Volcanes

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)

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

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.
1. Por la fusión
   de la nieve o hielo, causada por la caída de suficiente
   material volcánico a alta temperatura.
1. Por la entrada de un flujo
   piroclástico en un río y mezcla inmediata de
   éste con el
   agua.
1. Por movimiento
   de un flujo de lava sobre la cubierta de nieve o hielo en la
   parte cimera y flancos de un volcán.
1. Por avalanchas de escombros de roca
   saturada de agua originadas en el mismo
   volcán.
1. 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

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