3,85 Mb. - Bizkaia 21

E XPOSICIÓN T EMPORAL
G U Í A
Es una publicación del Departamento
de Educación de Miramon.KutxaEspacio
de la Ciencia.
INFORMACIÓN
Tfno.: 943 01 24 78
http://www.kutxaespacio.org
http://www.miramon.org
Miramon.KutxaEspacio de la Ciencia
Mikeletegi, 43
20009 Donostia
Gipuzkoa
D I D Á C T I C A
l
interior de la tierra
La Tierra se divide en varias capas, con características físicas y químicas diferenciadas entre sí:
La exposición temporal “VOLCANES: la Cólera de la Tierra” y esta guía didáctica son
una producción propia de Miramon.KutxaEspacio de la Ciencia.
En la exposición temporal se pretende dar una visión global de contenidos tales como
qué es un volcán, sus partes, tipos de volcanes, localización geográfica, la razón de la
existencia de volcanes en la Tierra y en otros planetas y satélites del Sistema Solar,
volcanes más cercanos a nosotros, etc.
Desde el Departamento de Educación pretendemos que esta guía sirva como complemento a los contenidos que se muestran en dicha exposición. Además se han recogido
y ampliado los temas que se muestran en la misma para que sea un recurso educativo
complementario o independiente a dicha exposición. Asimismo hemos incluido algunas
actividades sencillas que pueden servir para reforzar contenidos aprendidos previamente
o trabajados con posterioridad a la visita.
El vulcanismo próximo, en Guipúzcoa y Vizcaya, es el aspecto que de forma expresa
hemos querido resaltar tanto en la exposición como en esta guía didáctica.
Para un primer acercamiento y descubrimiento de las rocas volcánicas que se encuentran
más cercanas a nosotros proponemos, como actividad, la visita a los lugares donde se
encuentran. En esta guía, además, se indica cómo llevar a cabo la visita y la descripción
de las actividades a realizar en cada una de las paradas del recorrido.
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E
l interior de la Tierra
Tectónica de
de placas
placas y deriva continental
• Tectónica
Distribución de los volcanes
Partes de un volcán
Materiales arrojados por los volcanes
Clasificación de los volcanes
El vulcanólogo
Erupciones históricas
¿Vulcanismo en el Cantábrico?
Volcanes del Sistema Solar
NÚCLEO
Es la zona más interna de la Tierra y se divide en tres partes:
Núcleo inferior: se cree que está compuesto por metales pesados tales como hierro y níquel.
Alcanza los 4500º C pero, debido a la gran presión existente, el núcleo es sólido. Sobre el núcleo
inferior descansa el resto de la Tierra.
Zona de transición: situada entre el núcleo inferior y superior. Se encuentra en un estado
intermedio entre sólido y líquido.
Núcleo superior: es de composición férrica y al estar sometido a menor presión su estado es
semilíquido. El calor hace que las partes más calientes suban y las más frías bajen, formándose
lo que se llaman corrientes convectivas. Esos movimientos, más el de rotación de la Tierra, crean
una dinamo que forma el campo magnético terrestre.
MANTO
Es la mayor de las zonas en que se divide la
Tierra. En él se genera la mayor parte del calor
que mantiene en actividad al planeta. Se distinguen dos grandes divisiones separadas por
una zona de transición:
Manto inferior: no se conoce exactamente su
composición aunque se cree que está formado
por silicio, magnesio, oxígeno, hierro, calcio y
aluminio.
Zona de transición: es una capa densa cuando
está fría y fluida cuando está caliente. Se piensa
que puede poseer cierto movimiento de convección.
Manto superior: está compuesto básicamente
por hierro, silicio y magnesio, todo ello en un
estado muy fluido. La superficie del manto se
denomina astenosfera y sobre ella “flotan” unas placas llamadas tectónicas. Sobre ellas se sitúan
los fondos de los océanos y los continentes.
CORTEZA
Es la zona más externa de la Tierra. Tiene unos 33 km de profundidad aunque existen diferencias
de un punto geográfico a otro.
El calor procedente del interior de la Tierra se propaga a la superficie. En las zonas volcánicas
llega a ser de 20 a 30º C por cada 100 metros de profundidad. Aproximadamente la temperatura
en la corteza aumenta 1º C cada 30 metros.
Existen dos tipos de corteza:
Corteza oceánica(1): situada principalmente bajo los océanos. Está compuesta por rocas
basálticas y serpentinitas. Raramente supera los 6 km de espesor. Entre los continentes hay unas
zonas por las que la lava fluye del fondo de los océanos creándose nueva corteza. Esas zonas
se llaman dorsales oceánicas.
Corteza continental(2): es más rígida y menos densa que la corteza oceánica y su composición
es granítica. Constituye los continentes aunque una pequeña parte también se encuentra bajo
los océanos.
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......................................
Baremos de profundidad
Número total de kilómetros
4980-5120 km
2080 km
Manto inferior
410-1000 km
377 km
Corteza
Solución a la actividad nº 1
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Partes de la Tierra
Núcleo inferior
5.- Zona de transición (410-1000 km) 590 km
6.- Manto superior (33-410 km) 377 km
7.- Corteza (0-33 km) 33 km
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3
4
Completa las casillas vacías de la siguiente tabla y dibuja proporcionalmente las partes
de la Tierra. Coloréalas e indica el nombre de cada una de ellas.
km
km
km
km
4
1
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Núcleo inferior (5120-6370 km) 1250
Zona de transición (4980-5120 km) 140
Núcleo superior (2900-4980 km) 2080
Manto inferior (1000-2900 km) 1900
La idea de que los continentes podían desplazarse por la superficie de la Tierra es bastante
antigua, y ya fue propuesta en 1630 por Niels Stensen. No fue hasta el siglo XX cuando se
enunció la “Teoría de la Deriva Continental” tal como la conocemos hoy en día.
La teoría dice que la litosfera (corteza oceánica continental o únicamente oceánica) flota sobre
la astenosfera (zona alta del manto). Hemos dicho que es una zona muy fluida en la que se
forman corrientes de convección. Dichas corrientes actúan sobre las diferentes placas y producen
zonas constructivas, destructivas o de transformación en las zonas de unión.
Zonas constructivas(3): son las dorsales oceánicas dónde se crea nueva corteza. En las dorsales
existe un flujo continuo de lava procedente de la astenosfera que, al llegar a los fondos oceánicos,
se endurece convirtiéndose en roca y sube empujada por nuevos flujos de lava. De esta forma
las placas se van separando. Se calcula que hay unos 64.000 km de dorsales repartidas por los
fondos oceánicos.
Zonas destructivas: la creación constante de nueva placa en las dorsales hace que necesariamente
existan zonas en las que se destruye litosfera, dado que la superficie de la Tierra es limitada. Las
zonas de destrucción pueden ser de tres tipos en función de la clase de placa involucrada.
a)Corteza Oceánica-Corteza Oceánica(4): una de las placas se introduce diagonalmente debajo
de la otra por la denominada “zona de subducción”. Cuando la placa llega a la astenosfera se
funde. Al hacerlo, este magma asciende atravesando la placa que está por encima y genera islas
volcánicas como Japón.
b)Corteza Oceánica-Corteza Continental(5): Al ser la corteza oceánica más densa que la
continental se introduce o subduce por debajo de ella, llegando hasta la astenosfera. Al fundirse
genera volcanes alineados con el límite de placas, que alcanzan importantes alturas como por
ejemplo el altiplano sudamericano.
c)Corteza Continental-Corteza Continental(6): la corteza continental es muy poco densa, por
ello, cuando dos placas compuestas de corteza continental convergen no se produce subducción,
sino que ambas chocan deformándose y generando un importante relieve. De este modo se han
generado las cordilleras más altas, como los Himalayas. No llevan asociado vulcanismo.
Zonas de Transformación(7): se denomina así a los límites en los que una placa se desplaza
lateralmente sobre la otra, sin crear ni destruir nueva placa. También se les denomina falla de
transformación. Aunque no tienen asociado vulcanismo suelen producir importantes terremotos.
...............
1.2.3.4.-
TECTÓNICA DE PLACAS Y DERIVA CONTINENTAL
Para simular el movimiento de las placas tectónicas pondremos dulce de membrillo en un
recipiente que podamos poner al fuego. Lo calentaremos poco a poco. Debemos observar
el movimiento de la capa superior. ¿A qué movimiento de las placas tectónicas se asemeja?
Material: Cazuela, dulce de membrillo.
Para ver cómo se comportan las corrientes convectivas vamos a realizar un pequeño experimento.
Pondremos una cazuela llena de agua en el fuego. Cuando el agua empieza a hervir veremos
una burbujas que van del fondo hacia la superficie del recipiente. Estas burbujas transportan
calor de la parte inferior a la superior y acaban desprendiéndolo. ¿En qué otros ejemplos
podemos ver el mismo efecto?
Busca información sobre las corrientes convectivas. Podrás descubrir que este tipo de corrientes
se pueden apreciar cuando se hierven líquidos, en la predicción del tiempo, el calor que
expulsa una estufa,...
.......................................
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istribución de los volcanes
artes de un volcán
Los volcanes están concentrados en determinadas zonas de la Tierra. La distribución es la
siguiente:
CIRCUMPACÍFICA
También llamado Cinturón de Fuego. Se extiende alrededor del océano Pacífico, las costas de
América, Asia y Oceanía. Se originan en las cadenas montañosas de los Andes y en las Montañas
Rocosas.
Algunos ejemplos de volcanes situados es esta zona los podemos encontrar en Alaska: Katmai,
Península de Kamchatka, Islas Kuriles,...; en Japón: Fuji-Yama, Sumatra, Krakatoa, Java,...; en
América: Aconcagua (Argentina), Guallatiri (Chile), Misti (Perú), Nevado del Ruiz (Ecuador), y
Popocatepetl y Colima (México). Ejemplos de puntos calientes o hot spots de esta zona se
encuentran en Hawaii con los volcanes Mauna-Kea, Mauna-Loa y Kilauea.
Las partes que componen un volcán son:
1- Cámara magmática: se sitúa a unos 5 ó 10 km bajo la cima del volcán y es una amplia cavidad
en la que se acumula el magma o lava antes de ser expulsada.
MEDITERRÁNEO-ASIÁTICA
Abarca desde el océano Atlántico hasta el Pacífico, de Oeste a Este. Actualmente sólo existen
volcanes en Italia y Grecia. Algunos ejemplos son el Etna, Vulcano y Vesubio.
ÍNDICA
Comprende la zona del océano Índico y, siguiendo por Java y Sumatra, enlaza con la zona
circumpacífica. Existen gran cantidad de islas y montañas submarinas que presentan vulcanismo
activo como son las islas Comores en el estrecho de Madagascar.
ATLÁNTICA
Esta zona recorre todo el océano Atlántico. Algunos de los lugares que comprende son
Groenlandia, Islandia, Santa Elena, Ascensión, las islas Madeira y las islas Salvajes.
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AFRICANA
En la zona oriental se extiende desde Mozambique a Turquía. Algunos volcanes conocidos son
el Kilimanjaro, Kenia y Nirongo. En esta zona nos encontramos con el nacimiento de un nuevo
océano, el triángulo de Afar, en el que una dorsal oceánica está alejando la placa Africana de
la Arábiga.
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.....................
.....................
...............
Teniendo en cuenta las zonas con mayor actividad volcánica te presentamos este mapa para
que vayas marcándolas. También puedes intentar localizar algunos de los volcanes nombrados.
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1
2- Chimenea: es el canal o conducto por el que asciende la lava y comunica la cámara magmática
con el cráter.
3- Cráter: es la zona por donde los materiales son arrojados al exterior durante la erupción.
4- Cono volcánico: se forma por la continua acumulación de coladas de lava antiguas y otros
materiales arrojados. Fracturas del cono volcánico pueden dar
lugar a cráteres secundarios que se abren en los flancos o en
su base.
5- Fumarolas: son orificios por los que se emiten gases y
humo. La composición de los gases varía según la temperatura
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de la lava, de forma que van cambiando desde que las fumarolas
aparecen hasta su extinción.
6-Géiseres: son estructuras constituidas por una chimenea
que se abre a un cráter en forma de cubeta. El agua se calienta
al estar en contacto con rocas que mantienen una alta
temperatura dado su origen volcánico. Cuando el agua alcanza
los 100º C se convierte en vapor que es expulsado. Algunos
ejemplos son el Gran Geiser (Islandia) y el Parque Nacional
de Yellowstone (Estados Unidos).
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M
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Haz tu propio volcán.
Material: Una botella, escayola, barniz, tres cucharadas soperas de bicarbonato, jabón para
fregar platos, colorante rojo, doce cucharadas de vinagre y una brocha.
Cubriremos la botella con escayola, dándole forma de volcán. Después aplicaremos el barniz
para protegerlo. Una vez seco echaremos en la botella bicarbonato, jabón, colorante y vinagre.
Verás que comienza la erupción. Si la “lava” es muy espesa puedes añadir agua antes de
echar el vinagre.
NOTA: Debes tener cuidado al hacer este experimento ya que la lava sale despedida.
Identifica las partes de un volcán
en el siguiente dibujo. Puedes
hacer una recopilación de
fotografías de volcanes. ¿Las partes
que se identifican en las fotografías
son iguales unas de otras? ¿Qué
diferencias detectas? Saca tus
propias conclusiones e intercambia
opiniones con tus compañeros.
1.- __________________
4
3
2
2.- __________________
3.- __________________
5
4.- __________________
5.- __________________
1
Volcán de arena.
Material: Arena, agua, papel, pajitas y fuego.
Humedeceremos la arena y haremos un volcán, tal y como
aparece en el dibujo. Daremos forma a la cámara
magmática y a la chimenea. En un lateral
haremos un pequeño túnel que vaya desde la
cámara magmática a un extremo para permitir
la entrada de oxígeno. Insertaremos varias pajitas
desde el exterior hasta llegar a la chimenea, atravesando
el cono del volcán. En la cámara magmática colocaremos
papeles a los que daremos fuego. De esta manera podemos
ver como sale humo tanto del cráter como de las pajitas
laterales, a modo de fumarolas.
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ateriales arrojados por los volcanes
Los volcanes constituyen el único enlace entre la superficie y los niveles más profundos de la
corteza terrestre y el manto. Tanto las características de los volcanes como los materiales que
arrojan nos dan la posibilidad de conocer algo más sobre nuestro planeta. Por todo ello los
materiales que los volcanes arrojan resultan de gran interés para la obtención de datos referidos
al interior de la Tierra. Estos materiales pueden ser gaseosos, líquidos y/o sólidos.
GASEOSOS (1)
Los gases que emiten los volcanes son mezclas complejas cuya composición varía. Los más
abundantes son el vapor de agua, dióxido de carbono, nitrógeno, hidrógeno, ácido clorhídrico
y cloruros volátiles. Pueden ser expulsados por el cráter, por las grietas del suelo o desprenderse
de las lavas fundidas. El contenido en gas influye en que sea más o menos explosivo. El magma
con un alto contenido en gas produce erupciones más violentas que el magma con poco gas.
Algunas erupciones crean una roca de color claro repleta de burbujas de gas, se conoce como
piedra pómez. Contiene tanto gas atrapado que su densidad es menor que la del agua, por
tanto flota.
LÍQUIDOS
Los productos líquidos reciben el nombre de lavas. La forma de un volcán depende de la
viscosidad de la lava. Lavas muy fluidas recorren mucha distancia lo que provoca que la base
del volcán sea muy ancha. Las lavas más espesas crean volcanes estrechos y altos. El elemento
químico que más influye en la viscosidad es la sílice (SiO2).
Las lavas pueden ser subaéreas y submarinas.
- Las subaéreas se clasifican en tres tipos fundamentales:
1- Lava pahoehoe se forma como consecuencia de la solidificación de una delgada costra
superficial bajo la cual la lava sigue fluyendo
arrugando dicha costra. Ofrece un aspecto de piel
rugosa.
2- Lava aa es un fluido viscoso y espeso, que
se desliza con dificultad enfriándose rápidamente
y de manera irregular. En Canarias reciben el
nombre de malpaís.
3- La lava de superficie continua se opone al
carácter rugoso de las otras dos. Se da en coladas
de superficie lisa.
- Las lavas submarinas sufren un rápido enfriamiento al entrar en contacto con el agua, dándoles
un aspecto de almohadilla, de ahí el nombre de
lavas almohadilladas o pillow-lavas. Con frecuencia
se desmenuzan formando pequeños trozos brillantes de vidrio negro (obsidiana).
SÓLIDOS
A los materiales sólidos también se les llama
piroclastos (piro: fuego, clastos: fragmentos). Los
productos rocosos pueden ser fragmentos de “rocas
antiguas” que conforman la corteza o “rocas nuevas”
recién formadas en la profundidad. Las rocas nuevas
pueden ser arrojadas en estado sólido o fundidas.
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Atendiendo a su tamaño los podemos dividir en:
1- Bloques y bombas: su tamaño oscila de varios centímetros a metros. En la expulsión de
estos materiales pueden verse arrastradas lavas muy viscosas. La parte externa de las lavas expulsadas
cristaliza rápidamente mientras su interior permanece líquido. Al caer se agrietan y se les llaman
panes volcánicos. Si son poco viscosas adquieren forma de huso al ir girando en su trayectoria.
2- Lapilli y gredas: son materiales cuyo tamaño oscila entre el de un guisante y una nuez
(de 4 mm a 3 cm)
3- Cenizas: son partículas de menos de 4 mm. Pueden ser transportadas por el viento a grandes
distancias.
4- Polvo: son partículas que miden menos de 1 mm.
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Teniendo en cuenta los materiales sólidos que arroja un volcán te proponemos que rellenes
la siguiente tabla:
PRODUCTOS
SÓLIDOS
BLOQUES Y
BOMBAS
LAPILLI Y
GRADAS
CENIZAS
POLVO
TAMAÑO
SEMEJANZA CON OTROS
OBJETOS
Podemos usar productos alimenticios para demostrar el concepto de viscosidad.
Llena 3 botellas al mismo nivel, una con aceite de oliva, otra con mayonesa y la última con
“nocilla”. Usando un cronómetro mide cuanto tarda en caer al fondo un objeto pesado, por
ejemplo un plomo de pescador.
En un medio con mayor viscosidad (resistencia al flujo) el objeto necesitará más tiempo para
llegar al fondo. Lavas con bajo contenido en sílice tienen una viscosidad similar al aceite de
oliva, mientras que lavas con gran contenido en sílice tienen una viscosidad aproximadamente
1000 veces mayor que la nocilla.
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Para realizar este experimento necesitamos dos botes de bebida gaseosa. Las bebidas gaseosas
contienen dióxido de carbono disuelto. Agita uno de los botes y ábrelo rápidamente. El gas
erupciona explosivamente. Deja el segundo bote abierto durante varias horas y después
agítalo. Verás que no erupciona. La diferencia está en la cantidad de gas disuelto en el líquido,
al estar abierto durante un tiempo el gas se ha evaporado.
La forma de un volcán está determinada por la cantidad de silicio presente. El contenido en
gas determina si la erupción es explosiva o efusiva. Rellena el siguiente cuadro indicando las
características correspondientes teniendo en cuenta las variables.
CENIZAS
POLVO
BAJO CONTENIDO EN SILICIO ALTO CONTENIDO EN SILICIO
BAJO CONTENIDO EN GAS
ALTO CONTENIDO EN GAS
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lasificación de los volcanes
Existen varios tipos de volcanes
referidos a su actividad. Se llaman
volcanes extintos a aquellos totalmente muertos que no van a volver
a despertarse. Volcanes activos son
los que, hoy día, siguen arrojando
materiales. Se llaman volcanes apagados a aquellos que no tienen actividad volcánica pero que en cualquier momento pueden volver a
tenerla.
VOLCÁN
VOLCÁN
VOLCÁN ACTIVO
ACTIVO
VOLCÁN INACTIVO
INACTIVO
Una de las clasificaciones más tradicionales es la basada en erupciones históricas o de los nombres de los volcanes de donde
proviene la actividad volcánica. Podemos establecer la siguiente clasificación:
ESTROMBOLIANO
ESTROMBOLIANO
ESTROMBOLIANOS
Su nombre proviene del volcán Estromboli, volcán de las islas
Lípari (Italia). Emiten lava de tipo basáltico, poco fluida, por lo
que las explosiones son comunes y se proyectan materiales
fragmentados. Porciones de lava, en muchos casos fundida,
pueden ser lanzadas desde el cráter formando lapilli y bombas.
Cuando la lava rebosa por los
HAWAIIANO
HAWAIIANOS
bordes del cráter desciende por
sus laderas y barrancos pero no
alcanza gran extensión. Un
ejemplo es el Estromboli en el
mar Mediterráneo
HAWAIIANOS O EFUSIVOS
Se caracterizan por tener laderas con suaves pendientes. La
lava es muy fluida con escaso contenido gaseoso. Puede desplazarse cientos de kilómetros y emiten muy pocas cenizas. Su
actividad explosiva es escasa pero pueden formarse montículos
de escoria alrededor de los conductos volcánicos de lava. La
lava fluye lentamente y se derrama por fisuras a los costados del cono volcánico. Son clásicos
por su forma de escudo. Algunas partículas de lava, al ser arrastradas por el viento, forman hilos
cristalinos que algunos nativos llaman cabellos de la diosa Pelé
VULCANIANO
VULCANIANO
(diosa del fuego). Este tipo de erupciones es típico de los volcanes
Mauna Loa y Kilauea en las islas Hawaii.
Debe su nombre al volcán Vulcano en las islas Lípari (Italia).
Producen lavas muy viscosas que solidifican rápidamente al
entrar en contacto con el aire. Estas lavas poseen una gran
cantidad de gases, por lo que se producen importantes explosiones que emiten gran cantidad de ceniza y gases, dando lugar
a grandes nubes volcánicas. Cuando llueve, el agua arrastra
todo el material que se encuentra suspendido. Ejemplos de este
tipo de volcán son el Etna y Vulcano.
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PLINIANO
PLINIANO
PELEANOS
KRAKATOANO
Se encuentran en aguas marinas y pueden presentar una acumulación
de agua en el interior del cráter. Sus explosiones son muy violentas ya
que a la energía propia del volcán se le suma la súbita expansión del vapor
de agua que penetra en la caldera o cámara magmática, al entrar en contacto
con la lava. Son las denominadas explosiones freáticas.
El ejemplo más conocido es el volcán Krakatoa.
PE
LE
A
N
O
Deben su nombre al volcán Monte Pelée situado en la isla
Martinica de las Antillas Menores. Emiten una lava muy
viscosa con gran contenido en gases que se solidifica rápidamente sellando el cráter y la chimenea. La enorme presión
de los gases genera explosiones violentas que pueden ir
precedidas de fuertes temblores subterráneos. Se distinguen por la formación de nubes ardientes,
compuestas por ceniza fina e incandescente,
fragmentos gruesos de rocas y gases calientes
difundidos.
Son volcanes muy peligrosos ya que expulsan
gran cantidad de material piroclástico, la lava
alcanza altas temperaturas y se desplaza rápidamente. Al contacto con glaciares, o con lagunas que se crean por la acumulación de agua
en el cráter, se forman flujos de agua mezclada
con rocas y polvo -llamadas lahares- que se
mueven rápidamente arrasando todo a su paso.
Estos volcanes son fácilmente erosionables debido
a que el material que arrojan no se consolida fácilmente y es arrastrado por posteriores lluvias. Incluso
el viento transforma estos depósitos en arenales poco
utilizables en agricultura.
ERUPCIONES SUBMARINAS
En los fondos oceánicos también se produce vulcanismo, bien a través de fisuras como los
grandes dorsales oceánicas en las que se generan las nuevas placas litosféricas, o bien a través
de puntos calientes o hot spots, a partir de las cuales se forman volcanes submarinos, islas
volcánicas o atolones. Ejemplos de este tipo de erupciones son las islas de las Cícladas en Grecia,
las islas Canarias y las islas Hawaii.
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1
2
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...............................
Este tipo de volcanes debe su nombre a Plinio “el Viejo”,
un sabio naturista romano, que presenció y describió la
erupción del Vesubio en el año 79 d.C.
Estas erupciones destacan por expulsar gran cantidad de
cenizas y piroclastos; las columnas de cenizas que emiten
se asemejan a grandes coliflores que se elevan a miles de
metros. Los flujos de piroclastos pueden rellenar valles y
quebradas, las cenizas pueden sepultar vastas áreas lejanas
al volcán, oscurecer la luz del sol y enfriar extensas zonas.
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PLINIANOS O VESUBIANOS
Para realizar esta actividad cada alumno tendrá una copia del cuadro (vacío). El contenido
de cada casilla se le entregará, a modo de ficha, y deberá ir rellenando el cuadro.
TIPO
EJEMPLOS
TIPO DE MATERIALES ARROJADOS
Lava de moderada viscosidad,
Estromboliano Estromboli
alcanza poca extensión.
Muy fluida, con escaso contenido
Mauna Loa y Kilauea en gas. Alcanza gran extensión.
Hawaiiano
Muy viscosas que se solidifican rápidamente.
Vulcano y Etna
Vulcaniano
Se expulsan gran cantidad de ceniza y gases.
Expulsan gran cantidad de ceniza
Vesubio
Pliniano
y piroclastos. Se elevan a gran altura.
Lava viscosa con gran contenido en gases.
Monte Pelee, Pinatubo Gran cantidad de material piroclástico.
Peleano
Emisión de gran cantidad
Krakatoa
Krakatoano
de vapor de agua.
EXPLOSIVIDAD
Explosiones comunes,
proyecta material fragmentado
Escasa
Moderada a violenta
Moderada a violenta
Muy violentas
Muy violentas
La viscosidad influye en la forma de los volcanes. Vamos a comprobarlo. Necesitamos tres
cubetas o baldes, yeso en polvo y agua. Echaremos, en cada balde, la misma cantidad de yeso.
Añadiremos agua, pero distintas cantidades en cada recipiente y mezclaremos bien.
Cogeremos el contenido de la que tiene menos agua y lo echaremos en un punto de una
mesa, formando un pequeño volcán. Después haremos lo mismo con la que tiene una cantidad
media de agua y finalmente con la que tiene mucho agua. ¿Qué forma tiene cada uno de
los volcanes?¿A qué se debe que cada uno tenga una forma diferente?
.......................................
l vulcanólogo
Los vulcanólogos son expertos que se encargan de estudiar las variaciones producidas en los
volcanes así como la evolución y desarrollo de las erupciones volcánicas. Para ello realizan
diferentes mediciones:
- Visual; supone la observación del volcán tanto desde el aire como en tierra.
- Sísmico; consiste en la medición de los movimientos del terreno, su nivel o grado y las
frecuencias de los mismos.
- Geodésico; consiste en el análisis del material arrojado por el volcán así como de sus variaciones.
- Geoquímico; se analiza detalladamente todo el material expulsado por el volcán.
El estudio de la actividad volcánica ha avanzado mucho gracias al desarrollo de nuevos
instrumentos de medición. Las técnicas de detección a larga distancia permiten realizar estudios
más seguros y a mayor escala. Entre otros comprende la monitorización de los volcanes. Se
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mantiene un “diario” detallado de cada volcán en el que se anotan
todas las alteraciones registradas. Esto también supone la observación
de otros factores como la vida vegetal, animal, número de fracturas
por las que sale vapor de agua, etc.
Uno de los factores a tener en cuenta es el índice de explosividad
volcánica (I.E.V.) creado en 1982 por los autores Newhall y Self. Su
objetivo era describir la magnitud del vulcanismo histórico. Aspectos
tales como el volumen de los productos arrojados, altura de la columna
de gases y cenizas,... permiten determinar el vigor explosivo de un episodio eruptivo.
La siguiente tabla representa la relación entre el valor I.E.V. y la magnitud de la erupción.
Algunos de los instrumentos de medición que emplean los
vulcanólogos son:
Termómetro de alta temperatura: Se usa para medir la
temperatura del agua y de la lava. Son termómetros muy
resistentes capaces de medir altas temperaturas.
Medidor de gases: se utiliza para medir gases tales como el
radón.
Medidor Geiger-Muller: es un instrumento que se utiliza para medir la radioactividad.
Ph-metro: se usa para conocer la acidez de las lavas.
Brújula: sirve para medir los campos magnéticos y así calcular la orientación de las coladas.
Clinómetro: permite calcular ángulos. Este dato es importante para conocer la inclinación de
las laderas del cono volcánico. Según sea ésta se puede calcular el recorrido de la lava al descender.
GPS (Global Position System): es una medición que se realiza vía satélite. Nos da la posición
exacta de la longitud de la lava. Este dato nos puede servir para calcular la cantidad de productos
arrojados, viscosidad de dichos productos, etc.
Pinzas, martillos, cinceles,... sirven para tomar muestras de los materiales arrojados por los
volcanes.
Microscopio petrográfico: se recogen muestras de roca que se llevan al laboratorio. De éstas
muestras se extrae una lámina fina, de aproximadamente 30 micras. La muestra obtenida es
transparente por lo que, con el microscopio, se pueden determinar sus características y componentes.
Espectrómetro de rayos: permite determinar la mineralogía de la roca. Para utilizar este
instrumento es necesario pulverizar la roca. Una vez introducido en el espectrómetro se obtiene
una gráfica que se compara con unos patrones predeterminados.
Lupa: se utiliza para ver la estructura de la roca.
Red de sismógrafos: red de equipos en los que quedan registrados datos de los terremotos.
Respecto a la indumentaria los vulcanólogos deben llevar un traje especial que es incombustible.
Se realiza con amianto, mineral que se presenta en fibras blancas y flexibles, de aspecto sedoso.
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Volcán Krakatoa
Krakatoa era una isla volcánica
situada entre las islas de Java y
Sumatra. En ella existían tres
cráteres: Rakata, Danan y Perboewatan. El 20 de mayo de 1883
se comenzaron a oír tremendos
ruidos subterráneos. El fenómeno
eruptivo fue disminuyendo pero
el 26 de agosto de ese año se
produjo una gran explosión que
lanzó una columna de vapor a 17
km de alto. La isla apareció envuelta en llamas y humo, sobre
las costas se abatieron grandes
olas y las cenizas oscurecieron el
cielo. Seguidamente empezó a
formarse un hueco bajo el cono
del volcán. El 27 de agosto se
inició una gran sacudida, el cráter
Danan sufrió una convulsión y se
hundió. El agua del mar se volcó
sobre la hoguera volcánica y al
pasar a vapor se originó una violenta explosión. Esta erupción provocó tsunamis, enormes olas, de hasta 35 metros.
Pero este volcán no desapareció. Después de años en reposo comenzó una lenta erupción
submarina que hizo emerger una caldera. Un nuevo cono emergió a 132 metros sobre el nivel
del mar. A esta pequeña isla se le llamó Anak Krakatoa que significa el hijo de Krakatoa.
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rupciones históricas
Material: construir un volcán (actividad propuesta anteriormente), brújula, clinómetro.
Para realizar esta actividad es necesario construir un volcán tal y como hemos explicado
anteriormente. Una vez realizado, y tras la erupción, tomaremos todos los datos posibles.
Para ello utilizaremos los instrumentos de medición señalados anteriormente que tengamos
a nuestro alcance.
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1
3
¿
ETNA
La erupción más violenta ocurrió
el 11 de marzo de 1669. Se produjo un terremoto que originó
una grieta de 18 km de largo. El
volcán expulsó 760 millones de
metros cúbicos de lava y tardó
ocho años en solidificarse.
Virgilio, en su obra la Eneida,
recoge la actividad del Etna en
siglos anteriores a la era cristiana.
La descripción que hace de la
erupción del Etna se recoge en el
siguiente texto:
“Fatigados, tocamos la playa de
los Cíclopes. Cerca del puerto, inaccesibles a los vientos, el Etna
estalla en sus espantosas erupciones: ora lanzando a las nubes un
negro nubarrón mezclado de humo, rueda inflamados globos; ora
vomitando peñas de sus ardientes
entrañas, brama, acumula en los aires las piedras calcinadas y hierve en el fondo de sus abismos.
Encélado, con el cuerpo medio quemado por un rayo, es sepultado bajo esta masa. A través de
los respiraderos del grande Etna que le oprime exhala la llama, y cada vez que revuelve sus
fatigados flancos, toda la Trinacria (Sicilia) tiembla y el cielo se cubre de humo”.
VESUBIO
Uno de las mayores erupciones de este volcán ocurrió el año 79 d. C. que destruyó Pompeya
y Herculano. La erupción se inició con un estallido de gases y ceniza. Los materiales arrojados
quedaron atrapados en una nube y fueron arrastrados por el viento hasta Pompeya. Después
fueron cayendo lo que desencadenó el depósito de enormes flujos piroclásticos, cenizas y gas.
La ciudad de Pompeya quedó totalmente sepultada bajo una gran capa de siete metros de
ceniza. Estos materiales provocaron la intoxicación de todas las personas que se encontraban
a unos cien kilómetros a la redonda. Este flujo también llegó hasta Herculano arrasándolo todo.
El único testimonio que se ha encontrado es el de “Plinio el Joven” que, aproximadamente
en el año 100 d.C., mandó una carta al historiador Tácito en la que se relataba la experiencia
vivida:
“Los edificios a nuestro alrededor se sacudían y aunque estábamos en un lugar abierto, pero
angosto, el temor de un derrumbamiento era grande e inminente. Sólo entonces nos decidimos
a salir de la población; nos siguió una multitud aterrada.(...) Nos acabábamos de sentar cuando
se hizo de noche, no como cuando hay luna o el cielo está nublado, sino como cuando nos
encontramos en un local cerrado con las luces apagadas.
Oía los lamentos de las mujeres, los gritos de los niños, el clamor de los hombres: unos buscaban
con grandes gritos a sus padres, otros a los hijos, otros a sus consortes. Se reconocían por las
voces; algunos se lamentaban de su propia suerte, otros por sus seres queridos; había quien por
temor de la muerte invocaba a la muerte; muchos alzaban los brazos hacia los dioses, otros
muchos decían que no había dioses y que aquella era la última hora del mundo(...)”.
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ulcanismo en el Cantábrico?
Hoy en día existen numerosos volcanes activos repartidos por todo el mundo, los más cercanos
se encuentran en las islas Canarias y en Italia, pero ¿ha sido siempre así? ¿nunca ha habido
volcanes inquietando a los antiguos habitantes, fuesen quienes fuesen, de estas tierras?
Para ello examinaremos las rocas que constituyen nuestro subsuelo. Descubrimos que a lo
largo de una franja de terreno que se extiende de noroeste a sureste, atravesando poblaciones
como Barrika, Maruri, Frúniz, Errigoitia, Gernika, Eibar, Zumárraga y Bergara, afloran unas
interesantes rocas volcánicas. Los geólogos que se han encargado de su estudio han determinado
que su edad es de aproximadamente 87 millones de años (Cretácico superior) y que fueron
depositadas en un fondo marino.
Por lo tanto, en tiempos remotos existió un vulcanismo muy activo en el Cantábrico, pero ¿a
qué fue debido?
Si nos fijamos con detalle en el relieve de toda la costa norte de la península Ibérica y lo
comparamos con la costa oeste francesa, observaremos que se parecen mucho entre sí. De hecho,
los estudios geológicos han demostrado que al principio del Cretácico (hace aproximadamente
120 millones de años) ambas costas estaban unidas formando una única placa litosférica, pero
que la aparición de una pequeña dorsal oceánica, por la que fluía lava fundida, hizo que esta
placa se rompiera y paulatinamente
se fuera abriendo por lo que se creó
la zona de vulcanismo que estamos
analizando y que tuvo tres consecuencias principales: a) la nueva placa
ibérica comenzó a desplazarse hacia
el sur; b) se abrió un nuevo mar (el
Cantábrico) en cuyo fondo se desarrolló un intenso vulcanismo; y c) el
movimiento de la placa originó una
gran arruga en la intersección de
ambas placas: los Pirineos.
Ahora que ya sabemos que efectivamente existieron volcanes en el
Cantábrico, y que fueron debidos a
movimientos entre placas, no nos
queda más que disfrutar de las caprichosas formas que adquirió la lava
al entrar en contacto con el agua
marina. Para ello os proponemos una
pequeña excursión geológica por
Vizcaya,¿quieres acompañarnos?
PRIMERA PARADA: Argate
Iniciamos nuestra excursión en Soraluze-Placencia de las Armas, tomando la pista asfaltada que lleva a la central eléctrica. En el talud o pared de la carretera, poco
antes de llegar al caserío Argate, afloran unas interesantes estructuras volcánicas llamadas pilowlavas o lavas almohadilladas. Se trata de unas bolas superpuestas entre sí que se originaron por
el rápido enfriamiento de la lava en contacto con el agua marina. De esta manera se formó una
delgada capa vítrea, todavía plástica, que encerró el material fundido; al continuar fluyendo
la lava desde la fisura, cada bola se individualizó separándose y rodando por la pendiente hasta
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olcanes en el Sistema Solar
emplazarse al pie de la fisura. Las pilow-lavas
muestran con frecuencia interesantes estructuras
que podremos contemplar en la última de las paradas.
Los volcanes y los depósitos volcánicos
también han sido identificados en otros
planetas y lunas del Sistema Solar. Igual
que en la Tierra, también hay o ha habido
vulcanismo efusivo y explosivo en la Luna
y en planetas como Venus y Marte.
En la Tierra hay mucho vulcanismo fluido
bajo en silicio, lo que da lugar a planicies
vastas de lava y volcanes bastante planos.
Los volcanes existentes en otros planetas,
tienen características inusuales que resultan de sus condiciones particulares de
gravedad, atmósfera, etc.
Sólo hay dos cuerpos en el Sistema Solar,
además de nuestro planeta, en los que
hay volcanes activos: Io, un satélite de
Júpiter y Tritón, satélite de Neptuno.
SEGUNDA PARADA: Canteras de Frúniz
Encontraremos las canteras abandonadas a la
derecha de la carretera que conduce desde Frúniz
hacia Munguía, inmediatamente a la salida del
pueblo. En los muros de la cantera se pueden observar unas pintorescas columnas prismáticas muy
similares a las de la famosa Calzada del Gigante o
Gigant Causeway de Irlanda. Esta estructura hexagonal se denomina disyunción columnar y se
forma cuando la lava se detiene en su fluir, de manera que la zona más cercana a la superficie
se enfría rápidamente y se crean así células de convección hexagonales. Los paneles de miel son
hexagonales, debido a que ésa es la forma que mejor aprovecha el espacio cuando queremos
introducir muchas “células” en una pequeña superficie. Lo mismo ocurre con la convección,
cuando el calor hace que suban muchas “células” hacia arriba, éstas adquieren la forma hexagonal.
Cuando la lava finalmente solidifica se contrae
fracturándose precisamente por estos planos geométricos tan regulares de las células de convección.
TERCERA PARADA: Meñakoz
Para acceder hasta la última parada tendremos que
caminar un poco, pero el paseo vale la pena. La cala
de Meñakoz se sitúa entre las localidades de Barrika
y Sopela, y se llega a ella descendiendo por un camino
de tierra desde la cercana urbanización. Una vez en
la cala, debemos caminar una media hora por la playa
de cantos hacia la derecha, hasta llegar a una barra
rocosa que se interna en el mar: ése es nuestro objetivo. Una vez allí, nos espera una gran pared
vertical constituida íntegramente por pilow-lavas apiladas, ¿se parecen a las que hemos visto
en Argate? Para observarlas mejor, podemos caminar entre los grandes bloques en forma de
patata que jalonan la playa, todos ellos son pilow-lavas. En muchas ocasiones están rotas y
podemos observar interesantes estructuras como vacuolas rellenas de mineral de calcita, radiación
concéntrica o fracturas radiales. Frecuentemente la lava posee muchos gases, y al solidificarse
tienden a escapar hacia el exterior de la
almohadilla, por ello suelen aparecer estas
vacuolas en la parte externa de la pilowlava. La costra vítrea de las almohadillas se
solidifica progresivamente hacia el interior
produciendo capas concéntricas; el núcleo
se enfría lentamente y es por tanto más
cristalino. En la última etapa de solidificación,
al enfriarse, su volumen se contrae tanto
que las rocas se rompen de un modo muy
peculiar: hay un centro sin rotura, del que
salen fracturas casi rectilíneas como si fueran
radios de una rueda; de ahí su nombre:
fracturas radiales de retracción.
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Marte
En Marte la actividad volcánica se produjo por el fenómeno llamado “transmisión del manto”.
Las regiones calientes del interior de Marte tienden a subir a la superficie mientras que las frías
tienden a bajar. Estas diferencias deforman la superficie del planeta produciendo levantamientos
y dando origen a volcanes. Sin embargo
esto no fue acompañado por una actividad de placas tectónicas ya que Marte
posee sólo una placa.
Actualmente no hay
evidencia de actividad
volcánica en Marte.
El volcán del Monte
Olimpo, que permanece inactivo, es el
mayor del Sistema
Solar, con 550 km de
base y 24 km de altura (tres veces la altura
del Everest).
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Venus
La superficie de Venus está formada, en su mayor parte, por llanuras de lava o fenómenos
volcánicos. No se sabe si, hoy en día, Venus es un planeta activo a nivel volcánico. En Venus
encontramos extensiones de lava de cientos de kilómetros de longitud, largos canales de lava
y volcanes de todos los tamaños.
La superficie de Venus está completamente oculta tras su gruesa atmósfera. Es probable que
no tenga un núcleo sólido como la Tierra. Posee una única placa tectónica. El mismo fenómeno
que dio origen a los volcanes marcianos parece ser el origen de los volcanes de Venus.
Luna
En la Luna no hay volcanes
pero las lavas han cubierto
parte de su superficie. Los
primeros astrónomos
pensaron, erróneamente, que
las planicies oscuras fueron
creadas por agua lunar y por
ello recibieron el nombre de
“mares”.
Los cráteres que vemos en
la superficie lunar han sido
producidos por el impacto de
meteoros. Los más grandes
hicieron que se quebrara la
superficie de la Luna cuando
aún tenía un núcleo viscoso.
Esto provocó la salida de la
lava a la superficie. Gran parte
del vulcanismo lunar tuvo
lugar hace tres y cuatro mil
millones de años.
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Io
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4
1
Ilargia.fh9 6 falta
el ilargia.psd 5
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1.- Oceanus Procellarum
2.- Mare Imbrium
3.- Mare Serenitatis
4.- Mare Crisium
Io, uno de los cuatro mayores satélites de Júpiter, es el cuerpo con más vulcanismo activo de
todo el Sistema Solar. Su superficie multicolor presenta gran número de flujos volcánicos y
depósitos de sulfuro. Los “penachos” volcánicos pueden alcanzar los 300 km de altura.
Esta actividad se debe a las fuerzas gravitatorias que soporta que provienen de Júpiter y de los
satélites Europa y Ganímedes. Estas fuerzas provocan la aparición continua de volcanes en su
superficie. Se llaman “fuerzas de marea” y son similares a las que la Luna produce sobre las
mareas de la Tierra.
5.- Mare Fecunditatis
6.- Mare Tranquilitatis
7.- Mare Serenitatis
8.- Mare Nubium
Io se deforma como un globo por las fuerzas que actúan sobre él.
Tritón
Tritón es la luna más grande de Neptuno. Es un cuerpo muy frío, -235º C, y tiene una atmósfera
muy poco densa.
La corteza de Tritón, que tiene entre 150 y 200 km de espesor, está formada principalmente
por agua helada bajo la que probablemente hay un océano de agua líquida, amoníaco y metano.
El núcleo, formado por roca y metales, supone las 2/3 de la masa total.
Tritón tiene volcanes activos en erupción. No arrojan lava sino partículas de nitrógeno congelado
y gaseoso hasta los 30.000 metros de altura. Además, tiene volcanes inactivos con enormes
cráteres llenos de hielo y largos valles con fallas en el terreno de las que brota un hielo viscoso.
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1
Anguita, Francisco (1996): La evolución de la tectónica de placas: El nuevo interior de la
Tierra. Revista Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, pp. 137-148.
Determina las longitudes (en km) de los flujos de lava de Io que se ven en la figura siguiente,
sabiendo que 1 cm. equivale a 130 km.
Carracedo, M., Larrea, F.J., Sarrionandia, F., y Jiménez, R. (2000): Estructura y organización
de las coladas volcánicas submarinas: relación entre coladas tabulares y lavas almohadilladas
cretácicas en la cordillera vasco-cantabrica (País Vasco). Revista de la Sociedad Geológica
de España 13 (1): 45-53 p.
Diputación Foral de Guipúzcoa (1991): Puntos de interés geológico de Guipúzcoa. San
Sebastián.
Ente Vasco de la Energía (EVE), Instituto Tecnológico GeoMinero de España (ITGE) (1989):
Mapa Geológico del País Vasco a escala 1:200.000. Bilbao.
Etienne, Robert (1990): Pompeya, la ciudad bajo las cenizas. Aguilar Universal. Madrid.
Euskal Herriko Unibertsitateko Geologoen Euskararako Taldea (EHUGET) (1999): GEOLOGIA
hiztegi entziklopedikoa. Elhuyar. Usurbil (Gipuzkoa).
Prager, Ellen J. (2001): La furia de nuestra madre tierra. McGraw-Hill. México.
Páginas Web consultadas:
http://club.telepolis.com/geografo/geomorfologia/volcan.htm
http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Lab/6093/Tiposeru.htm
http://www.olevirtual.com/contenidos/div_xfiles_pompeya.html
http://teleline.terra.es/personal/agmh25/volcanes/a.htm
http://www.ecuadorciencia.com/volcanes/documento.asp?cod_portada='1.2'
http://www.solarviews.com/span/
http://www.jpl.nasa.gov/galileo/
FOTO: NASA
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