Tema 6 activitat volcanica PDF

Preview

Summary

Primer curso de ciencias en girona...

Description

Activita Volcànic NATURALESA DE LES ERUPCIONS VOLCÀNIQUES Es produeix l’erupció perquè el magma ascendent exerceix una pressió cap amunt (pressió magmàtica) contrarrestada per la pressió litostàtica (pes de les roques del damunt). Quan la pressió del magma supera la litostàtica es pot produir l'activitat eruptiva i el magma pot sortir a l'exterior. Erupcions volcàniques: episodis pels quals el magma surt a la superfície terrestre. L'activitat eruptiva a vegades és molt sobtada i violenta, altres vegades és constant i tranquil·la. Les diferències entre aquestes erupcions volcàniques es dona perquè la naturalesa del magma intervé en molts factors. TIPUS D’ACTIVITAT ERUPTIVA Factors que controlen l’activitat eruptiva: ● Composició de magma: Magmes fèlsics (alt en sílice, àcids, viscosos), Magmes màfics (baix en sílice, bàsic, fluids). ● Temperatura: la lava freda flueix amb més dificultat que la lava calenta. ● Contingut en gasos/volàtils: gasos dissolts (oxigen, vapor d’aigua) que donen fluïdesa al magma, però quan s’escapen en forma de bombolles provoquen explosivitat. ● Presència d’aigua externa al sistema volcànic: Aigües poc profundes (genera explosivitat, per la interacció entre magma i aigua), Aigües profundes (l’alta P hidrostàtica afavoreix la sortida del magma de forma tranquil·la). Tipus d’activitat eruptiva: Efusiva (la lava és líquida, contínua i tranquil·la) i Explosiva Activitat efusiva: és pròpia dels magmes màfics, molt fluids i que tenen pocs volàtils, i per tant, no generen explosivitat. També en magmes àcids si han perdut gran quantitat de magma per una erupció prèvia. Tenen tres modalitats: ● Hawaià: formen colades de lava que poden fer distàncies llargues, perquè són fluides, la part de damunt del magma pot solidificar pero la part de dins no, fent un tub de magma. Ex: Volcà Kilauea ● Islandia o fissural: el magma surt per una fractura lineal quilomètrica, on es formen cortines per on baixa per les vessants. Són erupcions perilloses perquè són més disperses i difícil de preveure per on i com baixaràn. ● Subaquàtic: en aigües profundes. Com que es refreda instantàniament es forma una crosta sòlida de forma esfèrica, que es va trencant i solidificant alternativament a mida que continua l'efusió de lava. La pressió hidrostàtica que es genera és important. La lava que es solidifica, genera dorsals oceàniques. Activitat explosiva: de magmes àcids viscosos, encara que també es pot donar en bàsics que han perdut els volàtils dissolts. Sol ser una emissió violenta i esporàdics de lava. Les bombolles de gas són expulsades ràpidament amb explosions successives que arrosseguen fragments de lava (piroclastos).

Mecanisme d'erupció explosiva: com ampolla de cava: a. Abans de l'erupció, la P litostàtica no permet la sortida del magma, que com a conseqüència cada cop té més P magmàtica. Els gasos estan dissolts, conducte volcànic obstruït (l'ampolla està tapada). b. Just al moment que es desobstrueix el conducte la P magmàtica disminueix bruscament, els gasos perden solubilitat i es generen bombolles que busquen la sortida (efervescència al coll de l'ampolla just en afluixar-ne el tap) c. Sortida explosiva ràpida i violenta de les bombolles de gas que arrosseguen part del magma, fins que la P magmàtica s'equilibri amb l'exterior (pet de l'ampolla, expulsió del tap i sortida d'escuma) Modalitats d’activitat explosiva: ● Estromboliana: baixa explosivitat perquè surten els gasos com bombolles en intervals de temps curts. Típic de magmes màfics amb pocs volàtils, fluids, i alternant episodis efusius d’explosions petites amb piroclastos. Aquests són expulsats a poca distància, que solen acumular-se al voltant dels focus. També hi ha núvols de cendra i piroclastos que assoleixen poca alçada (pocs km)

●

Vulcaniana: explosivitat alta degut a l'obstrucció temporal del conducte volcànic per culpa del magma àcid, que es refreda ràpidament fins i tot abans de sortir a l’exterior (formació de doms/agulles). Cada explosió emet violentament piroclastos, que s’acumulen per el focus. Tenen llargs períodes d’inactivitat. Columnes eruptives que assoleixen alçades de 20 km. Emissió de fluxos piroclàstics i colades de lava viscosa.

●

Plinia i Ultraplinia: activitat similar a la vulcaniana però molt més explosiva i catastròfica. Pròpia de magmes fèlsics (àcids) amb molts volàtils i altament viscosos, sovint amb obstrucció del conducte volcànic. Llargs períodes d'inactivitat (segles) que culminen sobtadament amb una explosió cataclísmica que emet enormes volums de fragments de lava i gasos. Massiva pluja de cendra i piroclastos a desenes o centenars de km. Columnes eruptives que assoleixen alçades de més de 30 km. Emissió de grans fluxos piroclàstics.

●

Hidromagmàtic: interacció del magma amb l’aigua superficial a mars poc profunds, llacs, rius, etc. Pot generar explosivitat gran i emissió de prioclastos barrejats amb les roques encaixants. Es pot donar amb qualsevol modalitat d’erupció i amb tots els tipus de magma. Hi ha dos tipus

○

Activitat eruptiva freàtica: el magma escalfa l'aigua de l'aqüífer, i el vapor genera l'explosió per la pressió litosfèrica de les roques que te al damunt, genera un cráter de petites dimensions, els piroclastos serien fragments de roques en el substrat rocós.

○

Freatomagmàtiques: el magma entra en contacte amb l'aigua, genera explosivitat, genera craters per fragments de roques per explosió i piroclastos de l'explosió. el crater queda per sota del nivell freàtic i quedà inundat per l'aigua formant un mar)

MATERIALS VOLCÀNICS Gasos: volàtils dissolts que es separen del magma i són expulsats a l'atmosfera, majoritàriament sota la forma de columnes eruptives (més o menys mesclats amb fragments del mateix magma) Líquids: El producte és el magma, que en sortir a la superfície passa a anomenar-se lava, fins que es refreda prou i solidifica en funció de la fluïdesa es creen fluxos de lava que es comporten com autèntics rius i poden arribar a recórrer distàncies km. Sòlids: es distingeix entre materials massius i fragmentaris. ● Materials massius: són producte del refredament i solidificació dels fluxos de lava En funció de la viscositat adopten formes diferents: ○ Laves molt fluïdes (molt alta T): superfície llisa o ondulada, Lava "pahoehoe" o cordada. ○ Laves fluïdes (alta T): superfície irregular, Lava rugosa o "aa" ○ Laves viscoses (baixa T): no formen estrictament fluxos sinó acumulacions de blocs prop del focus emissor (magmes àcids) Quan les colades de lava s'han refredat del tot disminueixen de volum i es contrauen, per tant tendeixen a desenvolupar sistemes de fractures o hàbits de disjunció: Disjunció columnar, Disjunció lenticular ● Materials fragmentaris: Acumulacions de fragments de lava i/o roques encaixants al voltant del centre emissor Genèricament reben el nom de piroclastos ○ Segons la mida: > 50 (64) mm Blocs (bombes volcàniques) 2 - 50 (64) mm Lapil·li (greda) < 2 mm Cendra volcànica ○ Segons la naturalesa dels fragments: ■ Juvenils: fragments de lava ■ Lítics: altres roques arrencades durant l'ascensió del magma Fragment lític d’una peridotita del mantell Alguns piroclastos reben noms específics: Bomba volcànica: Fragments de lava mida bloc expulsats segons trajectòries balístiques que es refreden a l'aire, i agafen formes arrodonides o fusiformes.

Escòries: Piroclastos juvenils mida lapil·li/cendra de composició bàsica i molt vesiculars Pumicites: id. de composició àcida i amb tan baixa densitat que poden arribar a flotar. Els materials fragmentaris formen acumulacions molt diverses (dipòsits piroclàstics) i poden assolir gruixos considerables. Tres tipus principals de dipòsits piroclàstics: ● De caiguda: acumulats al voltant del centre emissor, disminueixen de gruix amb la distància ● Dipòsits de flux piroclàstic ("núvols ardents"): Generats per explosions i esllavissades laterals, o bé per col·lapse parcial o total de columnes eruptives Si són rics en gasos i piroclasts, són fluxos molt densos, calents, i es canalitzen per les valls a velocitats supersòniques (200 a 300 km/h) Si estan formats bàsicament per gasos i cendres són fluxos diluïts, poc densos, relativament freds però molt energètics ● Lahars: Fluxos aquosos de material volcànic i no volcànic barrejats, generats per fusió instantània de grans quantitats de neu i gel o per remobilització d'aigua embassada als cràters Provoquen inundacions sobtades i molt destructives de fang i terra a través de les valls fluvials. MORFOLOGIA DELS VOLCANS Un volcà pot ser creat per un sol episodi eruptiu o per successives erupcions que hi van afegint materials (massius i/o fragmentaris), pot tenir les 3 estructures principals: 1. Con d'escòries: cràter circular o en ferradura. Per acumulacions de piroclastos d’episodis eruptius de tipus estrombolià. Vessants inclinades (30-40º) de poca alçada i diàmetre de pocs centenars de km.

2. Estratovolcans o compostos: edificis cònics amb cràter sumital i nombre variable de secundaris en els flancs. Formats per molts episodis eruptiuss, amb dipòsits piroclàstics interestratificats amb colades de lava més o menys viscoses Alternen activitat explosiva i efusiva, bàsicament de tipus vulcanià amb episodis esporàdics plinians (fluxos piroclàstics, grans columnes eruptives, extensos dipòsits de caiguda, etc) Vessants força inclinades a les parts altes (pendents de 40º) que es suavitzen a les parts baixes (10º), alçades de centenars o milers de metres, i diàmetres que poden assolir desenes de km Morfologia més habitual a les serralades volcàniques en marges de placa amb subducció.

3. En escut: Els majors edificis volcànics de la Terra, de formes convexes, i amb nombrosos centres emissors Formats per molts episodis efusius de laves fluïdes superposades, durant milers d'anys o inclús uns quants Ma, Activitat efusiva de tipus

hawaià i fissural, amb ocasionals episodis estrombolians Morfologies suaus de poc pendent (5-10º), alçades de milers de metres (fins a 11 km), diàmetres desenes a centenars de km.

4. Calderes: Cràters de gran diàmetre (fins a desenes de km), resultants de l'esfondrament d'edificis volcànics pel buidat de la cambra magmàtica subjacent.

Altres morfologies volcàniques: 5. Anells de toves i maars: Acumulacions de piroclasts i lítics per activitat freatomagmàtica, de poca alçada però cràters amb diàmetres de centenars de metres a uns pocs km d'amplada. a. Anells de tuf: conseqüència de l’activitat freatomagmàtica. Estan formats per dipòsits piroclàstics de tipus bretxa, onada i colada piroclàstica. Tenen un cràter de dimensions grans i un con de poca alçada amb flancs que representen pendents al voltant de 10º.

b. Maars: per fases d’activitat freatomagmàtica i presenten unes característiques molt semblants als anells de tuf. En aquest cas, el cràter es troba excavat per sota el nivell topogràfic preeruptiu i el con, format per dipòsits d’onada i colada piroclàstica, té una alçada molt baixa.

6. Doms i agulles: Protuberàncies de lava viscosa dins del cràter de molts estratovolcans (sol ser indici d'activitat pliniana).

7. Pitons: Restes de xemeneies volcàniques un cop la resta del volcà ha estat erosionat

Altres manifestacions associades al vulcanisme: ● Fumaroles i solfatares: Punts d'emanació de gasos volcànics, on ocasionalment poden precipitar sòlids. ● Geotermalisme: Aigües subterrànies calentes en regions d'activitat volcànica activa o recent, amb gradient geotèrmic elevat RISCOS VOLCÀNICS...