4 capitulo toselli. a.j miscelanea 18 elementos basicos de petrologia ignea-2010

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Petrologia - Toselli - Capitulo 4

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65 ALEJANDRO TOSELLICapitulo 4VolcanismoIntroduccin El volcanismo es el proceso geolgico ms espectacular a la observacin humana ya que ocurre en perodos cortos y muestra en forma categrica la actividad endgena de nuestro planeta. Corresponde a la erupcin de magmas sobre la supercie terrestre, donde se enra rpidamente bajo diferentes condiciones.Las rocas olcanicas deben ser estudiadas en todas las escalas, desde global a microscpica. Aqu comenzaremos con los aspectos generales de las erupciones considerando las escalas medias de anoramientos, ormas y depsitos olcanicos, que son a la ez los mas dramaticos y familiares.Las rocas gneas que cortan a la corteza y alcanzan la supercie orman los edicios de rocas olcanicas, ya sea como coladas o como depsitos piroclasticos.Los sistemas magmaticos prximos a la supercie, pueden ser diididos en dos amplias categoras,cadaunocondierentesnujosdeenergaymodosdeerupcin.Primeroestan losmagmascuyocontenidodegasdisueltoessucientementebajocomoparaqueellos no hieran, o bien lo hagan en orma tranquila. Los segundos son los magmas que hieren iolenta y explosiamente, ya que contienen mayor cantidad de gas disuelto. As los magmas erupcionados desde los volcanes pueden ser emitidos como coladas de lava o como eyectos piroclasticos,llamadostera,.Durantelahistoriadeactiidaddeunolcan,elmodode erupcin comnmente nucta entre estos dos extremos.Ln sentido dierente,las erupciones olcanicas pueden ser centrales o surales.Ln una erupcin central, el magma es extruido desde una salida localizada, que construye un edicio cnico, que comnmente se llama olcan`, como los correspondientes a zonas de colisin de bordes continentales activos y a los arcos de islas. Otrosmagmassonextruidosdesdelargasfracturasdelacortezaquedanlugaralas llamadaserupcionessuralesapartirdelascualesseextruyenlosmayoresolmenes olcanicos de nuestro planeta, como son los de las dorsales medio-oceanicas y los plateau lvicos continentales.Las extrusiones muestran dierentes comportamientos dependiendo de su composicin, queserelacionaengranmedidaconlaiscosidad.Losmagmasdebajaiscosidad,dan origen generalmente a nujos de laa y edicios olcanicos en escudo, p. ej. islas Iawai. Por el contrario el aumento del contenido de SiO2 y de voltiles da lugar a erupciones explosivas coneyeccindegrandesolmenesdetera,dandolugaralaormacindelascalderas ,olcanismo pliniano, p.ej. Cerro Galan en la Puna de Argentina. Lntre estos dos extremos tenemos los tipos: estromboliano, ulcaniano y peleano.Miscelanea 18: 65-90Llementos basicos de petrologa gnea 1ucuman, 2010 -ISSN 1514 - 4836 - ISSN on-lineISSN 1668 - 3242 VOLCANISMO 66Fig. 4-2. Volcan en escudo, Lmi Koussi, Macizo de 1ibesti, Sahara.Fig. 4-1. Tipos de erupciones volcnicas.Laserupcionesolcanicasestancondicionadasesencialmenteporsucomposicin, iscosidad,temperaturaycontenidodeolatiles,quedancomoresultadocaractersticas particulares de la actiidad eruptia, que permiten su clasicacin de la siguiente manera:Volcanismo Hawaiano o volcanes en EscudoConstituyenlaseusionesmastranquilas,conextrusindelaasmuynuidasde composicinbasltica.Avecessuelenalternarconestadiosmsactivosconefusinde eyectos correspondientes a cenizas basicas, brechas y aglomerados, todos de desarrollo local y poco voluminosos. 67 ALEJANDRO TOSELLILos olcanes en escudo se construyen alrededor de un centro eruptio, desde el que se producen delgadas capas lvicas que se acumulan en forma sucesiva.Estevolcanismoesgeneralmentedeintraplacayconstituyegeneralmentecadenasde islas. La construccin de un olcan en escudo es un largo proceso, en el que cada erupcin indiidualcontribuyealaconstruccindelolcan,quemuestraunconomuyampliocon suae pendiente. La mayora de estos olcanes se desarrollan en areas oceanicas, como islas yenzonascontinentalessedestacanalgunosolcanesdeAricaoriental,comoelolcan Lmi Koussi, en el Macizo de 1ibesti ,Sahara,. Algunos presentan un estado transicional con actiidad mas explosia y tipos de magma mas iscosos, que dan lugar a olcanes compuestos, como el Etna.Fig. 4-3. Lstrato olcan Lican Cabur ,San Pedro de Atacama, Chile,.Volcanismo estrombolianoLscaractersticoporunaactiidadexplosiaintermitente,resultadodelaliberacin peridicadelexcedentedepresingaseosa.Lamayorpartedelaactividadconsisteen laeyeccindebombasyescoriasincandescentes,acompanadasdeescasacenizaypobre eusin de laas. Debido a la poca altura a la que es proyectado el material, se produce una copiosa acumulacin proximal, que excede el angulo de reposo ,aprox. 33,, lo que origina que la redistribucin del material se produzca por moimientos de masa graitatorios, muy frecuentes en los conos de estetipo. El magma es generalmente de composicin intermedia a basica y de mayor iscosidad que los de tipo hawaiano. Lste olcanismo es tpico del sur de Italia, caracterizado por laas alcalinas ricas en potasio.Volcanismo VulcanianoConstituyealosestrato-olcanesoolcanescompuestos,queestanormadosporla alternancia de nujos de laa y material piroclastico. Un cono empinado con un crater en la cima es la estructura mas simple, pero la alternancia de eusiones tranquilas, con actiidad explosia, prooca cambios recuentes en la orma del crater y la apertura de nueas suras VOLCANISMO 68yescapes,producenueoscrateres,sobrelosnancosdelconooriginal.1picamentese desarrollan diques y lones capa dentro de la pila olcanica, as como coladas olcanicas y cenizas. Las andesitas son los productos volcnicos ms tpicos y se asociacin con dacitas y riolitas. La actiidad explosia intermitente que tiene lugar en el conducto central, da lugar a la conguracin tpica de los estratoolcanes ,lig. 4-3,.La composicin magmatica es dierente a los casos anteriores ya que, si bien puede ariar desde bsica (basaltos) a cida (dacitas y riolitas) es ms frecuentemente intermedia a flsica (andesitas). Generalmentelasefusionescomienzanconlaformacindeunanubeeruptivaoscura de cenizas mezcladas con lapillo, bombas y muchas eces con explosiones hidromagmaticas. Lasteras,ensumayoraslidas,constituyenconosdecenizastreasolticas,brechasy mantos de cenizas de cada, con mayor dispersin areal que las coladas. Segn Sel,1982,, los magmas ricos en cristales son mas propensos a este tipo de erupcin, aunque existen todas las gradaciones entre los tipos estrombolianos y ulcanianos ,\alker 1982,.Lstetipodeulcanismoseproduceenzonasdecolisin,consubsidenciadelaplaca oceanicadebajodelacontinental,comoenelbordeoccidentaldeAmricadelSur,en laCordilleradelosAndes,queconstituyenlospicosmaseleadosycuyaconormacin respondeaestratoolcanes,comoOjosdelSaladoenlaronteraChileno-Argentinaoel Santa Ielena en USA.LlVLIeselproductocombinadode:A,Volumentotaldeproductosexpulsadospor Tabla 4-1. ndice de explosiidad olcanica ,VLI,.el volcn. B) Altura alcanzada por la nube eruptiva. C) Tiempo de duracin de la erupcin. D,Inyeccinenlatroposerayestratoseradelosproductosexpulsados.Modicadode Newhall y Sel,1982,Volcanismo Peleano1ienelugarporeyeccindemagmasiscosos,intermediosyacidos,queenormade corrientes de densidad, constituidas por partculas incandescentes en suspensin, descienden 69 ALEJANDRO TOSELLIpor los nancos del cono a gran elocidad, produciendo una accin deastadora. Ll material eyectado,queespocooluminoso,alcanzaslodistribucinlocalyconsisteencascajoy brechaslticas,encauzadasenallesoacumuladosenbajostopogracos.Lnlaasenal de la erupcin se produce la inyeccin de magma viscoso que conforma domos empinados oespinas,cuyoulteriorderrumbetotaloparcialdesencadenaunanueaerupcin.La distribucindecenizasesmuchomsreducidaqueenlostiposvulcanianosoplinianos. \alker ,1982, no considera al tipo peleano como un olcanismo distinto, sino como una ariedaddelulcanianoodelestromboliano,duranteloscualessegenera`.Unejemplo tpico es el Mont Pel de laisla Martinica ,Antillas Orientales, ,lig. 4-,.Volcanismo PlinianoLas erupciones plinianas estn caracterizadas por su extrema violencia y poder y en ellas se produce la eusin continua de un potente chorro gaseoso, que puede durar de horas a das, que inyecta grandes volmenes de materiales flsicos y muy vesiculados en la alta atmsfera y en la estratosera. Constituyen las eyecciones mas espectaculares, con grados superlatios de intensidad y magnitud ,\ilson y \alker, 1981,, tales como las del Monte Mazama ,5000 a.c., ,USA,,Vesubio,ano9a.c.,,Krakatoa,1883,,Katmai,1912,,Quizapu,1932,,1ambora, etc. Ll tope de las columnas eruptias suele alcanzar entre los 20 y 60 Km de altura, las que son dispersadas por cientos o miles de kilmetros por los vientos predominantes. Muchas eces, el espectacular aciamiento de la camara magmatica que conllea este tipo de usin desencadena el colapso del terreno y la formacin de una caldera.Comportamiento del material eyectadoLos nujos de laa que salen desde un oricio, estan principalmente determinados por su iscosidad. Las laas que son sucientemente nuidas salen desde un crater y nuyen por eecto de la gravedad son los basaltos y algunas andesitas. Las lavas mas viscosas y mayor contenido deolatiles,talescomoriolitas,traquitas,onolitasyalgunasandesitas,tiendenaormar domos si son bajos en olatiles, o nujos de cenizas o pumiceos si son ricos en olatiles.1restipos de nujos son reconocidos en las laas de composicin basica, con todas las gradaciones entre ellos. Lstos son: cordadas o pahoehoe, escoriaceas o aa y almohadilladas o pillows.Lavas Pahoehoe o cordadasSedesarrollandesdemagmasdemuybajaviscosidadyconsistededelgadaslenguas ylbulos,quecomnmentesesobreponenunosaotros,comounasuperciedeoleaje ondulada y cordada ,lig. 4-4,. Una na piel trea, rapidamente enriada por contacto con elaire,aslaelinterior,conexsolucindegas.Momentaneamenteelnujodelaapuede detenerseyluegoescaparseporrupturadelacubiertaenfriadaconformacindenuevas lenguas y lbulos, con laa incandescente que emerge o crece dentro de la nuea lengua. La temperatura de la erupcin y el gas contenido puede mantener el nujo de laa debajo de la piel vtrea. El mantenimiento de tales condiciones apropiadas para la baja viscosidad VOLCANISMO 0Fig. 4-5. Lava escoriacea (AA)Fig. 4-4. Laas cordadas