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  • 65AlejAndro Toselli

    Capitulo 4Volcanismo

    Introduccin

    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 superficie terrestre, donde se enfra rpidamente bajo diferentes condiciones.

    Las rocas volcnicas 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 afloramientos, formas y depsitos volcnicos, que son a la vez los ms dramticos y familiares.

    Las rocas gneas que cortan a la corteza y alcanzan la superficie forman los edificios de rocas volcnicas, ya sea como coladas o como depsitos piroclsticos.

    Los sistemas magmticos prximos a la superficie, pueden ser divididos en dos amplias categoras, cada uno con diferentes flujos de energa y modos de erupcin. Primero estn los magmas cuyo contenido de gas disuelto es suficientemente bajo como para que ellos no hiervan, o bien lo hagan en forma tranquila. Los segundos son los magmas que hierven violenta y explosivamente, 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 piroclsticos (llamados tefra). Durante la historia de actividad de un volcn, el modo de erupcin comnmente flucta entre estos dos extremos.

    En sentido diferente, las erupciones volcnicas pueden ser centrales o fisurales.En una erupcin central, el magma es extruido desde una salida localizada, que construye

    un edificio cnico, que comnmente se llama volcn, como los correspondientes a zonas de colisin de bordes continentales activos y a los arcos de islas.

    Otros magmas son extruidos desde largas fracturas de la corteza que dan lugar a las llamadas erupciones fisurales a partir de las cuales se extruyen los mayores volmenes volcnicos de nuestro planeta, como son los de las dorsales medio-ocenicas y los plateau lvicos continentales.

    Las extrusiones muestran diferentes comportamientos dependiendo de su composicin, que se relaciona en gran medida con la viscosidad. Los magmas de baja viscosidad, dan origen generalmente a flujos de lava y edificios volcnicos en escudo, p. ej. islas Hawai. Por el contrario el aumento del contenido de SiO2 y de voltiles da lugar a erupciones explosivas con eyeccin de grandes volmenes de tefra, dando lugar a la formacin de las calderas (volcanismo pliniano) p.ej. Cerro Galn en la Puna de Argentina. Entre estos dos extremos tenemos los tipos: estromboliano, vulcaniano y peleano.

    Miscelanea 18: 65-90Elementos bsicos de petrologa gnea Tucumn, 2010 -ISSN 1514 - 4836 - ISSN on-line ISSN 1668 - 3242

  • VolcAnismo66

    Fig. 4-2. Volcn en escudo, Emi Koussi, Macizo de Tibesti, Sahara.

    Fig. 4-1. Tipos de erupciones volcnicas.

    Las erupciones volcnicas estn condicionadas esencialmente por su composicin, viscosidad, temperatura y contenido de voltiles, que dan como resultado caractersticas particulares de la actividad eruptiva, que permiten su clasificacin de la siguiente manera:

    Volcanismo Hawaiano o volcanes en Escudo

    Constituyen las efusiones ms tranquilas, con extrusin de lavas muy fluidas de composicin basltica. A veces suelen alternar con estadios ms activos con efusin de eyectos correspondientes a cenizas bsicas, brechas y aglomerados, todos de desarrollo local y poco voluminosos.

  • 67AlejAndro Toselli

    Los volcanes en escudo se construyen alrededor de un centro eruptivo, desde el que se producen delgadas capas lvicas que se acumulan en forma sucesiva.

    Este volcanismo es generalmente de intraplaca y constituye generalmente cadenas de islas.

    La construccin de un volcn en escudo es un largo proceso, en el que cada erupcin individual contribuye a la construccin del volcn, que muestra un cono muy amplio con suave pendiente. La mayora de estos volcanes se desarrollan en reas ocenicas, como islas y en zonas continentales se destacan algunos volcanes de Africa oriental, como el volcn Emi Koussi, en el Macizo de Tibesti (Sahara). Algunos presentan un estado transicional con actividad ms explosiva y tipos de magma ms viscosos, que dan lugar a volcanes compuestos, como el Etna.

    Fig. 4-3. Estrato volcn Lican Cabur (San Pedro de Atacama, Chile).

    Volcanismo estromboliano

    Es caracterstico por una actividad explosiva intermitente, resultado de la liberacin peridica del excedente de presin gaseosa. La mayor parte de la actividad consiste en la eyeccin de bombas y escorias incandescentes, acompaadas de escasa ceniza y pobre efusin de lavas. Debido a la poca altura a la que es proyectado el material, se produce una copiosa acumulacin proximal, que excede el ngulo de reposo (aprox. 33), lo que origina que la redistribucin del material se produzca por movimientos de masa gravitatorios, muy frecuentes en los conos de este tipo. El magma es generalmente de composicin intermedia a bsica y de mayor viscosidad que los de tipo hawaiano. Este volcanismo es tpico del sur de Italia, caracterizado por lavas alcalinas ricas en potasio.

    Volcanismo Vulcaniano

    Constituye a los estrato-volcanes o volcanes compuestos, que estn formados por la alternancia de flujos de lava y material piroclstico. Un cono empinado con un crter en la cima es la estructura ms simple, pero la alternancia de efusiones tranquilas, con actividad explosiva, provoca cambios frecuentes en la forma del crter y la apertura de nuevas fisuras

  • VolcAnismo68

    y escapes, produce nuevos crteres, sobre los flancos del cono original. Tpicamente se desarrollan diques y filones capa dentro de la pila volcnica, as como coladas volcnicas y cenizas. Las andesitas son los productos volcnicos ms tpicos y se asociacin con dacitas y riolitas. La actividad explosiva intermitente que tiene lugar en el conducto central, da lugar a la configuracin tpica de los estratovolcanes (Fig. 4-3).

    La composicin magmtica es diferente a los casos anteriores ya que, si bien puede variar desde bsica (basaltos) a cida (dacitas y riolitas) es ms frecuentemente intermedia a flsica (andesitas).

    Generalmente las efusiones comienzan con la formacin de una nube eruptiva oscura de cenizas mezcladas con lapillo, bombas y muchas veces con explosiones hidromagmticas. Las tefras, en su mayora slidas, constituyen conos de cenizas vtreas o lticas, brechas y mantos de cenizas de cada, con mayor dispersin areal que las coladas. Segn Self (1982), los magmas ricos en cristales son ms propensos a este tipo de erupcin, aunque existen todas las gradaciones entre los tipos estrombolianos y vulcanianos (Walker 1982).

    Este tipo de vulcanismo se produce en zonas de colisin, con subsidencia de la placa ocenica debajo de la continental, como en el borde occidental de Amrica del Sur, en la Cordillera de los Andes, que constituyen los picos ms elevados y cuya conformacin responde a estratovolcanes, como Ojos del Salado en la frontera Chileno-Argentina o el Santa Helena en USA.

    El VEI es el producto combinado de: A) Volumen total de productos expulsados por

    Tabla 4-1. ndice de explosividad volcnica (VEI).

    el volcn. B) Altura alcanzada por la nube eruptiva. C) Tiempo de duracin de la erupcin. D) Inyeccin en la troposfera y estratosfera de los productos expulsados. Modificado de Newhall y Self (1982)

    Volcanismo Peleano

    Tiene lugar por eyeccin de magmas viscosos, intermedios y cidos, que en forma de corrientes de densidad, constituidas por partculas incandescentes en suspensin, descienden

  • 69AlejAndro Toselli

    por los flancos del cono a gran velocidad, produciendo una accin devastadora. El material eyectado, que es poco voluminoso, alcanza slo distribucin local y consiste en cascajo y brechas lticas, encauzadas en valles o acumulados en bajos topogrficos. En la fase final de la erupcin se produce la inyeccin de magma viscoso que conforma domos empinados o espinas, cuyo ulterior derrumbe total o parcial desencadena una nueva erupcin. La distribucin de cenizas es mucho ms reducida que en los tipos vulcanianos o plinianos. Walker (1982) no considera al tipo peleano como un volcanismo distinto, sino como una variedad del vulcaniano o del estromboliano, durante los cuales se genera. Un ejemplo tpico es el Mont Pel de la isla Martinica (Antillas Orientales) (Fig. 4-7).

    Volcanismo Pliniano

    Las erupciones plinianas estn caracterizadas por su extrema violencia y poder y en ellas se produce la efusin 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 estratosfera. Constituyen las eyecciones ms espectaculares, con grados superlativos de intensidad y magnitud (Wilson y Walker, 1981), tales como las del Monte Mazama (5000 a.c.) (USA), Vesubio (ao 79 a.c.), Krakatoa (1883), Katmai (1912), Quizapu (1932), Tambora, etc. El tope de las columnas eruptivas 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 veces, el espectacular vaciamiento de la cmara magmtica que conlleva este tipo de fusin desencadena el colapso del terreno y la formacin de una caldera.

    Comportamiento del material eyectado

    Los flujos de lava que salen desde un orificio, estn principalmente determinados por su viscosidad. Las lavas que son suficientemente fluidas salen desde un crter y fluyen por efecto de la gravedad son los basaltos y algunas andesitas. Las lavas mas viscosas y mayor contenido de voltiles, tales como riolitas, traquitas, fonolitas y algunas andesitas, tienden a formar domos si son bajos en voltiles, o flujos de cenizas o p