Las rocas ígneas extrusivas (volcánicas)

Las rocas ígneas extrusivas
(volcánicas)
Los volcanes y sus productos
¿Qué es un volcán?
Percepción: lindos volcanes cónicos que hacen erupción
periódicamente en forma violenta. Volcán Osorno? ¿Son todos
los volcanes así?
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Los volcanes son de formas muy distintas aunque todos parten
como un hoyo en la tierra
ROCAS VOLCANICAS
No todas las erupciones son cataclísmicas, algunas son muy quietas.
La naturaleza de una erupción depende de:
• 1º composición del magma: contenido de SiO2, basaltos = 50%,
riolitas=>70%; viscosidad f(SiO2), molecular, cadenas de
tetraedros
• 2º Tº (> Tº + fluidez)
• 3º cantidad de gases disueltos --> afectan la movilidad del
magma o viscosidad (> viscosidad, + resistente a fluir), gas
disuelto, > gas ===> + fluidez, pero lo más importante del gas es
que provee la fuerza para propulsar la roca fundida por el
conducto volcánico.
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ALGUNAS TEMPERATURAS MEDIDAS EN MAGMAS EN ERUPCION
VOLCAN
COMPOSICION
TEMPERATURA
(ºC)
FUENTE
Kilauea, Hawaii
basalto toleítico
1050-1190
MacDonald (1972)
Monte Etna
hawaiita
1050-1125
Archambault and Tanguy
(1976)
Paricutin
andesita basáltica
943-1057
Bullard (1947)
Lonquimay (19881990)
andesita intermedia (5859% SiO2)
1040 ± 10
Moreno y Gardeweg (1989)
Láscar (1984-)
andesita con mezcla de
magmas (58-69% SiO2)
940
Oppenheimer et al (1993)
Santa María
1940
dacita
725
MacDonald (1972)
Monte Santa Helena
1980
dacita
850
Friedman et al (1981)
Modificado de Cas y Wright (1987)
RESUMEN DE ESTIMACIONES DE TEMPERATURAS TÍPICAS DE ERUPCIONES
TIPO LITOLOGICO
TEMPERATURA (ºC)
riolitas
700-900
dacitas
800-1100
andesitas
950-1200
basaltos
1000-1200
ROCAS VOLCANICAS
•
Cuando el magma se acerca a
la superficie,
– Reducción
de
presión
confinante
la
presión
confinante
– liberación repentina de los
gases
que
a
mayor
profundidad estaban disueltos,
– cientos de veces su volumen.
•
Los
magmas
(basálticos):
fluidos
– dejan que los gases en
expansión migren hacia arriba
– escapan fácilmente
– origen de fuentes de lava,
espectaculares, pero poco
explosivas,
en
general
tranquilas.
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ROCAS
VOLCANICAS
•
•
•
•
•
•
•
Mangas viscosos impiden que los gases
migren
se acumula como burbujas y bolsones
aumentan de tamaño y Presión
hasta que el material semifundido es
eyectado explosivamente del volcán.
Al salir este, “descorcha” el de abajo ==>
sucesión de explosiones.
Dura mientras hay gas ( el que sube
lento) por lo tanto son normalmente
seguido por la emisión de lavas sin gas.
Posteriormente se incrementa la presión
nuevamente ==> explica las brechas o
intervalos de tiempo entre una erupción y
otra.
Supersónico_
Subsónico
Dispersión de piroclastos y gases
Superficie de fragmentación
Magma con gases exueltos
Superficie de exolución
Reservorio de magma
con gases disueltos
Productos de erupciones:
• lava
• piroclastos
• gases
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LAVAS FLUIDAS
Basálticas:
coladas delgadas anchas,
Hawai = 30 Km/hr en pendiente fuertes
más normal l0-300 m/hr y
no se percibe el movimiento;
hasta 150 Km de longitud
Lava basáltica eruptada del cono cinerítico y de
salpicaduras Pu`u `O`o en el Volcán Kilauea en
Hawai`i. Lava derramada ha formado una serie de
canales y flujos dede lava `a`a.
fuentes de fuego (“fire fountains”) que se
reconstituyen en torno a la fuente y luego
fluyen (flujo de salpicaduras o “spatter” de
lava, aglutinada)
Lava basáltica pahoehoe en el
flanco de Mauna Loa (Hawaii).
Superficie de textura cordada,
pero que continua fluyendo en
la subsuperficie formando
túneles de lava
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Thurston (Nahuku) lava tube near summit
caldera of Kilauea Volcano in Hawai`i
Volcanoes National Park
Scientist takes advantage of a skylight to
measure height of lava flowing in a lava
tube, Kilauea Volcano, Hawai`i
LAVA BASALTICA
de superficie negra y brillante,
suave, ondulosa,
a veces cordada;
fluidas, de rápido desplazamiento,
frecuente en zonas de pendiente
suave,
coldadas delgadas
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Lava basáltica pahoehoe y “aa” de
superficie más áspera, espinuda y más
lenta.
Lavas “aa”:
superficie fragmentada, espinuda y muy
áspera
más potentes (2-3 m hasta 20 m),
avance lento, su frente de flujo serrado
repta hacia adelante, aumentando de
espesor hasta que una sección se hace
inestable y colapsa (Avance en estilo
“caterpillar” o “correa transportadora”) sobre
un nivel autobrechizado de lava
fragmentada.
Internamente muestra vesiculas elongadas
y estratificación resultante de cuerpos de
lava maciza entrampados (como sandwich)
entre capas de lava porosa (“clinkers”),
escoriácea, fragmentada que puede estar
soldada
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LAVAS VISCOSAS
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LAVAS VISCOSAS
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Dacita en bloques del Vn. Llullaillaco
(II Región)
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PIROCLASTOS
•
Fragmentos de lava
incandescentes
eyectados
con
diferentes
grados
de violencia a la
atmósfera.
•
•
Algunos fragmentos
eyectados
caen
cerca y forman un
cono
los más finos son
trasportados a gran
distancia por el
viento.
•
Piroclastos (fragmentos incandescentes)
cayendo en torno al cono Navidad
PIROCLASTOS
•
Algunos fragmentos eyectados caen cerca y forman un cono mientras
que los más finos son trasportados a gran distancia por el viento.
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PIROCLASTOS:
Riolíticos: Gases no escapan, formando > Presión ----> erupciones
violetas cuando se liberan estos gases sobrecalentados se expenden
mucho, explotan y pulverizar la roca y lava de la fuente.
•
Fragmentos de varios tamaños que van de polvo fino a arena ===>
ceniza a pómez (tantas vesículas que flotan).
CLASIFICACIÓN DE PIROCLASTOS POR TAMAÑO
•
•
- Cenizas ==> a gran altura donde pueden permanecer por años bajo
temperatura
- Lapilli.
•
- Bombas ==> eyectadas como
frecuentemente fusiformes , rockets
•
- bloques ==> angulosos y denso.
lavas
incandesecentes,
BOMBAS: eyectadas como lavas incandesecentes,
frecuentemente fusiformes , rockets
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Bloques
Lapilli.
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Escoria y pómez
Cenizas ==> a gran altura donde pueden permanecer por años
Ceniza volcánica dispersada hacia el este durante la erupción de 1989-1990
del Vn. Lonquimay
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GASES VOLCÁNICOS
GASES VOLCÁNICOS
• - Disueltos y contenidos dentro del magma como en una
bebida. Escapan en cuanto la Presión es reducida; difícil medir.
• - 1-5% del peso total, no despreciable, gases emitidos pueden
ser miles de tons/día.
- H2O: agua
- CO2: dióxido de carbono,
- SO2: dióxido de sulfuro (se disuelve en agua para formar ácido
sulfúrico)
- H2S:
- CO: monóxido de carbono
- compuestos de Cl, H, Ar, F
• - S fétido ==> ácido sulfúrico (al inhalarse quema)
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GASES VOLCÁNICOS
Erupción del Monte Pavlof, 1000 km al SO
de Anchorage Diciembre 11 y 12, 1996.
Pequeña erupción piroclástica en el
Vn. Anak Krakatau (Marzo, 1988)
EJEMPL0 DE LA COMPOSICION DE GASES
VOLCANICOS
% de concentración, en volumen
Volcan
Ambiente
Tectónico
T°
H2 0
Cumbre del
Kilauea
Hot Spot
1170°C
Erta` Ale
Margen Divergente
1130°C
Momotombo
Margen
convergente
820°C
37.1
77.2
97.1
C02
48.9
11.3
1.44
S02
11.8
8.34
0.50
H2
0.49
1.39
0.70
CO
1.51
0.44
0.01
H 2S
0.04
0.68
0.23
HCl
0.08
0.42
2.89
HF
---
---
0.26
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Close view of a fumarole on Kilauea Volcano.
Elemental sulfur vapor escaping from the
fumarole has cooled to form yellow-colored
crystals around its margins.
Fumarola del volcán Lascar
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¿POR DONDE SALEN LOS
MATERIALES QUE EMITEN LOS
VOLCANES?
• Cráteres:
• Depresión de paredes abruptas en la cumbre de
muchos volcanes
• conectado al magma a través de un conducto con
forma de cañería producido por la fuerza erosiva de
los gases y el magma esfervescente
• Calderas: Depresión más o menos circular, de
márgenes abruptos y extremadamente grande.
Crater
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•Los gases crean el conducto
•1°el calor rompe,
•2°los gases a presión expandirán las fracturas luego gases + rocas lo erosionan ==>
conductos volcánicos son cilíndricos si sigue crecimiento ==> llega a la superficie.
• Después de una erupción el conducto está lleno de restos que no fueron clarificados
donde quedan hasta la próxima erupción.
Caldera Aniakchak Caldera: 10 km diámetro, 5000 a 1000 m de profundidad
Formada durante gran explosion hace 3.450 años.
Erupciones posteriores formaron domos, conos de escoris y cráreres de explosión en
el fondo de la caldera.
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Volcán Kaguyak, Alaska.
Caldera rellenada por un lago, formada en la cumbre de un estrato volcán
1.100 años, 2,5 km de diámetro.
La península e isla son domos de lava formados después de la caldera
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