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Erupciones volcanicas

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  1. Erupciones volcanicas GEOL 4037 Prof. Lizzette Rodríguez Volcan Chaiten, Chile Foto: El Pais

  2. Naturaleza de una erupcion • Depende de las caracteristicas fisicas y quimicas del magma: • Composicion: contenido de SiO2 es importante para calcular viscosidad • Contenido de SiO2 alto = viscosidad alta • Ej. lava felsica como la riolita (~70% SiO2), mas violentas • Contenido de SiO2 bajo = viscosidad baja, mas fluida • Ej. lava mafica como el basalto (~50% SiO2), mas tranquilas • Magmas andesiticas tienen ~60% SiO2 Informacion para presentacion: Los Peligros Volcanicos (Tilling, 1989), Volcanic Hazards (Blong, 1984), Natural Hazards (Keller & Blodgett, 2008) & http://www.geo.mtu.edu/volcanoes/hazards/

  3. Cont. Naturaleza de una erupcion 2) Temperatura: magmas mas calientes son menos viscosas 3) Gases disueltos: afectan mobilidad del magma • Violencia de erupcion esta relacionada a cuan facilmente los gases se escapan del magma • Lavas basalticas (muy fluidas) = erupciones efusivas (tranquilas), gases escapan con relativa facilidad • Lavas rioliticas o andesiticas (muy viscosas) = erupciones explosivas, gases calientes y cenizas forman plumas que ascienden como columnas eruptivas

  4. Terrenos volcanicos – Tipos de volcanes • Volcanes de escudo (shield volcanoes) • Conos compuestos (estratovolcanes) • Conos de ceniza o escoria (cinder cones) • Domos de lava • Crateres y calderas

  5. Jabal al-Tair, Yemen (Mar Rojo) – 30 septiembre 2007 http://www.foxnews.com/

  6. Volcan Vesuvio, Italia Volcanes Fuego, Acatenango y Agua, Guatemala Volcanes Lascar, Aguas Calientes, Acamarachi, Chile Volcan Villarrica, Chile

  7. Puna Argentina

  8. Soufriere Hills, Montserrat Mount St. Helens, WA Santiaguito, Guatemala

  9. Caldera de Santorini Islas Kameni – formadas despues de caldera, por 11 erupciones desde 197 B.C. Foto: Robert Decker 150’ de tefra Minoan Foto: Robert Decker http://volcano.und.edu/vwdocs/volc_images/europe_west_asia/santorini.html

  10. Tamano de erupciones • Se puede estimar de diferentes formas: • Area de depositos – poder dispersivo • Volumen de depositos – magnitud • Razon volumetrica o de masa en que los productos salieron de la chimenea (mass eruption rate) – intensidad • Violencia explosiva o potencial destructivo • Volcanic Explosivity Index (VEI; Newhall and Self, 1982) – se basa en: • Volumen total de productos eruptivos • Altura de nubes eruptivas • Duracion de fase eruptiva principal • Terminos descriptivos • Escala de 0-8 de aumento en explosividad • No es util para erupciones efusivas: 0-1 (no explosivas)

  11. Criterios para estimacion del VEI(updated from Newhall and Self, 1982 and Simkin and Siebert, 1994) http://www.volcano.si.edu/world/eruptioncriteria.cfm

  12. http://volcanoes.usgs.gov/Imgs/Jpg/Photoglossary/VEIfigure.jpghttp://volcanoes.usgs.gov/Imgs/Jpg/Photoglossary/VEIfigure.jpg

  13. Tipos de erupciones:1. Hawaiian • Emision tranquila/efusiva de grandes volumenes de basalto fluido de fisuras de pocos km de largo o de chimeneas centrales • Magma caliente ~1100 oC (2000 oF) • Gases se liberan sin gran violencia, pero lava es expulsada cientos de pies al aire por la fuerza de la expansion rapida del gas, formando “lava fountains”, llamadas cortinas de fuego. • Mas alta registrada: Kilauea Iki-1959: 575 m (1900’) • >99% del material que forma Hawaii es lava, el poco material fragmental forma conos de cenizas a lo largo de fisuras

  14. Lava fountain Lava en fisuras

  15. 2. Icelandic • Erupciones fisurales que se originan a lo largo de grandes fracturas o rifts, con grandes volumenes de lava. Lava es basaltica y se dispersa como capas sobre grandes extensiones de terreno. • Forman grandes llanuras de lava (lava plateaus o basaltos de inundacion/flood basalts): cientos de coladas basalticas, una sobre la otra por miles de km2

  16. Relacion entre llanuras de inundacion y eventos de extincionhttp://www.geolsoc.org.uk/gsl/education/flood_basalts_1

  17. Cont. 2. Icelandic • Laki, Islandia (1783): unica erupcion fisural historica. • Fuentes de lava a lo largo de la fisura de Laki, dispersando coladas de lava por mas de 80 km, durante un periodo de mas de 5 meses. • Volumen total de lava y cenizas ~12.5 km3 (3 mi3), cubriendo un area de 565 km2 (200 mi2) • Desastre nacional: danos a granjas y ganado por la lava y los gases toxicos (SO2) causaron una hambruna que le costo a Islandia 1/5 parte de su poblacion, ¾ de ovejas y caballos, ½ del ganado

  18. Laki, Islandia (1783) http://volcano.und.edu/vwdocs/ volc_images/europe_west_asia/laki.html http://volcano.und.edu/vwdocs/ Gases/laki.html http://acatte.club.fr/ Iceland_Laki_in_english.htm

  19. Islandia

  20. Weekly reports: ~1-2 minutes, 1 volcano Smithsonian Global Volcanism Program: http://160.111.247.173/reports/usgs/

  21. Trabajos finales

  22. 3. Strombolian • Volcan Stromboli, Aeolian Islands, Italia • “Faro del Mediterraneo” • Explosiones regulares de intensidad moderada a alta • Lava basaltica forma una corteza sobre la chimenea, la cual se libera (blown off) cuando las presiones se hacen excesivas, lanzando lava incandescente y pastosa, y fragmentos de la corteza al aire

  23. Stromboli, Italia http://www.volcano.si.edu/world/volcano.cfm?vnum=0101-04=&VErup t=Y&VSources=Y&VRep=Y&VWeekly=Y&volpage=photos&photo=091031 http://earthobservatory.nasa.gov/NaturalHazards/natural_hazards_v2.php3?img_id=5638 http://www.decadevolcano.net/photos/europe/stromboli/dec05jan06/stromboli_d1494.jpg

  24. 4. Vulcanian • Vulcano, Aeolian Is., Italia: lavas basalticas a andesiticas • Corteza mas gruesa y las erupciones son menos frecuentes que las estrombolianas • Cuando las P aumentan, el “plug” (tapon) en la chimenea se expulsa (blown out) por explosiones poderosas, y fragmentos rotos del “plug” (junto a escoria, pumita, cenizas y bombas) son expulsados en nubes • Luego de que la cubierta de la chimenea se expulsa, coladas de lava/flujos piroclasticos/flujos de pumita son producidas.

  25. Vulcano, Italia Soufriere Hills, Montserrat(1997) Fotos: Glen S. Mattioli

  26. 5. Phreatic Foto: D.A. Swanson4/4/80-MSH • Erupcion explosiva de material no magmatico • Agua bajo tierra o en la superficie es calentada (hasta 1,170° C para lava basaltica) por magma, lava, rocas calientes o nuevos depositos volcanicos. • Calor puede causar que el agua hierva y salga como vapor, generando una explosion de vapor, agua, cenizas, bloques y bombas (USGS photo glossary).

  27. 6. Surtseyan (Phreatomagmatic) • Fragmentacion violentamente explosiva de magma caliente como resultado de contacto con aguas subterraneas o de mar Surtsey,Islandia - nov 30, 1963 – 16 dias despues de comienzo de erupcion Foto: NOAA http://library.thinkquest.org/17457/volcanoes/erupts.hydrovolcanian.php

  28. Surtsey,Islandia - presente

  29. 7. Peléean • Se caracterizan por nuee ardentes (nubes ardientes o avalanchas incandescentes) y flujos piroclasticos: • Magma altamente viscoso tapa la chimenea, luego logra romper a traves durante una erupcion explosiva como gas caliente y lleno de cenizas • Diferencia entre Peléean y Plinian - profundidad en que la degasificacion comienza a ocurrir: • Plinian: degasificacion profunda, Pelean: somera

  30. Mt. Pelee, Martinique 1908 http://www.geology.sdsu.edu/how_volcanoes_work/Pelee.html http://volcano.und.edu/vwdocs/volc_images/img_mt_pelee2.html

  31. 8. Plinian • Erupciones explosivas de gas y material piroclastico (tefra) acompanadas por grandes nubes que se extienden a alturas de 50-60 km • Vesuvio – 79 A.D. • Pompeii: 5-8 m (17-26’) de pumita y cenizas • Herculano: 20 m (66’) grosor – lahares y oleadas piroclasticas Volcan Vesuvio, Italia y Bahia de Napoles Pompeya

  32. Pinatubo, Filipinas(15 junio/1991) pubs.usgs.gov/of/1997/of97-262/of97-262.html http://www.calstatela.edu/faculty/acolvil/volcanos/pinatubo_cloud.jpg

  33. 9. Krakatoan • Erupciones explosivas mas violentas • Krakatoa, Indonesia – explosion de 1883: erupcion mas violenta en registro historico • Explosion mas grande disparo una nube de cenizas 80 km de alto y produjo un crater grande donde Krakatoa estaba • Volumen de material expulsado: 18 km3 • Maremoto en el Sunda Strait - destruyo las costas de Java y Sumatra. Altura de ~30 m. • Gran cantidad de cenizas -- oscuridad por 22 hr a 215 km, 157 hr a 80 km

  34. Cont. 9. Krakatoan • >36000 muertes • Se formo una caldera (5x8 km). Donde estaba el pico central de 450 m de altura, el oceano tenia ahora profundidad de 200 m • Se desconoce cuanto de la caldera formada (profundidad de 1 km) resulto de las explosiones y cuanto del colapso de los conos • Cenizas finas y aerosoles alcanzaron la estratosfera, viajando alrededor de la Tierra muchas veces • Produjeron amaneceres y atardeceres de colores inusuales, dandole al Sol y la Luna una apariencia azul verdosa • Causaron que bajara por 10% la radiacion solar promedio en Europa durante 3 años, y la temperatura global bajo http://www.geology.sdsu.edu/how_volcanoes_work/Krakatau.html

  35. Krakatoa - 1883 From Symons, G., 1888, The Eruption of Krakatau and Subsequent phenomena: Reports of the Krakatau Committee of the Royal Society, Trubner, London. http://www.geology.sdsu.edu/how_volcanoes_work/Krakatau.html http://www.drgeorgepc.com/Tsunami1883Krakatoa.html

  36. 10. Etapa solfatarica • Erupciones solfataricas - restringidas a emision de gases, usualmente en etapas finales de una erupcion volcanica • Un volcan puede permanecer en etapa solfatarica por cientos de años despues de que ha terminado la actividad eruptiva magmatica • Volcan Solfatara, Italia • Desde 1198 solo ha emitido gases • http://library.thinkquest.org/C003603/english/volcanoes/typesoferuptions.shtml

  37. http://www.flickr.com/photos/cogdog/817669/