Tipos de erupciones

2.4.2.1 Clasificación del tipo de erupción basado en las características de los depósitos de caída y el modo de fragmentación del magma

La clasificación de las erupciones volcánicas de sistemas volcánicos modernos esta comúnmente basada en los depósitos de piroclastos de caída generados por una erupción volcánica (Walker, 1973). En este esquema de clasificación se tiene en cuenta: la dispersión y el grado de fragmentación del magma (Walker, 1973).

El grado de fragmentación del magma está estrechamente relacionado con el tamaño de partícula de los productos eruptivos (el tamaño de grano es más fino cuanto mayor es la fragmentación). Una relación causal también existe entre la altura de la columna eruptiva y el grado de fragmentación (Walker, 1973); cuanto mayor es la columna eruptiva mayor es la fragmentación. Por otro lado, cuanto mayor es la columna eruptiva, mayor es la dispersión de los depósitos piroclásticos de caída. Esta relación se expresa en una serie de diagramas empíricos (Fig.2.20). Sobre estos diagramas, se han identificado los tipos de erupciones, la mayoría de ellos referidos a alguna

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erupción histórica, de la que toma el nombre de la localidad donde se describió por primera vez el tipo de erupción. Estos estilos de erupción fueron descritos en: Estrómboli (Estromboliana) y Vulcano (Vulcaniana) en las Islas Eolias en Italia; Hawai (Hawaiana), Vesubio (Pliniana) y Surtsey (Islandia) (Surtseyana) y Mt. Peleé (Peleana)

Fig.2.20. a) Diagrama de Dispersión (D) y Fragmentación (F), mostrando los diferentes tipos de erupciones después del esquema de clasificación de Walker 1973. b) un diagrama resumen explicando las diferencias entre varios tipos de erupciones volcánicas. Diagrama redibujado después de Cas y Wright 1988: p.130.

La categorización de los tipos de erupción genera grandes problemas en la interpretación de los depósitos antiguos. En el registro de las rocas piroclásticas más antiguas, especialmente en aquellas que representan las facies distales acumuladas en cuencas sedimentarias, los estratos piroclásticos a menudo representan secciones condensadas, que comprenden una serie de tipos eruptivos diferentes durante un periodo de tiempo relativamente corto en la historia relativa del mismo volcán. Además, los tipos eruptivos son fenómenos dependientes del tiempo. Por tanto, la interpretación de depósitos piroclásticos antiguos necesita un análisis muy cuidadoso de las facies sedimentológicas, a fin de establecer el marco de tiempo en el que se emplazó la sucesión.

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2.4.2.2 Rasgos característicos de los tipos de erupciones Erupciones de tipo Hawaiano y Estromboliano:

En una erupción hawaiana/estromboliana normal el magma basáltico, relativamente fluido, forma generalmente conos de escorias o Spatter cones (Fig.2.21). El grado de fragmentación de los piroclastos es bajo y el área de dispersión limitada, debido a que la altura de la columna eruptiva no supera los 300 m. El volcanismo hawaiano es basáltico efusivo, por lo tanto débilmente explosivo, y da lugar a depósitos piroclásticos con un valor de D (Fig.2.20) menor a 0.05 Km², mientras que la actividad estromboliana produce depósitos piroclásticos con un D mayor a 0.05 Km². Las erupciones hawaianas generan altas proporciones de escorias.

Fig.2.21: Conos de escorias.

Las erupciones estrombolianas son más explosivas que las hawaianas, en ellas se producen una mayor proporción de fragmentos o rocas piroclásticas, aunque el magma sigue siendo basáltico. La actividad puede ser rítmica o continua, y los fragmentos de lava incandescente, que al enfriarse forman escorias, son arrojados del cráter. Los depósitos volcánicos consisten en una alternancia de lava y piroclastos. La causa de las explosiones estrombolianas es la aproximación hacia la superficie de una o más burbujas de gas, mientras el magma permanece en reposo (Fig.2.22). El proceso de cada explosión corresponde a la evolución de una burbuja y al mecanismo se lo considera como una expansión adiabática. La presión de las burbujas que llegan a la superficie del magma y su ascensión a través del líquido dependen de las propiedades físicas del magma, y por ello las erupciones estrombolianas se dan en magmas poco viscosos, en los cuales las burbujas pueden ascender con relativa rapidez. Los productos piroclásticos generados en estas erupciones corresponden a bombas, lapilli y cenizas, los cuales forman depósitos de caída con una dispersión muy pequeña.

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Erupciones tipo Vulcaniano:

Este tipo de erupción comienza con una gran explosión que elimina el tapón de lava solidificada que obstruye el conducto volcánico (Fig.2.22) (Self et al. 1979; Woods 1995; Clarke et al. 2002). Esta destrucción se debe a un incremento de la presión interna del sistema magmático. El resultado de dicha explosión es una columna eruptiva que colapsa rápidamente, debido a la alta densidad de sus componentes, así como al bajo contenido en gases que caracteriza este tipo de erupción.

Estas erupciones están comúnmente acompañadas de oleadas piroclásticas (Pyroclastic surge) y flujos piroclásticos menores (Pyroclastic flow) como se ha documentado a partir de Asama en Japón (Yasui y Koyaguchi 2004) y en Colima en México (Saucedo et al. 2005). Después de la erupción piroclástica, tiene lugar la emisión de lava. Las erupciones Vulcanianas están asociadas con Hawaianas, Estrombolianas o Sub-Plinianas.

Erupciones tipo Pliniano:

Se trata de una erupción altamente explosiva donde se forman altas nubes eruptivas (decenas de kilómetros) y la tefra de caída está muy extendida (Fig.2.23). El perfil de dispersión de la tefra depende mucho de la dirección principal del viento y el patrón de caída puede ser muy asimétrico. Las erupciones plinianas son ricas en volátiles y con magmas altamente viscosos como dacita-riolitas, aunque también andesitas o incluso erupciones basálticas se sabe que han producido erupciones plinianas.

Las erupciones sub-plinianas son aquellas, usualmente, producidas por vulcanismo explosivo más máfico y en la dispersión de la tefra de caída es menor que las del tipo pliniano, sin embargo, el nivel de fragmentación del magma quizás es tan amplio como otros magmas silíceos.

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erupciones pueden durar días o semanas. Durante la erupción, sin embargo, periodos intermitentes pueden producir otros depósitos de tefra, a menudo de menor extensión.

Fig.2.23: Partes de una pluma volcánica generada por una erupción magmática rica en sílice (según Carey y Bursik 2000: p.529, fig.1).

Erupciones estilo Surtseyano/Freatomagmático:

Cuando una erupción tiene lugar en contacto con el agua (mar, lago, agua meteórica, etc.) se produce un tipo especial de vulcanismo, más explosivo que el estromboliano. Este vulcanismo posee los máximos valores de fragmentación, cercanos al 100%, producto de la interacción magma-agua (Cas y Wright, 1987). La columna eruptiva puede alcanzar varios kilómetros de altura y por lo tanto tiene un alto grado de dispersión. Los depósitos resultante son anillos de cenizas y capas de cenizas alrededor del conducto o viento abajo (Walker, 1973). La diferencia entre ambos está dado por el grado de dispersión (D). En los depósitos surtseyanos la dispersión es moderada, mientras que en los freatomagmáticas puede ser más amplia.

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