SISMOLOGÍA Y VULCANOLOGÍA

SISMOLOGÍA.

La Sismología es la ciencia que estudia las causas que producen los terremotos, el mecanismo por el cual se producen y propagan las ondas sísmicas, y la predicción del fenómeno sísmico.

Desde el punto de vista de la Ingeniería, lo más importante es la definición y cálculo de las acciones que el movimiento sísmico aporta a la estructura. Estructura interna de la tierra. La Tierra está formada por tres capas concéntricas: corteza, manto y núcleo, con propiedades físicas distintas. Estas capas han podido ser detectadas y definidas, a partir del estudio de los registros del movimiento de su superficie, y más concretamente por los estudios de los terremotos.

Núcleo, con un radio de 3470 Km., constituido por núcleo interior y núcleo exterior, formado por hierro fundido, mezclado con pequeñas cantidades de níquel, sulfuros y silicio.

Manto, con un espesor de 2900 Km, y está dividido en manto inferior, manto superior , y zona de transición.

Corteza o Litosfera, es la capa exterior de la Tierra, es de elevada rigidez (roca) y anisotropía, sabemos que es de espesor variable, que en algunos casos puede ser de 60 Km., en los continentes las formaciones son graníticas, y basálticas en los fondos oceánicos.

Algunos autores consideran que los siguientes 60 Km. también pertenecen a la corteza. La zona que separa la corteza del manto es conocida con el nombre de discontinuidad de Mohorovicic, conocida comúnmente con el nombre de Moho.

Placas tectónicas._ Alfred Wegner en el año 1912 planteó que las doce grandes zonas de la corteza terrestre denominadas placas tectónicas, están en continua modificación, y que los continentes se han formado a partir de uno único llamado Pangaea.

Los movimientos de deriva son los que han dado lugar a la formación de los actuales Continentes a partir del pangea.

Los modelos de Interacción entre las placas son cuatro:

a. Subducción: ocurre cerca de las islas, donde dos placas de similar espesor entran en contacto entre si.

b. Deslizamiento: se produce cuando entran en contacto dos placas oceánicas, o bien una continental y una oceánica..

c. Extrusión: este fenómeno ocurre cuando se juntan dos placas tectónicas delgadas que se desplazan en direcciones opuestas, es el caso del contacto de dos placas del fondo del océano.

d. Acrecencia: tiene lugar cuando hay un impacto leve entre una placa oceánica y una continental.

Terremotos y zonas sísmicas._ Los terremotos pueden definirse como movimientos caóticos de la corteza terrestre, caracterizados por una dependencia en el tiempo de amplitudes y frecuencias. Un terremoto se produce debido a un choque producido a una cierta profundidad bajo la superficie terrestre en un determinado punto llamado foco o hipocentro. A la proyección del foco sobre la superficie terrestre se le denomina epicentro.

Las principales zonas sísmicas del mundo coinciden con los contornos de las placas tectónicas y con la posición de los volcanes activos de la Tierra. Esto se debe al hecho de que la causa de los terremotos y de las erupciones volcánicas está fuertemente relacionada con el proceso tectónico del Planeta.

Los tres principales cinturones sísmicos del Mundo son: el cinturón Circunpacífico, el cinturón Transasiático (Himalaya, Irán, Turquía, Mar Mediterráneo, Sur de España) y el cinturón situado en el centro del Océano Atlántico.

Al hablar de regiones sísmicas, hay que clarificar dos conceptos importantes. La intensidad sísmica es una medida de los efectos de los terremotos en el entorno, y en particular sobre las estructuras. La sismicidad se define como la frecuencia de ocurrencia de fenómenos sísmicos por unidad de área incluyendo, al mismo tiempo, cierta información de la energía sísmica liberada.

Clases de terremotos:

1. Terremotos de colapso. Son terremotos de baja intensidad originados en cavidades subterráneas, y debidos al colapso de las mismas.

2. Terremotos de origen volcánico. Las erupciones volcánicas y los terremotos tienen el mismo origen, pero además la explosión de gases en las erupciones volcánicas puede originar terremotos que en general son de baja intensidad y que afectan a pequeñas superficies.

3. Terremotos tectónicos. Son los de mayor intensidad y frecuencia, están originados por la rotura violenta de las masas rocosas a lo largo de las fallas o superficies de fractura.

4. Terremotos causados por explosiones. El hombre produce explosiones que a veces se pueden detectar a distancias considerables (pruebas nucleares), originando sacudidas sísmicas que pueden afectar a las estructuras de algunos edificios.

De todos los terremotos relacionados anteriormente, los mas importantes son los tectónicos, cuando en el futuro hablemos de terremotos nos referiremos a ellos.

En los últimos trescientos años se ha registrado gran cantidad de información sobre los efectos de los terremotos en los edificios, lo cual ha permitido elaborar métodos constructivos de edificios sismo resistente, y se comenzaron a estudiar las primeras normas para su construcción.

Mecanismos de los terremotos tectónicos:

Tipos de fallas._ Los tipos más importantes de fallas son los que son las siguientes:

1. Falla normal, que corresponde a las zonas donde la corteza terrestre está en extensión, uno de los dos bloques de la falla se desliza hacia abajo. Producida por tensiones, la inclinación del plano de falla coincide con la dirección del labio hundido. El resultado es un estiramiento o alargamiento de los materiales, al desplazarse el labio hundido por efecto de la fuerza de la gravedad.

2. Falla invertida, que corresponden a las zonas en compresión, existen dos casos:

Deslizamiento hacia abajo: una de las dos porciones de corteza que están en contacto penetra bajo la otra que, en general, es una placa continental.

Deslizamiento hacia arriba: una de las placas se desliza hacia arriba.

En una falla inversa, producida por las fuerzas que comprimen la corteza terrestre, el labio hundido en la falla normal, asciende sobre el plano de falla y, de esta forma, las rocas de los estratos más antiguos aparecen colocadas sobre los estratos más modernos, dando lugar así a los cabalgamientos.

3. Falla de deslizamiento, que implica deslizamientos horizontales entre los dos bordes de la falla. Las fallas de

rotación o de tijera se forman por efecto del basculado de los bloques sobre el plano de falla, es decir, un bloque presenta movimiento de rotación con respecto al otro. Mientras que una parte del plano de falla aparenta una falla normal, en la otra parece una falla inversa.

4. Falla de desgarre, además del movimiento ascendente también se desplazan los bloques horizontalmente. Si pasa tiempo suficiente, la erosión puede allanar las paredes destruyendo cualquier traza de ruptura, pero si el movimiento es reciente o muy grande, puede dejar una cicatriz visible o un escarpe de falla con forma de

precipicio. Un ejemplo especial de este tipo de fallas son aquellas transformadoras que desplazan a las dorsales oceánicas.

Terremotos marinos._ Un maremoto es una invasión súbita de la franja costera por las aguas oceánicas debido a un tsunami, una gran ola marítima originada por un temblor de tierra submarino. Cuando esto ocurre, suele causar graves daños en el área afectada.

Los maremotos son más comunes en los litorales de los océanos Pacífico e Índico, en las zonas sísmicamente activas.

Los términos maremoto y tsunami se consideran sinónimos.

Los terremotos submarinos provocan movimientos del agua del mar (maremotos o tsunamis). Los tsunamis son olas enormes con longitudes de onda de hasta 100 kilómetros que viajan a velocidades de 700 a 1000 km/h. En alta mar la altura de la ola es pequeña, sin superar el metro; pero cuando llegan a la costa, al rodar sobre el fondo marino alcanzan alturas mucho mayores, de hasta 30 y más metros.

El tsunami está formado por varias olas que llegan separadas entre sí unos 15 o 20 minutos. La primera que llega no suele ser la más alta, sino que es muy parecida a las normales. Después se produce un impresionante descenso del nivel del mar seguido por la primera ola gigantesca y a continuación por varias más.

Teoría de Reid.

Es la teoría mas aceptada referente al mecanismo de los terremotos tectónicos, está basada en los estudios realizados por Reíd en la falla de San Andrés.

En el estado no deformado figura(a), nos imaginamos unas líneas perpendiculares sobre la falla (3) que se deforman debido a la traslación relativa del terreno a lo largo de la misma, siendo (1) la línea de falla, (2) la dirección del movimiento, (4) camino perpendicular sobre la falla que se construye tal como se observa en la figura(b). Si la deformación continúa se alcanza un estado tensional que produce la rotura de la falla a partir de un punto crítico figura(c). El foco del terremoto lo podemos definir como el punto en el cual empieza a producirse la rotura.

Ondas sísmicas y su registro.

Sismógrafos._ Las ondas sísmicas pueden ser registradas mediante los aparatos denominados sismógrafos que pueden ser diseñados para registrar aceleraciones, velocidades o desplazamientos. En Ingeniería sísmica los más utilizados son los que registran aceleraciones, que son los llamados acelerómetros.

A finales del siglo XIX fueron diseñados los primeros sismógrafos, cuyo esquema podemos ver en la figura 16, La masa del Péndulo permanece estacionaria cuando se mueve el terreno, y de esta manera puede registrarse mediante una plumilla el movimiento del terreno en un papel.

Ondas sísmicas._ Los terremotos se producen por la liberación brusca de energía de deformación acumulada en las placas tectónicas por la iteración entre ellas. Los sismos producen ondas de varios tipos que se propagan a partir del foco en todas las direcciones.

Un registro de ondas sísmicas refleja el efecto combinado del mecanismo de rotura en el foco, de la trayectoria de propagación, de las características del instrumento registrador y de las condiciones de ruido ambiental en el lugar de registro.

Tipos de ondas sísmicas:

1. Ondas de superficie, que se propagan únicamente en la corteza terrestre.

2. Ondas másicas, que se propagan a través de la masa de la Tierra. 3. Oscilaciones libres, que se producen únicamente mediante terremotos muy

fuertes y pueden definirse como vibraciones de la Tierra en su totalidad.

Las ondas másicas pueden ser divididas en Ondas primarias (P), y Ondas Secundarias (S). Las ondas P son de dilatación contracción, su propagación implica cambios de volumen en el medio, y se propagan tanto a través de sólidos como de fluidos. Las ondas S son de cortante y solamente se propagan a través de sólidos sin variaciones de volumen.

Las ondas de superficie (L) son así mismo de dos tipos: las ondas LR iguales a las P y las ondas LQ iguales a las S.

Acelerogramas._ Un movimiento sísmico es una combinación de ondas P y S, el intervalo de llegada de ambas ondas puede observarse de forma práctica en algunos acelerogramas.

Escalas sísmicas, intensidad y magnitud.

Intensidad._ La intensidad sísmica está íntimamente relacionada con los efectos producidos por un terremoto en las reacciones de las personas, el grado de destrozos producidos en las construcciones y las perturbaciones provocadas en el terreno (grietas, deslizamientos, desprendimientos, etc.). Describiendo de manera subjetiva el potencial destructivo del mismo. Se han propuesto varias escalas para medir la intensidad, la escala oficial en España es la M.S.K., que está dividida en 12 grados. Los destrozos empiezan a ser importantes a partir del grado VII.

Efectos que definen los grados de intensidad M.S.K.

a. Los efectos sentidos por las personas y percibidos en su medio ambiente. b. Los daños producidos en las construcciones según sus diversos tipos. c. Los cambios advertidos en la naturaleza. Efectos sobre el terreno.

Tipos de construcciones.

Tipo A: Con muros de mampostería en seco o con barro, de adobes, o de tapial.

Tipo B: Con muros de fábrica de ladrillo, de bloques de mortero, de mampostería con mortero, de sillarejo, entramados de madera.

Tipo C: Con estructura metálica o de hormigón armado.

Términos de cantidad.

Los términos de cantidad utilizados en la definición de los grados de intensidad corresponden aproximadamente a los siguientes porcentajes:

Algunos ................5%Muchos.................50%La mayoría............75%

Clasificación de los daños en las construcciones

Clase 1- Daños ligeros: Fisuras en los revestimientos, caída de pequeños trozos de revestimiento.Clase 2- Daños moderados: Fisuras en los muros, caída de grandes trozos de revestimiento, caída de tejas, caída de pretiles, grietas en las chimeneas e incluso derrumbamientos parciales en las mismas.Clase 3- Daños graves: Grietas en los muros, caída de chimeneas de fábrica o de otros elementos exteriores.Clase 4- Destrucción: Brechas en los muros resistentes, derrumbamiento parcial, pérdida de enlace entre distintas partes de la construcción, destrucción de tabiques y muros de cerramiento.

|Clase 5- Colapso: Ruina completa de la construcción.

Descripción de los grados de intensidad MSK.

Grado I: La sacudida no es percibida por los sentidos humanos, siendo detectada y registrada solamente por los sismógrafos.

Grado II: La sacudida es perceptible solamente por algunas personas en reposo, en particular en los pisos superiores de los edificios.

Grado III: La sacudida es percibida por algunas personas en el interior de los edificios y solo en circunstancias muy favorables en el exterior de los mismos. La vibración percibida es semejante a la causada por el paso de un camión ligero. Observadores muy atentos pueden notar ligeros balanceos de objetos colgados, mas acentuados e los pisos altos de los edificios.

Grado IV: El sismo es percibido por personas en el interior de los edificios y por algunas en el exterior. Algunas personas se despiertan, pero nadie se atemoriza. La vibración es comparable a la producida por el paso de un camión pesado con carga. Las ventanas, puertas y vajillas vibran. Los pisos y muros producen chasquidos. El mobiliario comienza a moverse. Los líquidos contenidos en recipientes abiertos se agitan ligeramente.

Grado V: El sismo es percibido en el interior de los edificios por al mayoría de las personas y por muchas en el exterior. Muchas personas que duermen se despiertan y algunas huyen. Los animales se ponen nerviosos. Las construcciones se agitan con una vibración general. Los objetos colgados se balancean ampliamente. Los cuadros golpean sobre los muros o son lanzados fuera de su emplazamiento. En algunos casos los relojes de péndulo se paran. Los objetos ligeros se desplazan o vuelcan. Las puertas o ventanas abiertas baten con violencia. Se vierten en pequeña cantidad los líquidos contenidos en recipientes abiertos y llenos. La vibración se siente en la

construcción como la producida por un objeto pesado arrastrándose.

En las construcciones de tipo A son posibles ligeros daños (clase 1). En ciertos casos modifica el caudal de los manantiales.

Grado VI: Lo siente la mayoría de las personas, tanto dentro como fuera de los edificios. Muchas personas salen a la calle atemorizadas. Algunas personas llegan a perder el equilibrio. Los animales domésticos huyen de los establos. En algunas ocasiones, la vajilla y la cristalería se rompen, los libros caen de sus estantes, los cuadros se mueven y los objetos inestables vuelcan. Los muebles pesados pueden llegar a moverse. Las campanas pequeñas de torres y campanarios pueden sonar.

Se producen daños moderados (clase 2) en algunas construcciones del tipo A. Se producen daños ligeros (clase 1) en algunas construcciones de tipo B y en muchas del tipo A.

Grado VII: La mayoría de las personas se aterroriza y corre a la calle. Muchas tienen dificultad para mantenerse en pie. Las vibraciones son sentidas por personas que conducen automóviles. Suenan las campanas grandes.

Muchas construcciones del tipo A sufren daños graves (clase 3) y algunas incluso destrucción (clase 4). Muchas construcciones del tipo B sufren daños moderados (clase 2). Algunas construcciones del tipo C experimentan daños ligeros (clase 1).

En algunos casos, se producen deslizamientos en las carreteares que transcurren sobre laderas con pendientes acusadas; se producen daños en las juntas de las canalizaciones y aparecen fisuras en muros de piedra. Se aprecia oleaje en las lagunas y el agua se enturbia por remoción del fango. Cambia el nivel de agua de los pozos y el caudal de los manantiales. En algunos casos, vuelven a manar manantiales que estaban secos y se secan otros que manaban. En cierto caos se producen derrames en taludes de arena o de grava.

Grado VIII: Miedo y pánico general, incluso en las personas que conducen automóviles. En algunos casos se desgajan las ramas de los árboles. Los muebles, incluso los pesados, se desplazan o vuelcan. Las lámparas colgadas sufren daños parciales.

Muchas construcciones de tipo A sufren destrucción (clase 4) y algunos colapso (clase 5). Muchas construcciones de tipo B sufren daños graves (clase 3) y algunas destrucción (clase 4). Muchas construcciones de tipo C sufren daños moderados (clase 2) y algunas graves (clase 3). En ocasiones, se produce la rotura de algunas juntas de canalizaciones. Las estatuas y monumentos se mueven y giran. Se derrumban muros de piedra.

Pequeños deslizamientos en las laderas de los barrancos y en las trincheras y terraplenes con pendientes pronunciadas. Grietas en el suelo de varios centímetros de ancho. Se enturbia el agua de los lagos. Aparecen nuevos manantiales. Vuelven a

tener agua pozos secos y se secan pozos existentes. En muchos casos cambia el caudal y el nivel de agua de los manantiales y pozos.

Grado IX: Pánico general. Daños considerables en el mobiliario. Los animales corren confusamente y emiten sus sonidos peculiares.

Muchas construcciones del tipo A sufren colapso (clase 5). Muchas construcciones de tipo B sufren destrucción (clase 4) y algunas colapso (clase 5). Muchas construcciones del tipo C sufren daños graves (clase 3) y algunas destrucción (clase 4). Caen monumentos y columnas. Daños considerables en depósitos de líquidos. Se rompen parcialmente las canalizaciones subterráneas. En algunas casos, los carriles del ferrocarril se curvan y las carreteras quedan fuera de servicio.

Se observa con frecuencia que se producen extrusiones de agua, arena y fango en los terrenos saturados. Se abren grietas en el terreno de hasta 10 centímetros de ancho y de más de 10 centímetros en las laderas y en las márgenes de los ríos. Aparecen además, numerosas grietas pequeñas en el suelo. Desprendimientos de rocas y aludes. Muchos deslizamientos de tierras. Grandes olas en lagos y embalses. Se renuevan pozos secos y se secan otros existentes.

Grado X

La mayoría de las construcciones del tipo A sufren colapso (clase 5). muchas construcciones de tipo B sufren colapso (clase 5). Muchas construcciones de tipo C sufren destrucción (clase 4) y algunos colapso (clase 5). Daños peligrosos en presas; daños serios en puentes. Los carriles de las vías férreas se desvían y a veces se ondulan. Las canalizaciones subterráneas son retorcidas o rotas. El pavimento de las calles y el asfalto forman grandes ondulaciones.

Grietas en el suelo de algunos decímetros de ancho que pueden llegar a un metro. Se producen anchas grietas paralelamente a los cursos de los ríos. Deslizamientos de tierras sueltas en las laderas con fuertes pendientes. En los ribazos de los ríos y en las laderas escarpadas se producen considerables deslizamientos. Desplazamientos de arenas y fangos en las zonas litorales. Cambio del nivel de agua en los pozos. El agua de canales y ríos es lanzado fuera de su cauce normal. Se forman nuevos lagos.

Grado XI

Daños importantes en construcciones, incluso en las bien realizadas, en puentes, presas y líneas de ferrocarril. Las carreteras importantes quedan fuera de servicio. Las canalizaciones subterráneas quedan destruidas.

El terreno queda considerablemente deformado tanto por desplazamientos de terrenos y caídas de rocas. Para determinar la intensidad de las sacudidas sísmicas se precisan investigaciones especiales.

Grado XII

Prácticamente se destruyen o quedan gravemente dañadas todas las estructuras, incluso las subterráneas.

La topografía cambia. Grandes grietas en el terreno con importantes desplazamientos horizontales y verticales. Caída de rocas y hundimientos en los escarpes de los valles, producidas en vastas extensiones. Se cierran valles y se transforman en lagos. Aparecen cascadas y se desvían los ríos.

Magnitud.

Es una medida que tiene relación con la cantidad de energía liberada en forma de ondas. Se puede considerar como un tamaño relativo de un temblor y se determina tomando el logaritmo (base 10) de la amplitud máxima de movimiento de algún tipo de onda (P, Superficial) a la cual se le aplica una corrección por distancia epicentral y profundidad focal. En oposición a la intensidad, un sismo posee solamente una medida de magnitud y varias observaciones de intensidad. Los tipos de magnitudes que se utilizan en forma más común son Richter o local (M l), ondas P (mb), superficial (Ms) y coda (Md).

Escala de Richter

Corresponde a la escala de magnitud de un sismo. Es una escala abierta por ambos lados, sin embargo el terremoto más grande registrado hasta el momento alcanzó una magnitud de 9.5 correspondiendo a una ruptura del orden de 1000 km de longitud, 200 km de ancho con un desplazamiento promedio de 20 m. En el otro extremo de la escala, magnitudes negativas se logran en laboratorios con rupturas milimétricas.

Richter definió la magnitud cero como aquella que proporciona una amplitud máxima de vibración del suelo de una micra a una distancia de 100 Km.. así la magnitud local o de Richter, Ml, es la diferencia entre el logaritmo decimal de la amplitud y el logaritmo decimal de la amplitud patrón.

Donde A es la amplitud del movimiento del suelo registrada en un sismógrafo tipo Wood-Anderson a una distancia dada y A0 corresponde a la curva patón que fue aportada por Richter y tiene la expresión::

Donde D es la distancia epicentral en Km.

Por tratarse de magnitudes logarítmicas, hay que hacer notar que para elevar un punto la magnitud de un terremoto haría falta multiplicar por 33 la energía liberada, y

para elevarla dos puntos sería necesario liberar 1000 veces más energía.

VULCANOLOGIA.

La vulcanología es el estudio de los volcanes, la lava, el magma y otros fenómenos geológicos relacionados. Un vulcanólogo es un estudioso de este campo.

Los volcanes.

Los volcanes son conductos por donde es expulsado el material fundido y caliente (magma) que existe a grandesprofundidades de la Tierra y que al ascender a la superficie, escurre sobre los flancos del volcán con el nombre de“lava”.A pesar que los volcanes pueden tener una gran variedad de formas, la forma más característica es cónica, y es pro- ducto de la acumulación de materiales expulsados por diferentes erupciones que se depositan unos sobre otros, pudiendo alcanzar grandes alturas.Sobre la superficie terrestre, existen más de 10,000 volcanes y varios millones se encuentran por debajo de la superficie del mar. Desde hace 10,000 años, más de 1,500 volcanes han entrado en erupción, cerca de 400 se manifestaron en el transcurso del Siglo XX, y más de treinta hacen erupción cada año. Actualmente se estima que cerca de 260,000 personas han perecido por efecto de desastres volcánicos desde el año 1700 D.C.A pesar de lo anterior, el vulcanismo también es beneficioso para la naturaleza y el hombre, ya que la ceniza caída, contribuye al desarrollo de vegetación, y muchos recursos producto de la actividad volcánica, pueden ser aprovecha- dos por el ser

humano (energía geotérmica, materiales de construcción, etc.)

Partes de un volcán.

-CRÁTER: Es la puerta de salida de los materiales del volcán. -CHIMENEA: Es en conducto por donde sale el magma -CONO VOLCÁNICO: Parte del volcán formado por los materiales que expulsado. -CÁMARA MAGMÁTICA: Es el lugar donde se acumula el magma antes de salir -FUMAROLAS: Son emisiones de gases de las lavas en los cráteres. -SOLFATARAS: Son emisiones de vapor de agua y ácido sulfhídrico. -MOFETAS: Son fumarolas frías que desprenden dióxido de carbono -GÉISERES: Son pequeños volcanes de vapor de agua hirviendo

Cuando el magma del interior de la tierra ser acumula en las cámaras magmáticas, la presión va aumentando hasta que llega a ser tan fuerte que necesita salir. Entonces se abre paso por la chimenea hasta la superficie y es cuando tiene lugar la erupción volcánica. En cuanto el magma sale a la superficie, se convierte en lava que desciende por las laderas del cono volcánico formando grandes mantas o coladas. Si la lava es poco líquida se solidifica rápidamente y se forman mantos muy cortos que a veces obstruyen el cráter hasta que se produce una nueva explosión donde se rompe o se acumula por encima del cráter formando agujas que pueden alcanzar cientos de metros de altura.

Si la presión en el interior de un volcán no es suficientemente alta para que el magma salga a la superficie, éste puede estar dormido o apagado. Se dice que está dormido cuando puede entrar en erupción de nuevo y apagado cuando no se espera que entre en erupción. Las erupciones de los volcanes no son siempre de la misma forma. A veces son silenciosas y tranquilas y otras son violentas y con grandes explosiones. Esto depende de la composición del magma y de la cantidad de gases que lo acompañan.

Estructura interna de la tierra.

Los volcanes, al igual que los terremotos y la formación de montañas entre otras manifestaciones, tienen su origen en los cambios que ocurren al interior de La Tierra debidos a la forma en la cual ésta libera calor. Para entender este proceso debemos conocer un poco sobre la estructura interna de La Tierra.Por sus propiedades físicas, el interior de la Tierra se divide en tres zonas: corteza, manto y núcleo, las cuáles sonMedidas por medios indirectos, al estudiar la propagación de las ondas sísmicas producidas por los terremotos.La corteza es la parte exterior del planeta, su espesor varía de 20 a 80 kilómetros en los continentes, y aproximadamente 6 kilómetros en los océanos.El manto tiene un espesor de aproximadamente 2,900 Km. Su composición química es muy parecida a la de la corteza, pero debido a la presión y temperatura, el material es más denso y tiene un comportamiento plástico.El núcleo tiene un radio de 3,400 km aproximadamente.Su composición química es de níquel (Ni) y hierro (Fe), la temperatura a esta profundidad se estima entre 3,000 y 4,000º C.Por su estado físico el núcleo se divide en: núcleo externo, líquido, responsable del campo magnético terrestre, y núcleo interno en estado sólido.

Vulcanismo y ambientes tectónicos.

A escala global, el fenómeno del vulcanismo se observa en tres tipos principales de ambientes tectónicos:

En límites de placa tipo divergente o de formación de corteza, cuyo rasgo más característico son las dorsalesOceánicas o cordilleras submarinas. Ejemplo de éste es la Dorsal Media del Océano Atlántico, que es una cordillera de origen volcánico que corre por el centro y a todo lo largo del Océano Atlántico. El vulcanismo asociado a este tipo de ambiente se caracteriza por erupciones efusivas con grandes emanaciones de lava y gases en forma poco violenta, a lo largo de grietas. Ejemplo de éste son los volcanes de Islandia.

En límites de tipo convergente o zonas de subducción. En este tipo de límite dos placas de la litosfera chocany una de ellas se mete o subduce por debajo de la otra. Esto puede ocurrir entre dos placas de corteza oceánica o una oceánica y la otra continental. En este último caso, la oceánica se subduce por debajo de la placa continental. Ejemplo de este proceso es el que originó al denominado Cinturón de Fuego del Pacífico, el cual se caracteriza por formación de grandes cordilleras, como la de los Andes; arcos o ejes volcánicos, como la Cadena Volcánica Centroamericana, y mucha actividad sísmica, como la que se registra en Centroamérica paralela a la costa del Pacífico.

Puntos Calientes. Este tercer ambiente no tiene relación con la distribución de los límites entre placas. Su origen está asociado a regiones calientes muy localizadas dentro del manto y que permanecen quietas respecto al movimiento de las placas, de ahí su nombre de puntos calientes. El magma al alcanzar la superficie forma los volcanes y el movimiento de la placa sobre el punto caliente hace que se formen cadenas de islas volcánicas, en una forma similar a la que ocurre al pasar lentamente una hoja de papel sobre un fósforo encendido. El ejemplo más claro son las islas de Hawái, las cuales se encuentran en medio de la placa del Pacífico.

Clasificacion de los volcanes.

Los volcanes se clasifican por el tipo de estructura o edificio volcánico y por el tipo de actividad o de erupción que presentan. Ambos aspectos están relacionados al ambiente tectónico que les dio origen. Por otra parte, este tipo de clasificaciones no es exacto y un mismo volcán puede combinar diferentes estructuras, así como presentar cambios en la modalidad del tipo de erupción. Por su estructura, los volcanes se clasifican en:

Volcanes en Escudo. Son típicos de las islas Hawái. Tiene lugar o bien a través de fisuras o por el cráter. Consta de fases de actividad intensa, en la que se emiten

fuentes de lava y otras tranquilas en las que se derraman coladas.

Volcanes compuestos o estratovolcanes. Se caracterizan por presentar un edificio volcánico con pendientes fuertes, simétricos y de grandes dimensiones. Presenta alternancia de fases tranquilas con emisión de flujos de lava, con fases más explosivas con cenizas y piroclastos (pyros = fuego clastos = fragmentos) de todos los tamaños. Un claro ejemplo es el Teide (I. Canarias, España).

Conos de ceniza. Están constituidos por partículas y lava mezclada con gases. La lava es expulsada violentamente rompiéndose en pequeños fragmentos que solidifican y caen alrededor del centro emisor. Es el volcán más simple de todos.

 

Domos de lava. Están formados por masas de lava bulbosa y relativamente pequeña. Esta lava es demasiado viscosa para fluir a grandes distancias. Consecuentemente la lava, se apila sobre y alrededor del propio centro emisor.

Clasificación de la actividad volcánica.

La actividad volcánica se clasifica dependiendo del tipo de lava eructada así como por la cantidad de gases emana- dos durante las erupciones, y se nombran de acuerdo a los patrones observados en algunos volcanes más estudiados y que presentan un comportamiento definido, siendo los principales tipos, los siguientes:

Erupción tipo hawaiano : Se caracteriza por una abundante salida de lava muy fluida que forma grandes ríos y lagos. Los gases son liberados en forma tranquila. Las erupciones violentas son raras y los gases pueden impulsar fuentes de lava que llegan a alcanzar los 500 m. de altura.

Erupción tipo estromboliano: Se caracteriza por una actividad regular o constante de explosiones que lanzan lava pastosa en estado incandescente. Ríos de lava y emisión de gases y suelen edificar conos de escoria con bastante rapidez. Un ejemplo de este tipo de actividad es la del Volcán Pacaya.

Erupción tipo vulcaniano : Son erupciones poco frecuentes y más violentas debido principalmente a que el magma es más viscoso y por lo tanto la liberación de los gases más difícil. Tales erupciones van acompañadas por una gran nube de gases cargados de ceniza, arena y fragmentos de rocas que alcanza varios kilómetros de altura. Después de ocurrida la explosión, que limpia la chimenea, aunque poco frecuente una corriente de lava puede tener lugar, ya sea saliendo por el cráter principal, secundario o por una fisura lateral. Ejemplo: Vulcan de Fuego.

Erupción tipo peleano: Se caracterizan por ser muy explosivas, debido a laPresencia de magmas viscosos con alto contenido de gases. Pueden producir explosiones de rocas, gases y magma muy pulverizado dirigido lateralmente formando nubes ardientes o flujos piroclásticos. Ejemplo, el Volcán Santiaguito.

Erupciones freatomagmáticas. Se producen en cualquiera de los tipos de erupciones explicadas anteriormente. Ocurren cuando el magma entra en contacto con aguas frías ya sean subterráneas o lagos. Este tipo de erupciones generan violentas explosiones debidas a la mezcla del magma con el agua.

Productos de la actividad volcánica.

Los principales productos en una erupción son: gases, lava y fragmentos sólidos calientes o en estado incandescente.La composición de los diferentes tipos de lava, es muy similar y las principales diferencias serán algunas de sus propiedades (como color y viscosidad), y el porcentaje de dióxido de silicio -SiO2- en su composición, ya que al incrementar su concentración, aumenta la viscosidad de la lava. La temperatura medida en ríos de lava, pueden variar entre 900 y 1,200 ºC.

La fuerza que impulsa el magma hacia arriba, es la liberación o expansión de los gases disueltos en el magma, debido a la disminución en la presión. Los principales gases liberados por actividad volcánica son: vapor de agua (90%), dióxido de azufre -SO2-, monóxido de carbono -CO- y sulfuro de hidrógeno -HS-. Las concentraciones de los mismos varían de un volcán a otro y en un mismo volcán, también varían durante las diferentes etapas o fases de una erupción.

Piroclastos, es el nombre genérico dado a todo el material sólido fragmentado de diferente tamaño y forma, que es lanzado durante una erupción. Por sus dimensiones se dividen en:

Bloques: son fragmentos de roca de forma irregular que formaban parte del cono volcánico. Sus dimensiones van de 64 mm en adelante.

Bombas volcánicas: son masas de lava de consistencia plástica que al ser lanzadas al aire se solidifican tomando formas redondeadas y aerodinámicas. Sus dimensiones van de pocos a varias decenas de centímetros.

Escoria o tefra: son fragmentos de lava porosa producida por la rápida liberación de los gases, con dimensiones de unos cuantos centímetros.

Lapilli: es lava fragmentada y lanzada violentamente que se solidifica en el aire, sus

dimensiones van de 4 a 32 mm.

Ceniza: término genérico del material muy fino que se produce por la fragmentación del magma. Es transportada por el viento a grandes distancias, sus dimensiones son menores a los 2 mm.