& ':.; .'l \- i-!rg: -1 ì.- ur f f ,:1,, Volcanes PARTE Lección 18 Volcanes 2OO Ejercicio 18.1 Pensando Lecclón 19 Los Volcanes Cambian el enVolcanes 202 PaisaJe 2LO Ejercicio 19.1 Analizando el Magma y las Nuevas Formaciones en la Tierra Ejercicio 19.2 Lnalizando la Lava ylas Nuevas Formaciones en la Tierra Lección 2O Viscosidad y Tipos de Ejercicio Volcanes 2ll 217 224 20.1 Analaando Viscosidad y Tipos de 226 Volcanes Lección 21 Lección 22 Rocas lgneas 232 Ejercicio 21.1 Observando Rocas Ígneas 234 Explorando la Formación de Rocas ígneas 240 Ejercicio Lección 23 24 25 23J 24.1 Analizando la Lluvia Evaluación sobre Volcanes 242 252 Analizando las Propiedades de la CenizaVolcánica 254 264 Efectos de la Lluvia de Ceniza Ejercicio Lección Analizando la Cristalizaciôn Ceniza Volcánica Ejercicio Lección 22.I de Ceniza 266 274 LEc'óNl8 Volcanes rrurRooucc¡ó¡r s E ut õ = ø É o ¿Por qué está leyendo un sismograma este vulcanólogo en el Observatorio de Volcanes en Hokkaido, Japón? Por lo general, los terremotos y las inundaciones ocurren sin previo aviso. Las erupciones volcánicas, en contraste, se pueden predecir con considerable anticipación. Muchas señales diferentes de la Tierra les dicen a los científicos que un volcán está a punto de hacer erupción. Los terremotos, que generalmente ocurren antes de una erupción volcánica indican que la roca derretida en el interior de la Tierra esta haciendo presión bajo la corteza. Usualmente estos terremotos son débiles y no pueden ser detectados sin la a¡rda de sismógrafos. Un incremento en el número de terremotos puede indicar a los científicos que el volcán se encuentra listo para hacer erupción. Otras señales de posible erupción incluyen la presencia de vapor y ceniza, que pueden emerger durante pequeñas expiosiones de una abertura del volcán. La cantidad de sulfuro en el aire sobre un volcán se incrementa cuando éste expele gas de la roca derretida ascendente. La cima y las laderas del volcán se abultan a medida que la roca derretida se acercaa la superficie OBJETIVOS DE ESTA LECCIóN Ver un video para analizar las causas y efectos de las erupciones volcánicas. Efectuar una lluvfa de ideas acerca de lo que sabes y lo deseas aprender de los volcanes. \. Anafizar la habilídad de los científicos para pronosticar la actividad volcánica y explorar los retos gue enfrentan al hacer tales pronósticos, ldentifícar otros eventos catastróficos relacionados con los volcanes. 2oo src/tls'" Ðv¡Nros Car¡srnórrcos Clasificar los efectos de erupciones volcánlcas ya sea como destructivas (negativas) o constructivas (positivas). (- I Los vulcanólogos usan herramientas especiales para medir los cambios que ocurren en un volcán. Al monitorear estos cambios,los científicos pueden intentar pronosticar cuando podría hacer erupción un volcán. Un pronóstico acertado puede salvar muchas vidas y propiedades. ¿Qué causa los volcanes? ¿De qué manera son destructivos los volcanes? ¿Tienen los volcanes algún efecto bueno o constructivo? En esta sección de Eventos Catastróficos investigarás interrogantes como estas y comentarás las relaciones entre los volcanes y otros eventos catastróficos. MATERIAL PARA LA LECCIóN 18 Para tu grupo 1 1 mapa conceptual (de la Lección 1) juego de marcadores de colores Para Empezar I I¡ Piensa en la investigación de convección en el manto de la Lección 16. ¿Qué evidencia tenemos de que el interior de la Tierra es caliente? Comenta tus respuestas a esta pregunta con tu clase. 2. ¿Cómo definirías Ia palabra"volcán"? ¿Qué nos dicen los volcanes acerca de la Tierra? Comparte tus ideas con la clase. STC/ìuIStnt EveNros C¡rasrnónrcos zOL TECCIóN 13 VOLCANES Ejercicio 18.1 Pensando en Volcanes !. Recoge ei mapa conceptual de tu grupo y un juego de marcadores. Reúnete con tu grupo para discutir 1o que registraron aceÍca de los volcanes en la Lección 1. Agrega a tu mapa conceptual cualquier información aprendida ai observar ei video. t. Comparte con tu grupo el mapa conceptual revisado. Tu maestro(a) usará tus ideas para hacer un mapa conceptual de la clase. PROCEDIMIENTO Observa el video aceÍcade la erupción del ''f , Monte Pinatubo en las Filipinas,iitulado "En el camino de un Volcán Asesino". Al observarlo, identifica ias siguientes cosas y registra la información en tu libreta: A. Dos o más instrumentos o procedimientos que los científicos usaron para monitorear la actividad del volcán. B. Dos o más señales de que el volcán estaba a punto de hacer erupción. G. Utra o más causas posibies de la erupción del volcán. D. Dos o más efectos de la erupción del volcán. Organizatus ideas usanclo una tabla,lista, grâfrcau otro método. REFLEXTON SOBRE LO QUE H|C|STE t. Piensa en e1 trabajo de los científicos en el video. Responde las siguientes preguntas en una discusión de clase. A. ¿Los cienfficos trabøjaron en grupo o solos cuando obseryaron el Monte Pinatubo? ¿Por qué crees que hicieron eso? B. ¿Cómo monitorearonlos cienfficos el volcân? ¿Cuáles eranlas señales de que høríø erupción? C. ¿Cuáles erøn ølgunos de los riesgos presentados por la posible erupción del volcón? D. ¿Qué podíanhøcer los científicos para reducir o eliminar estos riesgos? E. ¿Qué consideraronlos cienfficos cuando decidieron si emitían una alerta o no? F. ¿De qué møneralos cientfficos comunicøron sus ideas ø otros? G, ¿Qué retos enfrentaron los científrcos al àecidir si emitíøn una ølerta o no? STC,ISt" EvrNros Cnr¡srnór'¡cos LECCIóN 18 t -' Piensa en la erupción del Monte Pinatubo. Describe otros Jventos catastróficos que estén asociados con volcanes. $, Ahora observarás un segundo video, Geotéimica. ¿En qué son diferentes los efectos de los volcanes en este video de los que se mostraron en el otro video? 6. ¿Que preguntas tienes acerca de los ' titulado, Energla 4, VoLCANES ¿T. ayudó este segundo video a aprender más sobre los volcanes? Tu maestro(a) agregarâ este nuevo conocimiento al mapa conceptual de la clase. Tiabaja gon tu clase para clasificar los efectos de volcanes ya sea como constructivos o destructivos. volcanes? Compártelas con tu clase. Encontrarás respuestas a muchas de estas preguntas en las Lecciones 19 aIa24. a leer la Tabla lB.1 Comparando /.- - Vuelve juego Eventos Catastróficos. Jugarás un con esta tabla en IaLección22. STC/À,IS''' Ev¿rros C¿r¡rsrnórlcos 2O3 LECCIóN Tabla 18 VOLCANES 18.1 Gomparación de Eventos Gatastróficos Evento Dónde Ocurre Cuencas de ríos Inundación Qué Área Generalmente y planicies inundablesen todos los estados Muchos condados muchos estados a Lluvia proiongada, nieve derretida intensa en primavera Qué tan Seguido Ocu¡re Estacional, por décadas, cada siglo Estacional en la costa, en décadas o en un siglo en un sitio específico Huracán Costas delAtlántico y del Golfo Muchos estados Tornado Estados del Medio Oeste y del Sur Condados y manzanas de la ciudad Supercéiula girada por tormentas eléctricas Estacional Avalancha Laderas pronunciadastodos los estados Barrios Laderas pronunciadas y materiales inestables en la superficie Irregular Actividad Estados del oeste, Volcánica Hawai, Alaska Terremoto (magnitud de continente medio, Muchos condados y muchos estados Estados del Oeste, 5.5 a7) Tsunami en la Costa Este Costa Oeste STC .IS'"n Ev¡Ntos C¡rasrxóprcos Grandes depresiones tropicales Movimiento vertical de roca derretida que lleva a erupciones Décadas a siglos Estreses subterráneos Muchos condados con poca frecuencia y en Hawai y Alaska SmilhsonìânÆhe Naüonal Aødemiôs Nntioildl 9ì¿@ tu'oúæt Gftr 2O4 Por Qué Sucede Cubre Zonas costera.s acumulados por placas en movimiento o roca derreticla en movimiento Décadas (magnitud 5.S) siglos magnitud 7.0 Terremotos submarinos Irregular, décadas a siglos LECCIÓN Cuánto Tiempo de Aviso hay Antes de que Ocurra Qué Hacer si Llega a Ocurrir Días T¡asladarse a tierra más alta Otros Eventos Asociados con Ello Deslaves, avalanchas, erosión 18 VOLC¿.NES Cómo Reducir Riesgos Construir diques en ríos o presas. Construir en tierra alta Construir estructuras Inundación, tormentas Días Minutos Tiasladarse tierra adentro Refugiarse en un lugar eléctricas, erosión en la costa Tormenta-s eléctricas subterráneo a prueba de viento, Construir estructuras donde fluya el agua a 1o largo de las costas Construir sótanos en todas las estructuras Deslaves, terremotos, relámpagos, incendios, Minutos a horas Evacuar torbellinos, inundaciones por nieve derretida y glaciares, tsunamis Construir en otro lugar causadas Horas a meses Fvacuar No hay medidas preventivas para las estructuras en tierra, sóio avisar a ias aeronaves por las Avalanchas nubes de ceniza Construir estructuras Incendios, tsunamis, Segundos Minutos (local) horas (distante) ñ.ENTOS C$ASTROfICOS S.ien.e ¡bdT¿.ùnolopConc¿pts For V1ìdde Schook* o2000 N!ùond Ác¡demy of Scierce Salir del lugar o ponerse bajo un objeto estable Alejarse de la costa deslaves, ruptura de servicios vitales (agua, electriciclad) Inundación prueba de sismos, usal sensores que apaguen ios servicios cuando ocurra actividacl sísmica a Construir lejos de la costa: construir estructuras donde fluya el agua. Publbhed by Cùol¡n! Bìoloejcd CoNpåry STC/À,{S"' Ev¿xros C.qr¡srn óplcos 2O5- LECCIóN 18 VOLCANES VOLCANES: ç È 9 ð ¿ o s- ! ô t*l ; o l .a I s 5 a; gE ô 5" Ø, è 3 .q .#, .-. , " .- -. ' 'l¡ -ì.; -¿:1;.¿¡!::LÍ, '':,'Í''.'¡':. : .:.1 '.. :, ì. ''. o. .'t 'T.,; Durante semanas el Monte Sf. Helens arrojó ceniza volcánica alrededor det paisaje y a lo largo cle cientos de kilómetros haciael oriente. Cantidadesconsiderablesdecenizacayeronen 11 estados. Et finat, el Monte Sf. Helens arrojó suficiente ceniza como para cubrir un campo de fútbol con una profundidad de 240 kitómetros. 2OG STC/ìvIS''' Ev¡Nros C¡resT nóprcos LECCIÓN ¿AYUDA U OBSTÁCULO? ,rt-,.OlU' :¡2. i$? 18 VOLCANES Las erupciones voicánicas varían de suaves a violentas. Todo tipo de erupción tiene efectos que pueden ser tanto dañinos como benéficos parala gente y ei medio ambiente. Los Volcanes Pueden ser Destructivos Cuando los volcanes hacen erupción, con frecuencia arrojanroca fundida y fragmentos de roca sobre el suelo y al aire. Los fragmentos de roca fina, llamada ceniza,son lanzados generalmente durante varias erupciones violentas. La cenizapuede afectar a la gente a cientos de kilómetros del sitio de la erupción. En cierta ocasión durantel9B0, el pobiado de Spokane, Washington,llegó a estar a oscuras en pleno mediodía a causa de la nube de ceniza arrojadapor el Monte St. Helens a más de 300 kilómetros de distancia. Más cerca de la montaña, varias personas murieron por sofocación a causa de la nube de ceniza de la explosión inicial. La cenizavolcánica puede contaminar reservas de agua, causar tormentas eléctricas, e incluso derribar techos. En ocasiones, un volcán puede explotar hacia los costados, arrojando cenizay grandes trozos de piedra que viajan por el aire agranvelocidad y a lo largo de varios km. Estas explosiones pueden causar la muerte por sofocación y derribar bosques enteros en segundos. Ríos de lava o de fragmentos calientes de roca de tales erupciones pueden provocar incendios que abarquen grandes extensiones. Un volcán en erupción puede ir acompañado de terremotos, torrentes, caída de rocas, o avalanchas. Las inundaciones ocurren cuando el cauce de un rlo es bloqueado debido a árboles que cayeron durante una erupción o por roca derretida que se mueve a través del río. Los aludes son rlos poderosos de iodo que se forman cuando los escombros de una erupción volcánica se desplazan hacia un arroyo o río. Los aludes se mueven más rápido que 1o que a gente puecla correr, y los puentes en el camino c1e estas avalanchas pueden quedar destruidos en segundos. Un tipo de alud,liamado lahar, sucede cuando hay lluvia que cae a través de nubes cle ceniza o cuanclo los ríos se atascan con el escombro volcánico. Durante la erupción del Monte St. Helens en 1980,los lahares destruyeron más de 300 km de carreteras, 200 casas, y 220k:n del canales de agua. STC^IS''t Evexros C¡r¡srnónlcos 2A7 LECCIóN 18 VOLCANES Una erupción volcánica también puede causar un tsunami. Un tsunami es una enorme ola de mar causada generalmente por terremotos submarinos, pero los volcanes también pueden causar tsunamis. El colapso de una isla durante una erupción volcánica o el depósito de cargas enormes de escombro en el océano pude crear estas enormes olas. En iB83 la erupción del Krakatoa, una isla volcánica en Indonesia entre Sumatra ylava, desató un tsunami que barrió Ias costas de Sumatra y Iava, ahogando a más de O o 9 ó iz o o ô o z I e o l è I È o s -$ s 36,000 personas. Con frecuencia,Ia actividad volcánica viene acompañada por eventos de clima severo. Esto incluye rayos, tormentas eléctricas, y torbellinos (incluyendo tornados). Además, el calor provocado por ia erupción volcánica puede derretir nieve y glaciares que pueden causar inundaciones y deslaves. Las nubes de ceniza de un volcán en erupción pueden afectar temporalmente el clima en ciudades que están a cientos o incluso a miies de kilómetros del lugar. Por ejemplo,la erupción de Karakatoa en 1BB3 descargó 20 kilómetros cúbicos de polvo volcánico al aire. El polvo se elevó y alcanzóla estratosfera. En tan solo 13 días, ésta había dado la vuelta al planeta y tapado la luz del sol. Durante varios rneses las puestas de sol estuvieron teñidas de un color extraño. Las temperaturas promedio en todo el mundo bajaron aproximadamente 0.5 C durante 1884. Tomó 5 años para que todo este volumen de g3 .q o ci Este grabado antiguo muestra la erupción de 1B86 del Nea Kameni, en Santorini, Grecia. Una explosión volcánica gigante y repenÍina hundió el centro de la isla bajo el mar en el año 1650 a.C., provocando un gran tsunami. polvo volcánico se asentara en el suelo. En 1815 otro volcán de Indonesia, el Tambora, hizo erupción de manera más fuerte incluso. Explotó arrojando más de 150 kilómetros cúbicos de escombro volcánico hacia la atmósfera. El polvo tapó tanta luz solar que los cultivos no se dieron alrededor del mundo y el año 18i6 vino a ser conocido como "el año sin verano". Dé nuevo, tomó años antes que pasaran los efectos de la erupción. La mayoría de géiseres son manantiales calientes (aguas termales) que arrojan fuentes de agua hi¡viendo y de vapor. 2OA STC¡vIS''' EvnNros Clr¡rsrnónlcos Los Volcanes Pueden ser Gonstructivos No todos los materiales que salen de los volcanes son dañinos. Muchas áreas volcánicas tienen manantiales calientes permanentes que son muy LECCIóN o o 18 VOLCANES cuando es golpea con fuerza. Se han encontrado hermosas puntas de flecha de obsidiana de la cultura Hopewell en Ohio, que floreció hace entre 1,500 y 2,300 años. Los volcanes también crean hermosos paisajes; sin la actividad volcánica no habría ninguna de las espectaculares fisuras que cubren el paisaje Hawaiano o los picos majestuosos de la Cordillera de las ! i o z o o 0 z 8 't ¿ I Cascada tales como el Monte Este grabado antiguo muestra la erupción de 1886 del Nea Kameni, en Santorini, Grecia. Una explosión volcátnica gigante y repentina hundió el centro de la isla bajo el mar en el año 1650 a.C., provocando un gran tsunami. a la vista y brindan recreación para residentes y turistas. Además,la gente puede entubar 1a energía geotérmica de los hermosas manantiales caiientes para calentar sus casas directamente o producir energía eléctrica. Los islandeses, por ejemplo, usan la energía geotérmica para calentar sus casas, edificios, y albercas. Islandia tiene una muy corta temporada de cultivos, pero los invernaderos calentados con energía geotérmica dan a los islandeses verduras, frutas tropicales, y flores durante todo el año. Algunas personas que viven en las regiones Árticas también calientan sus casas e invernacleros con agua de 1os manantiales calientes. El agua caliente corre a través de tuberías especiales en sus casas, que sirven para calentar el aire. El vapor geotérmico se usa para generar electricidad en paises como Itali a, Nuev a Zelanda, Estados Unido s, M éxico, lapón y Rusia. Los volcanes proveen una gran riqueza en productos naturaies. El basalto que se forma de lalava fría y compone la mayoria del lecho marino, es una materia prima para agentes limpiadores y tiene muchos usos químicos e industriales . La ceniza volcánica enriquece el suelo con nutrientes minerales. Los minerales en la roca derretida son una fuente mundial de níqr-rel, cromo, platino, y otros elementos inportantes. La obsidiana, o "vidrio volcánico", un materiai icleai paratrabajo fino en piedra porque se rompe con una fractura curva típica es Rainier. La mayoría de la gente piensa en los eventos catastróficos como peligros naturales violentos que crean riesgos humanos y ambientales. Pero como hemos visto, hay otro lado de la historia. Los eventos catastróficos pueden ser fuerzas constructivas en la Tierra. Los volcanes afectan la composición de nuestros océanos y atmósfera. Las inundaciones crean playas arenosas a lo largo de los ríos. Los terremotos y los volcanes crean y moldean las montañas y las islas que la gente tanto goza. n ÁÉ oä ql Ét' o{ oõ zí qg to 6Ê ;s õç ;ã uio aq .: : ... . : ..:. .,ij, :.. :t' .' :. J:, ..r.' . La mayoría de gélseres son manantiales calientes (aguas termales) que arrojan fuentes de agua hiruiendo y de vapor. STc/ldstnt Evn¡rT os C,qr¡sT ¡.órrcos 2Og LEc'óNl9 Los Volcanes Cambian el Paisaje r¡¡tnooucclé¡¡ La roca caliente fundida se encuentra en lo profundo de la tierra y se eleva a través de fracturas en la corteza terrestre. A veces, permanece debajo de la superficie de la Tierra, donde se enfría muy lentamente y forma roca nueva. En otras ocasiones, es arrojada sobre la tierra o hacia el fondo del mar. Si la roca caliente fluye hacia el océano o emerge debajo del mar (tal como sucede a lo largo de las Crestas del océano medio), se enfría en cuanto hace contacto con el agua. En años recientes, los científicos han usado cámaras a control remoto I para observarlarocalíquida caliente de color d rojo emerger del fondo del océano, enfriarse, y volverse un montículo de lava solidificada en e É tan sólo unos segundos. Los científicos liaman o o "almohadas" a los montones de lava con forma de globo aerostático que se forman debajo del E Un buzo filma almohadas de lava cerca de la costa de Hawai. agJa. En esta lección, investigarás la formación de tierra, la cual es uno de los efectos constructivos de ios volcanes. En el primer ejercicio, usarás una sustancia llamada Magma Modelo (Model Magma ") para simular cómo larocaderretida oBJETtvos DE EsrA Lecctó¡l En una sesión de lluvia de ideas, expresar lo que sabes y deseas aprender acerca del magma y la lava, Modelar el movimiento de la roca fundida a través de fracturas en la litosfera, sobre la superfÍcie terrestre, y bajo el agua. Ctear definiciones prácticas para las palabras "magma" y o'lava", ldentificar en fotos las formas terrestres creadas por la roca derretida, 2Lo src ,IS'o' Evonros Cetnsrnórlcos cambia la forma de la tierra encima de ella. En el segundo ejercicio, usarás cera derretidapara modelar cómo la roca ftia creanuevas masas terrestres-tanto en la tierra como en el agua, A través de estas investigaciones, verás cómo los volcanes cambian el paisaje de la tierra. MATERIAL PARA EL EJERCICIO Para 7 19.1 ti par de gafas de seguridad Para tu grupo t Ejercicio 19.1 Analizando el Magma y las Nuevas Formaciones en la Tierra Para Empezar t, -- Piensa en el video Energía Geotérmica que viste en la Lección 18. ¿Cuáles eran algunos de los efectos benéficos de la roca derretida? caja de plástico con tapa 2 contenedores de plástico con tierra (con un orificio en la base de cada contenedor) contenedor de plástico con l\4agma Modelo a temperatura ambiente. contenedor de plástico vacío cuchara de plástico con Magma lVlodelo caliente. sesión de liuvia de ideas, expresa 1o que 2,8\ -- sabes y lo que deseas aprender acerca del magma y de la lava. PROCEDIMIENTO |¡¡-_ Observa la muestra del Magma Modelo. -- Usarás esta sustanciaparamodelar cómo afecTala roca bajo la superficie de la tierra tierra que se encuentra sobre ésta. Describe sus propiedades. Considera lo a la siguiente: A. ¿Es un sólido o es un líquido? Da dos razones para apoyar tu respuesta. STC/lviS"n' Evnxros C.l.r.qsrnórlcos 2LA LEccróN 19 Los Vorc¡Nrs Car\¿sr¡N sr Persala B. ¿En qué difiere de otras sustancias que hayøs observado? C. ¿Cómo podrías usar esta sustanciø para modelar la conducta de la roca derretidø debaj o de la superficie de la tierrø? /. Asegúrate que la tierra esté compactada dentro de cada contenedor. Si no, compáctala con la cuchara. Usarás esta tierrapara modelar ia superficie sobre la Tierra. Trabajando siempre dentro de una caja de procedimiento !. Repasa los Pasos 3 aI 14 del J. Repasa las normas de seguridad con tu maestro(a). d. Decide cómo podrías organizar tus observaciones en una tabla. Diseña una tabla. $. Recoge $, Observa el Magma Modelo de nuevo. Registra tus observaciones del Magma Modelo en tu tabla de observaciones. Haz una predicción acerca de lo que podría pasar a la sustancia cuando se calienta. Comenta esto con tu grupo. Regresa el Magma Modelo a su contenedor. con tu maestro(a). fii caja de plástico con materiales. '- plástico y con micho cuidado,coloca ún contendor con tierra dentro del contenedor del Magma Modelo, como se muestra en la Imagen i9.1 Luego sostén el contenedor con ambas manos. Lentamente haz presión sobre el contenedor de la tierra. Presiona por unos segundos solamente. Luego detente. ¿Qué observas? Registra tus observaciones en tu tabla. Puedes usar tanto palabras como imágenes. D. nuevo,,trabajandg muy lentamente, 9, - presiona el contenedor con tierra más abajo del contenedor de Magma Modelo, hasta que ya no puedas empujar más. Comenta tus observaciones con tu grupo. Regístralos en tu tabla de observaciones. Luego separa ei Magma Modelo apilado y la tierra. POR TU STGURIDAD Ten cuidado cuando manejes el Magma Modelo caliente. Si debes manejarlo tú solo, usa las tenazas de vaso, como se ve en la lmagen 19.2 19.1 Con cuidado coloca el contenedor de tierra encima del Magma Modelo. lmagen Llena tu vaso en el área donde están puestos los recipientes calientes. No saques el vaso caliente de esa área. 2L2 STC/I,ÍS''' EvpNros C¡r¡srnóprcos l¡ccrów rg Los Vorc¡NEs Car\rsr.A.ì.r sr P¡rs¡Ie que un integrante de tu grupo recoja - - el Magma Modelo caliente. Llena tu -tfl.Haz !!. --- Repite los Pasos B al 9 del procedimiento usando el Magma Modelo caliente y un nuevo contenedor de tierra. Comenta tus observaciones con tu grupo después de cada paso. Registra tus descubrimientos en tu tabla de observaciones. I* Q -' Lentamente,levanta y saca el contenedor de Lierra del contenedor de Magma Modelo caliente, como se muestra en la Imagen 19.3. Sostén el contenedor con la tierra arriba del contenedor de magma. Observa io que pasa al magmay ala tierra. Registra tus observaciones. contenedor de plástico vacío (el que no tiene orificio) i3 cuartas partes de su capacidad. I -I -' Agita el Magma Modelo caliente con la cuchara. No toques el Magma Modelo con tus manos. Está caliente. ¿En qué se diferencia el Magma Modelo caliente del Magma Modelo que está a temperatura ambiente? Registra tus observaciones generales en tu tabla de observaciones. ¿Cómo crees que el Magma Modelo caliente se comportarâbajo la tierra? Coméntalo con tu grupo. Limpia todo l¿1. - -- siguiendo las instrucciones de tu maestro(a). 2ri ñ '6 O t( .ff;ii$'';õ lmagen 19.2 Usa unas tenazas de vaso cuando fr manejes un vaso caliente. lmagen 19.3 Levanta el contenedor de tierra del contenedor del Magma Modelo calìente. STC/\lStnt Evpxros C,q.r,rsrnórrcos 2Lg LEccIóN 19 LoS VOLCANES CAMBIAN EL PAISAJE REFLEXTéN SOBRE L0 QUE H¡C|STE prácticas para las palabras "magma" y "Iavt'registra tus definiciones en tu libreta. f , Responde estas preguntas: A. ¿Hubo algunø señal en la tierrø de que el møgma se estabø moviendo debajo del suelo? B. ¿Cómo afecta el magma øscendente a lø tierra que no tiene roca sólidø encima? C. ¿Qué sucedió cuando el Magmø Modelo a temperatura ambiente ølcønzó la superficie de lø tierra? D. ¿En qué fue diferente eI flujo àel Møgma Modelo ø temperaturø ambiente del flujo del Magma Modelo caliente? E. ¿Qué le pasó a lø tierra cuando escurriste el møgma caliente? 1- tuE, -- Usa tus observaciones propias en el , laboratorio para desarrollar defìniciones Magma Magma J, Pìensa en lo que sucedió a 1a tierra cuando el Magma Modelo se movía debajo de ella. Luego responde estas preguntas: A. ¿Por qué piensøs que casi siempre sucede un terremoto antes de que la lava haga erupción en lø tierra? B. ¿Cuáles son algunas deløs señales que øyudan a los vulcanólogos a predecir una erupción volcânica? Aplica lo que observaste en este ejercicio d_ oo al magm ay lalava en la tierra. Observa la ilustración y las fotos en las Imágenes 19.4 a 19.8. Para cada fìgura describe lo que hiciste durante el Ejercicio 19.1 y que te ayudó a entender mejor como cada formación de tierra fue formada. Magma enfriado lmagen 19.4 El magma puede empujar Ia roca y Ia tierra que están encima, formando lomas. 2L4 STC/lvfS'n' EveNros C¿rasrnónrcos LEccróN 1e Los Vor,c¿Nss Cavrsr¡hr Er Parsal¡ o l c d lmagen 19.5 Esta foto muestra un domo de lava en la cima de una abertura del Novarupta en el Valle de las Diez Mil Humos en el parque Nacional de Preservación en Katmai, Alaska. El domo, bulboso y empinado, se formó en la cima del volcán cuando magma relativamente frío y grueso (que no fluye fácilmente) salió de una abeñura volcánica. En la mayoría de /os casos, e/ domo de lava crecerá en erupciones suceslyas que se agregan a su figura. lmagen 19.6 Si /a lava es fluida, puede fluir rápidamente sobre Ia superficie de la tierra y cubrir una amplia área, como se muestra aquí. Esto se llama flujo de lava, el flujo de lava corre el camino de menos reslsfenc¡aaaapor ejemplo, en valles y cañadas. Por lo tanto, los científicos pueden predecir dónde viajará la lava. Predecir el camino del flujo de la lava puede ayudar a salvar vidas. Este flujo de lava estaba cerca de la costa en Punto Pupapau, Kalapa, en noviembre de 1989, durante una erupción del Volcán Kilauea en Hawai. STC/lvISt" Ðv¿lros C¿'r,rsT nó¡rcos 2a5 rEccróN re Los Vorcaxns CalrsreN rr Parse¡E 0 f .9 Êi lmagen 19.7 Al paso del tiempo, la superficie del flujo de lava se enfría y se endurece en roca nueva. La lava frla en esfa fofo se fracturó cuando la lava caliente fluyó debajo de etta y ta empujó hacia arriba. 0 E e Þ Ë .9 ; z E g j = 'iìç',.: \ r*n.1f,f:' 1Cl*o-ì ,. ;.å lmagen '19.8 A veces el magma se retira o hace erupción desde una cámara de magma subterránea poco profunda. Sin el magma como apoyo del suelo encima, la roca se colapsa y forma una depresión volcánica oval o circula¡ empinada, y grande. Llamada caldera. (No es un cráter, e! cual es más pequeño y se forma cuando la roca explota del volcán durante una erupción). 2L6 STCilvIS"' EvsNros C.l.¡tstnórrcos tEccróN Ejercicio l,9,2 Analizando la Lava y las Nuevas Formaciones en la Tierra MATERIAI- PARA LA LECC|óN 19.2 Para I ti par de gafas de seguridad Para Empezar 1" ¿lot.qlé Para tu grupo 1- 1 2 2 se caia de plástico con /_ Recoge tu caja plástica de materiales. -' el bloque de cera y la lupa de mano. tapa bloque de cera lupa de mano encerado vaso con agua helada pieza de cinta adhesiva $" caliente. Mantén la tapa sobre el contenedor hasta que estés listo(a) para usar la cera. recipientes calientes para que tu mismo (a) lo recojas. Tu maestro(a) te cera. un pronóstico. ¿Qué piensas que pasaria si calentaras la cera? Observa la cera caliente que te muestra $. -- tu maestro(a). ¿Cuáles son ahora sus propiedades? ¿En qué se parecen sus propiedades a las de cera sólida? ¿En qué son diferentes? Tal como la cera sólida,la roca sólida también se derretirá) pero a temperaturas mucho más altas. En este ejercicio, usarás la cera derretida para modelar e1 flujo de lava sobre la tierra y el agva. mostrará cómo usar unas tenazas para sostener el vaso caliente. No transportes del vaso con la cera por el salón. PROCÊDIMIENTO l. Durante la limpieza no toques la cera. Tu maestro(a) la devolverá en el agua de baño para que sea usada nuevamente por otras clases. Revisa con.tu.maestro(a) los Pasos 3 al 10 del procedimiento. Comenta cómo registrarás tus observaciones de una forma organizada. / Si tu maestro(a) no distribuye la cera, irás al área de Comparte tus observaciones acerca de la {,Haz POR TU STGURIDAD Ten mucho cuidado con la cera Saca Examina la cera. ¿Cuáles son sus propiedades? Por ejemplo, ¿Cuál es su color, tamaño, forma y olor? contenedoresplásticos L 1- y cómo piensas que la roca derntel con cera derretida, con tapas 1- tarjeta de índices pieza de papel l- rg Los VorceN¡s C¡vmra¡¡ sr P¡rs¡Je Èt Antes de empezar el ejercicio, revisa las sugerencias de seguriclad con la clase. Quita los materiales sobrantes de la caja ?_ -' d. plástico. Necesitarás Iatapa dela caja de plástico para este ejercicio. Recogerás los conteneclores de cera derretida y el vaso con agua helada en pasos posteriores. STC ,IS'*' Eve sros Crr¡stnónrcos 21]7 tEccIóN 19 LoS VOLCANES CAMBIAN EL PAISAIE una ladera usando latapa de tu caja de plástico. Cubre la ladera con papel encerado, como se muestra en la Imagen 19.9. El papel encerado deberá estar extendido para que rebase latapay además deberá estar aplanado sobre la mesa, tal como se muestra. (Usa un trozo de cinta si el papel encerado no se mantiene pegado a la tapa). $,Crea $, Recoge el contenedor de cera derretida de con tu maestro(a). Pon a prueba tus predicciones haciendo lo siguiente: A. Vacía un cuarto del contenedor de cera caliente en la parte plana del papel encerado. Nota cómo se comportala cera derretida B, Vacía un cuarto del contenedor $, - Comenta con tu grupo cómo piensas que la cera derretida cambiará cuando la viertas en la parte plana del papel encerado. Predice cómo se comportará la cera derretida cuando la viertas en la parte inclinada del papel encerado. lmagen 19.9 Acomoda una ladera cubierla con papel encerado. Usarás esta ladera para obseruar la cera caliente mientras fluye. lmagen 19.10 Con cuidado vacía la cera sobre la pañe inclinada del papel encerado. 2LA STC/l,IStnt Evrxros C¡rnsrnó¡rcos de la cera caliente sobre la parte inclinada del papel encerado, ta1 como se muestra en la Imagen 19.10. Comenta tus observaciones con tu grupo. leccróH G. Espera de 5 a 10 segundos. Luego vacía otro cuarto de la cera caliente sobre la misma área inclinada del papel encerado. Espera de nuevo. Luego vierte el último cuarto de la cera caliente sobre la misma área inclinada del papei encerado. Regístralos en tu tabla de observaciones. rg Los Vorcar.rEs C¡MsreN er Palsa,¡r REFLEXTON SOBRE LO QUE H¡C|STE !, Responde las siguientes preguntas: A. Describe el movimiento delø cera derretidø en laladera. ¿En qué. fue distinto del movimiento de lø parte pløna del papel encerødo? D. Usa una lupa de mano para observar cuidadosamente la cera. ¿Cuál es su textura? ¿Cuál es su apariencia? ¿Es sólida o líquida? Registra tus observaciones en tu B. Describe lø textura de lø cera fría. C. ¿Cómo se compara la reacción de la cera en el pøpel con su reacción en el agua? libreta. Ahora consigue un segundo contenedor de cera caliente mientras otro miembro del grupo le pide a tu maestro(a) 200 ml /. t'I Aphcalo que observaste en este ejercicio a liluuufría sobre la Tierra responáiendo estas preguntas: de agua helada. ' Q !t t$, A. ¿Cómo crees que la lavø forma rocas? ¿Qué piensas que sucederá cuando la cera derretida fluya en el agua helada? Comenta tus predicciones con tu grupo. Pon a prueba tus predicciones. Arrodíllate para que tus ojos estén a nivel del vaso. Coloca una tarjeta de cartullina detrás del vaso para que puedas ver con claridad. Rápidamente vacia el contenedor completo de cera caliente en el vaso con agua helada. No toques la cera por varios minutos. Registra tus observaciones. Después de varios minutos, quita la cera del agua. Voltéala. Dibuja io que sucedió con la "lava bajo el mar". Limpia siguiendo estos pasos: B. ¿Cómo crees que las montañas yolcánicas (tal como el Monte St. HelenÐ y las islas volcánicas (como Hawøi e Isløndia) se formøn? C. ¿Bajo qué circunstanciøs piensas que la løva fluye øl océano? D. ¿Quéle sucede alalaya cuando fluye øl océøno o hace erupción en el fondo mørino? ' Observa las fotograffas en las Imágenes 19.11 y 19.I2.Píra cadauna, desciibe 1o que hiciste durante el Ejercicio 19.2 y que te ayudó a entender mejor cómo cada masa terrestre se creó. Registra tus ideas en A, Devuelve la cerasólida a B,Yacia el agua de tu vaso. tu libreta. tu maestro(a). {.Prepánate.parlla siguiente lección, en la que examinarás cómo la lava puede formar diferentes tamaños y formas cle volcanes. STCyìvIStnt Eve NTos C,rr¡sTnórrcos 2f:g tEccIóN 19 LoS VOLCANES CAMBIAN EL PAISA]E lmagen 19.'11 Aveces, la lava se enfría para formar una capa de roca basáltica que se arruga por la lava caliente que aun fluye debajo de ella. Tiene una textura suave y es tipica del flujo de lava en Hawai. lmagen 19.12 A veces la lava se escurre hacia el céano y se enfría al contacto con el agua. Ésfa es una de las maneras en que se forman almohadas de lava. 22O STC/MS'.! EveNros C.lr¡srnórlcos (l LEccróN 19 Los VOLCANES CAMBIAN EL PAISAIE El Nacimiento de una Isla La explosión de un volcán submarino 32 kilómetros al sur de Islandia en noviembre de 7963Le dio a los científicos una oportunidad rarísima de observar la formación de tierra ¡1usy¿-l¿ isla de Surtsey. El primer signo de la formación de la isla fue humo emergiendo del Atlántico Norte. Un pescador pensó que este humo venla de un barco en problemas, pero era de hecho el nacimiento de una isla. Sutsey fue formada por un volcán que hizo erupción en aguas relativamente poco profundas, de 130 metros de profundidad aproximadamente. Como Islandia, Sutsey se formó sobre una región inusualmente caliente del manto,llamada rin punto caliente. Un punto caliente es una zona de derretimiento en el manto que está fija en el manto debajo de ia placa. Los volcanes se forman arclba de un punto caliente. El punto caliente debajo de Surtsey está localizado en una región que coincide casualmente con la Cresta delAtlántico Medio. Punto caliente Un punto caliente es una zona de derretimiento en el manto. Si el punto caliente se localiza debajo de una placa oceánica, se forman islas volcánicas. Es por eso que un gran volumen de lava fluye de las ventilas de Islandia. Durante la erupción de Surtse¡ la magma caliente se disparó hacia arriba en las aguas del océano y hacia fuera en explosiones horizontales, causando que la isla creciera a los lados y hacia arriba. Las erupciones finales fueron flujos de lava que eran más y más duras y más compactas que los depósitos de ceniza anteriores. En pocas semanas,los flujos de lava habían creado una corteza dura que protegía a la isla de desaparecer por completo en el agua, y así nació una isla. tr La lava que fluyó durante la erupción de Surfsey empezó a surgir de un volcán submarino a poca profundidad. En cuestión de días, la nueva isla de Surfsey se había formado. STC/I,lStut Eve xTos C¡T¡srnó¡rcos 227- LEccIóN 19 LoSVOLCANES CAMBIAN EL PAISAJE Vulcanólogos Nos tlablan de su Trabajo P R ¿Qué se siente trabajar con volcanes? Los volcanes son lugares hermosos donde las fuerzas de la naturaleza se combinan para producir eventos asombrosos y paisajes espectaculares. Para la mayoría de nosotros, son diversión altrabajar. Hay algo que nos mueve en cuanto a ia idea de magma que se eleva de muy adentro de nuestro inquieto planeta para fluir con armonia ala superficie, como en Hawai, o explotar violentamente en la atmósfera como en el Monte St. Helens. Como lo explicaba un científico "me fascina el conocimiento de que algunos de los gases que respiro antes se encontraban millas abajo en la tierra y llegaron a mis pulmones por lavía de un volcán" Quizá no haya sitio en la Tierra que no haya sido tocado por los efectos de los volcanes. De hecho, más de la mitad de la superficie terrestre está cubierta por flujos volcánicos, especialmente el fondo marino. Todas las formas de vida sobre la Tierra están vinculadas, de alguna manera, con la actividad volcánica. Con esto en mente, ¿Que podria ser más emocionante o recompensante que trabajar en un volcán activo? P ¿Les da miedo trabajar en un volcán activo? R "Emocion" es la primera palabta que nos viene a la mente cuando la mayoría de nosotros piensa en nuestro trabajo en los volcanes I l Í I s i Un vulcanólogo recoge muestras de un flujo fijo de lava derretida que acababa de entrar al océano. 222 STC/I,IS"" EvBNros C¿r¡s,rnó¡'lcos Una vulcanóloga lee un instrumento especial, llamado gravitómetro, para monitorear cambios en el movimiento det magma adentro de un volcán. activos. La seguridad siempre es nuestra principal preocupación, porque los volcanes pueden ser lugares peligrosos. Pero manejamos el riesgo personal de la misma manera que lo hacen los policías, astronautas, u otras personas en profesiones de riesgo. Tratamos de entender el riesgo que se presenta en cualquier situación. Luego nos capacitamos y equipamos con las herramientas correctas, y el apoyo para estaï seguros. Tal capacitación involucra aprender 1a actividad pasada y presente del volcán activo, primeros auxilios, procedimientos de seguridacl en helicóptero, y técnicas de supervivencia en la naturaleza. Sin embargo, algunos de nosotros hemos tenido experiencias que han sido más que emocionantes. En las palabras de un científico, "¿Temeroso? Oh, claro. Cuando una pequeña explosión de vapor ocurrió en el domo dei Monte St. Helens en l992,tres de nosotros estábamos explorando el domo a menos de 100 metros de ahí. Tan pronto como vimos rocas del tamaño de una pelota de basketball botando por el aire, corrimos buscando refugio debajo de un bioque de hielo sobre el piso del crâter.Hasta que las rocas dejaron de caer a nuestro alrededor, yo estaba completamente aterrado". LECGIóN P 19 LoS VOLCANES CAMBIAN EL PAISAJE o ¿Yquétal cuando el volcán l muestra signos de actividad y ustedes han llegado a la conclusión de que el volcán está a punto de hacer erupción? R Este es el momento de más ansiedad, porque generalmente no hay nada más que hacer que aguardaç observar, y esperar que tu equipo tenga razón en su valoración de la situación. Con instrumentos modernos de monitoreo, un volcán activo puede parecer sobrecogedor en esta etapa. Los terremotos Miembros del Observatorio Volcánico de Hawaii monitorean un flujo de lava pueden suceder sin parar mientras crLtza una carretera en Kalapana. Este territorio fué completamente durante horas o días. La destruido por lava en 1990. hinchazón o agrietamiento del suelo ocurre en períodos que P ¿Qué educación necesitas para llegar a ser aumentan y aumentan. Suceden los cambros en vulcanólogo? la manera y cantidad de gases volcánicos que se R Hay muchos caminos para llegar a ser emiten. Aún así, siempre hay incertidumbres, vulcanólogo. La mayoría de vulcanólogos tienen incluyendo ia posibilidad muy real de que ei educación a nivel licenciatura en áreas técnicas o proceso simplemente se detenga antes que el científicas, pero la garr.a de especialidades es magma alcance la superficie, yluego te van a muy grande. Capacitación en geología, geoffsica, pedir que expliques por qué tanto escándalo geoquímica, biolo gía, bioquímica, matemáticas, "erupción para una fallida". estadística, ingeniería, ciencias de la atmósfera, sensores remotos, y campos relacionados se P ¿Qué precauciones toman los científicos? R Los volcanes activos pueden ser iugares muy pueden aplicar al estudio de volcanes y el medio ambiente. Los ingredientes clave sorì una fuerte peligrosos, pero es posible trabajar con fascinación y curiosidad insaciable acerca de los seguridad cerca de ellos, si estás preparado volcanes y cómo funcionan. De ahí las correctamente. Primero y sobre todo, 1os posibilidades son casi infinitas. tr protegen trabajando científicos se en equipo pata crear una red de seguridad en el que todo lo básico esté cubierto. Como un equipo de pilotos profesional, un equipo de respuesta de volcán incluye personal clave que conoce el equipo de monitoreo extremadamente bien. Incluye a expertos en varias disciplinas científicas que pueden interpretar datos de campo. STC/ùIS""Í Eve¡'ros Þ = ô C.rr¡srnórlcos 223 **zo Viscosidad y Tþos de Volcanes INTRODUCCION Cuando un volcán hace erupción, explota a la atmósfera en una mezcla de lava caliente y roja, y de gases. Algunos volcanes expulsan lava fluida libremente sobre grandes extensiones. Otros volcanes exudan lava pegajosa que sólo fluye a una distancia corta. En la Lección 19, aprendiste que el magma es roca fundida debajo de la superficie terrestre, y que cuando alcanzala superficie terrestre, se le o o llama Tava.Laforma en que lalavay el magma ! fluyen y dependiendo si hacen erupción en fragmentos de lava y roca, afectan a la forma y o 2 o ô tamaño de un volcán. En esta lección o z desarrollarás una investigación para probar ! cómo fluyen los líquidos ylas condiciones bajo las cuales este flujo cambia. Relacionarás l I I entonces tus observaciones al flujo de iava y tipo È de volcán. ui e Esta foto tomada en 1943 en Michoacán, México, muestra una erupción del volcán Paricutín por Ia noche. Rocas parlidas, calientes y brillantes subrayan la forma del volcán, llamado "el cono de ceniza". oBJEftvos DE EsrA LEcctóN Clasificar imáEenes sobre la base de propiedades observadas, incluyendo tamaño y forma. ldentificar y comparar como fluyen los tres diferentes tlpos de líquidos. Observar camblos en dos líquldos que fluyen cuando son mezclados con un sólido. Observar cambios en dos líquidos cuando son calentados. Desarrollar una definición práctica para la palabra "viscosidad". Relacionar la viscosidad de la lava al tipo de volcán que se formó y modelar ta formación de cada tipo. 224 STC/À,IS'"' EveNtos C,rr¿stnórrcos Para Empezar I-' Repasa la Lección 19 con la clase al describir las diferencias entre magmay lava. Con la clase, comenta cómo piensas que 1as propiedades del magmaylalava podrían afecÍar el tamaño y forma de un volcán. f,Pide a MATERIAL PARA LA LECCIóN 20 Para tu grupo L 1 tu maestro(a) un juego de Tarjetas .kabaja con tu grupo para cronómetro regla métrica trozos de papel 2 encerado 7 cuchara medidora Viscosidad de 2 agitadores para Líquidos-Hoja de de Voicanes clasificar los volcanes en base a sus propiedades observables, tales como tamaño y forma. caja de plástico con tapa. copia de la Hoja del Alumno 2O.La: "lnvestigación de la 1 Planeación" copia de la Hoja del Alumno 2O.Ib: "lnvestigación de la Viscosidad de ' ' Comparte tus clasificaciones con la clase. Explica por qué clasificaste los volcanes de la manera en que lo hiciste. Regresa tus tarjetas a tu maestro(a). ¿Por qué pensaste que los volcanes tienen diferentes tamaños y formas? 1, 1, café de madera tazas de plástico con tapa (vacÍos) Papel para cubrir las áreas de trabajo. Líquidos-Datos de Grupo y Observaciones (o datos de tabla de libreta)" juego de Tarjetas de Volcanes. Sustancias de muestra (pueden variar de grupo a grupo) taza de plástico con jarabe de maíz oscuro, con tapa taza de plástico con champú, con tapa taza de plástico con agua, con tapa taza de plástico con arena, con tapa STC/IIS"' ÐvBNros C¡r¡rs.rnóprcos 225 TECCIóN 20 VISCOSIDAD Y TIPOS DE VOLCANES Ejercicio 20.1 Analizando Viscosidad y Tipos de Volcanes C. Cadø grupo conducirá una parte diferente de la investigación, y luego los datos serán combinados.¿Por qué es importante que todos los grupos estén de acuerdo en usar eI mismo arreglo y procedimientos? PROCEDIMIENTO !. Observa los tres líquidos seleccionados para el Ejercicio 20.7: jarcbe de maí2, champú, y agua. ¿Qué observaciones generales puedes hacer de cada líquido? Coméntalas con la clase. }laz pronósticos respondiendo estas preguntas B. ¿Cómo piensas que los líquidos a ternperaturø ambiente fluirán si les agregøs arena? C. ¿Cómo piensøs que los líquidos se t, calientan? E. ¿Cómo determinarás si øl agregar un sólido al líquido afecta el ritmo øl que fluye? 4. : A¿Cómo crees que cadalíquido fluirá a temperaturø ambiente? !. -- D. ¿Cómo podrías determinar los efectos del calor sobre el flujo de un líquido? fluirán si pbser.va los materiales que usarás parala investigación. Los grupos los examinarán en diferentes combinaciones de sustancias. A1 final del ejercicio, compartirás tus datos con la clase. Antes de diseñar tu investigación, responde las stgurentes preguntas con tu T., maestro(a) te dirá qué líquidos pondrás a prueba y cuál de los siguientes arreglos investigarás: A. larabe de malz a temperatura ambiente contra champú a temperatura ambiente B. Agua a temperatura ambiente contra jarabe demaiz a temperatura ambiente contra champú a temperatura ambiente. G. Jarabe demaiza temperatura ambiente contra )arabe ðe maiz caliente D, Champú a temperatura ambiente contra champú caliente. E, Champú a temperatura ambiente contra champú a temperatura ambiente mezcladacon arena. clase: F. ¡arabe de A. El propósito del experimento es comparar qué tan râpido o lento fluyen cøda uno de los tres líquidos. Con los materiales dados ¿Cómo arreglarías unø investigación para poner ø pruebø el flujo de cadø líquido ø teffiperatura ømbiente? B. ¿Qué cosas necesitarías para mantener lo mismo en cadø arreglo? 226 STC/I,IS'" Ev¡Nros C¿r¡srnó¡'lcos maiza temperatura ambiente contra jarabe ðe maiz mezclado con afena. .- Recoge una copia de la Hoja del Alumno 20.Ia para tu grupo. Coloca la letra del arreglo que te han asignado en la parte superior derecha de la hoja. ¿Cuál pregunta ûatarâ de responder tu grupo? ¿Qué piensas que pasarâ cuando calientes e1líquido o añadas un sólido a tu líquido? LECCIóN ¿Qué materiales y procedimientos usarás? ¿Qué factores debes mantener sin variación cuando pongas a prueba cada líquido? ¿Cuántas pruebas deberás conducir para determinar un promedio? Coméntalo con tu clase. Luego completa la Hoja delAlumno 20.Ia. Comenta con tu maestro(a) cómo vas a 6, registrar tus datos. Usa la Hoja del REFLEXION SOBRE LO QUE HICISTE It' Comparte tus observaciones y datos con lu .lu'... Tu maestro(a) combinará los datos de todos los grupos en una tabla. !. Contesta las siguientes preguntas: A. ¿Cuóllíquido a temperatura ambiente fluyó más rápido? ¿Cuálfluyó más lento? ¿Qué evidencia tienes para apoyar tu Alumno 20.1b o crea tu propia tabla de datos en tu libreta. Sobre la tabia, indicarás qué tipo de líquido investigaste, con qué rapidez fluyó y otras respuesta? B. ¿Cómo cambió observaciones. También describirás cómo tus hallazgos podrían relacionarse con la lava volcánica. /. la caia de plástico con materiales paratu grupo. Asegúrate que contiene las sustancias que tu grupo ha sido asignado a poner a prueba. $, Lleva a.cabo el experimento. Mantén en mente los srgurentes puntos: 20 VISCOSIDAD Y TIPOS DE VOLCANES el flujo el øñadir arena? C. ¿Cómo cømbió el flujo de cadalíquido al cølentarse? Recoge A. Cada 3. -' Define "viscosidad". Luego responde esta pregunta: ¿Cómo piensas que la viscosidad de lava afecta la forma del volcán? {. Observa de nuevo las Tarjetas de Volcanes. Luego responde estas preguntas: caja de plástico contiene material forma del yolcán que se forma con layø que fluye rápido? ¿Cuâles Tarjetøs de Volcønes muestran este tipo de volcân? A. ¿Cuál suficiente para tu grupo. Podrías no usar todos los materiales en este período. B. Trata detrabajar con tu caja de plástico. Podrías poner un trozo de papel en tu tr ab aj o p ar a facilitar la limp ieza. es lø forma de un volcán que forma de lava viscosø y que fluye B. ¿Cuâl es lø se lentamente? ¿Cuáles Tarjetas ãe Volcanes G. Si t.r grupo está evaluando un líquido caliente, usa tus tazas de plástico vaclas pararecoger, bajo la supervisión de tu maestro(a) ,la sustancia que sea necesaria deI ârea de recipientes calientes. D. Si tu grupo está evaluando una mezcla ðe arenay líquido a temperatura ambiente, usa las tazas de plástico y los agitadores paramezclar Ia arenay el líquido. Asegúrate de que el volumen de la arena y Iamezclalíquida sean igual al volumen del líquiclo solamente. $. muestran este tipo de volcón? E La viscosidad de la lava es un factor que afecta el tamaño y forma de un volcán. Lee "Tipos de volcán" para descubrir más. ft, Con tu grupo, clasifica cada una de ias Tarjetas de Volcanes como volcán escudo, estratificado, o cono de ceniza. Usa la selección de lectura "Tipos de Volcán" para a:¡udarfe. tJr- - -' Cuando tu grupo termine limpia todo. STC'is"n Ev¿xros C,rr¡srnórrcos 227 LEcctóN 20 Vlscosrt¡o y Trpos DE VoLcANEs 7 Tu maestro(a) modelará la formación de ' " tr., tipos de volcanes, Compara el modelo de volcanes con las fotos en al selección de lectura y en las tarjetas. ¿Cuáies son las ventajas y desventajas de cada modelo? Prepárate.paralas Lecciones 21y 22 en aL $" - - cual investigarás cómo el magma ylalava forman rocas. 22A STC/I,IST' EvnNtos C¡r¡srnórrcos i TECCIóN 20 VISCoSIDAD Y TIPOS DE VOLCANES Tlpos De VOLCAN[S Los cientlficos ciasifican los volcanes en tres categorías básicas en base a su forma y tamaño. Veamos más de cerca estos tres tipos de volcanes. Volcanes de Escudo Mientras mucha gente piensa que las erupciones volcánicas son explosivas, muchas áreas volcánicas producen lava tranquila que simplemente escurre. Fisuras y sitios calientes son dos ejemplos. Las fisuras son enormes fracturas en la corteza terrestre. Envez de hacer erupción desde una abertura central,la lava escapa suavemente como una fuente desde la fisura en una línealarga. Las fisuras se forman normalmente en áreas donde se separan dos placas, tal como ia de la cresta del océano medio. Al lgual que las fisuras,los puntos caiientes producen erupciones tranquilas. La mayoría de sitios calientes se forman debajo de una placa en vez de formarse a io largo de sus llmites. Los volcanes escudo son planos en la cima y de laderas muy amplias. Esta foto muestra al Mauna Loa, un volcán escudo en Hawai. STc^,ISt" EvrNT os C,qrrrsrnóplcos 229 LEccróN 20 Vrscosrn¡¡ y Trpos os Vorc¡Nus Los volcanes compuestos se forman de erupciones alternas de lava y ceniza. Esta foto muestra al volcán Mageik visto desde el valle de las Diez Mil Humaredas, en el Parque Nacional de Katmai en Alaska. Otros puntos calientes coinciden con las crestas del océano medio. Tänto las fisuras como los puntos calientes producen lava corriente que se esparce para formar un volcán ancho de laderas. Estos volcanes se llaman volcanes escudo porque se asemejan a un escudo de guerrero. Las laderas de un volcán escudo rara vez son empinadas; estos volcanes son anchos y planos. Al paso de miles de años los volcanes escudo pueden alcanzar tamaños masivos, por ejemplo Volcanes Gompuestos Los volcanes compuestos son altos y puntiagudos. Son los volcanes más pintorescos en ei mundo por su altura y cimas nevadas. Se forman de erupciones alternas de lava y ceniza. La inclinación cerca de la cima en un volcán Esta ilustración muestra cómo capas repetidas de lava que fluyen forman volcanes escudo. Esta ilustración muestra cómo capas alternas de ceniza lava forman un volcán compuesto. 23O STC/ÙISt" Eventos Cnr¡srnó¡lcos 9 kilómetros de alto y 193 kilómetros de ancho. Las Islas Hawaianas e Islandia son ejemplos de volcanes escudo. y LEcgóN 20 Vrscosroeo y Trpos ¡E Vorcaues o ) 3 -9 d El Pu' u ka Pele en Hawai es un volcán de cono de ceniza. Tiene sólo 95 metros de altura, pero el diámetro del cráter en la cima es de 400 metros. compuesto es plana hacialabase. La lava es pegajosa y no fluye lejos antes de que se lava en el aire pude endurecerse y caer como fragmentos. Estos trozos pequeños se llaman solidifique. Estos volcanes altos se forman usualmente donde dos placas chocan y se sobreponen a la otra. El magma espeso y el agua de la placa oceánica que se hunde causan que el volcán sea explosivo. El agua se disuelve dentro del magma y viaja hacia arriba en pequeñas burbujas, como las burbujas en una bebida carbonatada. Cuando el magma explota desde el volcán, rompe la lava y las rocas a lo largo de la abertura en pequeños trozos. Las capas alternas de lava y roca fragmentada se acumulan. El Monte St. Heiens en el estado de Washington y el Monte Fuji en Japôn son volcanes compuestos. carbonillas. Estas carbonillas se acumulan alrededor de la abertura del volcán. Estos volcanes tienden a ser explosivos, por lo cual la roca se quiebra en fragmentos. Los conos de ceniza pueden emanar lava en la base del cono. Los volcanes Elfell y Sunset Crater en Islandia son volcanes de cono de ceniza. E Esta sección cruzada muestra cómo las capas de carbonillas forman un cono de ceniza. Volcanes de Gono de Ceniza Los volcanes de cono de ceníza son más pequeños que los volcanes escudo y compuestos. Si la erupción contiene magma espeso, ia presión del gas destroza la roca dentro del volcán en pequeños trozos. En otros casos, la STC/ì,lSt" EvnN'¡os C¡resrnó¡rcos 23l- LEcc'o21 Rocas lgneas INTRODUCCION En algunas partes del manto, la roca está tan caliente que se derrite. Cuando la roca derretida se enfría, ya sea adentro de la Tierra o sobre la superficie, se endurece. Al enfriarse, sus minerales forman gránulos cristales cristales. Las rocas que se forman de esta manera se llaman ígneas, que viene de la palabra latina "fuego". En estalección analizarâs cinco rocas ígneas. Analizarâs su color, composición mineral y textura (tamaño de sus cristales). Tu grupo clasificará las rocas en base a sus propiedades. Esta actividad te prep a r ar â par a Ia Lección 22 en la cual analizarâs el ritmo al cual se forma cada 0 - I .Þ o ci j Este "hornito" está hecho de roca ígnea. Se desarrolló en el Klauea en Hawai cuando la roca denetida fonó su camino a través de una apeñura. Como pronto descubrirás, su apariencia da plsfas acerca de cómo fue formado y de qué está hecho. Volcán OBJETIVOS DE ESTA LECCIóN Observa¡ las propiedades de cinco rocas ígneas. Separar y clasificar rocas ígneas en base a su color, composición mineral, y textura. 232 STC/I,IS"' EveNros Cerns'rnónrcos MATERIAL PARA LA LECCIóN 21 Fara Empezar Il¡ -- Observa la roca que te mostrará tu maestro(a). Comentalo siguiente con Para tu grupo tu 1- copia de la Hoja del clase: Alumno 21.1 A. ¿Qué observaciones generøles puedes hacer de esta rocø? "Observando las propiedades de la Roca ígnea (o tabla de B. ¿Cómo podrías definir lø palabrø "roca"? observación en tu libreta) C. ¿Crees que sería posible que esta roca cambie en otra roca? Si es así ¿Cómo podría 1- caia de plástico con l- tapa. juego de rocas rotuladas "L" al "5" 3 lentes de mano suceder? su f . Observa la Imagen 21.1. Comenta En esta descripción con tu maestro(a). lección, examinarás cinco rocas y los minerales que las forman. 1- lupa de doble lente 1- regla métrica lmagen 21.'l La roca verde que acabas de observar está hecha principalmente del mineral olivino, como se muestra aquí. El olìvino tÌene una apariencìa crístalina, como la sal. Cuatro elementos (magnesio, hierro, silicón, y oxígeno) se combinan químicamente para formar el olivino. El manto superior de la Tierra contiene una gran cantidad de olivino. STC 'Istnt Eve xTos C¡T¡.srnóprcos 233 rEccróN 21 Rocns fc¡¡pas Ëjercicio 27..7, Observando Rocas igneas PROCEDIMIENTO Recoge una caja de plástico con 5 l" muestras -de roca, lentes de mano, una lupa de doble lente, y una regla. Usando la Imagen 2L2 como guía, pregunta a tu maestro(a) cómo usar la lupa de doble lente. Pasa unos minutos con tu grupo examinando y experimentando con las rocas y herramientas de observación. ) -' -t Q_ va- - Compara tus observaciones iniciales de cada roca con la clase. Escucha a tu maestro(a) explicar lo que rocay registrarás su color (esto es, la variedad de minerales que puedas ver en base a su color) y su textura (o sea, el tamaño de sus cristales o gránulos minerales). Usarás tus lentes de mano,la lupa, y la regla métrica; luego clasificarás las rocas en grupos en base a estas propiedades. registrarás tus observaciones? Ã-¡¡- ¿Cómo ^ Comenta tus ideas con la clase. completa y registra tus de las muestras de roca sobre la tabla de observación. Describe el color de cada muestra. Describe la textura de cada muestra midiendo los cristales debajo de cada aumento. Añade cualquier otra observación. Escribe una frase o ãos para describir tu sistema de clasificación. S. -' +o.u observaciones harás en esta lección. Observarás cada í==_= 21.2 Sostén el extremo más ancho de la lupa cerca de tu ojo: La lupa sencilla hará que la textura de la roca se vea 5 veces más grande. La lupa doble Ia hará parecer 12 veces más grande. lmagen 234 STC,IS'n' EvoNros CRr¡.srnó¡rcos leccrón D. Selecciona una rocø. Dale un nombre. Escribe el número dela rocø junto al nombre. Sé creøtivo. ¿Por qué le diste a la roca ese nombre? (Encontrørâs los nombres oficiales de estas rocas en la Lección 22). REFLEXION SOBRE LO QUE HICISTE t. Responde,estas preguntas. Usa tu tabla de o bservaclón par a ap oyar tus respuestas. A. ¿Tienen dos o más rocøs propiedødes similares? Si es øsí, describe esas propiedades. t -' Ahora observa las fotograffas de minerales en las Imágenes 21.1, 21.3,21..4,y 2I.5. Usa estas fotos para identificar algunos de los minerales que conforman cada roca. Lista los minerales en la columna "Otros" de tu hoja del alumno o en tu tabla de observaciones. J. Prepárate parala Lección 22, en la cual examinarás Ia tormación de rocas ígneas aI analizar el ritmo al cual se forman los cristales minerales. B. Describe algunø roca que no compartø cørøcterísticas con las otras rocas. C. ¿Cuâles son ølgunas manerøs diferentes de agrupar las rocas? Por ejemplo considera el color o tømaño de los cristales minerales. Explica por qué agrupaste las rocøs de la manera en quelo hiciste. lmagen 21.3 zt Roc¡s ÍcNe¡s lmagen 21.4 Feldespato rosa Cuarzo lmagen 21.5 Mica STC/IvIS"' EvoNros C¡t¡sr¡.ó¡rcos 235 LEccróN 2r Rocas Ícxe¡s VOICANfS: Demonios Rugientes, Gigantes Furiosos ii:.1 'ì*i,;.;r;çtí ',füiji. . Nueva Zelanda,un país isleño grande en el Pacífico Sudoccidental cerca de Australia, casi siempre se encuentra exhalando vapor. Si no es por volcanes haciendo erupción, es por las aguas termales, géiseres y lagos hirvientes en constante actividad. Cuando ios británicos vinieron a explorar Nueva Zelanda encontraron a un pueblo llamado Maorí viviendo allí. A los maoríes les gusta contar historias. Un cuento Maorí "Cómo se Encendieron los Volcanes" nos dice como llegó el fuego a los volcanes en Nueva Zelanda.En otro cuento, "La Batalla de los Gigantes",los volcanes actúan como gente gigante. .{.tJ Vapor caliente de agua sopla desde una aberlura en la tierra, en Rotorua, Nueva Zelanda. Esfa es sólo una de las tantas seña/es del caliente interior de la Tierra. 236 STCAIS"t Ev¿wros C¡rnsrnórrcos rEccróN21 Roc¡s ÍcNras Mujeres Maorí vistiendo trajes típicos COMO SE ENCENDIERON LOS VOLCANES Un poderoso curandero |lamado Ngatoro gu¡ó a su pueblo de Hawai a Nueva Zelanda en canoas. Después de llegar, Ngatoro tomé a su esclava, Auruhoe, y escaló el volcán Tongariro: Le pidió al resto de su gente que dejaran de comer hasta que Auruhoe regresara. Ét creyó que esto Ie daría luerza en contra del aire frío de la montaña. Ngatoro y su esclava se quedaron más tiempo de lo esperado. Su gente tuvo hambre y empezó a comer de nuevo. Al sucedereso, NgatoroyAuruhoe sintieron el frío que les congelaba. Ngatoro oró a sus hermanas, allá en Hawai, para que enviaran fuego para calentarse. Las hermanas oyeron su STC,Istnt Ev¿x'ros C:rT ¡srnór'lcos rEccróN 21 RocÁ.s Ícwrns súplica de ayuda y llamaron a los demonios del fuego para nadaran hacia Nueva Zelanda. Guando los demonios del fuego llegaron a la lsla Blanca la tierra ardió en llamas. Los demonios llegaron a tierra firme y continuaron su viaje de forma subterránea hacia Tongar¡ro. Donde sea que los demonios emergieran salía agua caliente de la tierra y formaba aguas termales o un gé¡ser. Finalmente los demonios del fuego reventaron en la cima del Tongariro. Su fuego calentó a Ngatoro y ayudó a salvar su vida, pero Auruhoe ya había muerto a causa del frío. Pa¡a recordar el viaje de Ngatoro y Auruhoe, el pueblo Maorí llamó a la montaña Ngauruhoe. .a Ø ú .,... ú .i,rÍ;l' ¡-:::.:.Ì..j .. .'lri . -,'..: r:'l : ': I .- -.,: lsla Blanca, un volcán que emite vapor desde varias ventilas 238 STC/ùIS'*' EvoN'ros Cer¡srn.órlcos juega un papel centra! en el mito Maorí acerca de los volcanes, tEccróN 21 Rocas ÍcNnas DUELO DEGIGANTES Tres volcanes (Taranaki, Ruapehu, y Tongariro) vivían uno cerca del otro. Taranaki y Ruapehu se enamoraron de Tongariro, pero ella no podía decidir con quien quedarse. Finalmente, decidieron luchar por ella. Ta¡anaki se arrojó a Ruapehu y trató de aplastarlo. "Te atraparé" bufó Ruapehu. Éste calentó las aguas del lago de su cráter hasta que hirvieron. Luego roció agua hirviendo sobre Taranaki y sobre todo el campo alrededor de é1. El baño hirviente hirió terriblemente a Taranaki. Furioso, arroií una |luvia de piedras a Ruapehu. Las piedras rompieron la cima del cono de de Ruapehu lo que arruinó su apuesta apariencia. "Le mostraré", dijo Ruapehu. Se tragó su cono roto, lo derrltió, y lo escupió a Taranaki. El cono delretido quemó a Taranakiterriblemente, el cuál corrió al mar para refrescar sus quemaduras. Durante largo tiempo, cuando Tongariro hacía erupción, las tribus guerreras deI ârea 1o veían como un signo de que deberlan actuar como gigantes de pelea en el mito, y le haclan la guerra al los otros. Ho¡ los Maorís aún tienen miedo de que Täranaki despierte y empiece a pelear de nuevo. Se rehúsan a vivir o ser sepultados en cualquier lugar de la línea entre Taranaki y los otros dos picos. Puede que tengan razón. Taranaki, de 2400 metros de altura y cubierto de nieve, hizo erupción hace 300 años. En sus leyendas los Maorís probablemente describían eventos que habían visto. A veces, cuando un volcán hace erupción,la cima de la montaña se derrumba o se colapsa en el críúer. Tal evento fue probablemente la base de la leyenda aceÍca del cono roto de Ruapehu. Los científicos han mostrado asimismo que el camino de lava que fluyó de Taranaki al mar se formó en ei valle del río Wanganui en Nueva Zelanda.J I É o o El Monte Tongariro está localizado en el parque nacional de Tongariro en Nueva Zelanda. STC IS'n' Evrxros C..rT.rsrnór'lcos 239 LEcc.o22 Exrlorando la Formación de^Rocas igneas rnrnoouccróru El agua ardiente de un géiser se enfría al recorrer su camino hacia 1a superficie terrestre. A1 enfriarse el agua, algo de ésta se evapora, dejando cristales minerales detrás. Con el paso del tiempo, estos minerales se acumulan eñ las paredes de los canales y grietas a través de las cuales el géiser hace erupción. Entre más veces haga erupción el géiser, más cristales minerales acumulan alrededor de ia fuente termal. y entre más tarda el agua en evaporarse más grandes son los cristales mineraies. Este mismo proceso ocurre en las grietas de un volcán. Laroca derretida se enfría y se cristaliza ya sea en el sueio como lava o debajo dei sueio como magma. Así es como se forman las rocas se ígneas. El vapor sulfúrico del volcán Kilauea salió de esta aberiura y se enfrió formando cristales amarillos. En esta lección, echarás otro vistazo a las tres rocas ígneas de la Lección 21. Examinarás el tamaño de los cristales en cada rocay comentarás cómo es diferente cada una. Analizarâs cómo el ritmo de enfriamiento de dichas soluciones afecta al tamaño oBJErruos DE EsrA ¡-ecc¡ótr¡ Ëxaminar la textura, o tamaño del cristal, de tres muestlas de rocas ígneas bajo lentes de aumento. Realizar pruebas pat.a analizar el tamaño de los cristales que se forman de una solución bajo diferentes condiciones de enfrÍamiento, Mediante informacién obtenida en el laboratorio, conjeturar acerca de cómo se fotmó cada una de las tres muestÍas de roca. 24O STC/r\,IS"' EvnNtos C.qr¡srnórrcos MATERIAL PARA LA LECCIóN 22 Para de los cristales que producen. Luego relacionarás tus hallazgos a la formación de rocas ígneas, las cuales están hechas de hermosos y coloridos cristales minerales. Para Empezar Del Alumno una sesión de lluvia de ideas, expón lo que sepas y desees aprender acetca de los cristales. Tu maestro(a) registrará tus ideas. 'Analizando la Cristalizació-Hoja mano, una lupa, y cuatro hojas de papel negro de construcción. Coloca unos cuantos cristales y obsérvalos detenidamente. 3. las 9oT.rta tus observaciones. Responde a srgurentes preguntas: A. ¿Cuál es lø Para tu grupo 2 se formøron los cristales? Dobla tu papel negro en forma de tolva y enlataza. Guarda el papel. '_ vierte los cristales Catastróficos ó "Analizando la hojas de tarjetâs Cristalización-Hoj a de Planeación" de Actividad de copias de la GuÍa para Ejercicio 22.L: "Descripciones de rocas Ígneas" 1- caja de plástico con tapa laza de plástico Comparación de Eventos catastróficos bolsa plástica de almacenaje resellable I l- 3 4 con sulfato de magnesio lupa (de doble aumento) lentes de mano hojas de papel negro C. ¿En qué son diferentes estos cristøles de otros que høyas visto? D. ¿Cómo crees que contenga tarjetas de Actividad de Eventos 1- copia de la Hoja delAlumno 22.Ia: forma de cada cristøl? B. ¿De que manera àifieren y de que manera se asemejan unos de otros? ¿Por qué crees que es øsí? de Observación" par de gafas de seguridad Catastróficos bolsa plástica de almacenaje resellable que Comparación de Recoge una caja de plástico de tu grupo. -'f _ De ahí saca unatazapequeña de cristãles de sulfato de magnesio, tres lentes de pipeta T par de tijeras 4 tablas de Actividades de Comparación de Eventos 22.rb: 1 1. E ti 1 copia de la Hoja I juego de rocas rotuladas L,2,y 5 regla métrica 2 bases de placa de petri (sin tapas) tarjetas de L cartulina STC/ì,ISttt EveNT os Cnr.rsrnó¡rcos 247. LEccróN 22 5_ ,tI - Expr-oR¡,NDo LA FoRMACTóN DE Roc¡s Íc¡lr¡s Ejerciclo 22.L Analizando la Cristalización Quita las tres muestras de rocas ígneas rotuladas I,2,y 5 de la bolsa de plástico. Dedica unos minutos a examinar el tamaño de los cristales, o textura, de cada roca. Comenta tus observaciones con tu grupo usando las siguientes preguntas como guía: A. ¿Cuáles son las propiedødes de las rocøs? PROCEDIMIENTO I* " B. ¿Qué notas acercø de lø textura o tamaño del cristal de cada rocø? C. ¿En que se pørecen y en qué se Observa los materiales instalados al frente d.l aula. Predice que pasaría si mezclaras los cristales de sulfato de magnesio con agvay calentaras la solución. "1 Antes de empezar, revisa las Normas de t" Seguridad con la clase. diferencian? D. En bøse ø lo que yø sabes acerca de los cristales, ¿cómo podrîa revelar el tamaño de $. Observa a compañeros voluntarios cuando crean una solución de sulfato de magnesio. løs rocas lø forma en que cøda una fue l$, Comenta con la clase lo que ya sabes acerca de las soluciones, solventes y formadø? S, Reporta a la clase 1o que has observado acerca de la textura de cadaroca. Aunque cada una de estas rocas es ignea, se ven solutos. Responde a estas preguntas: A. En la mayoríø de los casos ¿cómo øfecta la temperatura del aguø ø la habilidad de un solvente para yolyerse solución? diferentes porque el tamaño de cristal es diferente. Esto indica que se formaron bajo diferentes condiciones. Investigarás este concepto durante elBjercicio 22.L B. ¿En qué afectø el agitør el aguø la habilidad del soluto para yolverse solución? C. ¿Qué es una solución "saturøda"? POR TU STGURIDAD El sulfato de magnesio, el químico que usarás en este ejercicio, es seguro cuando se maneja 242 $, Usa tus gafas de seguridad durante este ejercicio. Ten cuidado de que el sulfato de magnesio no toque ni tu piel ni tu ropa. apropiadamente. Asegúrate de seguir todos los procedimientos Ten cuidado básicos de laboratorio cuando lo uses. cuando manejes la solución del recipiente caliente. STCnvIS'n' Ðvnxros C¡r¿srnó¡lcos Ahora responde a estas preguntas: A. ¿Qué le sucederá a la solución si sele dejø enfriar? B. ¿Hq, ølguna manera de recuperør los cristales que se disolvieron en el øguø? C. ¿Crees que la frecuencia con lø cual se enfría la solución afectarâ el tamaño de los cristales que pronóstico. se forman? Explica tu lecc¡ón¡ ze tu maestro(a) repasa los pasos 7 al tt 6" - - 9q" del procedimiento y escucha mientras expiica cómo enfriar una placa de petri rápidamente y otra lentamente. Un grupo será seleccionado para enfriar las placas en dos etapas. /. Hoja del Alumno 2Z.laparctu grupo. Tu grupo es responsable de registrar tu diseño Recoge una copia de la experimental en la hoja antes de completar ei ejercicio. Anota la pregunta que tratarás de responder y predice lo que piensas sucederá. Entonces describe los materiales y procedimientos que usarás, qué conservarás in cambio en cada arreglo, qué medirás y cómo 1o medirás. ExptonaNpo ra Fonrur¡cró¡¡ ¡E Roc¿,s ÍcNeas Pide,a $" T -:.Tlto -- del grupo que recoja la solución del área de recipientes calientes. Toma una pipeta y dos bandejas petri. Con mucho cuidado, coloca de 10 a 20 ml de solución en cada placa de petri, suficiente como para cubrir el fondo de cada bande ja,tal como se muestra en la Imagen22.I q Agrega una "pizca" de cristales &ø/ - " (aproximadamente 10 gránulos) a cada placa de petri, como se muestra en la Imagen 22.2. Estos cristales "semilla" ayudarân a otros cristales a crecer. 22.1 Usa Ia pipeta para recoger la solución caliente y vacíala suavemente en la placa de petri. lmagen lmagen 22.2 Cultiva la solución usando los cristales extra STC/À,IS"' Ev¡xros Cer¡s,¡¡.órrcos 249 rEccróN 22 ExpLoRANDO LA FoRMACTóN DE tQ. - Rocas ÍcNsns Instala una de tus placas de petri en un ârea donde se enfriará rápidamente y la otra bandeja en un área donde se enfriará lentamente. Usa las tarjetas de cartulina para rotular cadabandeja ya sea como "Enfriamiento rápido # 1" o como "Enfriamiento lento #2" . También escribe el número de tu grupo en las tarjetas. Encierra el número en un círcuio. (Si tu grupo está poniendo a prueba el enfriamiento en dos etapas, rotula tus dos placas de petri "Enfriamiento en dos etapas # 3"). REFLEXTON SOBRE LO QUE H|C|STE una copia de la Hoja del Alumno l. - Recoge 22.Ib. Comenta la hoja con tu maestro(a). !. Nota que las placas de petri estén numeradas #7,#2, ó # 5. Examina las tuyas y las de otïos grupos y registra tus observaciones en la Hoja delAlumno 22.1b. No completes la última columna aún. Si es posible, usa una regla métrica para medir el tamaño del cristal. Explica por qué piensas que los cristales tienen este tamaño. Limpia todo. Reemplaza t- f--. muestras de roca y todas las herramientas de observación en la bolsa de plástico ya que las usarás de nuevo. Si tu maestro(a) tiene otra clase, hazlo siguiente: A, Vuelve llenar las tazas con sulfato de magnesio. a B. Coloca nuevas tarjetas de cartulina y placas de petri. C, No tires el papel negro. enLección23. Se usará de nuevo !. Comenta tus observaciones de los varios tamaños de cristaies. Responde a estas preguntas: A. ¿Qué observøciones hiciste acerca delos contenidos de cødø placø de petri? B, ¿Qué observøciones hiciste acercø de los tamaños de los cristøles en cadø placø de petri? C. ¿El período de enfriamiento (lo rápido que cadøplacø de petri se enfrió) afectó el tamøño del cristal? Si fue así, ¿De qué. manera? ¿J. Recoge tu caja de plástico y saca las 3 muestras de rocas ígneas (I,2 y 5), los lentes de mano y la lupa. Trata de sacar algunas conclusiones, acerca de cómo se formó cadaroca,basándote en las observaciones de tus placas de petri. De nuevo, usa tu regla métricaparamedir los cristales. 5, Tr maestro(a) entregará al grupo unas tijeras y dos copias de la Guía para Ejercicio 22.I, que brinda información d e cadaroca estudiada en esta lección. Corta las guías en cuatro tablas para que cada integrante del grupo tenga una. Con tu grupo, identifica cada una de las rocas por nombre. Registra tus identificaciones en la última columna de la Hoja delAlumno 22.Lb. 244 STC/tr{S"' EveNros Cetnsr¡.órlcos LEccróN 22 ExpLoRANDo LA FoRMACTóN DE Roc¡s ÍcN¡¡s ff-" Aplica los resultados de esta investigación B. Revuelve los cuatro juegos de cartas - ala Tierra contestando estas preguntas: (tarjetas). Coloca las cartas en un aptla aI A. Usøndo lo quehas aprendido de esta investigación, ¿qué tøn râpido o qué tan lento piensøs qie las rocøi ígnrol se debøjo la superficie terrestre? ¿Qué tþo forman de rocø podría ésta formarl B. Usando lo que høs aprendido en esta investigación, qué tan rápido o qué tan lento crees tú que se forman las rocas ígneas sobrela superficie terrestre? ¿Qué tipo de roca podría ésta formar? forma el rocøs yolcónicas sonbasalto? C. Si la løva que se enfría râpido rocas volcânicas de grøno fino tales como basalto, ¿Por qué no todøs løs centro de tu grupo. Cada integrante deberá tener una Tabla de Actividad. G. Para jugar el juego cada alumno selecciona 10 cartas de actividades del mo."19" para colocarlas en su tabla de actividad en ias celdas apropiadas. Las cartas sobrantes deberán quedarse en una pila en el centro del grupo. D. T?abajando en dirección de las manecillas del reloj, un alumno por turno escoge una carta del montón y la coloca en su tabla antes de que el juego ruede hacia el siguiente alumno (repasa la tabla 18.1 "Comparación de Eventos Catastróficos"). Regresa las cartas que no puedas usar a la pila de cartas sobrantes. D. En base a la evidencia obtenida de tu investigación ¿Cómo crees que cøda muestra E. El;uego termina cuando el primer de roca se formó? alumno llene una columna en su Tabla de Actividad de Comparación de Eventos j/ ,Lee "El Ciclo de la Roca" en las páginas Catastróficos. Las cartas deben estar - - 250-25L colocadas correctamente para ganar. Usa la tabla 18.1 como muestra. para Prepárate la lección, siguiente en la S. - - cual examinarás piezas de roca volcánica llamada ceniza. ,p_ Iuega "Comparando Evenlos " Catastróficos" con tu grupo haciendo siguiente: : A, 1o Recoge la bolsa de tarjetas de actividades de tu grupo. Si tus tarjetas no están cortadas, necesitarás cortar las cuatro hojas de tarjetas de Actividad de Comparación de Eventos Catastróficos en tarj etas individuales. STC/trISttn Evrxros Crr.rsrró¡lcos 245 LEccróN 22 Expron¡uoo r¿ FonmacróN ¡e Roc¡s Íe¡rs¿s Fucntcs Natutales =e àE o9 ,:g .=9 €¿ì t9 Þb È_3 äo 8e ôË E9 g.g .aõ lo u9 {f;l!&tl&-r. '.,r1?--. -s, Ër; -.i'i-ttil.;,. .f!.iuå :1:,ér1"* nÈ{.#u. :.'.{ '-a*; Las aguas termales son una de las caracterísficas geotérmicas que se encuentran en el Parque Nacional de yellowstone. se Rocailosas el los le una cuerpo llamó más Habían lodo Parque En los años 1800's los cazadores de pieies que aventuraban en las Montañas regresaban y contaban del: "lugar donde infierno burbujea". Nadie les creía. Uno de cazadores,un virginiano llamado ]im Bridgea dijo a la gente que había encontrado columna de agua tan gruesa como su que escupla 60 pies al aire.La gente 1o mentiroso. Los exploradores confirmaron tarde las historias de los cazadores. encontrado los géiseres y cráteres de hirviente en el área que es ahora el en el mundo. En total, Yellowstone tiene 10,000 puntos geotérmicos, (geo significa tierra y térmico significa calor) además de los géiseres, los puntos geotérmicos de Yellowstonelncluyen aguas termales y estanques de lodo burbujeante e hirviendo. ¿Por qué Yellowstone tiene tantas aguas termales? La mayor parte deYellowstone yace dentro de una caldera antiquísima. La última erupción importante, que Creó la caldera, sucedió hace 600,000 años. Flujos pequeños de lava del volcán gradualmente llenaron la mayor NacionalYellowstone. Ho¡ millones de personas parte de la caldera. La roca debajo de la vienen a presenciar estas maravillas en el superficie terrestre puede mantenerse caliente Yellowstone. por miles de años. El calor de a roca derretida a El parque Yeliowstone,localizado en Wyoming unos kilómetros debajo de la superficie calienta y Montana, es el área más activa y caliente en el el agua subterránea. El agua subterránea se mundo. Contiene más de 500 géiseres, casi las mantiene en un tipo de roca porosa, y el agua tres cuartas partes del total de géiseres que hay caliente viajahacia arribahasta que explota 245 STC/trIS'"t EvprqT os C¡r¡srnórtcos tEccróN 22 ExpLoRANDo LA FoRMACTóN DE Rocas ÍcNe,q.s Þ Ë a través de la superficie terrestre como una Ë 3 ¡ ¿ o I o I .i 3 ô o l g s E ô Ø. l E .c B ui 1iii.i,1.. ii !. 11: l_¡ '¡.:':.ti: l; :-7' ..:. ¿;j fuente. El old Faithtul (el Viejo Fiel), el géiser más famoso de Yellowstone, obtuvo su nombre porque normalmente hace erupción de manera regular-en promedio cada79 minutos. Las erupciones son tan regulares porque el suministro del agua y la estructura de la roca se mantienen relativamente constantes a través del tiempo. Sin embargo el Old Faithful no es del todo predecible. El tiempo entre erupciones de hecho varía entre 45 y 105 minutos, dependiendo de la cantidad de agua hirviendo que queda en la roca esponjosa cuando al géiser se le acaba el vapor. Recientemente, los científicos bajaron una câmara de video y otros instrumentos adentro de la abertura de Old faithtul. Encontraron que por cada primeros 20 ó 30 segundos de cada erupción (la cuál dura varios minutos), el vapor y agrla hirviendo salen disparados como cohetesatravéselas grietas subterráneas más angostas ¡a la velocidad del sonido! H Old Faikful es el géiser más famoso en el Paryue NacionalYellowstone. STC/ì,IS'"t EveNros C¡rrrsrnórrcos 247 LEccróN 22 ExpronaNoo ra FonlvracróN o¡, Rocas ÍcNnns -i (; ¿ ) -.. ..El agua del manto Manto freático freático vuelve a llenar las cámaras Un géiser se forma cuando el magma calienta agua subterránea que se encuentra bajo presión. ¿Gómo Funcionan los Géiseres? El agua de lluvia llega través de ias grietas en las rocas porosas, donde se acumula como el agua en una esponja. El calor del magma a unos kilómetros debajo de la superficie terrestre se eleva y calienta el agua en a roca porosa. La capa de ia roca porosa es como una ol1a de presión: tiene mucho calor del magma y mucha presión dei peso del agua y roca encima de ella. El agua en la roca porosa alcanzatemperaturas de 310 "C sin hervir debido a la tremenda presión. Esta agua calientísima se eleva en bolsas de agua subterrânea que también están bajo presión. Se forma vapor, se acumula más presión y se elevan burbujas. El vapor sigue acumulándose hasta que un chorro de agua caliente explota en la superficie y se dispara alto hacia el aire. Más agua caliente explota en forma de vapor y expulsa más agua subterránea de la tierra, haciendo erupción a veces hasta por varias horas. 24A STC/trlS'o' EvrNtos Cat¿srnó¡.rcos Si esa agua calientísima se mezcla con aguafria subterránea que no esté bajo presión, sale a la superficie como agua termal. Cuando las aguas termales se atoran con trozos de roca sedimentaria que se desprende de la roca alrededor de ahí, se forman estanques de lodo burbujeante e hirviente. Si el agua caliente se eleva a la superficie sin encontrar resistencia, empieza a hervir y hace erupción en la superficie como vapor. Este punto térmica,llamado fumarola, es como un géiser excepto en que es mayormente formado pof vapor. Cuando los Géiseres Pierden su Vapor Algunos géiseres viejos pierden su vapor. El agua caliente leva minerales que al paso del tiempo, se acumulan en las paredes cle los canales subterráneos y grietas. Täl como las arterias, las grietas se tapan, y el vapor y el agua ya no pueden escapar. LEccróN 22 ExpLORANDo LA FoRMAcIóN DE Roc¿s ÍcNeas Para un géiser enYellowstone llamado "Porkchop" la presión fue demasiada. Arrojó agLriay vapor por años,luego un día arrojó rocas del tamaño de un televisor al aire y dejó de burbujear para siempre. E Cuando el agua del Géiser Castle en el Parque Nacional Yellowstone se evapora, un mineral llamado silicio va quedando detréts. Esta loma de sl/lcio se llama un geiserito. ¿Un Pronosticador de Terremotos? En 1990, un científico de la Instituto Carnegie en Washington, D.C. trabajó con una persona que tenía una propiedacl cerca de un géiser en California,para predecir patrones en el ciclo de erupciones del géiser. El géiser no siempre hacla erupción a tiempo. Por 15 años, el dueño habla reunido datos de las erupciones del géiser. El científico comparó los datos con los registros de miles cle terremotos en California y encontró que los mayores cambios en la actividad dei géiser coincidían con los tres mayores terremotos que ocurrieron en un fuea de 248 kilómetros a la redonda del géiser. Ë,n todos los casos,los cambios en el géiser sucedieron de 1 a 3 días antes del terremoto. El científico conjeturó que los movimientos subterráneos que causaron los terremotos podrían haber afectado el suministro de agua del géiser. Los terremotos frecuenternente azotaban el fuea deI Parque Nacional de Yellowstone, sacudiendo y moviendo los "sistemas de tubería" de los géiseres y obstruyendo e1 suministro de agua. Un terremoto en 1995 movió calor y agua lejos del géiser Steamboat y 1o redirigió al Géiser Monarca, que había estado dormido por 81 años. Repentinamente, el Monarca empezó a arc ojat vap or nuevamente. ¿Podría un géiser ser un detector de terremotos? Es posible, pero será necesario hacer mas estudios al respecto. STC ,Istnt Evrn..ros Cnr,lsrnórlcos 249 LEccróN22 11 Expton¡Noo ra Fonvracró¡¡ nE' Rocas ÍcNses GrGl0 mmR0GA ¿Has pensado alguna vez errla vida de una roca? ¿De dónde vino? ¿Cómo se veía cuando era nueva? ¿Cómo se verá en cien años? ¿Cómo se verâ en mil años? A través de a historia, a las rocas se han movido de un lugar a otro. Por ejemplo, uno podría encontrar una roca que contenga fósiles de una criatura submarina en la cima de una montaña. ¿Cómo es eso posible? Las rocas se mueven como resultado de las fuerzas de la Tierra. El viento, el agua las erupciones volcánicas y movimientos de las placas se encargan de que las rocas no se mantengan en un lugar fijo. Las rocas cambian con el constante movimiento de la tierra. A lo largo de miles de años, una roca puede transformarse en otro tipo de roca. Larocanueva puede tener una apariencia totalmente diferente. Hay tres tipos básicos de roca: ígnea, sedimentaria y metamórfica. Cada tipo se forma de manera diferente, y un tipo de roca puede cambiar en otra en un proceso continuo llamado el ciclo de la roca (ver la ilustración). No todas las rocas siguen este ciclo completo, y a menudo existen atajos en el camino. Las rocas ígneas se forman cuando el magma o lava se enfría y se cristaliza sobre o por debajo de la superficie terrestre. Después de que una roca ha estado expuesta sobre la superficie de la tierra, por ejemplo, a través de una erupción volcánica, el proceso natural de la tierra empieza a desbaratarla. Esto puede suceder cuando la liuvia, o la nieve la erosionan o la rompen en trozos más pequeños. Las rocas también se pueden romper con procesos químicos por ácido en agua subterrítnea. En la superficie terrestre, las que son despedazadas forman sedimento. \ Los sedimentos depositados y comprimidos en capas El Ciclo de la Roca 25O STCÁ\,IS" Ev¡¡¡ros C¡,r¡srnórrcos LEccróN 22 ExpLoRANDo LA FoRMACTóN DE Rocas ÍcNeas Pueden ser rotas ffsicamente mediante raíces de plantas o por humanos. Los trozos de piedras ígneas rotas se llaman sedimentos. Con el tiempo, los sedimentos pueden volverse compactos y cementados juntos en piedras sedimentarias. La piedra de arena es un ejemplo de una piedra sedimentaria. Estas rocas a veces se mueven a la profundidad de la tierra cuando una placa oceánica se hunde debajo de otra placa. El movimiento de placas impone gran temperatura y presión en una roca. Ya Esta roca gneis "doblada" es una roca metamórfica. Los dobleces se sea que la roca ígnea o sedimentaria forman cuando una placa choca con la otra. Esta roca pudo algún día cambie a otra cosa debido al gran calor y ser ígnea o sedimentaria. El calor y la presión transformaron a esta presión de la tierra, decimos que se han roca en gneis. metamorfoseado, o cambiado, en un está en movimiento, pasa por episodios de tipo nuevo de roca,llamado roca levantamiento, erosión, deposición y sepultura, metamórfica. A veces hay tanto calor y presión que la roca se derrite y üeamagma,la materia cada una de estos tres tipos de roca puede ser transformado en una de las otras (ver 1a). Por prima de donde se forman las rocas ígneas. La ejemplo, una roca igneatal como el granito, roca podría volverse dúctil y doblarse durante la puede trasformarse bajo gran presión y calor en formación de una montaña. Se dobla, como la una roca metamórfica llamada gneiss. Éste es el que se muestra en la foto de arriba, se desarrolla motivo por qué estas dos rocas se confunden en roca, cuando una placa choca con otra. Si la frecuentemente una por la otra. Otras veces, una presión viene de direcciones opuestas,los roca metamórfr.ca se puede desgastar antes de minerales en la roca podrían alinearse uno corl derretirse y hacerse ígnea. Esto podría suceder si otro. Las líneas en las rocas son un signo de que la roca metamórfica se eleva durante la la presión y el calor fueron aplicados alaroca formación de una montaña. sobre un periodo de tiempo. El calor y la presión Las rocas continuamente viajan a través del pueden trasformar cualquier tipo de roca, ciclo de larocay a lo largo de atajos. Así que la sedimentaria o ígnea e incluso otras rocas próxima vez que recojas una roca, piensa en metamórficas. dónde ha estado, y que fue en el pasado. n Mientras la superficie terrestre, que siempre Ejemplos de Formación de Rocas debido al Ciclo de la Roca Roca lnlclal Prlmer Proceso Segundo Proceso Nueva Roca Ígnea o metamórfica Formación de montañas Erosión/sedimentación Sedimentaria Sedimentaria o metamórfica Excavaciones Derretimiento fgnea Ígnea o sedimentaria Excavaciones Recris talización lv{etamórfica STC/},IS"" Evn¡iros C¡r,rsrnó¡r co s LE."ôa3 CenizaVolcânica INTRODUCCION o ! o z ô z0 P ò o f 9 d É Una choza en la ladera del Monte Pinatubo, en las Filipinas, después de una gran erupción en junio de 1 991 . La ceniza promediaba entre 1 y 2 metros de profundidad cerca del volcán. Cuando un volcán hace erupción con violencia, el magma se desprende en miles de millones de fragmentos. Estos fragmentos pueden ser tan pequeñas como partículas de poivo o tan grandes como un camión. Los materiales fragmentados incluyen rocas, minerales, y trozos rotos de cristal volcánico. Cuando las partículas rotas se vuelven gránulos, al material se le llama cenizavolcánica. La cenizapuede fluir sobre el suelo como un río a velocidades de 400 kilómetros por hora, cubriendo todo a su paso. O puede hacer erupción en la atmósfera, volviendo la luz del día una oscuridad. Cuando la ceniza se asienta fuera del aire y cae sobre agua o tierra, afecta a la gente, a las plantas, a las máquinas y a cualquier cosa viviente o no viviente que tenga contacto con ella. ¿Cómo es esta ceniza? ¿Qué nos dicen las propiedades de la ceniza acetca de su impacto con 1a gente,la propiedad y el medio ambiente? En esta lección,lo descubrirás OBJETIVOS DE ESTA LECCIóN Observar las propiedades de dos muestras de rocas ígneas y sus fragmentos. Efectuar una lluvía de ideas acerca de la ceniza volcánica y cómo se forma. Analizar las propiedades de la muestra de ceniza volcánica y comentar cómo éstas propiedades revelan su composición y sus efectos potenciales sobre la gente, la propiedad y el medio amtriente, Desarollar un a definición práctica para la palabra "ceniza", Obsetvar dos muestras de roca formadas de ceniza, y otros flagmentos de matelial volcánico. 25.2 STC/lvIS'o' Evo¡lros C¡rasTnóprcos MATERIAL PARA LA LECCIóN 23 Para Empezar I¡r Reúne tus materiales. Quita las piedras numeradas #6 y #7,tres ientes de mano, la lupa, una moneda pequeña, una botella de vinagre con gotero, una lámpara de mano, un imán, y una hoja de papel blanco y papel negro. Responde estas preguntas al observar las rocas con los instrumentos de observación: A. ¿En qué se pørecen y en qué diferencian las rocas? se Para L l- ti par de gafas de seguridad máscara antipolvo Para tu grupo 1 caja de plástico con tapa 1- juego de rocas numeradas del 6 al 9 lentes de mano 1- lupa de doble aumento lrozo de papel para 3 B. ¿Cuáles son las propiedødes bâsicøs de cada roca? C, Describe cómo piensøs que se formøron løs rocas. ¿De qué tipo de roca es cøda L construcción negro lrozo de papel para construcción blanco muestra? 1 vaso con agua D. ¿Puedes idenfficar løs rocas por su nombre? Dá unø explicación. t -' L Marca tu máscara anti polvo con tus iniciales y póntela. También usa gafas de seguridad. Tiabajando con una roca por turno sobre un papel negro, raspa la moneda en contra de la roca, como se muestra en la Imagen23.1. Usa la lupa y los lentes de mano para observar fijamente los fragmentos de roca. Haz esto con las rocas #6 y #7. Ahoratrata con papel blanco, y responde estas preguntas: 1- botella con gotero 1, llena de vinagre lámpara de mano moneda pequeña 1 1 imán de anillo 1 Tubo de Ceniza (Ash TuberM) 1 1 1 contenedor de ceniza volcánica seca con tapa agitador de café de madera regla métrica Toallas de papel STC/ÀIS''' EveNros Cat¡srnó¡rco s LEcctóN zs CeNrza VorcÁNrc¡ A. ¿Cuâles son las propiedødes de cada fragmento de roca? B. ¿En que se parece o difieren cadø frøgmento? C. ¿Qué piensas que causa que las rocas de rompan en trozos pequeños? Q_ Recoge un vaso con agua para tu grupo. Prueba la fluctuación de cada muéstia de foca. Piensa en cómo esta propiedad puede afectar vías de agua. Seca las rocas con una toalla de papel cuando termines. Ejercicio 23.1 Analizando las Propiedades de la Ceniza Volcánica PROCEDIMIENTO In'- Tr maestro(a) revisará las pruebas que realizarás sobre las propiedãdes de là ceniza. Continúa con los Pasos 4 al lZ del "' {. Comenta tus observaciones con la clase. $. Ahora pon atención mientras tu maestro(a) modela y explica la formación de las rocas. $. Los fragmentos.de roca finos en tu papel son algunos de los fragmentos que forman la cenizavolcánica. En sesión de lluvia de ideas aporta lo que sepas y quieras saber acerca de \a cenizavolcánica, incluyendo cómo se forma y cómo afectaa ia gente y el medio ambiente. Procedimiento. P, ¿Cómo registrarás tus observaciones? Comenta tus ideas con tu maestro(a). $" Antes de jniciar el-ejercicio, repasa las normas de seguridad. $"Empieza tus pruebas usando los materiales de tu caja de plástico. Algunos grupos necesitarán completar el paso 10 del procedimiento antes de seguir con los otros pasos. Observa la apariencia de la ceniza. Sigue estos pasos: A. Uru el agitador de café para colocar pequeñísimas muestras de ceniza en un papel negro. POR TU SEGURIDAD lmagen 23.1 Talla la moneda contra la roca. ¿eué observas? Usa tus gafas de seguridad y tu máscara antipolvo mientras manejas la ceniza volcánica, No toques con las yemas de tus dedos tus ojos en ningún momento durante esta sesión. Lávate las manos bien cuando hayas acabado este 254 ejercicio. STCÁ\'IS''}t Ðvrnros Cernsrnórrcos LeccróH B. Coloca otra muestra pequeña en el papel blanco. G. Usu un lente de mano, y luego la lupa, para observar el color de la ceniza seca. Registra tus observaciones. G. Inspec.iona tanto tu uña como la moneda en busca de raspaduras. Sabiendo que un objeto duro rasparâawobjeto más suave, ¿cómo describirías Ia dtxeza de Ia ceniza? D. D.Ilumina con una lâmparade mano las partículas de ceniza y continua tus observaciones bajo la lente de aumento. ¿Qué tipo de partículas piensas que componen Ia ceniza? ¿Hay algunas particularmente brillantes? Si es así ¿qué podrían ser? Coméntalo y regístralo con tu clase. zs Cexrza VorcÁNrca Si las raspaduras son visibles, ¿qué material en ia ceniza piensas que podría causar raspaduras? E. Registra tus observaciones en tu libreta Observa el ritmo de asentamiento de las $, - - partículas de ceniza. Sigue estos pasos: A. quita el Tubo de Ceniza $, Examina la textura dela ceniza. Sigue de la caja de plástico. estos pasos: B. Agita el Tubo de Ceniza. Observa la ceniza A. Toca Ia cenizaseca con la yema de tus en el agua. dedos. B. Describe su textura (suave, âspera, G. Oibu;a el Tubo de Ceniza en tu tabla de observación. Rotuia tu dibujo. partículas macizas, o separables fácilmente). G. Describe el tamaño de 1as partículas. ¿Son todas iguales o varían los tamaños? Usa tu regla bajo la lupa. Trata de medir una de las partículas. ¿Es Ia ceniza rugosa (trozos grandes) o es fina? Registra tus observaciones. ',lt - Determina Ia dureza relativa de las - partículas de ceniza. Sigue estos pasos: A. Coloca un poco de cenizasobre la moneda. B. Frótala en contra de la moneda usando tu pulgar, como se muestra en la Imagen 23.2. lmagen 23.2 Usa tu uña para raspar la ceniza contra la moneda STC fS'"' EvrNros Cer¡srnóprcos 255 LEcclóN zs CpNrz¡VOrcÁNrca D, En base a tus observaciones del Tubo deCeniza, ¿qué sustancias crees que compongan la muestra de ceniza? Dirigente. con t_u g,rupohacia la báscula tQ, - - - para averiguar la densidad de la ceniza. As Observa las propiedades magnéticas de la muestra de ceniza, sigue los siguientes pasos: A. Usa la báscula para medir la masa de 100 ml de ceniza. $, 1o A, Sacude el Tubo de Ceniza.Rápidamente siguiente: B, Calcula la densidad dela ceniza (recuerda tomar en cuenta la masa del frasco vacío y colócalo dentro del anillo magnético, tal como se muestra en la Imagen23.3. de la goma en tus cálculos. La densidad la masa por la unidad de volumen, de manera que tendrás que dividir). B. Sacude nuevamente el Tubo de Ceniza. Mueve el anillo magnético hacia arriba y hacia abajo a 1o largo del tubo. ¿Que observas? es G. Usat la báscula para calcular la densidad de un volumen igual de agua (100 ml). G. Ahora coloca una pequeña cantidad de ceniza sobre el papel blanco. Observando la ceniza bajo una lente, mueve el imán cerca de Ia ceniza. Registro tus observaciones. D. ¿Cómo se compara a la densidad de la ceniza con un volumen equivalente de agua? E. Comenta con tu grupo cómo es que esta propiedad delacenizaafectaa las casas y otras estructuras en la tierra. k,1tu las rocas #B y #9 de tu ba¡deja. Usa - 1. - - tus herramientas para observarlas. åQué 1 relación crees que exista entre estas rocas yIa ceniza? Coloca una gota de vinagre (un ácido débil) sobre cada roca. Haz esto bajo una lente de aumento. Repite este paso con una cantidad muypequeña de ceniza. Registra tus observaciones. l!. lmagen 23.3 Coloca el Tubo de Ceniza dentro del anillo magnetico.Mueve el anillo hacia arriba y hacia abajo a lo largo del tubo Limpiatuâreade trabajo siguiendo estos pasos: A. Devuelve las partículas de ceniza seca al contenedor pequeño. Coioca la tap aderu del contenedor. B. Limpia la cenizade todas las superficies. G. Devuelve los materiales a tu caja de plástico. D. Lávate las manos. E, Asegúrate de que tu máscara de polvo tenga tus iniciales. Volverás a usarla en la Lección24. 25;6 STC/ìvIS" EvnNros C¡rtsrnó¡¡cos uecclótt ? 9r REFLEXION SOBRE LO QUE HICISTE f , Co-putte tus resultados I 1. -' zs CeNrz¡ VorcÁ¡¡rc¿ Usa tus observaciones para desarrollar una definición prâctica de la palabra "cenizat'. con la clase. Piensa en cada una de las propiedades de tu muestra de ceniza. Responde estas preguntas. Considerando tus observaciones de las rocas #B y #9, contesta las siguientes preguntas: ^" A, Enbase ø su dureza, ¿en qué forma puedela ceniza døñar alas personas o ø sus A. ¿De qué están hechøs las rocas propiedødes? B. ¿Cómo crees que se formaron #B y #9? estøs dos rocas? B. En base a las pruebas de asentømiento, ¿cómo puede la ceniza afectar a ríos, løgos C. Observølas rocas #8 y #9, ¿crees que existø ølgun efecto benéfico en lø erupción y estanques? de volcanes? ¿Cuâl? C. ¿En quéformøpuedela densidad delø ceniza afectar terrenos y propiedades? ¿En qué formø puede afectar al medio ømbiente? ' Prepârate paralalección 24, en la cual analizarâs los efectos dela ca¡'da de ceniza volcánica. D. ¿Qué podrías hacer para proteger tu salud vivierøs cerca de una erupción de ceniza? STC/ñlSt' Evexros C.qr.csrnórrcos rEccróN 23 CeNrza VorcÁNrc¡ la EruRGión del M0nte Sl, llelens El 18 de mayo de 1980 una tremenda erupción elevó 19 kilómetros sobre el volcán, como se volcánica ocurrió en el estado de Washington. El muestra en la foto de ia siguiente página. Monte St. Helens había despertado. Meses antes La ceniza se precipitó con varios metros de de la erupción, los científicos habían observado profundidad sobre áreas cerca al Monte St. muchos signos de que la montaña estaba a Helens, mientras que los vientos predominantes punto de hacer erupción. Una gran llevaron ia nube al noreste. Comunidades tan protuberancia en ellado norte de la montaña lejanas como 800 kilómetros fueron cubiertas crecia,lo que significaba que el magma se estaba por ceniza. En Yakima, Washington, 130 eievando.8120 de marzo de 1980, un terremoto kilómetros al oriente, la cenizacaída provocó sacudió el érea. Midió 4.1 en la escala de Richter. que una oscuridad casi total cubriera el Una semana después, una serie de explosiones mediodía. Cerca de un billón de toneladas de emp ezó Ianzar roca volcán ica viej a y ceniza se depositaron sobre una gran área. Gotas fragmentaday vapor al aire. Estos terremotos de ácido de la erupción permanecieron en la junto con aberturas periódicas de roca y polvo atmósfera por casi dos años. continuaron por semanas. Los niveles de ácido Flujos de gases calientes y cenizavolcánica más sulfúrico se elevaron en estanques locales y en densa que el aire arrasaron el lado norte de la arroyos, y los olores de sulfuro de hidrógeno se montaña. Este flujo pesado de cenizadestruyó incrementaron dramáticamente. todo a su paso. Causó explosiones de vapor El i8 de mayo de 1980, un terremoto que donde encontraba cuerpos de agua o suelo registró 5.0 en ia escala humedecido. Estas de Richter desencadenó expiosiones continuaron El Monte Sf. Helens se muestra anfes de su el colapso del lado por semanas; una incluso erupción del 18 de mayo de 1980. abultado norte de la ocurrió un año después. montaña, causando un El calor de 1a erupción deslave volcánico. La derritió nieve y glaciares, disminución de la que se mezclaron con presión en la cámara de ,, ceniza en las laderas magma causó una ç superiores y formaron un emisión violenta de flujo de iodo grueso. Como vapor y lava. Al elevarse una avalancha, el flujo de en el aire, la lava se lodo movió el agua de lagos solidificaba y arroyos y causó instantáneamente. Una inundaciones en áreas Depa&ent ofthe lntedor/Uscs/David Cas€des Vobano Obæruatoq Vancouvei Washi¡gton nube de fina ceniza se inferiores. Harry Glicken/U.S. 25,A STC,IS'" EvBNros C¿r¡srnórlcos A_ Johnston LEccróN ... '¡- ..:, zg CENrz¡ VorcÁNrc¡ i ,1.'' ,.:'i4i.i; 'i i:!;.r.' :'l:tt :j E '.' I ù'il (t:. \ '' I å ¿ o õ < P ôÈ o f ;I E "2 l Cuando el Monte Sf. Helens hizo erupción, una nube de ceniza se elevó 19 kilómetros sobre el volcân. STC i[S""' EvrNtos C¡.resT¡.ó¡rcos 25.9 LEcclóN 23 CENrz¡ VOrcÁNrc¡ Arriba: Durante la erupción del Monte St. Helens, el 18 de mayo c de 1980, por lo menos 17 flujos I 9 de ceniza independientes bajaron de la mantaña como ríos arrasadores. Viajaron a veloc¡dades de más de 100 kilómetros por hora y alcanzaron temperaturas de 400 aC. Abajo: Cerca de 220 kilómetros de canales de ríos que rodeaban al volcán fueron afectados por flujos de lodo. Una línea de lodo soþre /os árboles muestra la profundidad del lodo. 9 É I è A o ! I I ø p ô o I .9 g õ Ë 8. ô lt l È E j È :ã'füçí¡ *-Li,Tdrtfi.ffi;iti,, Lyi Tophkã/ 2eo sTc/l,ís'" Ev¡¡lros C¡r¡srnó¡rcos ì +.''j,'å. U.S. Oepadmentofthe -r' ¿., tntéddruScs/DavidA. ,åiiJij *+4i-.M,i Jobnston Cas€desVotcano Obsryãtory, Vâncowei Wåshhgton LEccróN 21 RocAS ÍcNe¡s Las señales de advertencia del volcán permitieron a los científicos advertir a las agencias gubernamentales, que cerraran la mayor parte del ârea aturistas y restringieran las actividades de los residentes. Tristemente, sin embargo,63 personas murieron como resultado de ia erupción, ia mayor parte de ellas porque ignoraron el aviso de evacuación. La erupción del Monte St. Helens dejó un gtan críúer. Otras cinco erupciones violentas ocurrieron durante 1980, y el volcán continuó haciendo erupción hasta 1986. Estas sucesivas erupciones crearon un domo de lava en el piso del crâter. Hoy las erupciones parecen haber terminado. Aunque el Monte St. Helens es el volcán más activo en la Cordillera de las Cascadas, y los científicos pronostican que el volcán hará erupción nuevamente. þ'l ;l Ët ¿rl €l bt AI ot 8t 9¡ rl 6l €i <l 't Q ó .e ;. EI 3i ';l Señales de Advertencia delVolcán Los científicos del Centro de Estudios Geológicos monitorean al Monte St. Heiens a fin de predecir futuras erupciones. En la foto superior de Ia pâgina 262 los geólogos usan un a cinta de acero para medir la distancia a 1o largo de una grieta en el suelo del cráter del volcán. Las grietas que se ensanchan indican que el magma se está elevando, deformando el írea, y llevando a una erupción. Estas grietas usualmente se extienden hacia afuera del domo de lava, como los rayos de una rueda de bicicleta. Los geólogos también usan un inclinómetro para medir electrónicamente cambios en la ladera del piso del cráter, causados por magma en movimiento. Los inclinómetros permiten un monitoreolas24 horas. La información recogida de estos instrumentos se envía al observatorio del volcán. Los científicos también colocan sismógrafos en las estaciones cerca clel clomo delavapata monitorear actividad sísmica. Un aumento en el número cle vibraciones sísmicas es casi siempre el primer signo de que se acerca una gran erupción. Los científicos también recogen muestras de gas del volcán. Colocan sensores de gas alrededor cle las aberturas cerca de1 domo c1e lava y el piso del cráter. Aviones con equipos especiales miden el gas de dióxido de azufre BI ;l sl 5l I <ã ãÈ ai 0õ .9 j; rÉ 9E 9o -ot d\4 o9 àÉ I: Aniba'. Penachos de vapor, gas y ceniza que se elevaron 1,000 metros en el aire, salieron del cráter. Algunos fueron yrsfos desde Pórfland, Oregon, 81 kilómetros al sur. Abalo: El Monte St. Helens después de su erupción. STC/IÍS'" Evexros C¡rr.lsr¡.ó¡rcos 26.L LEccróN 21 RocAS fcNs¡s o I < 5 0 e= !g çõ õ> 8à qË tq Èå :o 'ão ì9 o i 't ô o : I ;EÞ õ4 E3 ôl øÞ !¿ io õ9 Ê9 Arriba: Científicos usan una cinta de acero para medìr cambios en las grietas sobre el piso del cráter. Abajo: Los geólogos recogen muestras de gas alrededor del domo del volcán. 26,2 STC/IvIS" EvuNros C¡r¡stnó¡lcos LEccróN Lyn Tôpinkdu S. Ðepadment ofthe lnteiloluscs/ David 21 RocAS ÍcNnas A Johnston Casad6 Vol€no Obsêrvatory Vânæuvei Wåshingbn el cual se incrementa de 5 a 10 veces durante una erupción. Señales de Renovación La vida de las plantas y de los animales regresó al Monte St. Helens. Tân solo semanas después de la erupción de I 980, 1a nueva vegetación empezó a aparecer. Muchas plantas y árboles pequeños que habían sido protegidos durante la erupción por nieve compacta, re emergieron después de que la nieve se derritió. Las semillas acaneadas por el viento o por animales aterrizaron enlazonay retoñaron en el suelo cubierto de lava. Para 1985, nuevos retoños cubrían todos los riscos que rodeaban al voicán. Durante la erupción del volcán de 1980, muchos animales pequeños-como ratones, ranas, peces e insectos fueron protegidos de la explosión porque estaban debajo dei sueio o bajo el agua. Muchos animales grandes como osos, alces, venados, y coyotes murieron en la erupción, pero con el regreso del suministro de comida han repoblado la región. : ,.:::' ' i,.1 :--i'.. -.r .:.. .r:t Esfa es una de /as especÞs de plantas que regresó al Monte ¿Futuras Erupciones? Varias otros volcanes en la Codillera de las Cascadas (ver mapa) representan vna amenaza para las áreas pobladas, Erupciones del Monte Shasta en el norte de California causarían daños y quizâ desgracias personales a varias comunidades cercanas. El Monte Hood en Oregón, está a menos de 65 kilómetros de la densamente poblada ciudad de Pórtland. Probablemente la erupción más peligrosa sería la del Monte Rainier, en Washington. Durante los últimos 10,000 años ha habido al menos 60 flujos de lodo del Monte Rainier, una de las cuales cubrió una zona que está hoy poblada por 120,000 personas. Nadie puede predecir cuanclo sucederá otro flujo de lodo del Monte Rainier o cuando alguna c1e estas montañas de la Cordillera de las cascacias podría "clespertar". Con un monitoreo continuo y pianes para evacuación c1e emergencia en su lugar, todo muncio estará listo para cuando el siguiente volcán decida despertar. ! ffi U'%h Seattle Mt. Rainier Mt. st. Helens Portland -' I ñn. "âd);å i fM"{ I ' ^rí* .^ rÀ ¡î ?iâ^ '., à 4 r'â¡ ã.' ^^ ,(À ^h f ?^ ->^ ^^ f I r.cac ^^,!' ^ ",4 | ^ E-^uKt('ul\ '4{m ^À,*f# ;r.,-â -ã'---! OCEANO PACf FrCO äîïñ--ã;-T: I Mapa de la Cordillera de las STC/ñIS." EvpNros C¡r¡srnó¡rcos 263 LEcc.a4 Los Efectos de de CenizÀ lalltryia rrurnooucclót,l o o t c ô F d o I ô Cuando ia mayoría de las personas piensan en una erupción volcánica, se imaginan arroyos furiosos de lava rojay roca brillante. Los flujos de lavarepresentan grandes peligros parala gente. Pueden cubrir la tierra y quemar edificios o árboles. Los flujos de lava, sin embargo, son de hecho la parte menos peligrosa de una erupción volcánica. Lamayoría de los flujos de lava no se mueven muy rápido. Y como son fluidos, tienden amoverse a 1o largo de partes bajas. Esto significa que es relativamente frcil predecir el camino de la lava. Aunque se destruya propiedad, la gente que habite en áreas afectadas por la lava pude ser evacuada. En contraste,Ia ceniza de erupciones violentas representa un mayor peligro personal y ambiental. La cenízapuede cubrir todo sobre 1o que caiga. Bloquea la luz solar, acaba con los cultivos, e inunda los pulmones de las personas. Durante la calda de ceniza,la ceniza que ha = junio de 1991 , la ceniza que surgió del Monte Pinatubo en las filipinas bloqueó el sol de mediodía. Hombres de una tribu que vivía cerca del volcán en erupción al norfe de Manila fueron forzados a evacuar sus a/deas. En oBJETrvos DE EsrA Lecclótr¡ lnvestigar cómo las partículas volcánicas y la cenlza, son proyectadas durante una erupción y se asientan en las superficies, Determinar cómo el tamaño de materiales arrojados al alre afecta dónde y qué tan rápldo se asienta. Determinar cómo las condiciones del clima, tales como ef viento, afectan la dirección y velocidad a la que se mueve la ceniza. ldentificar los efectos constructivos y destructívos de la caída de ceniza, Entender que los cambios causados por erupciones volcánicas pueden oculril tanto rápidamente como lentamente en un periodo determinado. 26.4 STC/r\,IS" EvBNros C¡rnsr¡.óplcos rEccróN 21 RocAS sido arrojada a la atmósfera se vuelve a asentar en la tierra en un área muy ampiia. La ceniza también puede moverse sobre el suelo o cerca de él en nubes de ceniza y gas. Estas nubes que fluyen como ríos arrasadores, pueden moverse a más de 400 kilómetros por hora. Glaciares derretidos, nieve y suelos humedecidos por lluvia se mezclan con la ceníza. Estos flujos de lodo de cenizabajan por las laderas de la montafta, abrazando el suelo. En esta iección simularás una caída de ceniza e investigarás cómo los diferentes materiales volcánicos de diferente tamaño hacen erupción y se asientan en el aire. Comentarás entonces cómo Ia caîda de cenizapuede afectar ala atmósfera, el clima, Ia tierra, y la gente y animales. Para Empezar It' 7 3l MATERIAL PARA LA LECCIÓN 24 otros objetos para sostener el papel 1 copia de la Hoja DelAlumno 24.1c: "Repaso de cinta métrica brújula 1, tazón de plástico 7 tramo de tubería de plástico I Volcanes" par de gafas de seguridad L marcador rojo cuchara medidora L Taza de plástico L Para 1 ti T t con arena con tapa taza de plástico de tierra para terrario Para tu grupo 1 copia de la sección superior de Guía para Elercicio 24.L: "Recabando lnformación de seca con tapa taza de plástico con almidón con Caída de Ceniza" tapa 1- copia de la Hoja del alumno 24.La: "Analizando la Lee "Un Volcán en un Campo deMaiz" ðe caída de lus páginas 270-273.Es una historia real. ceniza-Hoja de En una discusión de clase describe cómo la .1', centzavolcánica que cayó en Paricutín, México, afectó a Dionisio Pulido, a su granja,y a su pueblo. En esta lección investigarás los efectos de 1a caída de Íc¡rs¡s 1- 11- regla métrica pizarrón (opcional) Planeación" copia de la Hoja del alumno 24.tb: "Analizando la Caída de Ceniza-Hoja de ceniza. 1- L Observación" caia de plástico con tapa lrozo de papel de caÍda de ceniza con cinta para alfombra de doble cara Rocas, cinta, u STC/ì,IS'!' EvBNros Crrr¡srrónrcos 265 LEccróN 24 Los Erncros ¡e ra Lruvra POR TU SEGUR¡DAD Solamente un miembro de tu grupo debe soplar en el tubo plástico. No compartas el tubo. Tíralo al terminar la clase. Antes de empezar el paso 13 cada integrante en el grupo deberá ponerse gafas de seguridad y una máscara contra oE CeNlza Ejercicio 24.L Analizando la Lluvia de Geniza PROCEDIMIENTO t, 2,To maestro(a) le dará a tu grupo una copia de la Hoja delAlumno 24.1a: 'Analizando la Caída de Ceniza-Hoja de Planeación". ¿Qué pregunta tratarâ de contestar tu grupo basado en los procedimientos sugeridos que han discutido? Registra esa pregunta en el primer cuadro de la Hoja del Alumno polvo. La persona que soplará por el tubo debe cortar un orificio pequeño a su máscara contra Observa Los materiales que tu maestro(a) ha seleccionado. ¿Cómo puedes usar estos materiales para investigar la caida de ceniza? Comenta tus ideas con la clase, luego revisa con tu maestro(a) los pasos 8 aI22 delprocedimiento de esta lección. 24.Ia. $. polvo. Completa el resto de la Hoja delAlumno 24.Ia al describir los materiales y procedimientos que usarás, cuántas pruebas conducirás, qué medirás y cómo 1o medirás, y qué buscarás. {, Comenta el plan de tu grupo con tu maestro(a). $. Comenta con la clase cómo registrarás tus datos y observaciones y coloca en grâfrca tus resultados. $. - Recoge tus gafas de seguridad,mâscara contra polvo, y caja de plástico con los materiales para tu grupo. Conducirás la investigación afuera, si es posible. Si tienes pizarrón, coloca tu hoja de planeación ahí. También trae tu libreta o una hoja para registrar tus observaciones. /, Revisa las Normas de Seguridad con tu maestro(a). Luego lleva al cabo tu investigación siguiendo los pasos B aI22 del procedimiento. 266 STC/LIStot EvnNtos C¡'r¡srnónrcos leccrót't z¿ _ ' Q -' Coloca tu papel para construcción en el piso o en área de trabajo. Retira el papei protector de la tira de e.gui" Ërújula a ia cinta, tal como se muestra en 1a Imagen24.I.Voitea el papel hasta que tu brújula se alinee con la dirección que tu grupo haya decidido. Registra la dirección de tu brújula en tu hoja de observación. pupel. Colocaeltazónpequeño en el centro de la lQ, - - - cinta como se muestra en la Imagen}4.2. Los Er¡cros oE r¡ Lruvta oE Cexrz¡ sostenerlo en caso de que sople el viento. 11. --- Ur1la Hoja de Pianeaciónpara decidir cuántaarenapondrás en eltazón cadavez. Luego llena el tazôn con esta cantidad de arena. La arenarepresenta las piezas de roca volcánica rota y otros escombros grandes volcánicos. a un compañero que sople en el tubo. 12, li9. L,sto torzará los gases, la cenizay grandes partículas hacia arriba durante el modelo de erupción. EItazón representa un volcán. Pega tu papel al piso, o coloca piedras u otros objetos en cada lado dei papelpara lmagen 24.1 Despega el papel de la pafte superiar de la cinta. Pega la brújula a la cinta. Brújula Libros, piedras, u otros objetos pesados lmagen 24.2 Cinta de doble cara Muestra del arreglo para la investigación de caída de ceniza. STC/l,IStnt EveNT os C¡t.qsT nór'lcos 267 LEccróN 24 Los Epscros oE lmagen 13. - 24.3 r¡ Lruvr¡ oE Cewrz¡ Usa el tubo para forzar las pañículas al aire. Lu persona que sople en el tubo deberá sostenerlo derecho y luego colocar una punta del tubo en el tazón, sólo tocando la superficie de la muestra, como se muestra en Imagen 24.3. Ctando tu grupo esté listo el alumno con el tubo deberá soplar confuerza en é1, con un soplido úpido y fuerte, mientras los otros miembros del grupo observan qué tan lejos viajan las partículas y cuanto permanecen en el aire. Observa de cerca. Sucede muy rápido. Registra todas las observaciones, incluyendo dirección del viento y otras condiciones meteorológicas. t/. Repite pasos 13 al 15 del procedimienro usando tierra de terrario en eltazón. Recuerda dar un solo soplido rápido y fuerte. Realiza tres pruebas, usando el mismo volumen de tierra cadavez.Marca tu papel y mide qué tan lejos viajó la tierra de terrario cadavez. Registra tus datos y observaciones. tus resultados en la Hoja del Alumno 24.1b o en tu libreta. f d. {buja !$, t$. 26;A Usa la pluma rojaparamarcaÍ en el papel donde cayó la aÍen . Puedes escribir "Prueba de arena no.1" junto a ella. Luego mide qué tan lejos deltazónviajó en una dirección. Registra esta distancia en la Hoja delAlumno 24.lb "Investigación de Caida de Ceniza Hoja de Observación" o e tu libreta en una tabla de datos. Vuelvg a llenar eltazón con la misma cantidad de arenayrepite pasos 13 al 15. Hazlo un total de tres veces (no limpies la arena entre las pruebas, debe acumularse). STC/tvISrM Ev¿Nros Carnsrnónlcos f $, Fjnalpente, repite los pasos usando almidón demaiz en el tazón. Usa el mismo volumen cadavez,y mide en la misma manera cadavezpara que sea una prueba justa. t$. Las partículas de una erupción volcánica son de una variedad de tamaños. Crea una mezcla de las tres sustancias al poner cantidades iguales de cada sustancia en el tazón. ¿Cómo hará erupción la mezcla en el aire y se asentará alrededor del volcán? ¿Qué factores afectarán el cómo y dónde se asentarán las sustancias? Comenta tus predicciones con tu grupo. leccrón z¿ Los Epscros nE el tubo para soplar lamezcla al aire. 20 ' Usa predicciones Comenta tus resultàdos. A. ¿En qué medida son un factor el viento u otras condiciones meteorológicas (tales como la lluviø) en Ltna erupción ¿Tus eran correctas? ¿Cómo fueron esas erupciones similares a:una caida de ceniza real? Agrega tus resultados a tu dibujo. volcânica? B. ¿Cómo se comportø el øire caliente? Sabiendo esto, ¿por qué piensøs que una nube caliente de ceniza se eleva en el aire tøn alto? todo. Tira la hoja de caída de 2L.Li\pia -' - ceniza, el tubo de piástico, ylamâscara contra polvo. Guarda toda la arena extra, el almidón y la tierra de terrario en las tazas. Coloca una tapa en cadataza. Devuelve los materiales a la caja de plástico. C. Observa la ilustración de la coniente de chorro delapágina 62 enla selección de lectura " ¿Por Qué Sopla el Viento? " (Lección 5). Sila ceniza alcønzarøla ølturø de una corriente de chorro, ¿qué de que tus datos y tabla de 22 ' Asegúrate observación estén completos. Luego camino tomøríøla ceniza? ¿Cómo podría esto øfectar el climø global? coloca tus datos en una grâfica. D. Observø la ilustración de la póginø 31 en la selección de lectura "La Fuente del Calor de la Tierra". ¿Cómo afecta lø temperøtura a las nubes de ceniza en lø Tierra? REFLEXION SOBRE LO QUE HICISTE l. Comparte tu gráfica con la clase. 2. N analizar los datos graficados considera los factores que pueden haber afectado tus resultados. Responde a estas preguntas: E. Si la ceniza fuerø expulsada repetidamente de un volcán, ¿cómo cambiaríø la tierrø con el paso del A. ¿Cómo øfectó eltamøño delaspørtículas ø lø distøncia que viajaron las sustøncias? B. ¿Cómo afectó el viento a la manera en la cuallos materiøles hicieron erupción y se asentøron fuera del aire? C. ¿Cómo afectó el tamøño delas pørtículas øl tiempo en que permanecieron en el aire? lo que has observado en el t.-- Aplica laboratorio a una erupción real de ceniza y otros fragmentos volcánicos. Responde ta Lruvr¡ os CpNrz¡ tiempo? el video La Erupción del Monte St. Helens con tu clase. Comenta con tu clase los efectos constructivos y destructivos de ia caída de ceniza. 4.V, ' Anticlpate a la Lección 25 en eI cual tu maestro(a) evaluará tu conocimiento de volcanes. Prepárate para esta evaluación, completa la Hoja del Alumno 24.Ic. Revisión de Volcanes paratarea. 1o siguiente: STC/r\,ISt*t EveNros Cnr¡srnónr co s LEccróN 24 Los Errcros nE r¡ Lruvra or Cewrz¡ un Volcán en un Campo de Maíz I A mediados de los años 1900's un granjero llamado Dionisio , Pulido vivía su familia oåì con .n el pequeño poblado de , Paricutín, México. La granja de Puliclo se encontraba unas millas a Dionisio Pulido ias afueras del pueblo. La había poseído por 31 años. No había nada inusuaL acerca de esta granja, excepto por una pequeña depresión en el campo de maiz. Pulido y su esposa habían tratado de llenar la depresión varias veces, pero volvía a aparecer. De hecho, un residente local se acordaba que 50 años atrás, de niño, había jugado cerca ciel "agujerito". Recuerda haber oído ruidos subterráneos como rocas cayendo cerca de1 pozo y se sentla "un calor reconfortante" que provenía del fondo. El año de 7943 empezó como cualquier otro año en Paricutín. Soio había reportei de pequeños terremotos en eI ârea, pero nadie estaba muy preocupado. Los terremotos son comunes en esta zona. Así que el 20 de febrero, Pulido se montó en su caballo y salió como siempre apleparar sus plantíos parala siembra de primavera. Entonces algo muy extraño extraño", pensó. Unos minutos después, escuchó de nuevo un trueno, y vio a los árboles temblar "Fue entonces cuando vi cómo, en el hoyo, el suelo se hinchaba y se levantaba como dos o dos metros y medio, y un como polvo gris y fino-como çs¡i7¿-srnpezaba a subir en una porción de la grieta. Inmediatamente empezaron a levantarse más nubes de polvo, con un silbido, alto y continúo. Un olor a azufre llenaba el aire. Me dio muchísimo miedo". Cuanclo las chispas prendieron fuego a los pinos que se encontraban a más de 20 metros de la ruptura del suelo, Pulido corrió a su casa. Por la noche, el volcán siguió creciendo y para la media noche, enormes bombas incandescentes eran arrojadas al aire entre estruendos.Se veían relámpagos entre las espesas sucedió. "Escuché un ruido como de trueno durante una tormenta, pero no podía explicarlo, porque e1 cielo estaba claro y el día muy tranquilo" recordaba. Puliclo pronto notó algo en su campo: a lo largo de la depresión se había abierto una grieta allado de 1a loma. "Aquí hay algo nuevo y 27O STC/lvfS" Evri'rros C¿r¡srnórrcos El volcán en el campo de Pulido se le llamó más tarde Paricutín. Aquí está el volcán poco después de que se formó en 1943. LEccróN 24 Los Errcros oe r¡ Lruvr¡ o¡, CrNtza Al mediodía el cono medía casi 10 metros I de alto y seguía E creciendo. Esa noche un vecino escribió la escena: "Salían piedras disparadas hasta 500 metros. Volaban por el airey .q E E o .9 I õ o a caiana300y400 metros de la abertura. En los campos arados donde yo solla cuidar el ganado de mi abuelo". En la noche del22 de febrero, Ezequiel ,,.W¡,' El volcán Paricutín creció rápidamente columnas de ceniza. En la mañana cuando Pulido regresó a su parcela se topó con una vista asornbrosa. Un cono de ceniza-de casi dos metros de alto-se había formado donde había estado la depresión. El cono arrojaba humo, nubes de cenizay pieciras con gran violencia. Ordóñe4 un geólogo mexicano,llegó a la escena y registró oficialmente: " Fui testigo de algo que muy pocos humanos jamás habían visto, las etapas iniciales del nacimiento y crecimiento de un volcán". Al segundo día, el volcán yatenía30 metros de altura y para el tercer día, había crecido hasta 60 metros. Al sexto dia eru de I20 metros, al final de un mes era de 148 metros de altura Pero el tamaño clel volcán no era el problema. El probiema erala ceniza y la lava que salía de ahí. LaIava fluye a través de los lados y base clel cono. Depositaba una masa de rocas negras, puntiagudas de un metro de profundidad por toda la granja de Pulido STC/ì,IS"' Ev¡¡ros C¡rtsrnórtcos 27A LEccróN 24 Los Erscros oE ra Lruvra oB CEt¡rza Luego lalava empezó a avanzar hacia el pueblo. Para Junio,la I g situación se volvió desesperada,la ceniza pronto cubriría el pueblo de Paricutín y sus granjas colindantes. Cientos de cabezas de ganado y caballos murieron al respirar Ia ceniza. Cuando las lluvias de temporal se reanudaron en mayo, la ceniza se volvió lodosa. Las granjas se arruinaron. Los oficiales del gobierno y los geólogos acordaron que el pueblo debería g F E o I cle ser evacuado. Algunos de ios residentes esperaron hasta que la lava estaba en su puerta trasera antes de salir de maia gana. Pulido y su familia estaban entre aquellos que tuvieron que dejar sus granjas. A1final cle septiembre, ei pueblo de Paricutín había desaparecido. El río de piedra derretida y cenizahabia incendiado el lugar. Ho¡ las ruinas de Paricutín y mucho del campo cercano aún yacen enterrados debajo de piedra de lava. n La ceniza del Paricutín cubrió el pueblo 272 STC/'ivfS'n' ÐvsNros C¡resrnórrcos y sus campos cercanos. LEccróN 24 Los Epncros or ra Lruvr¡ op CeNrza Los residentes de Paricutín tuvieron que dejar sus casas después de la erupción del volcán. *E-", Jir fr: i::*. li Un bloque de lava del volcán Parìcutín en 1944, con campos cubietlos de ceniza en el fondo. STC/À,IS." Eve Nros C¡r¡srnórrcos LEccó25 Evaluación sobre Volcanes rrurRooucclóru Haz terminado tus investigaciones sobre los volcanes. Durante los tres siguientes periodos completarás una evaluación en tres partes. En la Parte A se te pedirá que diseñes y lleves a acabo una investigación en la cual pondrás a prueba los efectos dela caídade ceniza en la superficie terrestre. Trabaj ando individualmente, planearás una investigación. Registrarás un plan, afirmarás las hipótesis, conducirás una investigación y luego registrarás las observaciones relacionadas a los conceptos y habilidades manejados en Volcanes. En la Parte B analizaréts rocas y describirás cómo se Estudiantes trabajando con modelos de volcanes formaron,las identificarás por nombre, expiicarás la diferencia entre magma ylava, identificarás volcanes por su tipo e interpretarás un diagrama que muestrala caida de ceniza. En la Parte C, ia cuál se basa en el módulo entero, usarás un mapamundi y la tabla de observación para explicar donde ocurren los tornados, huracanes, terremotos, y volcanes en la tierra y por qué ocurren ahí. OBJETIVOS DE ESTA LECCIóN Repasar y rciorzar conceptos y habilidades de las Lecciones 18 a 24. Diseñar y conducir experimentos para investigar los efectos de la caída de ceniza en la temperatura de la superficie terrestre. ldentificar cuatro piedras por nombre y tipo, y clasificar las condiciones bajo las cuales se formaron. Usar el conocimiento y habílidades para la interpretación de datos adquiridos en las Lecciones 18 a la 24 para responder preguntas. ldentif icar ubicaciones de tornados, huracanes, terremotos, y volcanes, y explicar por qué estos eventos ocurren ahí, 274 STC/lvIStt Ev¿Nros Cer¡srnórlcos ¡-eccrórr¡ Evaluavión Sobre Volcanes Basada en Desempeño (Parte PROCEDIMIENTO 1 -' A. Para Tu maestro te darâ tu propia copia de la Ho;a del Alumno 25.1a:"Evaluación basada en desempeño-Hoja de Observación y Planeación (Parte A)". La llenarás en su primerapâgina antes de empezar en el laboratorio. Registras tus observaciones y conclusiones en las otras páginas. maestro te mostrará un juego de materiales: Aunque compartas materiales con tu grupo, tienes que completar la parte escrita de la evaluación por ti mismo(a) a menos que tu maestro(a) te diga otra cosa. Ten en cuenta estos puntos: Cada embudo representa una montaña volcánica. B. H almidón, la arena y la tierra de terrario alrededor del volcán A representan la ceniza y otros materiales volcánicos que fueron arrojados por un volcán activo. El volcán B está inactivo. G, ffl::äï-^ ti 1- copia de la Hoja 2.Tu -- A) er Roc¡s ÍcNees del Alumno 25.La: "Evaluación basada en desempeño-Hoja de Observación y Planeación (Parte A)" Para tu grupo 1- I 8 bandeja de plástico llena de arena, tierra de terrario, y almidón bandeja de plástico vacía tazas de plástico vacÍas 2 2 t 2 4 i- embudos porta libros lámpara de pinza con foco termómetros d¡gitales cronómetros vaso con agua a temperatura ambiente Acceso a electricidad Uso los terinómetros para descubrir cualquier posible diferencia entre la temperatura de la superficie de 1a tierra cerca de un volcán activo que hace erupción y la temperatura de 1a superficie terrestre cerca de un volcán inactivo. STC {Stnt Eve¡rros C¿Tnsrnó¡rcos 275 tEccróN 2s EvALUÂcrów soeRr VoLcANEs D. Uru tu propio cronómetro o la manecilla del segundero del reloj de la clase. E. Tendrás cierta cantidad de tiempo para completar la primera pâgina de la Hoja del alumno 25.1a antes que alguien encienda Ialâmpan. Si necesitas más tiempo, puedes terminar la Hoja de planeación después de recoger los datos de temperatura. $" Completa la ParteÄ de la evaluación. l$" Cuando termines, entrega la Hoja del - Alumno 25.Ia, Deja los materiales en el centro de cada área.Parapreparcrla siguiente clase, coloca los termómetros (aún encendidos) en los matraces con agua a temperatura ambiente. * Si tienes tiempo lee "Amantes de los Volcanes" de las páginas279-281. 276 STC/À,IS." Evrxros Certsrnór'rcos lecclór'¡ es Evaluavión Escrita Sobre Volcanes (Parte B) EvatuaclóN sosRn VoLCANES MATERIAL PARA LA PARTE B Para PROCEDIMIENTO I-' f Tu maestro(a) te darâ una copia de la Guía para Ejercicio 25.lb: "Evaluación Escrita de Volcanes (Parte B)" y una hoja de respuestas. Escribe todas tus respuestas en la hoja de respuestas. No escribas en ei Guía para Ejercicio. . Completa la Parte B de la evaluación. Cuando termines entrega ia hoja de J. - - respuestas a tu maestro(a) y elGtiapara para Ejercicio 25.Lb: "Evaluación Escrita de Volcanes (Parte B)" 1 copia de la Hoja del Alumno 25.Lb: "Evaluación Escrita de Volcanes (Parte B)" Para tu grupo 1- copia del Guía para Ejercicio 25.Ia: "Hoja de ldentificación de Ejercicio 25.7b. Deja las rocas y la Guía para Ejercicio 25.\a en el centro de tu mesa. ti 1- copia del Guía Rocas (Parte B)" 1- juego de rocas numeradas #L, #2, #6 3 1 v#B lentes de mano lupa (de doble aumento) STC/ìvISt"t Evn¡¡ros C.+resrnór¡cos LEccróN 25 Evaru,A,cróN sonnr VorceNss MATERIAL PARA LA PARTE C Para 1 I Evaluavión Post-Módulo (Parte G) ti copia de la Hoja del Alumno 25.1-.c: "Evaluación de Fin de Módulo (Parte C)" regla métrica Plumas de colores, lápices, marcadores, o PROCEDIMIENTO una copia de la Hoja delAlumno [, Recoge -"Evaluación 25.Ic: de Fin de Módulo" (Parte C). Completaste la misma tabla de observación (primera pâgina de esta hoja del alumno) en la Lección 1: Al hacerlo una segundavez,tú.y tu maestro(a) podrán evaluar cuánto has aprendido acerca de ios tornados, huracanes, terremotos y volcanes. crayones. !. Comenta cómo usarás el mapa en la Hoja del Alumno 25.I c para Iocalizar dónde ocurren los eventos catastróficos en la Tierra. No es necesario que registres las ubicaciones exactas de eventos específicos. Sólo marca la ubicación general de cada tipo de evento. J, Completa la Parte C. REFLEXIÓN SOBRE LO QUE HletSTE | ¡r-_- - Revisa con tu maestro(a) las respuestas a Ias preguntas de la evaluación en las Partes A,B,yC. 2. !.o-."ta TJC' 27A STC/trIS'n' EvpNros Cernsrnórrcos cómo presentarás tu Actividad LEccróN 2s EvALUÀcróN sosRe VorcaN¡,s AMANTTS DT tOS VOLCANES I d o È a d o Una sabana espesa se extiende a /os ples del Volcán Oi Lengai en el valle Rift de Tanzania. A los geólogos franceses Maurice y Katia Krafft les encanta ver volcanes en erupción. Estaban tan fascinados por estas poderosas fuerzas de la naturaleza que el observar volcanes se volvió su forma cle vida. Por más de 20 años, fueron testigos de más de 140 erupciones-en cada continente exceptuando la Antártica. Los Kraffts no sólo vieron erupciones, sino que tomaron fotos cercanas de ellas. Se pusieron en peligro al acercarse a los volcanes para entenderlos mejor. Conocían los peligros de la fr.eralava derretida y las ardientes nubes de ceniza. Maurice y Katia se conocieron en los años 1960's mientras estudiaban geología en la misma universidad en Francia. Su pasión por los volcanes los unió. En 1968, después de casarse, ftindaron un centro de l'ulcanología (vulcanología es el estudio de los volcanes). Su meta era tomar medidas de la lava derreticla, analizar gases volcánicos y registrar erupciones volcánicas en película. A través de libros y conferencias,los Kraffts reunieron dinero para apoyar sus expediciones. Tan pronto como se enteraban de una erupción en cualquier parte del mundo, empacaban y abordaban el siguiente avión. En un año promedio, visitaban tres grandes erupciones. En 19BB cuando los volcanes parecían hacer erupción dondequiera, los Kraffts le dieron la vuelta al mundo varias veces. Las filmaciones hechas por los Kraffts revelan labellezay el poder de las erupciones volcánicas. Los Kraffts captaron detalles útiles que al.udaron a los geólogos a entender mejor los volcanes. Por ejemplo, filmaron lava clerretida que era negra, envez de roja, saliendo de un volcán en el país africano de Tanzania. Naclie sabía de este tipo de lava, que venía de una roca que se derrite a 500 oC. Lalavaroja más común se derrite a los 1000 oC Habienclo sido testigos de cientos de erupciones volcánicas, los Kraffts estaban preocupados acerca del peligro de los volcanes cuando la STC/I,IS"' Evs¡-ros C¡rls'rnórrcos 279 LEccróN 2s EvaruacróN so¡ns Vorcexes gente que vive cerca de ellos no es advertida apropiadamente. Por ejemplo, el volcán Nevado del Ruíz en Colombia, Sudamérica, hizo erupción, los vulcanólogos avisaron a las autoridades del peligro de tener gente viviendo en pueblos cercanos. Las autoridades no creyeron que gente que vivía a 47 kilómetros estuviera en En la lsla de Heimaey, el volcán Helgafjell hace erupción, vaciando toneladas de lava y ceniza sobre las casas, graneros y tierras de cultivo de ta ista que es el centro de la rica industria pesquera de lslandia. La vista aérea del Unzen, un volcán en el norte de Kyushu, muestra el camino de un flujo piroplástico expelido por el volcán. Anasó con una gran sección de Shimabara, un pueblo cercano al volcan. 2aO STC/trIStt ÐvBNros C¡t¡srnórrcos peligro, y no escucharon a las peticiones de los científicos. Como resultado, 22,000 personas murieron a causa de los flujos de lodo. Si las personas hubieran caminado unos 200 metros a la colina más cercana, dijo Maurice, se habrían salvado. Los Kraffts y otros sienten que algo se debe hacer para proteger a los 500 millones de personas que viven cerca de los volcanes activos del mundo, como lo es en Islandia. Maurice ofreció lo mejor de su fìlmoteca, más su conocimiento voicanes y cinemato gr afla, p ar a rcafizat un video que documentaría ios peligros de los volcanes. En junio de 1991, Maurice y Katia fueron al volcán Unzen en Japón. Una mezcla mortal de gas caliente, ceniza,y toca bajaba de las laderas superiores del volcán. Era la oportunidad perfecta para que ios Kraffts filmaran los flujos y educaran a los oficiales acercadel peligro. Cadavez que un trozo de lava cerca de la cima se rompía y se venía abajo dando vueltas, se despedazaba. El deslizamiento de roca se convertía en un arroyo que se precipitaba montaña abajo a 100 kilómetros por hora. LEcclóN o Al momento en que el volcán arrojaba flujos de mediana magnitud, Maurice y Katia eran testigos de un gran espectáculo. Repentinamente, un enorme trozo de lava se dirigió hacia ellos. No tuvieron tiempo de escapar. Los Kraffts murieron junto con otras 49 = o z ô o z t! e .¡. * :'irQ ìi -...., ,'4 2s EvALUACTó¡¡ sosRg VoLCANES personas. Dos semanas más tarde, debido a la influencia del video de los Kraffts, en Filipinas decidieron evacuar y eso salvó unas 200,000 personas de una erupción enorme del Monte Pinatubo, en las Islas Filipinas. Ei trabajo para el cual estos c "1 l dos científicos dedicaron sus vidas aún continúa beneficiando a la gente alrededor del mundo. A través de las filmaciones que hicieron los Kraffts, el mundo puede compartir lo que vieron: La belleza asombrosa de una espectacular y mortal lserza de la naturaleza.A :çqË!t La primera erupción impoñante del Pinatubo, el 12 de junio de 1991. o ! þ' a 2 ô I 2 s. 3 I I ) Ø, ! d 4t ih th.' .: ',, #.,., .ì .:'¿. 1'aii - ..i'. ..*Æ . +r¡+¡r Vista aérea del costado nofte del cráter del Pinatubo con una pequeña explosión en progreso, el 22 de junio de 1991. STC/ìvIS''' Evaxros C¡'rastrórrcos 2AL li. I I 1 I National Science Resources Center Smithsonian Institution Arts and Industries Building, Room 1201 900 lefferson Dr., SW Washington, DC 20560-0403 www nationalscienceresourcescenter.org THE NSRC 15 i 1: AN ORGANIZATION OF: \ i' THE NATIONAL ACADEMIES /,dvßus lo the lløtion on StÍenrc, Engineuing, ond llúcim ' Smithsonian Institution { I i:. (' ( (, camilna Bi0l0gical sun[tu commnu 2700 York Road, Burlington, 1.800.334.5551 North Carolina 27215 www.carolina.com i {í { ii (l rl I {., 1,. { li -t