.2113/gsecongeo.66.1.75.
  10. ^ Jackson, Julia A., ed. (1997). "fumarola". Glosario de geología (cuarta edición). Alexandria, Virginia: American Geological Institute. ISBN 0922152349.
  11. ^ ab Dominio público Este artículo incorpora material de dominio público de "Fumarole". Glosario de fotografías del USGS . Servicio Geológico de los Estados Unidos . Consultado el 6 de febrero de 2019 .
  12. ^ Neuendorf, Klaus KE (2005). Jackson, Julia A.; Mehl, James P.; Neuendorf, Klaus KE (eds.). Glosario de Geología. Medios de ciencia y negocios de Springer. pag. 257.ISBN 9780922152766. Recuperado el 6 de junio de 2015 . campo de fumarolas[:] Un grupo de fumarolas frías.
  13. ^ Hildreth, W .; Fierstein, J. (2012). La erupción del Novarupta-Katmai de 1912: la mayor erupción del siglo XX; perspectivas centenarias . Reston: Documento profesional del USGS de 1791. pág. 135.
  14. ^ "Fumarolas". Características volcánicas y formas del terreno . Servicio de Parques Nacionales . Consultado el 1 de marzo de 2022 .
  15. ^ "Resumen de la historia de las erupciones". Geología e historia de Yellowstone . Servicio Geológico de Estados Unidos . Consultado el 1 de marzo de 2022 .
  16. ^ Macdonald, Abbott y Peterson 1983, pág. 134.
  17. ^ ab "Kawah Ijen: entre el potencial y la amenaza". El Correo de Yakarta . 19 de diciembre de 2011.
  18. ^ Dukehart, Coburn (17 de noviembre de 2015). «La lucha y la tensión de la minería del «oro del diablo»». National Geographic. Archivado desde el original el 9 de abril de 2021. Consultado el 1 de marzo de 2022 .
  19. ^ Pfeiffer, Tom (2006). "Fotos del volcán Welirang". Volcano Discovery . Consultado el 1 de marzo de 2022 .
  20. ^ Programa Global de Vulcanismo, Museo Nacional de Historia Natural, Instituto Smithsonian
  21. ^ Simpson, Mark P.; Bignall, Greg (enero de 2016). "Campos geotérmicos de alta entalpía no desarrollados de la zona volcánica de Taupo, Nueva Zelanda". Geothermics . 59 : 325–346. Bibcode :2016Geoth..59..325S. doi :10.1016/j.geothermics.2015.08.006.
  22. ^ "La erupción en la isla Whakaari White mata a 10 personas". nzhistory.govt.nz . Consultado el 26 de octubre de 2021 .
  23. ^ "Desastre en White Island". New Zealand Geographic . Consultado el 26 de octubre de 2021 .
  24. ^ Ferrara, Vincenzo (2016). "La industria minera del azufre en Sicilia". Ensayos sobre la historia de la ingeniería mecánica . Historia de la ciencia de los mecanismos y las máquinas. Vol. 31. págs. 111–130. doi :10.1007/978-3-319-22680-4_8. ISBN 978-3-319-22679-8.
  25. ^ Hymon, Steve; Covarrubias, Amanda (9 de abril de 2006). "Cómo la rutina se convirtió en tragedia en Mammoth". Los Angeles Times . Consultado el 9 de mayo de 2011 .
  26. ^ Cantrell, Lee; Young, Michael (marzo de 2009). "Caída fatal en una fumarola volcánica". Medicina ambiental y de la naturaleza . 20 (1): 77–79. doi : 10.1580/08-WEME-CR-199.1 . PMID  19364170. S2CID  207182190.
  27. ^ Carrabba, Paola (2010). "La Puerta del Hades: Los Campos Flégreos". Patrimonio natural de Oriente a Occidente . págs. 193–200. doi :10.1007/978-3-642-01577-9_24. ISBN 978-3-642-01576-2.
  28. ^ Troiano, A.; Isaia, R.; Tramparulo, FDA; Di Giuseppe, MG (diciembre de 2021). "Los principales mecanismos fumarólicos de Pisciarelli reconstruidos mediante resistividad eléctrica e imágenes de polarización inducida". Scientific Reports . 11 (1): 18639. Bibcode :2021NatSR..1118639T. doi :10.1038/s41598-021-97413-1. PMC 8452721 . PMID  34545113. 
  29. ^ Tamburello, G.; Hansteen, TH; Bredemeyer, S.; Aiuppa, A.; Tassi, F. (28 de julio de 2014). "Emisiones de gases de cinco volcanes en el norte de Chile e implicancias para el presupuesto de volátiles de la Zona Volcánica Central: Presupuesto de volátiles de la CVZ, Chile". Geophysical Research Letters . 41 (14): 4961–4969. doi :10.1002/2014GL060653. hdl : 10447/99158 . S2CID  55877335.
  30. ^ Paola, GM (junio de 1971). "Geología del área de la caldera de Corbetti (valle principal del Rift etíope)". Bulletin Volcanologique . 35 (2): 497–506. Bibcode :1971BVol...35..497D. doi :10.1007/BF02596970. S2CID  130428510.
  31. ^ "Fumarolas". Manaaki Whenua Landcare Research . Consultado el 1 de marzo de 2022 .
  32. ^ Symonds, RB; Mizutani, Y.; Briggs, Paul H. (1996). "Vigilancia geoquímica a largo plazo de fumarolas en el domo Showa-Shinzan, volcán Usu, Japón". Revista de vulcanología e investigación geotérmica . 73 (3–4): 177–211. Código Bibliográfico :1996JVGR...73..177S. doi :10.1016/0377-0273(96)00029-7.
  33. ^ "Parque Nacional Morne Trois Pitons". UNESCO . 1997 . Consultado el 28 de julio de 2020 .
  34. ^ "Características hidrotermales". Parque Nacional de Yellowstone . Servicio de Parques Nacionales de EE. UU . . Consultado el 1 de marzo de 2022 .
  35. ^ RVMorris, SWSquyres, et al. "El sistema hidrotermal en Home Plate en el cráter Gusev, Marte". Lunar & Planetary Science XXXIX (2008)

Enlaces externos