Volcán (del lat. Vulcanus ) - una formación geológica efusiva que tiene una salida (ventilación, cráter , caldera ) o grietas, de las cuales la lava caliente y los gases volcánicos salen a la superficie desde las entrañas del planeta, o han venido antes. Altiplanicie compuesta de rocas efusivas [1] .
Los volcanes ocurren en la corteza terrestre y otros planetas , donde el magma sale a la superficie, liberando varios productos volcánicos que forman colinas y montañas .
La palabra "volcán" proviene del nombre del antiguo dios romano del fuego : Vulcano ( lat. Vulcanus o lat. Volcanus [2] ). Su taller estaba en la isla de Vulcano (Italia).
La vulcanología es la ciencia que estudia los volcanes. Un vulcanólogo es un científico que estudia los volcanes.
Conceptos derivados:
El vulcanismo más intenso se manifiesta en los siguientes escenarios geológicos:
Los volcanes en la Tierra se dividen en dos tipos:
Hay alrededor de 900 volcanes activos en la tierra (ver la lista de los volcanes más grandes a continuación), en los mares y océanos se especifica su número.
El período de una erupción volcánica puede durar desde varios días hasta varios millones de años.
Los astrofísicos , en un aspecto histórico, creen que la actividad volcánica, provocada, a su vez, por la influencia de las mareas de otros cuerpos celestes, puede contribuir al surgimiento de la vida . En particular, fueron los volcanes los que contribuyeron a la formación de la atmósfera terrestre y la hidrosfera , liberando una cantidad significativa de dióxido de carbono y vapor de agua . Así, por ejemplo, en 1963, como consecuencia de la erupción de un volcán submarino , apareció frente al sur de Islandia la isla de Surtsey , que actualmente es un sitio de investigación científica para observar el origen de la vida.
Los científicos también notan que un vulcanismo demasiado activo, como en la luna Io de Júpiter , puede hacer que la superficie del planeta sea inhabitable. Al mismo tiempo, muy poca actividad tectónica conduce a la desaparición del dióxido de carbono y la esterilización del planeta. "Estos dos casos representan límites de habitabilidad potencial para los planetas y existen junto con los parámetros de zona de vida tradicionales para sistemas estelares de secuencia principal de baja masa " [3] .
En general, los volcanes se dividen en lineales y centrales , sin embargo, esta división es condicional, ya que la mayoría de los volcanes están confinados a perturbaciones tectónicas lineales ( fallas ) en la corteza terrestre .
Las formas de los volcanes del tipo central dependen de la composición y viscosidad del magma. Los magmas basálticos calientes y fácilmente móviles crean volcanes de escudo vastos y planos ( Mauna Loa , Mauna Kea , Kilauea ). Si el volcán hace erupción periódicamente, ya sea lava o material piroclástico , surge una estructura en capas en forma de cono, un estratovolcán. Las laderas de un volcán de este tipo suelen estar cubiertas de profundos barrancos radiales : barrancos. Los volcanes del tipo central pueden ser puramente de lava, o formados solo por productos volcánicos - escorias volcánicas, tobas , etc. formaciones, o ser mixtos - estratovolcanes.
También hay volcanes monogénicos y poligénicos . El primero surgió como resultado de una sola erupción, el segundo, múltiples erupciones. Viscoso, de composición ácida, magma de baja temperatura, que sale por la ventilación, forma cúpulas extrusivas ( aguja de Montagne-Pele , 1902 ).
Los accidentes geográficos negativos asociados con los volcanes del tipo central están representados por calderas : grandes fallas redondeadas, de varios kilómetros de diámetro. Además de las calderas, también hay grandes formas negativas asociadas con una deflexión bajo la influencia del peso del material volcánico erupcionado y un déficit de presión en profundidad que surgió durante la descarga de la cámara de magma. Tales estructuras se llaman depresiones volcanotectónicas . Las depresiones volcánico-tectónicas están muy extendidas y a menudo acompañan la formación de gruesos estratos de ignimbritas , rocas volcánicas de composición ácida con diferente génesis . Son de lava o formados por tobas cocidas o soldadas. Se caracterizan por segregaciones lenticulares de vidrio volcánico, piedra pómez, lava, llamadas fiamme , y una estructura de toba o tof de la masa del suelo . Como regla general, grandes volúmenes de ignimbritas están asociados con cámaras de magma poco profundas formadas debido a la fusión y reemplazo de las rocas huésped.
La forma de un volcán depende de la composición de la lava que hace erupción; Se suelen considerar cinco tipos de volcanes [4] :
Volcanes Chirip (izquierda) y Bogdan Khmelnitsky (derecha). Isla Iturup .
Volcán Baransky. Isla Iturup.
Vesubio y las ruinas de Pompeya (Puerta del Mar).
Volcán Tyatya. Isla Kunashir .
Vesubio de Ercolano .
Las erupciones volcánicas son emergencias geológicas que a menudo conducen a desastres naturales . El proceso de erupción puede durar desde varias horas hasta muchos años.
Se entiende por erupción el proceso de salida desde las profundidades a la superficie de una cantidad significativa de productos volcánicos incandescentes y calientes en estado gaseoso, líquido y sólido. Durante las erupciones, se forman estructuras volcánicas, una forma característica de elevación, confinada a canales y grietas, a través de las cuales los productos de la erupción salen a la superficie desde las cámaras de magma. Por lo general, tienen la forma de un cono con un hueco: un cráter en la parte superior. En caso de hundimiento y colapso, se forma una caldera : una gran cuenca en forma de circo con paredes empinadas y un fondo relativamente plano [6] .
La evaluación generalmente aceptada de la fuerza de la erupción, o su explosividad, sin tener en cuenta las características individuales del volcán, se realiza en la escala del Índice de Explosividad Volcánica (VEI) . Fue propuesto en 1982 por los científicos estadounidenses K. Newhall (CA Newhall) y S. Self (S. Self), lo que permitió dar una evaluación general de la erupción en términos de impacto en la atmósfera terrestre. Un indicador de la fuerza de una erupción volcánica, independientemente de su volumen y ubicación, en la escala VEI es el volumen de los productos erupcionados - tefra y la altura de la columna de cenizas - una columna eruptiva [6] .
Entre las diversas clasificaciones, se destacan los tipos generales de erupciones:
Según los vulcanólogos, anualmente se traen a la superficie de la Tierra alrededor de gramos de magma, ceniza volcánica, gases y vapores diversos. Asumiendo que el vulcanismo de la Tierra a lo largo de toda su historia geológica tuvo la misma intensidad, luego en 5 mil millones de años fueron llevados a su superficie unos gramos de materiales volcánicos con una densidad de unos 34 kilómetros. Así, la corteza terrestre moderna es el resultado de un procesamiento a largo plazo de la sustancia del manto superior por meteorización, reprecipitación y oxidación de las rocas por la atmósfera y la hidrosfera de la Tierra, así como la transformación de las rocas por la actividad vital de los organismos [7] .
Después de las erupciones, cuando la actividad del volcán cesa para siempre o se "adormece" durante miles de años, los procesos asociados con el enfriamiento de la cámara de magma y los llamados procesos posvolcánicos persisten en el volcán mismo y sus alrededores . Éstos incluyen:
Durante las erupciones, a veces se produce el colapso de una estructura volcánica con la formación de una caldera , una gran depresión con un diámetro de hasta 16 km y una profundidad de hasta 1000 m . Cuando el magma asciende , la presión externa se debilita, los gases y los productos líquidos asociados salen a la superficie y un volcán entra en erupción. Si no se lleva magma a la superficie, sino rocas antiguas y el vapor de agua formado durante el calentamiento de las aguas subterráneas predomina entre los gases, entonces tal erupción se llama freática .
La lava que ha subido a la superficie de la tierra no siempre sale a esta superficie. Solo levanta capas de rocas sedimentarias y se solidifica en forma de un cuerpo compacto ( lacolito ), formando un peculiar sistema de montañas bajas. En Alemania, tales sistemas incluyen las regiones de Rhön y Eifel . Sobre este último, se observa otro fenómeno posvolcánico en forma de lagos que llenan los cráteres de antiguos volcanes que no lograron formar un cono volcánico característico (los llamados maars ).
Los géiseres se encuentran en áreas con actividad volcánica, donde las rocas calientes se encuentran cerca de la superficie de la tierra. En tales lugares, el agua subterránea se calienta hasta el punto de ebullición, y periódicamente se arroja al aire una fuente de agua caliente y vapor. En Nueva Zelanda e Islandia, la energía de los géiseres y las aguas termales se utiliza para generar electricidad. Uno de los géiseres más famosos del mundo es el Old Faithful Geyser en el Parque Nacional de Yellowstone (EE. UU.), que dispara un chorro de agua y vapor cada 70 minutos hasta una altura de 45 m .
Los volcanes de lodo son pequeños volcanes a través de los cuales no sale magma a la superficie, sino lodo líquido y gases de la corteza terrestre. Los volcanes de lodo son mucho más pequeños que los volcanes ordinarios. El lodo suele salir frío a la superficie, pero los gases que erupcionan los volcanes de lodo a menudo contienen metano y pueden encenderse durante la erupción, creando una imagen similar a la erupción en miniatura de un volcán ordinario.
En Rusia, los volcanes de lodo son comunes en la península de Taman ; también se encuentran en la península de Crimea , en Siberia , cerca del Mar Caspio , en Baikal y en Kamchatka . En el territorio de Eurasia , los volcanes de lodo se encuentran a menudo en Azerbaiyán , Georgia , Islandia , Turkmenistán e Indonesia .
Uno de los problemas no resueltos de manifestación de la actividad volcánica es la determinación de la fuente de calor necesaria para la fusión local de la capa basáltica o manto. Tal fusión debe ser muy localizada, ya que el paso de las ondas sísmicas muestra que la corteza y el manto superior suelen estar en estado sólido. Además, la energía térmica debe ser suficiente para fundir grandes volúmenes de material sólido. Por ejemplo, en los EE . UU. en la cuenca del río Columbia ( estados de Washington y Oregón ), el volumen de basaltos supera los 820 mil km³; Los mismos grandes estratos de basaltos se encuentran en Argentina ( Patagonia ), India ( Decan Plateau ) y Sudáfrica ( Great Karoo Upland ). Actualmente hay tres hipótesis . Algunos geólogos creen que el derretimiento se debe a las altas concentraciones locales de elementos radiactivos, pero tales concentraciones en la naturaleza parecen poco probables; otros sugieren que las perturbaciones tectónicas en forma de cambios y fallas van acompañadas de la liberación de energía térmica. Hay otro punto de vista, según el cual el manto superior se encuentra en un estado sólido en condiciones de altas presiones, y cuando la presión cae debido al agrietamiento, se produce la llamada transición de fase: las rocas sólidas del manto rocoso se derriten y lava líquida sale de las grietas hacia la superficie de la Tierra.
Los volcanes existen no solo en la Tierra , sino también en otros planetas y sus satélites. La primera montaña más alta del sistema solar es el volcán marciano Olimpo de 21,2 km de altura .
La luna Io de Júpiter tiene la mayor actividad volcánica del sistema solar . La longitud de los penachos de materia erupcionados por los volcanes de Io alcanza una altura de 330 km y un radio de 700 km ( Tvashtar Patera ), flujos de lava - 330 km de largo ( volcanes Amirani y Masubi ).
En algunos satélites de los planetas ( Enceladus y Triton ), a bajas temperaturas, el "magma" erupcionado no consiste en rocas fundidas, sino en agua y sustancias ligeras. Este tipo de erupciones no se pueden atribuir al vulcanismo ordinario, por lo que este fenómeno se denomina criovulcanismo .
Los científicos han observado erupciones en 560 volcanes [8] . Los últimos más grandes de ellos se presentan en la lista:
Las áreas más grandes de actividad volcánica son América del Sur , América Central , Java , Melanesia , las Islas Japonesas , las Islas Kuriles , Kamchatka , la parte noroeste de los EE . UU ., Alaska , las Islas Hawai , las Islas Aleutianas , Islandia , etc.
El nombre del volcán | Ubicación | altura _ | Región |
---|---|---|---|
Ojos del Salado | Andes chilenos | 6887 | Sudamerica |
Llullaillaco | Andes chilenos | 6723 | Sudamerica |
San Pedro | Andes centrales | 6159 | Sudamerica |
Cotopaxi | Andes ecuatoriales | 5911 | Sudamerica |
kilimanjaro | Meseta masai | 5895 | África |
brumoso | Andes centrales (sur de Perú ) | 5821 | Sudamerica |
Orizaba | altiplano mexicano | 5700 | América del Norte y Central |
Elbrús | Gran Cáucaso | 5642 | Europa [12] |
popocatepetl | altiplano mexicano | 5455 | América del Norte y Central |
Sangay | Andes ecuatoriales | 5230 | Sudamerica |
Tolima | Andes noroccidentales | 5215 | Sudamerica |
Kliuchevskaya Sopka | península de Kamchatka | 4850 | Asia |
más lluvioso | Cordillera | 4392 | América del Norte y Central |
Tahumulco | Centroamérica | 4217 | América del Norte y Central |
mauna loa | sobre. Hawai | 4169 | Oceanía |
Camerún | Macizo Camerún | 4100 | África |
Erciyes | Meseta de Anatolia | 3916 | Asia |
Kerinci | sobre. Sumatra | 3805 | Asia |
Tinieblas Eternas | sobre. ross | 3794 | Antártida |
fujiyama | sobre. Honshu | 3776 | Asia |
Teide | Islas Canarias | 3718 | África |
Siete | sobre. Java | 3676 | Asia |
Ichinskaya Sopka | península de Kamchatka | 3621 | Asia |
Kronotskaya Sopka | península de Kamchatka | 3528 | Asia |
Koryakskaya Sopka | península de Kamchatka | 3456 | Asia |
Etna | sobre. Sicilia | 3340 | Europa |
Shiveluch | península de Kamchatka | 3283 | Asia |
Pico Lassen | Cordillera | 3187 | América del Norte y Central |
liaima | Andes del Sur | 3060 | Sudamerica |
apo | sobre. Mindanao | 2954 | Asia |
Ruapehu | Nueva Zelanda | 2796 | Australia Oceanía |
paektusan | Península Koreana | 2750 | Asia |
Avachinskaya Sopka | península de Kamchatka | 2741 | Asia |
Aláid | Islas Kuriles | 2339 | Asia |
Katmai | Península de Alaska | 2047 | América del Norte y Central |
tiatya | Islas Kuriles | 1819 | Asia |
Haleakalá | sobre. Maui | 1750 | Oceanía |
Hekla | sobre. Islandia | 1491 | Europa |
Montaña Pelé | sobre. Martinica | 1397 | América del Norte y Central |
Vesubio | Península de los Apeninos | 1277 | Europa |
Kilauea | sobre. Hawai | 1247 | Oceanía |
Stromboli | Islas Eolias | 926 | Europa |
Krakatoa | estrecho de sonda | 813 | Asia |
Tal | Filipinas | 311 | El sudeste de Asia |
La lista de las mayores erupciones en la historia de la Tierra se actualiza constantemente a medida que se estudia el tema [13] .
Los gases fumarólicos y el magma volcánico contienen grandes cantidades de renio , indio , bismuto y otros elementos raros. Hay proyectos para utilizar gases fumarólicos y magma volcánico para extraer de ellos elementos raros [14] [15] [16] [17] .
El llamado hormigón romano (opus caementicium) está hecho de productos volcánicos, famoso por su durabilidad [18] [19] .
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