introducción a la geofísica la composición de magma

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  • 5/27/2018 Introduccin a la Geofsica La composicin de magma

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    513110 - Introduccin a la Geofsica

    Departamento de Geofsica, Universidad de Concepcin

    Vulcanologa

    La composicin de magma - Rocas volcnicas - Tipos de volcanes - Zonas de volcanismo en

    Sudamrica - Volmenes de erupciones - Volcanismo y grandes extinciones?;

    Apuntes hechos con la ayuda de Osvaldo Caro

    Introduccion a l a Geof sica - Vulcanologa p. 1

    La composicin de magma

    El tipo de magma depende de su composicin, especficamente del monto de slice (SiO2)

    Monto Tipo de Roca

    de SiO2 magma volcnica

    50% Mfico Basalto

    60% Inter medio Andesito

    65% Flsico (Si) Dacito70% Flsico (Si) Rilito

    La Viscosidad

    Es la resistencia a la deformacin

    Es determinada por la composicin, la

    temperatura, el estrs y la presin

    Los enlaces de Si-O controlan la vis-cosidad (a travs de cadenas y nudos

    de polmeros)

    Introduccion a l a Geof sica - Vulcanologa p. 2

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    La composicin de magma

    Alta SiO2, alta viscosidad, erupciones explosivas:

    Chaitn, 3 de mayo del 2008.

    Introduccion a l a Geof sica - Vulcanologa p. 3

    La composicin de magma

    Baja SiO2, baja viscosidad, erupciones de lava:

    El basalto tiene una baja viscosidad y fcilmente puede fluir ms que 20 km. La baja viscosidad

    tpicamente permite que los gases volcnicos escapen del lquido sin generar explosiones.

    El basalto es eruptado a temperaturas de 1100 a 1250 C.

    Introduccion a l a Geof sica - Vulcanologa p. 4

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    Rocas volcnicas

    Cascada de lava (basalto)

    Lava en cascada sobre el borde del crter Aloi durante la erupcin (1969-1971) de Mauna Ulu en el

    volcn Kilauea, Hawaii.

    Introduccion a l a Geof sica - Vulcanologa p. 5

    Rocas volcnicas

    Flujos andesticos

    Volcn Lascar, Chile. Estas lavas viscosas son anchas, pero de corta distancia. Andesito

    comnmente es eruptado de estratovolcanes, y el Lascar es el volcn ms activo en los Andes

    centrales.

    Introduccion a l a Geof sica - Vulcanologa p. 6

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    Rocas volcnicas

    Rilito

    El rilito es una roca clara con una proporcin de slice (SiO2) mayor de 68%. Los minerales

    comunes incluyen cuarzo, feldespato y biotita, siempre en una matriz vtrea.

    Es eruptado a temperaturas de 700 a 850 C.

    Introduccion a l a Geof sica - Vulcanologa p. 7

    Rocas volcnicas

    Obsidiana

    La obsidiana es un vidrio volcnico, con una composicin usualmente de rilito y tpicamente de un

    color negro. En comparacin con el vidrio de una ventana, la obsidiana tiene mucho ms hierro y

    magnesio; minsculos cristales (

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    Rocas volcnicas

    Flujo de obsidiana

    La foto muestra un corto flujo rilito, de alta viscosidad, en la caldera de Long Valley, California.

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    Rocas volcnicas

    Ceniza volcnica

    Consiste en fragmentos de rocas, minerales y vidrio volcnico menor que 2 mm en diametro.

    Es muy abrasiva, similar a finos fragmentos de vidrio de una ventana.

    Se origina durante erupciones explosivas por la fragmentacin de rocas slidas y la separacin demagma.

    Introduccion a l a Geof sica - Vulcanologa p. 10

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    Rocas volcnicas

    Piedra pmez

    La piedra pmez consiste en una red de burbujas congeladas dentro de una matriz de vidrio y

    cristales volcanicos.Se forma debido al enfriamiento y la descompresin; la descompresin produce burbujas de gas

    disuelto en la lava (piensa cuando abres una lata de bebeida) que despus se enfran dentro de la

    matriz.

    Introduccion a l a Geof sica - Vulcanologa p. 11

    Rocas volcnicas

    Lahares (o flujos de lodo)

    Un lahar es una mezcla de detritos y agua que se origina en el flanco de un volcn. Se forman

    mayormente por la fundicin rpida de nieve o hielo por flujos piroclsticos. Tambin se pueden

    formar debido a lluvias sobre depositos inestables de rocas o cenizas volcnicas.

    La foto muestra el pueblo de Armero, Colombia, despus de la erupcin del volcn Nevado del Ruiz,

    1985.Introduccion a l a Geof sica - Vulcanologa p. 12

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    Rocas volcnicas

    Flujos piroclsticos, o nues ardentes

    Un flujo prioclstico del volcn Mayon, en las Filipinas.

    Un flujo piroclstico es una avalancha de ceniza caliente, piedra pmez, fragmentos de rocas y

    gases volcnicos que fluye rpidamente por el flanco de un volcn a100 km/hr. La temperatura

    dentro de un flujo piroclstico puede llegar a los 500

    C.

    Introduccion a l a Geof sica - Vulcanologa p. 13

    Tipos de volcanes

    Volcanes en escudo

    Son asociados con puntos calientes en el manto.

    Estn construdos por la erupcin de lava basltica.

    El basalto puede formar tubos de lava; por los que puede fluir > 20 km con muy poco enfriamiento.

    Los ms grandes volcanes en la Tierra - y en el Sistema Solar - son volcanes en escudo.

    Introduccion a l a Geof sica - Vulcanologa p. 14

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    Tipos de volcanes

    Volcanes en escudoLa distribucin de las islas de Hawaii nos da la siguiente importante informacin:

    1. Si el punto caliente es estacionario (al parecer), la direccin y el movimiento de la placa

    Pacfica son conocidos.

    2. Hubo un cambio en la direccin de la placa hace 40 millones de aos. (Note que la cadena

    tahitiana tambin muestra este cambio).

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    Tipos de volcanes

    Volcanes en escudo

    Olympus Mons: Altura27 km; dimetro 500 km.

    Se form debido a un punto caliente en el interior de marte.

    Introduccion a l a Geof sica - Vulcanologa p. 16

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    Tipos de volcanes

    Supervolcanes

    La caldera del compljo supervolcnico en Yellowstone tiene dimensiones de 30 50 km. Su ltima

    erupcin fue hace600.000 aos.

    Est asociado con un punto caliente en el manto, debajo la corteza continental.

    Introduccion a l a Geof sica - Vulcanologa p. 17

    Tipos de volcanes

    Basaltos de inundacin

    La foto muestra un cerro de una secuencia volcnica de basaltos de inundacin, de Escosia.

    Un basalto de inundacin es el resulto de una erupcion volcnica gigante, o una serie de

    erupciones. Esto cubre con basalto grandes extensiones de la Tierra, o del fondo ocenico.

    Los basaltos de inundacin estn asociados con el rifting continental.

    Introduccion a l a Geof sica - Vulcanologa p. 18

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    Tipos de volcanes

    Estratovolcanes

    Ojos del salado

    Son empinados y cnicos, formados por los flujos de lava viscosa, y flujos piroclsticos. Usualmente

    se han formado en un perodo de 10.000 a 100.000 aos, estos volcanes pueden eruptar una

    variedad de tipos de magma, incluyendo basalto, andesito, dacito o rilito. Todos, aparte de basalto,pueden generar erupciones explosivas.

    Introduccion a l a Geof sica - Vulcanologa p. 19

    Tipos de volcanes

    Estratovolcano - Mount St. Helens 1980

    El flujo piroclstico destruy la vegetacin y los edificios por una rea de 600 km 2.

    Introduccion a l a Geof sica - Vulcanologa p. 20

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    Tipos de volcanes

    Volcanes en escudo

    Los estratovolcanes son comunes en zonas de subdiccin y forman arcos volcnicos con

    orientacin paralela a las fosas de subduccin.

    El magma que forma estos volcanes sube cuando el agua (de sedimentos marinos, minerales

    hidratados, o los poros de la roca basltica de la corteza ocenica) es liberada hacia la roca del

    manto.Los volcanes requieren unas condiciones muy especficas de temperatura y presin para formarse.

    Introduccion a l a Geof sica - Vulcanologa p. 21

    Zonas de volcanismo en Sudamrica

    Zonas volcnicas Norte, Central,

    Sur y Austral son las 4 que se

    identifican en el subcontinentesudamricano.

    Existe una estrecha relacinentre estas zonas volcnicas y el

    ngulo de subduccin de las

    placas.

    El ngulo de subduccin

    disminuye entre23 y 30 sur,

    debido a la subduccin de ladorsal de Juan Fernndez.

    El punto triple de Chile corta el

    arco de volcanes a 46 sur.

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    Volmenes de erupciones

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    Volmenes de erupciones

    Introduccion a l a Geof sica - Vulcanologa p. 24

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    Volcanismo y grandes extinciones?

    El mapa muestra las grndes reas gneas de la Tierra.

    El volumen de lava contenido en losbasaltos de inundacin de Siberia es

    2.000.000 km3, y la erupcin dur

    1.000.000 aos. Es posible que en

    este evento una gran cantidad de gases

    (SO2 y aerosoles) saldran hacia la es-

    tratosfera que reducira la cantidad de

    luz que llega a la superficie de la Tierra.

    Introduccion a l a Geof sica - Vulcanologa p. 25

    Volcanismo y grandes extinciones?

    Eventualmente los inviernos volcnicos podra haber causado la liberacin de hidratos de metano

    almacenados en el fondo del mar, resultando la liberacin catastrfica de metano y CO2, y un efecto

    invernadero desbocado podra haber sucedido. Sin embargo, estamos lejos de entender por

    completo los detalles de este proceso.

    La figura muestra la tasa de extincin (lnea continua) en comparacin con las edades de las

    erupciones de los basaltos de inundacin continentales (columnas).

    Introduccion a l a Geof sica - Vulcanologa p. 26