2.20 Fig.2.16: Relación entre la presión y la viscosidad Un
2.5 MATERIALES EXPULSADOS DURANTE UNA ERUPCIÓN
2.5.1 Flujos o coladas de lava
Los materiales volcánicos más característicos de las erupciones efusivas son las coladas de lava. La morfología de las lavas depende de su viscosidad, del volumen de material emitido, de la pendiente topográfica del edificio volcánico y del medio en que se emplazan. Las lavas básicas, como, por ejemplo, los basaltos, son muy fluidas y pueden dar lugar a coladas de gran extensión. Un ejemplo de estas son las producidas en las erupciones Hawaianas; estas erupciones dan lugar a coladas Pahoehoe, que son coladas poco viscosas, que se mueven con facilidad y rapidez. El contacto de la lava con el aire hace que se forme una película que se deforma de manera plástica.
Cuando la lava (generalmente basáltica) discurre hasta detenerse muy caliente (1000ºC) y fluida, presenta una superficie lisa que ocasionalmente está arrugada o plegada (Lavas Cordadas, Fig.2.24). Estos pliegues o arrugas son perpendiculares a la dirección del flujo y se originan por la existencia de pequeñas turbulencias en el interior de la colada. En otros casos la superficie de la colada es áspera e irregular (Lavas aa, Fig.2.24) y está constituida por pequeños bloques que se forman debido a una fragmentación continua de la corteza superficial ya enfriada pero todavía en movimiento. Cuando los fragmentos son de gran tamaño se denominan coladas en bloques.
Fig.2.24: De izquierda a derecha, Lava aa y Lava Pahoehoe o Cordada.
Como mera observación, una colada puede presentar en un tramo inicial una superficie lisa, seguida por un tramo con morfología de lava cordada que progresivamente se hace más irregular hasta convertirse en un verdadero malpaís. Por el contrario, las lavas derivadas de magmas ácidos, como, por ejemplo, las dacitas y riolitas, son muy viscosas y normalmente se acumulan sobre la misma boca
2.31
eruptiva dando lugar a domos (Fig.2.25), y en casos extremos, en que extruyen prácticamente solidificadas, a pitones(Fig.2.25).
Fig.2.25: Izq.: Domos de lava en el cráter del monte Santa Helena. Drcha.: Pitón volcánico de Cancarix.
Durante su enfriamiento las lavas experimentan una fuerte contracción y se crea un sistema de fracturas que, cuando el enfriamiento es lento, se disponen perpendicularmente al techo de la colada, dando lugar a una típica disyunción columnar (Fig.2.26). Cuando el enfriamiento es rápido estas fracturas se disponen paralelamente a la base produciendo una disyunción en lajas. Otro tipo de disyunción característica de las coladas de lava es la disyunción en bolas (Fig.2.26), la cual se produce por una infiltración lenta de la humedad a través de las grietas de retracción, de forma que se produce una progresiva escamación esferoidal.
Fig.2.26:Izq.: Disyunción columnar. Drcha.: Disyunción en bolas o esferoidal (Las Palmas, Islas Canarias).
Las coladas de lavas submarinas cuando entran en contacto con el agua forman una delgada capa vítrea, más o menos plástica, que envuelve al material fundido. Si continúa fluyendo el magma desde el centro emisor, esto provoca un empuje en la
2.32
colada que ocasiona la separación, en el frente de la misma, de unas bolas que ruedan por la pendiente topográfica, dando lugar a unas acumulaciones que se conocen como lavas almohadilladas (Fig.2.27).
Fig.2.27: Lavas almohadilladas.
2.5.2 Depósitos de piroclastos
Los depósitos piroclásticos son producidos por la fragmentación del magma y de la roca encajante durante las erupciones explosivas. Dentro de estos depósitos podemos encontrar tres tipos de componentes: fragmentos de magma y de cristales (fragmentos esenciales o juveniles), y fragmentos líticos derivados de las paredes del conducto (fragmentos accidentales) o de partes solidificadas del magma (fragmentos accesorios).
Los piroclastos pueden formar acumulaciones muy diversas según sean los mecanismos de transporte y deposición. En la actualidad se aceptan tres tipos principales de mecanismos genéticos y de transporte, denominados piroclastos de caída (pyroclastic fall), coladas piroclásticas (pyroclastic flow) y oleadas piroclásticas (pyroclastic surge). En los primeros, los piroclastos caen directamente al suelo describiendo una trayectoria balística o después de que la columna eruptiva se haya expandido formando una nube de cenizas que se desplaza lateralmente controlada por los vientos. En las coladas piroclásticas los fragmentos son transportados a ras del suelo dentro de un flujo de alta densidad que se desplaza a elevada temperatura y en el cual la fase continua entre las partículas es gas, siendo la relación gas/fragmentos baja. En el tercer tipo, los piroclastos son transportados lateralmente y a ras del suelo dentro de un flujo turbulento donde la relación gas/fragmentos es elevada. Asimismo, existen otros tipos de depósitos piroclásticos, como es el caso de los lahares y otros depósitos volcanoclásticos, que se han originado indirectamente a través de un proceso volcánico y que poseen características mixtas entre los depósitos sedimentarios y los propiamente piroclásticos.
2.33
2.5.3 Mecanismo de formación. Columna Eruptiva
Uno de los aspectos más característicos de la mayoría de las erupciones explosivas es la formación de una columna eruptiva vertical formada por una mezcla de gases y piroclastos. El mecanismo que controla la formación de la columna eruptiva es la expansión del vapor de agua, inicialmente sometido a altas presiones y temperaturas, hasta condiciones atmosféricas. Existen diferentes tipos de plumas volcánicas. Aquellas que están producidas por erupciones hidromagmáticas se muestran en la Fig.2.28. Otros tipos de plumas, las cuales dependen del contenido de agua del magma y del diámetro de la chimenea, se muestran en la Fig.2.29.
Dentro de la columna eruptiva se pueden diferenciar tres fases (Fig.2.29): zona de chorro (Gas thrust región), zona convectiva (Convective región) y zona de difusión horizontal (Umbrella región).
Fig.2.28: Esquema de una sección transversal a través de un sistema de explosión Hidromagmática. El foco de la explosión es el área por donde la columna de magma ascendente en contacto con el agua externa. Las Oleadas Piroclásticas y los depósitos de caída, incluyendo los clastos balísticos, construyen un pequeño anillo de toba alrededor del profundo cráter de maar, (Myron G Best, 2003).