Volcanes

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Geología

Un v. es un punto de la superficie terrestre por el cual emergen productos a alta temperatura -gases, vapores, materiales en fusión y sólidos- procedentes del interior de la corteza terrestre" o de capas más profundas.

Productos volcánicos. a) Gases y vapores. El producto dominante en una erupción volcánica es el vapor de agua, que puede provenir de aguas meteóricas infiltradas en el terreno, de agua marina (en las erupciones oceánicas) y de aguas juveniles procedentes directamente del magma (v.). Siguen en importancia los bióxidos de carbono (CO2), nitrógeno (NO2) y azufre (SO2), y en menores proporciones hidrógeno, sulfhídrico (SH2) y cloro, con indicios de otros muchos compuestos. La influencia de los gases en el tipo de erupción volcánica y en la fluidificación de las lavas es muy importante.

b) Lavas. Son materiales fundidos, cuya temperatura varía de 900 a 1.2000 C; dominan los materiales de composición básica, es decir, pobres en sílice y ricos en minerales ferromagnesianos, aunque virtualmente pueden encontrarse todas las gamas de rocas ígneas. Las lavas se extienden típicamente en coladas, cuya velocidad y fluidez dependen de la composición y el contenido en gases. Se distinguen morfológicamente dos tipos principales: lavas en bloque (block-lavas) y lavas cordadas. En las primeras, denominadas internacionalmente con el vocablo hawaiano aa, las coladas tienden a solidificarse pronto, y de su superficie medio cristalizada escapan explosivamente los gases; adquieren un aspecto fragmentado, de bloques de superficie muy accidentada y espinosa. En las lavas cordadas (ropy-lavas), pahoehoe, en hawaiano, las coladas consolidan más lentamente y pueden fluir a mayores distancias. Los gases se desprenden mansamente. La costra superficial solidificada se arruga en formas características con aspecto de cuerdas o sogas. Cuando el contenido, aún fluido, escapa del "estuche" o corteza ya solidificada, se originan túneles de lava, que en las regiones volcánicas tienen gran importancia como reservorios y conductores del agua subterránea. A veces aparecen, en la superficie de las coladas, túmulos o ampollas de lava, pequeñas elevaciones que se creen causadas por el escape de grandes burbujas de gas o por el empuje de la lava fluida interna sobre la medio solidificada cortical. También accidentan la superficie las llamadas depresiones de hundimiento causadas por el colapso del techo de una colada sobre su interior.

La estructura de las lavas consolidadas es muy variada, desde formas muy compactas (obsidianas) a vacuolares con gran cantidad de burbujas de gas (pumitas o piedras pómez), fluidales (riolitas), completamente cristalizadas, vítreas, porfídicas, etc. Una estructura muy característica en la consolidación de ciertos tipos de lava (como basaltos y andesitas) es la disyunción columnar: al solidificarse la lava se producen tensiones que exfolian la masa en columnas normales a la superficie de contorno hexagonal más o menos neto; son ejemplos muy conocidos la Calzada de los Gigantes en Antrim (Irlanda del Norte) y la Cueva del Fingal (Escocia). En las erupciones submarinas, las lavas tienden a consolidarse muy rápidamente en contacto con el agua y toman un aspecto de pequeños túmulos, semejantes a almohadones (lavas almohadilladas o pillow-lavas).

c) Productos sólidos o piroclastos. Son materiales arrojados al aire, procedentes de lavas medio solidificadas, lavas y piroclastos de erupciones anteriores removilizados o fragmentos de otras rocas (encajantes de la chimenea volcánica), arrancados por el magma en su ascenso a la superficie. Por su tamaño, se distinguen varios tipos: bombas volcánicas, de tamaño grande o medio, con formas muy variadas: fusiformes, de "pan" resquebrajadas, etc. Su acumulación origina los aglomerados y brechas volcánicas. El lapilli está constituido por pequeños fragmentos (gravillas o arenas gruesas); los fragmentos más pequeños constituyen las cenizas y polvo volcánico. La consolidación y depósito del lapilli y las cenizas originan las cineritas o tabas volcánicas. En los casos de materiales a altas temperaturas (como las nubes ardientes en las erupciones peleanas), las partículas refundidas se sueldan entre sí, constituyendo las ignimbritas.

Tipos de erupción. Dependen de la viscosidad y velocidad de solificación de las lavas. Las lavas básicas (basaltos) son fluidas y de solidificación lenta; las ácidas (riolitas, dacitas) e intermedias (traquitas, fonolitas) son más viscosas y se solidifican rápidamente. Con la viscosidad y el contenido en gases, aumenta la explosividad de la erupción y, por tanto, la proporción de materiales piroclásticos. Los distintos tipos de erupciones pueden sucederse a lo largo de la historia de un mismo v., e incluso en uno solo de sus periodos activos.

1. Erupciones fisurales. Se producen a lo largo de una grieta de fractura. Comprenden únicamente el tipo islándico: lavas muy fluidas, con poco contenido en gas, que se depositan en sucesivas capas horizontales, tales son típicamente los v. de Islandia.

2. Erupciones centrales. Producidas en puntos localizados. a) Tipo hawaiano. Lava fluida, que forma coladas de gran longitud, en las que los gases se liberan suavemente. En el cráter se constituyen lagos de lava incandescente, con pequeñas explosiones esporádicas y surtidores de lava. Mauna Loa y Kilauea son ejemplos característicos.

b) Tipo estromboliano. Lava menos fluida en el cráter; los gases escapan en explosiones esporádicas, más o menos violentas, proyectando piroclastos, que alternan con coladas lávicas. Toma su nombre del Stromboli (islas Lípari, Sicilia).

c) Tipo vulcaniano. Lava poco fluida, que se solidifica rápidamente; los gases se desprenden en explosiones violentas, separadas por lapsos de reposo prolongados; se forman grandes nubes piroclásticas. Son ejemplos el Vulcano (Lípari, Sicilia) y el Etna, también en Sicilia.

d) Tipo vesubiano. Erupción parecida al tipo anterior, pero de extremada violencia. Tras un largo periodo de reposo, durante el cual se forma un tapón de lava en la chimenea, los gases acumulados explosionan arrastrando los materiales solidificados, en una gigantesca nube que se eleva a gran altura, seguida de la salida también violenta de magma fundido en forma de nubes incandescentes (Vesubio, en Nápoles). Como término de este tipo de erupción se produce en ocasiones la salida de grandes volúmenes de gases y vapores, que para algunos autores constituyen otro tipo de erupción, el pliniano, por corresponder a la erupción del Vesubio descrita por Plinio (79).

e) Tipo pelean&. Lava viscosa, que se solidifica en la parte alta de la chimenea, impidiendo la salida de los gases, que se abren paso lateralmente y arrastran lavas en fusión. Se forman así masas muy densas, que deslizan por la ladera en explosión continua de sus fragmentos, constituyendo las llamadas "nubes ardientes". Ejemplo típico es el Mont-Pelée (Martinica, v.).

f) Tipo explosivo. Estas erupciones, también llamadas freáticas, se producen cuando el agua del mar o meteórica irrumpe por alguna fisura dentro de la cámara magmática; la vaporización casi instantánea de una gran masa de agua produce un enorme volumen de vapor, que explosiona muy violentamente. Tal es el caso del Krakatoa (estrecho de la Sonda, Indonesia), en 1883.

Estructuras volcánicas. Se relacionan con el tipo de erupción, que puede ser uniforme o variar en sucesivos paroxismos.

a) Volcanes mixtos. Denominados también compuestos o estratovolcanes. Son los conos volcánicos típicos como el Fujiyama, Teide, Vesubio, etc., que con frecuencia alcanzan miles de metros de altura. Están formados por alternancia de capas piroclásticas y coladas de lava (éstas fluyen por los flancos). El cono remata en un cráter producido por explosiones. Sobre las laderas se originan con frecuencia conos secundarios (adventicios o parásitos).

b) Volcanes piroclásticos. Son conos de cenizas, lapilli, etc., de pendiente condicionada por el ángulo de reposo de los materiales. Nunca alcanzan las grandes dimensiones de los anteriores.

c) Estructuras de lava. Pueden ser de crecimiento externo o interno. Al primer caso corresponden los escudos volcánicos, formados por aposición de capas de lavas fluidas sucesivas; se construye así una estructura bastante plana, que gana altura. El Kilauea y el Mauna Loa son escudos volcánicos que se elevan más de 9.000 m. sobre el fondo del océano Pacífico. En las erupciones fisurales se construye de forma semejante extensas mesetas basálticas, con enormes espesores, como las del Decán (India) y Columbia Británica (Canadá). Las estructuras de crecimiento interno o domos de lava corresponden a lavas de tipo ácido muy viscosas, que crecen hacia fuera por aportes desde el interior en capas concéntricas, en abanico, etc. Pueden solidificarse en el interior del terreno a poca profundidad o en el exterior formando elevaciones con ausencia de cráter; tales son muchos de los domos de la Auvernia (Francia). De modo muy semejante se constituyen pitones o espinas, que se elevan sobre un cráter, como las características del MontPelée que alcanzan cientos de metros sobre el cráter.

d) Otras estructuras. Las chimeneas volcánicas son los conductos de salida de los materiales rellenados por material solidificado o piroclásticos. Si los materiales tienen resistencia superior a las rocas circundantes se pone de manifiesto por la erosión diferencial, como en la Torre del Diablo en Wyoming (EE. UU.). Otro caso de extraordinario interés es la chimenea volcánica de Kimberley (Sudáfrica), rellena de una roca ultrabásica-kimberlita-diamantífera. Los maars u hoyos de explosión (ring-craters) son cráteres sin cono, de fondo liso y paredes bajas, a veces de gran diámetro, con poco material efusivo asociado. Se suponen formados por explosión; en ellos se constituyen frecuentemente lagos. Ejemplos típicos se encuentran en África oriental y en la región de Eifel (Alemania). Las calderas pueden definirse como gigantescos cráteres de varios kilómetros de diámetro; en su interior suele encontrarse un cono más reciente con su cráter. Por su génesis se distinguen calderas de hundimiento y de explosión. Las primeras se originan por la salida rápida de gran cantidad de material subyacente (cámara magmática), bien arrojado por el cráter (Krakatoa) o por fisuras laterales (Kilauea); el vacío producido causa el hundimiento de la supraestructura por colapso. Son las más normales: las Cañadas del Teide, Monte-Somma del Vesubio, Krakatoa, etcétera. Las calderas de explosión se producen en las violentas erupciones freáticas, y en general alcanzan menor importancia. Los anteriores elementos pueden estar asociados: domos en el cráter de un estratovolcán; conos secundarios de ceniza, sobre uno compuesto; etc.

Manifestaciones volcánicas póstumas. Son las expresiones de un vulcanismo atenuado o en extinción. Se distinguen: a) Pumarolas. Emisión de gases a temperaturas más o menos elevadas; se desprenden CIH, Cl-, SH2, CO2, H2O, etc. b) Solfataras. Fundamentalmente

SO2 y SH2, con formación de depósitos de azufre. c) Mofetas. Emisión de CO2: Gruta del Perro (Nápoles), Valle de la Muerte (Java). d) Geiseres. Son surtidores de vapor de agua hirviendo, de carácter periódico, debidos a que, por un recalentamiento local, el agua acumulada en la cámara subyacente se vaporiza, es expulsada y reemplazada por nVevas cantidades provenientes del interior. Son con frecuencia aguas silíceas que producen depósitos alrededor del géiser. Ejemplos espectaculares se dan en Islandia, Nueva Zelanda y Yellowstone (EE. UU). e) Manantiales minero-termales, de diversos tipos, son frecuentes en los terrenos volcánicos (v. AGUA IV). f) Salsas. "Volcanes de lodo", con desprendimiento de CH4, betún, etc.: Cáucaso y Bakú (URSS).

Distribución geográfica de los volcanes. Los activos o apagados, geológicamente recientes, ocupan zonas bien definidas: a) Circumpacífica. Constituye el "cinturón de fuego del Pacífico". Coincide con la orla de montañas de la orogenia alpina y es una zona terrestre de fuerte sismicidad: v. de Japón, Aleutianas, Alaska, Montañas Rocosas, México, Andes y Antártida. Se caracterizan por la riqueza en rocas andesíticas, en asociación con basaltos, dacitas y riolitas, y el dominio de piroclastos sobre lavas. b) Mediterránea o mesogea (región alpino-indonésica). Comprende los v. recientes de España, Francia, Italia y Asia Menor (Turquía) hasta Indonesia. Es igualmente una zona afectada por los últimos plegamientos de la orogenia alpina. c) Intracontinentales. Sobre todo en el continente africano; son característicos los v. del Tibesti, Camerún y los de África oriental, a lo largo de la línea de fracturas del Great Rift Valley. d) Cordilleras oceánicas. Se encuentran v. en la dorsal atlántica (Azores, Canarias, Tristán da Cunha, etc.). En el Indico, Reunión y la isla de Heard. En el Pacífico, Hawai y Samoa, isla de Pascua, etc. El vulcanismo de las islas del Pacífico es de tipo basáltico y predominantemente de emisión de lava. Contrasta así con el tipo volcánico circumpacífico. La frontera entre ambas regiones es la línea de andesita, que marca además los límites de la corteza siálica continental y el fondo del Pacífico formado sólo por el sima.

Vulcanismo el ciclo orogénico. En la evolución de un geosinclinal "tipo", se distinguen tres etapas de emisiones volcánicas, que son realmente una manifestación del conjunto del ciclo magmático geosinclinal. a) Vulcanismo inicial o posorogénico. Tiene lugar en la fase primera de subsidencia geosinclinal. Son erupciones submarinas de lavas básicas (basaltos y afines), denominadas espilitas, de origen profundo, que se intercalan ch los sedimentos geosinclinales asociadas con rocas ultrabásicas de tipo peridotítico y serpentínico; el conjunto se conoce como serie ofiolítica. b) Vulcanismo sinorogénico. Se produce en la fase paroxismal de plegamiento y emersión de las cadenas montañosas; son erupciones de tipo intermedio o ácido, de origen siálico. Este tipo puede prolongarse mucho en la fase posorogénica. Se correspondería con el vulcanismo circumpacífico o el mesogeo. Coincide con el emplazamiento de los grandes batolitos graníticos, cuyo magma quizá sea fuente de los materiales volcánicos. c) Vulcanismo posorogénico o subsecuente. Hace emisión ya avanzada la etapa posorogénica de consolidación y cratonización, con formación de fracturas profundas de tipo rift-valley. En relación con éstas se producen erupciones básicas, como las recientes de África oriental.

Causas del vulcanismo. Los fenómenos volcánicos son, como ya se ha indicado, un aspecto del magmatismo general de la corteza terrestre (v.). Los magmas (v.) originados en las capas profundas pueden, bajo ciertas condiciones de disminución de la presión continente, alcanzar la superficie a favor de zonas débiles o fracturadas. En este proceso desempeñan un papel importante los gases contenidos en el magma, con un efecto similar al de la salida de champán de la botella, por la disminución de presión al descorcharla. En muchos casos, se conoce una relación no interrumpida en profundidad entre rocas volcánicas e intrusivas (rocas ígneas consolidadas en el interior de la corteza); se pasa así de estructuras volcánicas (chimeneas, etc.) a plutónicas (diques, lacolitos, etc.). La determinación de la fuente de calor que lleva a la producción de magmas en el interior de la corteza pertenece al campo de la explicación de los fenómenos orogénicos y demás procesos de la Geodinámica (V.) interna: corrientes de convección subcorticales, concentraciones locales de minerales radiactivos, etc.

Vulcanismo reciente en España. a) Islas Canarias. Comprenden los únicos V. actuales de España, con erupciones tan recientes como las de 1949 y 1971 en La Palma o las de 1730-36 en Lanzarote. El Teide es un ejemplo típico de estratovolcán en actividad atenuada, con solfataras en su cráter. La Montaña de Fuego en Lanzarote alcanza en su subsuelo temperaturas tan elevadas, que el agua introducida en im orificio del suelo se vaporiza a los pocos instantes. Hoy está en desarrollo un plan de aprovechamiento de la energía geotérmica en aquellas islas.

b) Campo de Calatrava (Ciudad Real). Es una región con abundantes conos y coladas de lava, depósitos piroclásticos, etc. Muchos cráteres están ocupados por pequeñas lagunas. Se reconocen en total unos 60 v., de tipo estromboliano y vulcaniano en su mayoría; algunos todavía muy respetados por la erosión. Las erupciones se produjeron a finales del plioceno y continuaron hasta épocas relativamente recientes.

c) Olot (Gerona). Se encuentran en la región unos 45 estratovolcanes de tipo general estromboliano, también de edad pliocuaternaria. Tanto estas erupciones como las de Calatrava se produjeron en relación con la intensa fracturación consecutiva a la orogenia alpídica. Son erupciones de carácter posorogénico básico.

d) Cabo de Gata y Cartagena. Emisiones de tipo ácido sinorogénico, ocurridas entre el mioceno y plioceno, con algunas ya cuaternarias. Las estructuras están en general mal conservadas (chimeneas, pitones, etc.).

e) Otras zonas. Ya de menor importancia son: Cofrentes (Valencia), islas Columbretes, serranía de Cuenca, etc.

V. t.: Rocas II; MAGMA.

J. E. RAMÍREZ S.-R.

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