Sunday, May 18, 2008

VOLCANISMO Y SISMICIDAD EN CHILE...


Zona de subducción, generadora del volcanismo chileno


Esquema de un volcán

TIPOS DE VOLCANES...

Esquema de un volcán vulcaniano

Esquema de un volcán peleano


Esquema de un volcán hawaiiano

Esquema de un volcán estromboliano

VOLCANES Y SISMICIDAD

Uno de los propósitos fundamentales para el estudio de la sismología volcánica es el de conocer los patrones de actividad sísmica que permitan establecer oportunamente la probabilidad de una erupción. La actividad sísmica en volcanes suele presentarse con meses o años de anticipación a cualquier manifestación observable en el exterior, por ejemplo la emisión de vapor, gases o cenizas o bien el calentamiento del agua de la laguna que puede formarse en el cráter. Es por ello que la sismología volcánica es considerada como una de las herramientas más útiles en el conocimiento del fenómeno volcánico y determinante, en consecuencia, para la protección de las poblaciones cercanas.

Tipos de Volcanes

En cuanto a los tipos de volcanes, éstos dependerán de los materiales que los forman. Considerando que los productos volcánicos son las lavas y los piroclastos, los volcanes se clasifican según la predominancia de uno o de otro:


Volcanes de lava

Si la lava es fluida (tipo basáltica), los volcanes son de escudo, cuando el magma emerge desde un centro eruptivo principal o fisurales, si el magma es emitido a través de fracturas que pueden alcanzar hasta varios kilómetros de longitud.

Presentan pendientes suaves iguales o menores que 10º. Como dato interesante, se debe destacar que los volcanes más voluminosos del Sistema Solar son los de escudo (en la Tierra, Venus, Marte, Luna, Io, etc.). Ejemplos típicos de volcanes de escudo, son los de Hawai, Etna e Isla de Pascua. Los volcanes fisurales son muy numerosos en la Patagonia Argentina y forman mesetas de miles de Km. 2 de superficie.

Por otra parte, si las lavas son viscosas (dacíticas y riolíticas) se generan domos volcánicos, cuyo volumen es de escasos km3 y crecen durante erupciones con tasas de emisión muy bajas. Frecuentemente obstruyen el cráter, forman "cerros" semejantes a cúpulas irregulares y tienen pendientes fuertes de hasta 45º, por lo cual son muy inestables y desarrollan derrumbes durante su construcción (Montserrat). Existen ejemplos en abundancia en los Andes Centrales de Chile (Altiplano), como el Tocorpuri, Sairecabur, Chucuyo, etc.

Volcanes de piroclastos

En erupciones de moderada explosividad tipo estrombolianas, se producen acumulaciones de piroclastos gruesos en torno a los cráteres (>tamaño lapilli), formando conos de piroclastos de dimensiones pequeñas, cuya altura generalmente no supera los 300m y las laderas presentan ángulos de reposo críticos de 34º.
Ejemplos: los volcanes de Caburgua, los Hornitos (Los Cipreses, Talca), cono Navidad (Lonquimay). Si las erupciones son más violentas y de tipo freatomagmáticas, se generan profundos "cráteres de explosión" o maares, cuyo diámetro puede alcanzar unos 2 Km., rodeados por anillos de piroclastos con laderas suaves menores que 10º; en consecuencia estos volcanes pasan desapercibidos al observar el relieve desde tierra.
Ejemplos: los volcanes de Rucapillán (Los Laureles), Pocura y Carrán (Lago Ranco), Pichihuinco (Pto. Klocker), Pichilaguna (Cayutúe), etc.

Tanto los conos de piroclastos como los maares se generan comúnmente por un sólo evento eruptivo, es decir, son monogenéticos, aunque hay excepciones.
Hay centenares de conos de piroclastos en la cadena volcánica de los Andes de Chile-Argentina y están distribuidos en forma independiente (San Jorge, Huililco), formando grupos (Caburgua 5, Redondo 2, Relicura 5, Huelemolle 3, Carrán-Los Venados 60, Cayutúe 15) y como parásitos de los grandes estrato volcanes (41 en el Llaima, 30 en el Villarrica).

Volcanes de lava y piroclastos

Las erupciones de mediana magnitud pueden generar piroclastos y coladas de lava, formando capas intercaladas, dando lugar a los estratovolcanes mixtos. Estos están compuestos por una secuencia de lavas y piroclastos con un conducto eruptivo central. Una de las características de estos volcanes es su carácter poligenético, es decir, se edifican a través de numerosas erupciones. Corresponden a los grandes volcanes, generalmente cónicos o tronco-cónicos y que alcanzan alturas de hasta 2.500 m sobre la base, como el Parinacota, Láscar, Descabezado Grande, Llaima, Villarrica, Osorno, Burney.

La evolución de un estrato volcán comprende un período largo de actividad magmática, entre 300 mil y 2 millones de años.Durante su evolución, tanto el edificio volcánico como su(s) cámara(s) experimentan cambios y pueden presentar etapas con erupciones violentas, tranquilas o inactividad total. Debido a la morfología, estructura, dimensiones, madurez y/o composición de un estratovolcán, éste puede sufrir un colapso de la cima: (1) en forma de hundimiento dando lugar a un gran cráter denominado caldera (de unos 2 a 10 km de diámetro) o (2) en forma de deslizamiento lateral de la cumbre y/o flanco, generando una gran cicatriz en forma de herradura o teatro, bordeada por un empinado escarpe. Ejemplos de calderas son el Hudson, Sollipulli, Villarrica1, Puyehue, etc.; ejemplos de cicatrices de avalanchas son el Socompa (con domo anidado), Planchón, Antuco (cono anidado), Calbuco (con domo anidado), etc.

Tipos de Erupciones

Las erupciones, en consecuencia, varían desde "tranquilas" o efusivas hasta "muy violentas" o altamente explosivas. Para cuantificar el grado de explosividad de las erupciones se ha propuesto un Índice de Explosividad Volcánica (IEV), que corresponde a una escala subjetiva del 0 al 8, la cual pretende asignar una magnitud relativa.


Los tipos de erupciones definidas son:

Hawaiianas: (IEV 0-1)
Son erupciones tranquilas, de magmas pobres en sílice, no explosivas. El magma muy fluido, alcanza el cráter principal, puede formar surtidores y fluye formando "ríos de lava". Por lo general, la columna eruptiva es inferior a los 100 m. Por ejemplo, erupciones de los volcanes de Hawai y Etna.
Composición típica: basáltica.

Estrombolianas: (IEV 1-3)
Estas erupciones pueden o no presentar coladas de lava, pero sí eyección de piroclastos tipo escoria. Producen columnas eruptivas, desde 0,1 a 5 Km. de altura. Ejemplo: erupción del cono Navidad en 1988-90.
Composición típica: basáltica-andesítica.

Subplinianas: (IEV 3-4)
Estas erupciones presentan eyección de escorias o pómez, con una columna eruptiva entre 5 y 20 km. Ejemplos: erupción del volcán Cordón Caulle en 1960 y del Calbuco en 1961.
Composición típica: andesítica-dacítica.

Plinianas: (IEV 4-6) Son altamente explosivas, el típico material eyectado es pómez, característico de magmas muy ricos en sílice. En este tipo de erupción, la columna puede alcanzar hasta unos 40 Km. de altura. Ejemplos: erupciones de los volcanes Quizapu (1932; IEV=5) y Hudson (1991; IEV=4).
Composición típica: dacítica-riolítica.

Ultraplinianas: (IEV 6- 8) La columna se eleva sobre los 40 kms. No hay ejemplos históricos de este tipo de erupciones catastróficas. El volcán Maipo tuvo una erupción de este tipo hace 450.000 años y el volumen de piroclastos alcanzó hasta 500 km.
Composición típica: riolítica.

También se han definido erupciones Freatomagmáticas, las cuales ocurren cuando el magma entra en contacto con aguas subterráneas. Su IEV varía de 2 a 4. Se caracterizan por presentar un hongo con gran cantidad de vapor de agua, cenizas y fragmentos de rocas. Ejemplo: volcán Copahue en 1992.

TERREMOTO DE 1906 EN VALPARAISO...



Volcanes de Chile

El origen y distribución de los volcanes en la Tierra, está controlada por un proceso geológico global, muy dinámico, denominado 'Tectónica de Placas'. En efecto, la litosfera terrestre está dividida en varios segmentos, los cuales son rígidos con respecto al manto superior. Estos segmentos se denominan 'placas' y están continuamente en movimiento, separándose, chocando, sumergiéndose algunas bajo otras o desplazándose lateralmente.

De esta forma, se explica la expansión de los fondos oceánicos, la deriva continental y los procesos sísmicos y volcánicos del planeta, como partes de un sistema coherente.Sudamérica, en conjunto con el sector occidental de la litósfera Atlántica, forman la Placa Sudamericana, la cual se desliza, a una velocidad promedio anual de unos 10 cm, sobre el segmento oriental del océano Pacífico meridional, que conforma la Placa de Nazca. Por su parte, el extremo sur de la Placa Sudamericana, se desliza sobre el segmento más austral del océano Pacífico o Placa Antártica.

En consecuencia, Chile está ubicado en un 'margen activo de convergencia de placas', lo cual ha dado origen a la Cordillera de los Andes y sus volcanes, como también genera una importante actividad sísmica.Nuestro país presenta más de 2.000 volcanes, más de 500 considerados geológicamente activos y unos 60 con registro eruptivo histórico, dentro de los últimos 450 años.

Debido a esta realidad, el Servicio Nacional de Geología y Minería creó el Observatorio Volcanológico de los Andes del Sur (OVDAS), para vigilar los volcanes más peligrosos y de mayor riesgo. En este sector andino, además, se sitúan dos de los cuatro volcanes más activos de Sudamérica: Villarrica y Llaima.
VOLCANES EN CHILE
http://www.emol.com/especiales/volcanes/tipos.htm

Observatorio Volcanológico de Los Andes del Sur
Servicio Nacional de Geología y Minería

Ubicado en la cima del cerro Ñielol de Temuco, el Observatorio Volcanológico de los Andes del Sur (OVDAS), fue creado por SERNAGEOMIN en 1992, en el marco de la "Década Internacional para la Reducción de Desastres Naturales", decretada por las Naciones Unidas.




Tectónica de placas

Las placas tectónicas (del griego τεκτων, tekton, "el que construye") es una teoría geológica que explica la forma en que está formada la litósfera (la porción superior más fría y rígida de la Tierra). La teoría da una explicación a las placas tectónicas que forman la superficie de la Tierra y a los desplazamientos que se observan entre ellas en su desplazamiento sobre el manto terrestre fluido. Esta teoría también describe el movimiento de las placas, sus direcciones e interacciones. Asimismo, da una explicación satisfactoria de porqué los terremotos y los volcanes se concentran en regiones concretas del planeta (como el cinturón de fuego del Pacífico) o de porqué las grandes fosas submarinas están junto a islas y continentes y no en el centro del océano.

Las placas tectónicas se desplazan unas respecto a otras con velocidades del orden de 2,5 cm/año lo que es, aproximadamente, la velocidad con que crecen las uñas de las manos. Dado que se desplazan sobre la superficie finita de la Tierra, las placas interaccionan unas con otras a lo largo de sus fronteras o límites provocando intensas deformaciones en la corteza y litósfera de la Tierra, lo que ha dado lugar a la formación de grandes cadenas montañosas (verbigracia los Andes y Alpes) y grandes sistemas de fallas asociadas con éstas (por ejemplo, el sistema de fallas de San Andrés). El contacto por fricción entre los bordes de las placas es responsable de la mayor parte de los terremotos. Otros fenómenos asociados son la creación de volcanes (especialmente notorios en el cinturón de fuego del océano Pacífico) y las fosas oceánicas.



Placas existentes

Existen, en total, 14 placas principales:

Principales placas tectónicas
Placa Africana
Placa Antártica
Placa Arábiga
Placa Australiana
Placa del Caribe
Placa Escocesa
Placa Euroasiática
Placa Filipina
Placa Indo-Australiana
Placa Juan de Fuca
Placa de Nazca
Placa del Pacífico
Placa Norteamericana
Placa Sudamericana


Principales placas tectónicas

Éstas, junto a otro grupo más numeroso de placas menores se mueven unas contra otras. Se han identificado tres tipos de bordes: convergente (dos placas chocan una contra la otra), divergente (dos placas se separan) y transformante (dos placas se deslizan una junto a otra).

La teoría de la tectónica de placas se divide en dos partes, la de deriva continental, propuesta por Alfred Wegener en la década de 1910, y la de expansión del fondo oceánico, propuesta y aceptada en la década de 1960, que mejoraba y ampliaba a la anterior. Desde su aceptación ha revolucionado las ciencias de la Tierra, con un impacto comparable al que tuvieron las teorías de la gravedad de Isaac Newton y Albert Einstein en la Física o las leyes de Kepler en la Astronomía.
Origen de las placas tectónicas

Se piensa que el origen de las placas se debe a corrientes de convección en el interior del manto, las cuales fragmentan a la litósfera. Las corrientes de convección son patrones circulatorios que se presentan en fluidos que se calientan en su base. Al calentarse la parte inferior del fluido se dilata. Este cambio de densidad produce una fuerza de flotación que hace que el fluido caliente ascienda. Al alcanzar la superficie se enfría, desciende y se vuelve a calentar, estableciéndose un movimiento circular auto-organizado.


En el caso de la Tierra se sabe, a partir de estudios de reajuste glaciar, que la astenósfera se comporta como un fluido en escalas de tiempo de miles de años y se considera que la fuente de calor es el núcleo terrestre. Se estima que éste tiene una temperatura de 4500° C. De esta manera, las corrientes de convección en el interior del planeta contribuyen a liberar el calor original almacenado en su interior, que fue adquirido durante la formación de la Tierra.

Así, en zonas donde dos placas se mueven en direcciones opuestas (como es el caso de la placa Africana y de Norte América, que se separan a lo largo de la cordillera del Atlántico) las corrientes de convección forman nuevo piso oceánico, caliente y flotante, formando las cordilleras meso-oceánicas o centros de dispersión. Conforme se alejan de los centros de dispersión las placas se enfrían, tornándose más densas y hundiéndose en el manto a lo largo de zonas de subducción, donde el material litosférico es fundido y reciclado.

Una analogía frecuentemente empleada para describir el movimiento de las placas es que éstas "flotan" sobre la astenósfera como el hielo sobre el agua. Sin embargo, esta analogía es parcialmente válida ya que las placas tienden a hundirse en el manto como se describió anteriormente.

Antecedentes históricos

La tectónica de placas tiene su origen en dos teorías que le precedieron: la teoría de la deriva continental y la teoría de la expansión del fondo oceánico.

La primera fue propuesta por Alfred Wegener a principios del siglo XX y pretendía explicar el intrigante hecho de que los contornos de los continentes ensamblan entre sí como un rompecabezas y que éstos tienen historias geológicas comunes. Esto sugiere que los continentes estuvieron unidos en el pasado formando un supercontinente llamado Pangea (en idioma griego significa "todas las tierras") que se fragmentó durante el período Pérmico, originando los continentes actuales. Esta teoría fue recibida con escepticismo y eventualmente rechazada porque el mecanismo de fragmentación (deriva polar) no podía generar las fuerzas necesarias para desplazar las masas continentales. -Las placas se mueven y causan terremotos-. La teoría de expansión del piso oceánico fue propuesta hacia la mitad del siglo XX y está sustentada en observaciones geológicas y geofísicas que indican que las cordilleras meso-oceánicas funcionan como centros donde se genera nuevo piso oceánico conforme los continentes se alejan entre sí. Esto fue propuesto por John Tuzo Wilson.

La teoría de la tectónica de placas fue forjada principalmente entre los años 50 y 60 y se le considera la gran teoría unificadora de las Ciencias de la Tierra, ya que explica una gran cantidad de observaciones geológicas y geofísicas de una manera coherente y elegante. A diferencia de otras ramas de las ciencias, su concepción no se le atribuye a una sola persona como es el caso de Isaac Newton o Charles Darwin. Fue producto de la colaboración internacional y del esfuerzo de talentosos geólogos (Tuzo Wilson, Walter Pitman), geofísicos (Harry Hess, Alan Cox) y sismólogos (Linn Sykes, Hiroo Kanamori, Maurice Ewing), que poco a poco fueron aportando información acerca de la estructura de los continentes, las cuencas oceánicas y el interior de la Tierra.

Límites de Placas

Son los bordes de una placa y es aquí donde se presenta la mayor actividad tectónica (sismos, formación de montañas, actividad volcánica), ya que es donde se produce la interacción entre placas.


Hay tres clases de límite:

Divergentes:
son límites en los que las placas se separan unas de otras y, por lo tanto, emerge magma desde regiones más profundas (por ejemplo, la dorsal mesoatlántica formada por la separación de las placas de Eurasia y Norteamérica y las de África y Sudamérica).

Convergentes:
son límites en los que una placa choca contra otra, formando una zona de subducción (la placa oceánica se hunde bajo de la placa continental) o un cinturón orogénico (si las placas chocan y se comprimen). Son también conocidos como "bordes activos".

Transformantes:
son límites donde los bordes de las placas se deslizan una con respecto a la otra a lo largo de una falla de transformación.

En determinadas circunstancias, se forman zonas de límite o borde, donde se unen tres o más placas formando una combinación de los tres tipos de límites.

Límite divergente o constructivo

En los límites divergentes, las placas se alejan y el vacío que resulta de esta separación es rellenado por material de la corteza, que surge del magma de las capas inferiores. Se cree que el surgimiento de bordes divergentes en las uniones de tres placas está relacionado con la formación de puntos calientes. En estos casos, se junta material de la astenósfera cerca de la superficie y la energía cinética es suficiente para hacer pedazos la litósfera. El punto caliente que originó la dorsal mesoatlántica se encuentra actualmente debajo de Islandia, y el material nuevo ensancha la isla algunos centímetros cada siglo.

Un ejemplo típico de este tipo de límite son las dorsales oceánicas (por ejemplo, la dorsal mesoatlántica) y en el continente las grietas como el Gran Valle del Rift.

Límite convergente o destructivo

Las características de los bordes convergentes dependen del tipo de litosfera de las placas que chocan.
Cuando una placa oceánica (más densa) choca contra una continental (menos densa) la placa oceánica es empujada debajo, formando una zona de subducción. En la superficie, la modificación topográfica consiste en una fosa oceánica en el agua y un grupo de montañas en tierra.
Cuando dos placas continentales colisionan (colisión continental), se forman extensas cordilleras formando un borde de obducción. La cadena del Himalaya es el resultado de la colisión entre la placa Indoaustraliana y la placa Euroasiática.
Cuando dos placas oceánicas chocan, el resultado es un arco de islas (por ejemplo, Japón)

Límite transformante o conservativo

El movimiento de las placas a lo largo de las fallas de transformación puede causar considerables cambios en la superficie, especialmente cuando esto sucede en las proximidades de un asentamiento humano. Debido a la fricción, las placas no se deslizan en forma continua; sino que se acumula tensión en ambas placas hasta llegar a un nivel de energía acumulada que sobrepasa el necesario para producir el movimiento. La energía potencial acumulada es liberada como presión o movimiento en la falla. Debido a la titánica cantidad de energía almacenada, estos movimientos ocasionan terremotos, de mayor o menor intensidad.

Un ejemplo de este tipo de límite es la falla de San Andrés, ubicada en el Oeste de Norteamérica, que es una de las partes del sistema de fallas producto del roce entre la placa Norteamericana y la del Pacífico.

Medición de la velocidad de las placas tectónicas

Vectores de velocidad de las placas tectónicas obtenidos mediante posicionamiento preciso GPS

La velocidad actual de las placas tectónicas se realiza mediante medidas precisas de GPS. La velocidad pasada de las placas se obtiene mediante la restitución de cortes geológicos (en corteza continental) o mediante la medida de la posición de las inversiones del campo magnético terrestre registradas en el fondo oceánico.

Set de Enlaces a distintas páginas que nos muestran lo que es el Volcanismo y los Sismos en nuestro país (las distintas fuentes aparecen en los enlaces):


VOLCANISMO EN EL NORTE DE CHILE (Mini curso)
http://www.cgch.cl/Documentos/Volcanismo_archivos/frame.htm

Terremoto 1 de diciembre de 1928, Talca
http://www.fotos.emol.com/categorias.asp?C_ID=114&C_Nombre=Especiales%20de%20Emol.com&G_ID=2223

Terremoto 16 de agosto de 1906, Valparaíso
http://www.fotos.emol.com/categorias.asp?C_ID=114&C_Nombre=Especiales%20de%20Emol.com&G_ID=2222#

Terremoto 1985, Algarrobo
http://www.fotos.emol.com/categorias.asp?C_ID=114&C_Nombre=Especiales%20de%20Emol.com&G_ID=2227

Terremoto 24 de enero de 1939, Chillán
http://www.fotos.emol.com/categorias.asp?C_ID=114&C_Nombre=Especiales%20de%20Emol.com&G_ID=2224

Terremoto 8 de julio de 1971, Illapel
http://www.fotos.emol.com/categorias.asp?C_ID=114&C_Nombre=Especiales%20de%20Emol.com&G_ID=2226

Terremoto Concepción y Valdivia
http://www.fotos.emol.com/categorias.asp?C_ID=114&C_Nombre=Especiales%20de%20Emol.com&G_ID=2225#