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Volcanes




Enviado por ad170775



    Es indispensable definir algunos conceptos
    básicos para iniciar un tratamiento de los efectos de
    erupciones. A continuación se presentan una serie de
    breves definiciones de los términos vulcanológicos
    más frecuentemente utilizados. En relación a las
    estructuras,
    podemos empezar por la palabra Volcán.

    En muchos lenguajes, la palabra volcán significa
    literalmente "montaña que humea". En castellano
    "Volcán" proviene del latín Vulcano, referido al
    Dios del Fuego de la mitología romana, que a su vez deriva
    del Dios Hefesto de la mitología griega. De una manera
    algo más formal puede utilizarse la definición de
    MacDonald (1972) y decirse que un volcán es aquel lugar
    donde la roca fundida o fragmentada por el calor y
    gases
    calientes emergen a través de una abertura desde las
    partes internas de la tierra a la
    superficie. La palabra volcán también se aplica a
    la estructura en
    forma de loma o montaña que se forma alrededor de la
    abertura mencionada por la acumulación de los materiales
    emitidos. Generalmente los volcanes tienen
    en su cumbre, o en sus costados, grandes cavidades de forma
    aproximadamente circular denomidas cráteres, generadas por
    erupciones anteriores, en cuyas bases puede, en ocasiones,
    apreciarse la abertura de la chimenea
    volcánica.

    Los materiales
    rocosos que emite un volcán pueden ser fragmentos de las
    rocas "viejas"
    que conforman la corteza o la estructura del
    volcán, o bien "rocas nuevas" o
    recién formadas en la profundidad. Las rocas "nuevas"
    pueden ser arrojadas por el volcán en estado
    sólido o fundidas. Magma es la roca fundida que se
    encuentra en la parte interna del Volcán, que cuando
    alcanza la superficie, pierde parte de los gases que
    lleva en solución. Lava es el Magma o material
    rocoso "nuevo", líquido o sólido, que ha sido
    arrojado a la superficie.

    Comúnmente, las lavas recién emitidas se
    encuentran en el rango de temperaturas entre 700 °C y 1200
    °C, dependiendo de su composición química. Todas las
    rocas que se han
    formado a partir del enfriamiento de un magma se llaman rocas
    ígneas
    . Cuando el enfriamiento tuvo lugar en el
    interior de la tierra, y
    las rocas fundidas no
    llegaron a emerger a la superficie, se llaman rocas ígneas
    intrusivas. Cuando la roca se ha formado ha partir del
    enfriamiento de lava en la superficie, se denomina roca
    ígnea extrusiva. A todas las rocas que han sido producidas
    por algún tipo de actividad volcánica, sean
    intrusivas o extrusivas, se les llamam rocas
    volcánicas.
    Pero no todas las rocas ígneas son
    volcánicas.

    Existen grandes masas de rocas ígneas intrusivas,
    denominada plutónicas , que se han enfriado a gran
    profundidad , sin estar asociadas a ningún tipo de
    actividad volcánica. Algunas de las rocas
    plutónicas más comunes son, por ejemplo , ciertos
    tipos de granito.

    La emisión de material rocoso y gases a alta
    temperatura es
    lo que se denomina una erupción volcánica.
    Cuando ésta es el resultado directo de la acción
    del magma o de gas
    magmático, se tiene una erupción
    magmática.
    Las erupciones pueden resultar
    también como efecto del resultado también como
    efecto del calentamiento de cuerpos de agua por magma
    o gases
    magmáticos. Cuando el cuerpo de agua es un
    acuífero subterráneo, la erupción generada
    por el sobrecalentamiento de este por efectos magmáticos,
    se denomina erupción freática. Este tipo de
    erupciones generalmente extruye fragmentos de roca sólida
    " vieja" , producidos por las explosiones de vapor. En algunos
    casos, este tipo de erupciones pueden emitir también
    productos
    magmáticos mezclados con los de la erupción de
    vapor. Si este es el caso, la erupción se denomina
    freatomagmática.

    Es común que, después de una gran
    erupción magmática o freatomagmática, una
    formación de lava muy viscosa empiece a crecer en el fondo
    del cráter por la chimenea volcánica, formando una
    estructura en
    una forma de cúpula a la que se llama domo, que
    puede crecer hasta cubrir por completo al
    cráter.

    Los materiales
    rocosos fragmentados emitidos por una erupción, lanzados
    en forma sólida o líquida, se denominan
    piroclastos. Qué tan fina sea la fragmentación de
    los piroclastos dependen de la intensidad de la erupción
    explosiva . Estos, al depositarse en el suelo, pueden
    cementarse por varios procesos,
    tales como solidificación, por enfriamiento si
    venían fundidos, o por efecto del agua, etc. Los
    piroclastos cementados forman las rocas
    piroclásticas.

    Una forma genérica de referirse a los productos
    piroclásticos, cualesquiera que sea su forma , es
    tefra. A los fragmentos de tefra de menor tamaño
    (menores de 2mm) se les llama ceniza, y a los mayores
    lapilli. El magma , antes de emerger en una
    eruppción , se acumula bajo el volcán a
    profundidades de unos cuantos kilómetros en una
    cámara magmática.

    Las erupciones explosivas pueden producir densas
    columnas de tefra que ocasionalmente penetran la estratosfera y
    alcanzan alturas superiores a los 20 km; éstas son las
    columnas eruptivas.

    Durante una erupción explosiva, el magma al
    alcanzar la superficie, produce grandes cantidades de gas, que
    traía en solución y libera enormes cantidades de
    energía por diversos procesos. Esta
    diversidad de mecanismos presentes en la erupción, hace
    difícil medir su tamaño. Así, en contraste
    con la sismología, en la que se mide el tamaño de
    un temblor en función de la energía elástica
    que libera en forma de ondas
    sísmicas; en vulcanología la medida del
    tamaño de una erupción es un problema que no
    está del todo resuelto .

    Walker (1980) sugirió que se necesitan cinco
    parámetros para caracterizar adecuadamente la naturaleza y
    tamaño de una erupción explosiva: Magnitud de
    masa
    , es la masa total del material eruptado.
    Intensidad , es la razón a la que el magma es
    expulsado (masa/tiempo). Poder
    dispersivo ,
    es el área sobre el cual se distribuyen
    los productos
    volcánicos y está relacionada con la altura de la
    columna eruptiva. Violencia , es una medida de la
    energía cinética liberada durante las explosiones,
    relacionada con el alcanze de los fragmentos lanzados,
    Potencial destructivo, es una medida de la
    extensión de la destrucción de edificaciones,
    tierras cultivables y vegetación, producida por una
    erupción.

    En 1955 Tsuya definió una escala de
    magnitudes basadas en el volumen de los
    distintos tipos de materiales
    eruptados. La escala de
    Tsuya
    se incluye en la tabla 2. En 1957 Yokoyama y en 1963
    Hédervari, propusieron extender las escalas de volumen a una
    escala de
    Magnitud de energía , basada en la relación
    de proporcionalidad directa entre la masa del material emitido,
    su volumen y la
    energía liberada. Recientemente, De la Cruz-Reyna(1990)
    definió una escala de
    magnitudes basada en la relación entre el tamaño de
    las erupciones y su razón global de ocurrencia. Una medida
    del tamaño de las erupciones que combina algunos de los
    parámetros anteriores (dependiente de la disponibilidad de
    información ), es el índice de
    explosividad volcánica,
    VEI (Newhall y Self, 1982),
    definido en la tabla 2.

    Tabla 2 Criterios para la
    estimación del Incide de Explosividad Volcánica
    (VEI) (Newhall y Self,1982)

    Criterio VEI

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    Descriptivo

    No

    Explosiva

    Menor

    Moderada

    Moderada Grande

    Muy

    Grande

     

     

     

     

    Log. Volumen

    emitido (m3)

    <4

    4-6

    6-7

    7-8

    8-9

    9-10

    10-11

    11-12

    >12

    Escala de

    Tsuya

    I

    II-III

    IV

    V

    VI

    VII

    VIII

    IX

     

    Altura de columna (Km)

    <0.1

    0.1-1

    1-5

    3-15

    10-25

    >25

     

     

     

    Cualitativo

    Suave

    Efusiva

     

    Explosiva

    Severa

    Cataclismo

     

    Paroxismo

     

    Clasificación

     

    Hawaiana

     

    Strombolliana

     

    Pliniana

     

    Ultrapliniana

     

    Depuración de la

    Fase Explosiva

    (hrs)

     

    <1

     

     

    1-6

     

    >12

     

     

     

    Inyección

    Troposférica

    Minima

    menor

    moderada

    substancia

     

     

     

     

     

    Inyección

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Estratosférica

    Nula

    Nula

    Nula

    Posible

    Definida

     

    Significativa

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    TIPOS DE VOLCANES

    Por su morfología, los volcanes se
    pueden clasificar en:

    1.- Conos de Ceniza.

    Estos conos se forman por el apilamiento de escorias o
    ceniza durante las erupciones basálticas, en las que
    predominan los materiales
    calientes solidificados en el aire, y que caen
    en las proximidades del centro de emisión. Las paredes de
    un cono no pueden tener en este caso pendientes muy altas, por lo
    que generalmente tienen ángulos comprendidos entre
    300 y 400 . Son de forma cónica,
    base circular, y no pocas veces exceden los 300m de altura. Como
    ejemplo se puede mencionar al Volcán Xitle, ubicado en la
    falda Norte del Ajusco,
    D.F. y otros muchos volcanes que se
    encuentran en la zona monogenética de Michoacán –
    Guananjuato .

    2.- Volcanes en
    escudo
    .

    Son aquellos cuyo diámetro es mucho mayor que su
    altura. Se forman por la acumulación sucesiva de
    corrientes de lava muy fluídas, por lo que son de poca
    altura y pendiente ligera. Su topografía es suave y su cima forma una
    planicie ligeramente encorporadas. Como ejemplo de este tipo de
    volcanes
    están los volcanes hawaianos y los de las Islas
    Galápagos. Ocasionalmente se observan volcanes de escudo
    con un cono de ceniza o escoria en su cúspide, como es el
    caso del volcán Teutli en Milpa Alta, D.F.

    3.- Volcanes estratificados.

    Son los formados por capaz de material fragmentario y
    corientes de lava intercaladas, lo que indica que surgieron en
    épocas de actividad explosiva, seguidas por otras donde se
    arrojaron corrientes de lava fluida. Como ejemplo de estos
    están los volcanes más altos de nuestro país
    ; Popocatépetl, Fuego de Colima, etc.

    Como se ha indicado antes, las erupciones
    volcánicas pueden ser clasificadas de varias maneras, de
    acuerdo con sus características . Una de las más
    tradicionales es aquella basada en los nombre de los volcanes de
    los cuales constituyen una actividad típica, o de alguna
    erupción históricamente famosa. Así se
    tienen erupciones, entre otras, de tipo Hawaiano,
    Stromboliano, Vulcaniano, Peléeano, Pliniano,
    etc.
    según tengan las caracteristicas que más
    frecuentemente aparecen en los volcanes de Hawai, en el
    Stromboli, en el Vulcano, en el Monte Pelée, o de la
    erupción del Vesubio en el año 79 D.C., descrita
    por Plinio el Jóven, etc. Esta clasificación no es
    realmente muy adecuada, ya que estos volcanes pueden presentar
    muy diversos tipos de actividad en un momento dado. No obstante,
    dada la frecuencia con que se menciona, esta clasificación
    de erupciones se resume en la tabla 3.

    TIPOS DE ERUPCIONES

    Tabla 3 Clasificación de erupciones
    volcánicas

    TIPO

    NATURALEZA DEL

    MAGMA

    CARACTERITICAS

    Islandiana

    Fluido (basáltico)

    Erupción de fisura, emisiones no explosivas
    de medianos a grandes volúmenes de lava
    basáltica. Producen extensos campos planos de lava
    algunos pequeños conoss de salpicaduras de
    escoria

    Hawaiana

    Fluidos (basáltico)

    Similar a la Islandiana, pero con actividad
    central más pronunciada. Frecuente aparición
    de grandes fuentes
    de lava

    Stromboliana

    Moderadamente fluido dominan los
    basaltos

    Erupciones mas explosivas que las Hawaianas, con
    una mayor proporción de fragmentos y piroclastos. La
    actividad puede ser rítmica o continua. Producen
    conos de escoria de tamaño pequeño a regular.
    Ejemplo: Paricutín, 1943.

    Vulcaniana

    Viscoso

    Explosividad moderada a violenta con emisiones de
    fragmentos sólidos o semisólidos de lava
    juvenil, bloques líticos, cenizas y pómez.
    Producen conos de ceniza, de bloques o combinaciones.
    Ejemplos : El Chichón, marzo 28 de 1982

    Peléeana

    Viscoso

    Similar a la vulcaniana , pero más
    explosiva, con emisiones de violentos flujos
    piroclásticos. Produce domos, espinas y conos de
    ceniza y pómez.

    Pliniana

    Viscoso

    Emisión paroxísmica de grandes
    columnas eruptivas y flujos piroclásticos. Intensas
    explosiones producen extensas lluvias de ceniza y lapilli .
    Pueden producir colapso del edificio colcánico y
    formación de calderas. Ejemplo: El Chichón , abril
    4 de 1982

    Ultrapliniana

    Viscoso

    Erupción paroxísmica pliniana,
    extremadamente grande y destructiva.

    Flujos riolíticos

    Viscoso

    Enormes flujos de ceniza que con volúmenes
    de varias decenas o centenas de Kilómetros
    cúbicos pueden cubrir grandes extensiones con
    cenizas o pómez semi-fundidas

    DEFINICION Y CLASIFICACION DE
    CALIMIDADES DE ORIGEN VOLCANICO Y SUS EFECTOS

    A.- FLUJOS DE LAVA

    Son lenguas coladas de lava que pueden ser emitidas
    desde un cráter superior, algún cráter
    secundario, desde una fisura en el suelo o sobre los
    flancos de un volcán impulsados por la gravedad; estos
    flujos se distribuyen sobre la superficie , según la
    topografía del terreno. En términos
    generales se producen en erupciones de explosividad baja o
    intermedia y el riesgo asociado a
    esa manifestación está directamente ligado a la
    temperatura y
    composición de lava, a las pendientes del terreno y a la
    distribución de población .

    Las distintas temperaturas y composiciones de la lava
    pueden originar diversos tipos de flujos. Las palabras hawaianas
    "aa" y "pahoehoe" denotan dos de los flujos de lava más
    comunmente observados alrededor de numerosos volcanes
    basálticos o andesítico – basálticos de todo
    el mundo. Estos flujos se caracterizan principalmente por las
    texturas de sus superficies.

    El pahoehoe tiene una corteza de textura relativamente
    suave, que se dobla y tuerce en forma similar a como lo hace una
    tela gruesa o una serie de cuerdas trenzadas. Durante su desarrollo, la
    superficie del flujo de lava se enfría y alcanza un
    estado
    semi-sólido, permitiendo la formación de una
    corteza plástica y que en su interior siga fluyendo la
    lava liquida, formando en ocacione largos tubos (o
    túneles) de lava.

    La variedad a, en constraste, se caracteriza por una
    superficie extremadamente áspera y cortante, y por un
    avance irregular de los gruesos flujos de ese tipo, producido por
    acumulaciones y desmoronamientos sucesivos del frente.

    Ejemplos de estos tipos de flujos de lava pueden ser
    fácilmente observados alrededor de los volcanes
    Paricutín (Michoacán) y Xitle (en el Pedregal de
    San Angel , D.F.).

    Otro tipo de flujo de lava muy común en volcanes
    con productos
    más ácidos y más viscosos, es la lava de
    bloques. Estos bloques de lava, con su interior incandescentes,
    descienden por la pendiente de un volcán en formaa de
    pequeñas avalanchas, que ruedan cuesta abajo formado
    lenguas de lava similares a las de un flujo
    líquido.

    Un claro ejemplo de este tipo, puede observarse en el
    volcán de Fuego de Colima, donde desde 1975 se ha
    producido varias lenguas de lava de bloques. Este proceso ha
    continuando en forma intermitente hasta la fecha.

    La velocidad de
    avances y los alcances de los flujos de lava son muy variados.
    Los reportes más comunes sitúan las velocidades
    observadas con mayor frecuencia en el rango de 5 a 1000 m/hr,
    pero excepcionalmente se han observado flujos de erupciones
    islandianas o hawaianas que alcnazan 30 km/hr (Nyragongo , Zaire)
    y hasta 64 km/hr (Mauna Loa, Hawai). Los alcances máximos
    reportados son de 11 km para lava de bloques y 45 km para lavas
    de tipo hawaiano. En contraste, los flujos de lava de bloques y
    otros tipos de flujos de lavas más viscosas , avanzan por
    lo general en forma muy lenta, a razón de unos cuantos
    metros por día y su alcance está muy limitado por
    las pendientes del terreno.

    Los daños que pueden llegar a producir los
    flujos de lava son muy distintos. Desde luego, la pérdida
    de tierras laborables por la cobertura del terreno por lava es el
    más común

    Como ejemplos de este tipo de daño pueden citarse
    en México;
    los casos de erupciones del Xitle (Sur del D.F.) alrededor del
    año 470 A.C; del Jorullo (Michoacán), que se
    desarrolló en el periodo 1759 – 1774 y del
    paricutín (Michoacán ), es el campo de lava
    (frecuentemente referido como malpaís) cubrió
    aproximadamente 72 km2 de tierras laborables ,
    efectuando gravemente la cultura de
    Cucuilco, mientras que en el segundo el área cubierta fue
    alrededor de 9 km2 destruyendo fincas y ranchos . El
    tercero cubrió cerca de 25 km2
    (Villafana, 1907; Flores, 1944; Trask, 1944;
    Krauskopf, 1948; Atl, 1950; Wilcox , 1954; Mooser, 1957; Zavala,
    1982).

    La périda de construcciones pueden también
    ejemplificarse con la erupción del Paricutín. En
    los primeros días de 1944, un flujo de lava que
    tardó tres días en desplazarse desde el
    volcán, alcanzó al pueblo de Paricutín, a
    una velocidad de
    unos 30 m/hr, cubriéndolo por completo. En mayo de 1944,
    San Juan Parangaricutiro es también alcanzado por otro
    flujo similar, moviéndose a 25 m/hr, destruyéndolo
    casi en su totalidad.

    El efecto destructivo proviene principalmente del peso
    de la lava que, con una densidad
    típica en el rango de 2.7 a 2.9 g/cm3, aplasta
    las edificaciones de menor altura. Sin embargo, un edificio de
    altura suficiente que exceda el espesor del flujo de lava,
    podría en principio resistir el avance de éste. Tal
    fue el caso de la iglesia de San
    Juan Parangaricutiro, cuyas partes más altas están
    relativamente poco dañadas, aunque rodeadas por el flujo
    de lava.

    La razón de esto es que la presión
    dinámica que puede ejercer lateralmente un
    flujo de lava sobre un edificio de está dada por dv
    2 /2, donde d es la densidad de la
    lava del flujo y v su velocidad. Se
    bien la densidad de la
    lava puede ser considerable como se indica arriba, la velocidad de
    avance es por lo general tan baja, que la dependencia
    cuadrática con ella reduce grandemente el valor que
    pueda alcanzar esta presión.

    Así por ejemplo, la presión dinámica ejercida por el flujo de lava
    sobre las paredes de la iglesia de San
    Juan Parangaricutiro se estima que fué del órden de
    tan sólo 0.07 Nw/m2 , muy pequeña
    comparada con la presión ejercida por el peso .

    Estas consideraciones pueden ser importantes en el
    diseño
    y construcción de edificaciones en zonas
    volcánicas de energía
    nuclear o de otro tipo , e incluso cualquier otra estructura
    cuya resistencia sea
    crítica para la seguridad de la
    región circundante

    Estos efectos destructivos pueden atribuirse con mayor
    frecuencia a lavas del tipo aa o pahoehoe, que por su relativa
    menor viscosidad pueden
    viajar sobre terrenos con menor pendiente.

    Los flujos de lavas más viscosas, que
    generalmente se presentan como coladas de lava de bloques, aunque
    también pueden llegar a desplazarse como flujos continuos
    y avanzar sobre terrenos con pendientes fuertes. Estos se
    detienen cuando la pendiente del terreno es menor que
    aproximadamente el 15%. Sim embargo, los flujos de lava de
    bloques pueden fragmentarse y generar derrumbes o avalanchas de
    rocas incandescentes que al deshacerse pueden liberar cantidades
    considerables de su polvo piroclástico , como fue el caso
    de la actividad del Volcán de Fuego de Colima en Abril 16
    y 18 de 1991.

    B).- FLUJOS PIROCLASTICOS.

    El término " flujo piroclástico" se
    refiere en formas genérica a todo tipo de flujos
    compuestos por fragmentos incadescentes. Una mezcla de
    partículas sólidas o fundidas y gases a alta
    temperatura
    que pueden comportarse como líquido de gran movilidad y
    poder
    destructivo. A ciertos tipos de flujos piroclásticos se
    les denomina nuees ardentes (nubes ardientes ). Estos flujos,
    comúnmente se clasifican por la naturaleza de su
    origen y las características de los depósitos que
    se forman cuando el material volcánico flotante en los
    gases calientes se precipita al suelo. El aspecto
    de los flujos piroclásticos activos (flujos
    activo es aquél que se produce durante una
    erupción, y flujo, sin calificativo, sólo se
    refiere al depósito) es por demás
    impresionante.

    Es particularmente vívida la descripción
    que hace Plinio el Joven de la erupción del Vesubio en el
    año 79 D.C., mencionada anteriormente,

    "… Ominosa, detrás nuestro, nube de
    espeso humo se desparramaba sobre la tierra como
    una avalancha…".

    El poder
    destructivo de los flujos piroclásticos dependen
    fundamentalmente de sus volúmenes y de sus alcances . El
    primer factor está controlado por el tipo de
    erupción que los produce y el segundo principalmente por
    la topografía del terreno. En térmionos
    generales, se pueden distinguir tres tipos de flujos de acuerdo
    al tipo de erupción que los produce (Wiirms y McBirney,
    1979): Fujos relacionados con domos o con desmoronamientos de los
    frentes de lava ; flujos producidos directamente en
    cráteres de cumbre y flujos descargados desde
    fisuras.

    Entre los flujos piroclásticos relacionados con
    domos, se distinguen dos tipos que varían grandemente en
    su poder
    destructivo. Uno es el tipo Merapiano, en referencia al
    volcán Merapi de Java, que
    consiste en flujos o avalanchas de origen no explosivo,
    producidos por gravedad, a partir de domos de cumbre en
    expansión, que los contiene y generan avalanchas de
    material caliente que se deslizan sobre los flancos del
    volcán hasta cerca de sus bases. Algunas avalanchas
    Merapianas se pueden producir también desde los frentes de
    flujos de lava de bloques que descienden sobre los flancos del
    volcán. Estos flujos pueden ser disparados por movimientos
    de los domos, por temblores que sacuden las estructuras o
    por algún otro factor externo.

    Un ejemplo de este tipo de fllujos ha podido ser
    observado desde 1975 en el Volcán de Fuego de Colima,
    aunque no ha tenido grandes efectos destructivos, salvo algunos
    incendios en
    pequeñas zonas boscosas en la base del
    volcán

    En contraste, otro tipo de flujos piroclásticos
    sumamente destructivos relacionados con domos de cumbre, es el
    llamado tipo Peléeano (Nube Ardiente), referidos a la
    desvastadora erupción del Monte Pelée , en
    Martinica, pequeña isla de posesión francesa en el
    Caribe, el 8 de mayo de 1902, que asoló la ciudad capital de
    St.Pierre causando cerca de 29,000 víctimas.

    Generalmente, se producen durante las fases iniciales
    del crecimiento de domos, y sus depósitos están
    formados por ceniza , lapilli y bombas; todo
    proveniente de magma juvenil, rico en volátiles disueltos;
    aunque también pueden contener bloque líticos de
    material no juvenil del volcán, dependiendo esto de
    qué parte del domo sea emitido el flujo.

    En el caso de explosiones de ángulo bajo, en las
    que la presencia misma del domo dirige la fuerza de la
    explosión lateralmente, las componentes horizontales de la
    velocidad de
    los materiales sólidos del flujo pueden ser muy altas,
    estimándose hasta en 150 m/seg.

    Otra modalidad de flujos piroclásticos
    destructivos se da cuando éstos se originan en
    cráteres abiertos, que producen grandes columnas eruptivas
    que pueden penetrar la estratosfera, y sobre las cuales se
    discute en el capítulo de productos de
    caída libre.

    C).- LAHARES

    Los lahares son flujos que generalmente acompañan
    a una erupción volcánica; contienen fragmentos de
    roca volcánica, producto de la
    erosión de las pendientes de un volcán. Estos se
    mueven pendiente abajo y pueden incorporar suficiente agua, de tal
    manera que forman un flujo de lodo. Estos , pueden llevar
    escombros volcánicos fríos o calientes o ambos,
    dependiendo del origen del material fragmentario. Si en la mezcla
    agua-sedimiento del lahar hay un 40-80 % por peso
    de sedimiento entonces el flujo es turbulento, y si contiene
    más del 80 % por peso del sedimento, se comporta como un
    flujo de escombros. Cuando la proporción de fragmentos de
    roca se incrementa en un lahar (especialmente gravas y arcilla),
    entonces el flujo turbulento se convierte en laminar.

    Un lahar puede generarse de varias maneras:

    1. Por el busco drenaje de un lago cratérico,
      causado quizás por un erupción explosiva, o por
      el colapso de una pared del cráter.
    2. Por la fusión
      de la nieve o hielo, causada por la caída de suficiente
      material volcánico a alta temperatura.
    3. Por la entrada de un flujo
      piroclástico en un río y mezcla inmediata de
      éste con el
      agua.
    4. Por movimiento
      de un flujo de lava sobre la cubierta de nieve o hielo en la
      parte cimera y flancos de un volcán.
    5. Por avalanchas de escombros de roca
      saturada de agua originadas en el mismo
      volcán.
    6. Por la caída torrencial de
      lluvias sobre los depósitos de material fragmentario no
      consolidado.

    Como ejemplo de este tipo de flujo tenemos el gran
    lahar formando durante la erupción del Monte Santa Helena
    el 18 de mayo de 1980, con un deslizamiento masivo de escombros
    de roca, saturado de agua en un flanco de volcán. Este
    flujo llegó valle abajo hasta una distancia de 25 Km,
    aunque una removilización posterior hizo que éste
    se extendiera unos 70 Km más allá de su primera
    llegada. La distancia que puede alcanzar un lahar depende de su
    volumne, contenido de agua y la pendiente del volcán a
    partir de donde se genera.

    Los lahares, también pueden ser causados por la
    brusca liberación del agua almacenada en un glaciar sobre
    un volcán, y que puede deberse a una rápida
    fusión
    del hielo por condiciones meteorológicas o por una fuente
    de calor
    volcánico.

    La forma y pendiente de los valles también afecta
    la longitud de estos. Un valle angosto con alguna pendiente
    permitirá que un cierto volumne de lahar se pueda mover a
    gran distancia, mientras que un valle amplio y de poca pendiente
    dará lugar a que el mismo se disperse lentamente y se
    detenga dentro de una distancia más corta.

    Las velocidades de estos flujos están
    determinadas por las pendientes. Por la forma de los cauces. Por
    la relación sólidos-agua y de alguna manera por el
    volumen. Las
    velocidades más altas reportadas son aquellas alcanzadas
    sobe las pendientes de los volcanes. En el Monte Santa Helena por
    ejemplo, el lahar causado por la erupción del 18 de mayo
    de 1980 alcanzó, en sus flancos, una velocidad de
    más de 165 Km/hr; sin embargo, en las partes bajas del
    mismo, la velocidad promedio sobre distanciasde varias decenas de
    Km fue de menos de 25 Km/hr.

    Los lahares pueden dañar poblados, agricultura y
    todo tipo de estructura
    sobre los valles, sepultando carreteras, destruyendo puentes y
    casas e incluso bloqueando rutas de evacuación.
    También forman represas y lagos que al sobrecargarse, se
    rompen generando un peligro adicional.

    Es bien conocido el triste caso de la actividad del
    Nevado El Ruíz, en Colombia, el 13
    de noviembre de 1985 , en el que una serie de erupciones
    relativamente menores dieron origen a la peor catástrofe
    conocida en el territorio de Colombia. Las
    cenizas expulsadas cayeroon durante varias horas sobre el glaciar
    y la nieve de la cumbre, fundiéndolos y formando un lahar
    que, desplazándose a una velocidad media estimada en 12
    m/s, arrasó la población de Armero, a 55 Km de distancia,
    causando cerca de 25 000 víctimas.

    Una manera de limitar los fectos de estos lahares, es
    construir diques y otras estructuras
    para controlar los cursos de sus
    flujos, de tal manera que puedan encauzarse zonas planas sin
    causar daño, o bien estructuras
    que disminuyan su energía "filtrando" las rocas más
    grandes que arrastran los lahares
    (ingeniería "Sabo",muy desarrollada en
    Japón).

    D.- CENIZA DE CAÍDA LIBRE

    La ceniza volcánica que se deposita, cayendo
    lentamente desde alturas considerables, consiste de fragmentos
    piroclásticos muy pequeños de material juvenil;
    estos es, el producto de la
    fragmentación extrema de lava fresca. Se denomina de
    caída libre y generalmente tiene un diámetro entre
    1/16 mm y 2 mm. La ceniza fina es aquella que tiene un
    diámetro menor d 1/16 mm. En ocasiones, cuando el magma
    contiene numerosos cristales, los sólidos se separan del
    líquido para formar ceniza cristalizada.

    Estos depósitos, comúnmente son conocidos
    como capas de ceniza, cuando se consolidan son llamadas tobas.
    Estas cenizas frescas, frecuentemente contienn fragmentos de
    tamaño grande, por lo que pueden llamarse ceniza-lapilli o
    toba-lapilli en caso de contener moderado o abundante lapilli. Si
    contienen bloques de roca, entonces será toba-brecha; y
    será toba aglomerado si contiene bombas
    volcánicas.

    Durante una explosión, cerca de la boca del
    volcán se acumulan los fragmentos de caída libre en
    forma de capas y cada una de ellas indicará una
    explosión separada; sin embargo, sólo la ceniza
    más fina es arrastrada por el viento a grandes distancias
    no pudiendo distinguirse, en este último caso , los
    depósitos de explosiones individuales. Aquí, las
    capas de ceniza tienden a formar un manto continuo sobre la
    topografía. Las capas de lapilli y ceniza
    generalmente aparecen bien clasificadas, lo que les permite
    mostrar una gradación en tamaño tanto vertical como
    lateralmente. Los fragmenteos más grandes ocupan la base
    de una capa ya que caen más rápido que los
    pequeños, y por la misma razón los más
    grandes tambien caen más cerca de la boca. Los
    pequeños tienden a caer más lejos, arrastrados por
    el viento.

    Ocasionalmente, las capas de ceniza muestran un
    incremento en el tamaño de grano hacia arriba, lo que se
    interpreta como un incremento persistente de la fuerza
    explosiva durante el desarrollo de
    un erupción .

    Una erupción explosiva violenta puede inyectar
    ceniza fina en los niveles superiores de la atmósfera y en la
    estratosfera, con lo que ésta viajará grandes
    distancias en el planeta, como ocurrió con la
    erupción del volcán Krakatoa en 1883; la del
    Chichonal en 1982 y la del monte Pinatubo en 1991. Estos
    últimos ejemplos han causado cambios atmosfericos y
    climáticos, ya que las partículas de ceniza han
    dado lugar a la formación de aerosoles por la
    precipitación de sulfatos sobre los núcleos de
    condensación, además de reducir la cantidad de
    rayos solares que inciden sobre la superficie
    terrestre.

    La velocidad de movimiento de
    la ceniza depende de la velocidad del viento, por ejemplo la
    erupción del Katmai, Alaska en 1941, que esparció
    ceniza en un área de unos 115 000 Km2
    ,llegó a acumularse en espesores de hasta 30 cm a 160 Km
    de distancia de la boca eruptiva.

    La capas de ceniza han sido útiles en la
    correlación cronológica de la actividad
    volcánica de un edificio en particular, dando información, tanto de su evolución como de su grado de explosividad
    y peligrosidad.

    En muchas ocasiones las capas son muy semejantes, lo que
    hace difícil o imposible diferenciarlas, aunque en estos
    casos la ceniza se reconoce primordialmente por su
    composición e índice refractivo de los fragmentos
    vidriados, por la naturaleza y
    abundancia de cristales; además de otras
    caracteristícas , tales como espesor, color y
    posición estratigráfica.

    Otros aspectos interesantes de la ceniza de caída
    libre es el cambio de su
    composición en relación con la distancia recorrida
    desde el punto de erupción , ya que cuando es eyectada,
    ésta consiste en una mezcla de cristales son más
    densos que el vidrio, tienden a
    caer más rápido que aquél. Por tanto, los
    cristales son más abundantes en los depósitos de
    ceniza cercanos a la boca eruptiva y tienden a disminuir en
    cantidades en la medida en que se incrementa la distancia desde
    ella.

    El daño principal que causa la ceniza ocurre
    cuando se acumula en los techos de las construcciones, provocando
    su colapso, situación que se puede evitar limpiando a
    intervalos la ceniza acumulada sobre los mismos. La
    inhalación de ceniza tambien es peligrosa, por lo que se
    recomienda usar máscara contra polvo o al menos un simple
    pedazo de tela para cubrir la nariz y la boca. Donde haya equipos
    mecánicos trabajando, se recomienda usar filtros adecuados
    para evitar para evitar que el polvo penetre y les cause corrosión y rápido
    desgaste.

    De ser posible, también se deben trasladar los
    animales y
    ganado doméstico a un lugar seguro, pues de
    lo contrario pueden morir debido al polvo y la ceniza o al agua y
    vegetales contaminados. La ceniza también reduce la
    visibilidad, por lo que una evacuación durante una lluvia
    de ella es difícil o hasta imposible y en estos casos se
    ha llegado a recomendar a la gente que no salga de sus casas
    hasta que restaure la visibilidad y que sólo salga
    brevemente para limpiar los techos de sus construcciones, siempre
    que la zona en cuestión no se encuentre dentro del alcance
    de flujos piroclásticos o lahares.

    En áreas donde ha caído suficiente
    ceniza, acumulación provoca la defoliación y
    caída de ramas de árboles, caída de techos,
    irritación de las vías respiratorias en personas y
    animales,
    contaminación de suministros de agua,
    taponamiento de drenajes y adición de elementos
    químicos menores al suelo, que pueden
    efectuarlo (según su composición , positiva o
    negativamente) y en secuencia a los alimentos que
    produzca.

    Aunado a esto, si llueve en abundancia, se
    generán flujos de lodo que son aún más
    peligrosos, ya que se crean a lo largo de corientes que pueden
    destruir instalaciones hidroeléctricas carreteras y
    poblaciones asentadas en las riberas de los
    ríos.

    En el caso del volcán Chichonal, la
    caída de ceniza produjo daños a cultivos ,
    interrupción total de comunicaciones
    aéreas y parcial en las terrestres en los estados de
    Chiapas, Tabasco, Campeche y parte de Oaxaca, Veracruz y Puebla,
    principalmente.

    TEMBLORES.

    Qué son y cómo son los
    TEMBLORES.

    LA TIERRA.

    El planeta donde vivimos está formado por varias
    capas de roca y otros materiales muy duros; el centro del planeta
    se encuentra a muy altas temperaturas. La última de estas
    capas es lo que llamamos corteza terrestre: en ella se encuentran
    las montañas, lagos, valles, cañadas, es decir,
    donde vivimos.

    LA CORTEZA TERRESTRE.

    La corteza terrestre es la más delgada de las
    capas del planeta, sin embargo, tiene varios kilómetros de
    grueso y está formada a su vez por varias capas de
    tierra y roca
    llamadas placas. Estas placas llegan a chocar entre sí
    debido a la presión interna del planeta; cuando esto
    ocurre, los que vivimos en la corteza terrestre sentimos un
    temblor de tierra.

    ¿QUE ES UN
    TEMBLOR?

    Es un fenómeno natural que se produce en la
    corteza terrestre, se manifiesta con movimientos que pueden ser
    leves o muy bruscos, y que se mueven en varias
    direcciones.

    EL FOCO O EPICENTRO DE UN
    TEMBLOR.

    Es el lugar que queda exactamente arriba del sitio donde
    se inicia un temblor; a partir de ese lugar se producen las
    vibraciones o los movimientos. Mientras más cerca se
    esté del foco o lugar de inicio, más fuerte se
    sentirá el temblor y, en consecuencia, más
    daños podemos sufrir.

    QUE OTRAS CAUSAS PRODUCEN
    TEMBLORES.

    En el interior de la corteza terrestre hay cavernas
    naturales que llegan a derrumbarse, y el reacomodo del suelo produce
    movimientos que en la superficie se registran como temblores.
    Mientras más grande sea la caverna que se derrumba,
    más fuerte será el temblor que se sienta en la
    superficie.

    Otra causa es cuando nace un volcán, o cuando uno
    que ya existía entra de pronto en actividad; en ese caso
    también se producen temblores que generalmente no alcanzan
    grandes distancias, pero que pueden ser muy fuertes en sus
    cercanías.

    QUE PUEDE SUCEDER ANTES Y DESPUES DE
    UN TEMBLOR.

    Antes de un temblor fuerte pueden presentarse otros de
    menor intensidad; a estos temblores pequeños se les llama
    PREMONITORES. Generalmente se producen temblores pequeños
    después de uno muy fuerte; a veces son pocos temblores,
    otras veces no; lo cierto es que los temblores cesarán
    hasta que la corteza terrestre vuelva a encontrar su equilibrio.

    TEMBLORES FUERTES Y TEMBLORES
    LEVES.

    La profundidad a la que se encuentran las placas cuando
    chocan entre sí, determina la intensidad de un temblor.
    Entre más profundas estén las placas, más
    leve se siente el temblor. En cambio las
    placas superficiales, que están a menos de 60
    kilómetros de profundidad, cuando chocan provocan
    temblores intensos como los que destruyeron hace cinco
    años ciudades de Guatemala y
    Nicaragua.

    ACTIVIDAD SÍSMICA EN
    VOLCANES

    Uno de los própositos fundamentales para el
    estudio de la sismologia 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 herremientas
    más útiles en el
    conocimiento del fenómeno volcánico y
    determinante , en consecuencia , para la protección de las
    poblaciones crcanas .

    CARACTERISTICAS DE LOS DIFERENTES
    TIPOS DE SISMOS

    Los sismos pueden
    agruparse, tomando en cuenta su origen, tectónicos,
    volcánicos y de colapso. Estos últimos son
    producidos principalmente por el derrumbamiento de techos de
    cavernas o minas y sólo son percibidos en áreas
    reducidas.

    Los sismos llamados
    tectónicos son aquellos producidos por rupturas de grandes
    dimensiones en la zona de contacto entre placas tectónicas
    (sismos interplaca
    ) o bien en zonas internas de éstas (sismos
    intraplaca). Como ejemplo de sismos interplaca
    pueden citarse los eventos de julio
    1957 (Mag 7.7) y el de septiembre de 1985 (Mag 8.1). En México,
    estos sismos comúnmente tienen sus epicentros en la costa
    occidental entre Jalisco y Chiapas, con profundiades
    típicas entre 15 y 20 Km.

    En menor número con respecto de los anteriores,
    aunque también alcanzan grandes magnitudes, ocurren sismos
    intraplaca, como el de enero de 1931 (M8), con epicentro en la
    región sur del estado de
    Oaxaca. Las profundidades de estos sismos puede variar entre unos
    cuantos kilómetros hasta 70 u 80, en el caso de nuestro
    país.

    Por otra parte, como resultado del movimiento de
    fluidos y gases así como de la generación de
    fracturas para permitirlo o bien del colapso de cavidades
    ocasionadas por salidas de magma, se originan los sismos
    volcánicos. En las etapas previas a episodios de actividad
    volcánica mayor, estos eventos se
    presentan en número reducidos (algunos sismos por
    día o por mes). Sin embargo, poco antes y sobre todo
    durante una erupción la actividad sísmica aumenta
    hasta presentar decenas o cientos de sismos en unas
    horas.

    Los sismos volcánicos , según indican las
    estádisticas mundiales, muy pocas veces han rebasadolos 6
    grados en la escala de
    magnitud. Por tanto, la probabilidad de
    que un volcán pueda llegar a ocasionar daños por la
    actividad sísmica asociada a al erupción del
    Chichón, localizado en el estado de
    Chiapas, se mantuvieron básicamente en el rango de 1.5 a
    2.4. Por su parte , la magnitud promedio de sismos en el
    Popocatépetl se ha mantenido en 2.4 a partir de diciembre
    de 1994. La magnitud máxima alcanzada hasta ahora es de
    3.5.

    SIGNIFICADO DE LAS SEÑALES
    SISMICAS DE UN VOLCAN

    De manera específica, se han establecido cuatro
    categorías de sismos volcánicos, usadas a escala
    mundial:

    • Los llamados tipo "A"
      , con apariencia similar a los
      tectónicos, normalmente se presentan a profundidades
      hasta de 20 Km y con carácter impulsivo en sus fases
      iniciales. La localización hipocentral de estos eventos
      señala su agrupamiento en un volumen
      definido y de manera numerosa. Se considera que se deben a
      fracturamientos de materiales corticales.
    • los tipos "B" de poca profundidad y que
      muestran un aumento gradual de sus amplitudes con el tiempo,
      están constituidos en buena proporción por
      ondas
      superficiales. Muy probablemente, la resonancia debida a
      presiones transitorias en un conducto o una fractura saturada
      con fluidos es la fuente de este tipo de eventos.
    • tremores armónicos,
      vibración de cáracter continuo que puede
      prolongarse por varias horas con amplitudes regulares y que
      muestran un contenido de frecuencia más o menos estable.
      Su origen aún no ésta completamente explicado,
      aunque se piensa que deben a la oscilación continua de
      elementos del aparato volcánico, o al desplazamiento de
      magma.
    • sismos volcánicos explosivos,
      son aquellos que llegan a presentarse durante erupciones
      explosivas, tienen magnitudes generalmente pequeñas y
      pueden ser sentidos a corta distancia del volcán. Estos
      eventos no
      representan en sí riesgo para las
      construcciones por la vibración que produce en el suelo,
      ya que la mayor parte de la energía de la
      explosión se disipa en el aire, pudiendo
      arrojar fragmentos de diversos tamaños a distancias
      considerables.

    En el caso del Popocatépetl, se han presentado
    los tres primeros tipos de eventos, además de aquellos que
    han sido denominadas exhalaciones, que tiene un crecimiento
    gradual hasta alcanzar amplitudes de consideración,
    asociados particularmente a la emisión de
    cenizas.

    Para el análisis de los sismos volcánicos se
    debe tener presente que existen diferencias importantes, respecto
    de los sismos tectónicos, en las características de las fuentes, las
    trayectorias que siguen las ondas y la
    disposición de las estaciones para su registro.

    Los mecanismos de la fuente presentan mayores
    complejidades en el caso de sismos volcánicos, debido
    principalmente a que implican la dinámica adicional de gases , fluidos y
    sólidos en la generación de vibraciones. Por otra
    parte, la estructura de un volcán, a través de la
    cual se trasmiten las señales sísmicas, es
    sumamente compleja, con numerosas interfaces irregulares, etc. de
    este modo, la señal sísmica original se somete a un
    gran número de su trayectoria de viaje, antes de ser
    registrada por un sismógrafo.

    En consecuencia, lo que se observa en un registro
    sísmico o sismograma, son los efectos mezclados de la
    fuente, la trayectoria de propagación y la características geológicas del sitio
    donde se registró el movimiento.
    Por esto, los sismogramas tienen ordinariamente formas con
    algunas diferencias en su contenido de frecuencias, sus
    amplitudes y su duración, función de la
    ubicación de la estación que haya detectado el
    evento.

    Usualmente, los volcanes activos cuantan
    con varias estaciones de registro
    instaladas sobre y alrededor del cono. Esto permite, entre otras
    cosas, tener conocimiento
    claro de la variación de las profundidades de los sismos,
    aspectos de suma importancia en la estimación de
    probabilidades de una erupción mayor.

    ESTUDIOS DE LOS SISMOS
    VOLCÁNICOS EN LA ANTIGüEDAD

    En la epoca de la antigüedad Roma ,
    Séneca identificó el esquema básico de
    origen de los volcanes, explicando que éstos son sitios
    por donde sale material fundido del interior de la Tierra,
    contrarrestando la idea de Platón ,
    quien sostenía la existencia de ríos de fuego
    subterráneos, y aquella de Aristótles quien
    explicaba que en el interior de la tierra
    había aire comprimido
    que llegaba a incendiar el azufre ahi contenido, dando origen a
    un volcán .

    En el año 79 tuvo lugar la
    erupción del Vesurbio, que causó la
    destrucción de Pompeya y Herculano, ciudades del imperio Romano,
    considerada como una de las más importantes en toda la
    historia. Plinio
    el Viejo, hombre
    interesado en las rocas, los minerales y los
    fósiles, murío cuando presenciaba la
    erupción . Sin embargo, su sobrino conocido como Plinio el
    Joven, escribió varias cartas en las que
    describió las valiosas observaciones de su tío
    acerca de la actividad sismica y volcánica.

    Aunque en el siglo XVI ya se había
    identificado la sismicidad volcánica como precursora de la
    actividad sísmica del Monte Vesubio. Él
    construyó para tal fin un sismógrafo
    electromagnético, basado en tubos horizontales
    parcialmente llenos de mercurio, que permitía obtener un
    registro en
    papel; de ese
    modo era posible estimar la dirección principal del movimiento
    así como su duración y amplitud relativa. Este
    instrumento, que se considera uno de los pasos más
    importante para la construcción de los sismógrafos
    modernos, fue usado años después en japón
    con propósitos similares.

    Sería posible agregar numerosas
    descripciones de fenómenos volcánicos ocurridos en
    todo el mundo y lo que el hombre ha
    hecho para entenderlos y tratar de contrarrestar sus efectos. Por
    una parte, los volcanes representan perjuicios, por otra,
    beneficios, por ejemplo a través de la
    fertilización de los suelos con la
    ceniza que estos arrojan.

    Actualmente, se muestra como una
    necesidad clara el hecho de aprovechar todas las experiencias de
    pasado, continuar y ampliar la investigación científica de los
    fenómenos naturales en general, para así poder adecuar
    nuestras formas de vida y la utilización de los espacios
    con miras a una verdadera convivencia con la naturaleza.

    Trabajo realizado por:

    Antonio Diaz Santos

    ad170775[arroba]df1.telmex.net.mx

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