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jueves, 14 de junio de 2018

106-11@. LA TIERRA: “una historia interminable”: Erupciones volcánicas y ejemplos recientes. Volcanes y Supervolcanes. IEV y la Isostasia,

“Ave Terra, morituri te salutant”
“Salve Tierra, los que van a morir te saludan”
[1*- Ver al final de esta página los ANTECEDENTES HISTÓRICOS de la frase original, que me ha servido para parafrasear esta Cita]
Erupciones volcánicas
Como hemos visto en la Etiqueta 105 [anterior], es la Geofísica[1] como ciencia experimental de la Geología, la que encargada del estudio de la estructura y composición de la Tierra, así como de todos aquéllos agentes físicos que la modifican. Dentro por lo tanto de la Geofísica interna[1], entre otras ciencias, se estudia a la Vulcanología, entre cuyos fenómenos se encuentran las erupciones volcánicas, que así como otros fenómenos internos de la Tierra que desarrollaremos en esta página.

En la Etiqueta 104ª, nos referimos a la Temperatura, Presión y Densidades de los materiales y rocas existentes en el interior de la Tierra íntimamente interrelacionadas, mencionándose la existencia de un “gradiente térmico” que incrementaba la temperatura con la profundidad, temperatura que se estimaba que podía llegar a alcanzar en el Núcleo interno valores superiores a los 6.726,85º C ≈ [7.000º K]. De igual forma referíamos lo que ocurría con la presión, cuyo valor podía llegar a alcanzar los 360 GPa [3,6 M atm. * 3,6 Millones de Atmósferas de presión].

SEÑALABA también que el “origen” de estas temperaturas que se producen en el interior del planeta, NO SÓLO son la consecuencia de la energía o calor residual que se produjo en la formación de planeta por “acreción” [2], más el que se produjo 30 mill.años después tras el choque con TEA y al que posteriormente se sumó el “bombardeo intenso tardío” [3]. Sino, que casi el 80% de esta temperatura interna que se produce en el interior del planeta, es consecuencia del calor producido por la “desintegración radiactiva” [4] generada por los isótopos[5] del potasio-40, el uranio-235 y 238 y el torio-232. La Tierra sigue siendo un planeta “vivo”, con un Núcleo muy caliente que irradia al exterior una gran energía.

También he citado y expuesto, que la interacción de todos estos fenómenos son la base y el origen de que en la parte inferior del Manto terrestre, con unas presiones que alcanzan los 140 GPa [1,4 M atm.], que convierten a las rocas sometidas en dúctiles y fluidas, generándose internamente un fenómeno de “convección”[6], que es el responsable entre otras cosas:
De la generación de grandes bolsas de magma bajo los volcanes,
De las salidas externas de dicho magma a través de las “plumas” [12], y
De los movimientos de las Placas Tectónicas que generan la Deriva
    Continental.
No podemos olvidar ni dejar de señalar también que esta “convección” [6] se encuentra propiciada por la fuerza inercial del “efecto Coriolis” [7] que se produce en el centro de la Tierra, producto del movimiento del planeta en torno a su eje.

1. GEOFÍSICA: es la Ciencia que se encarga del estudio de la Tierra desde el punto de vista “físico”, abarcando todos los fenómenos relacionados con su estructura, sus condiciones físicas y la historia evolutiva de la Tierra. Se divide en “dos grandes ramas”: la Geofísica Interna y la Geofísica Externa. En la GEOFÍSICA INTERNA estudia especialidades como: Sismología, Geotermometría, Geodinámica, Prospección geofísica, Ingeniería geofísica o Geotécnia, Tectonofísica y Vulcanología. La GEOFÍSICA EXTERNA estudia el: Geomagnetismo, Paleomagnetismo, Gravimetría, Oceanografia, Meteorología, Aeronomía, Climatología y Geofísica Espacial. Entre sus disciplinas experimentales se encuentran también “fenómenos naturales y otros inducidos” por el hombre como: la física de reflexión y refracción de las ondas; la gravedad y magnetismo terrestre; los campos electromagnéticos; los magnéticos; los electricos; los fenómenos radiactivos; terremotos y otros fenómenos sismicos; y mareas y tsunamis.
2. ACRECIÓN o Acrecimiento: es en Astronomía y Astrofísica, la formación por colapsamiento gravitacional de los materiales existentes en los discos circunestelares, que crean las estrellas, planetas, satélites, etc.. Es una teoría propuesta en 1944 por el geofísico ruso Otto Schmidt.
3. BOMBARDEO INTENSO TARDÍO [LHB]: o también conocido como el “último bombardeo intenso”, se sabe que se produjo en el período entre los 4.100 y los 3.800 mill.años, en el que tanto la Tierra como la Luna y otros cuerpos del Sistema Solar “interior”, sufrieron frecuentes impactos y muy violentos de grandes asteroides. Es el período en el que se originaron los grandes cráteres existentes en la Luna y Mercurio. En la hipótesis barajada en los años setenta por los científicos, establece que durante un período prolongado, la intensidad de los impactos fue muchísimo mayor, generando también un cataclismo lunar. Esta situación explicaría que esta lluvia apocalíptica de asteroides y meteoritos que se produjo, cubrió la superficie terrestre, generandole al planeta primitivo, una inmensa cantidad de energía térmica.
4. DECAIMIENTO O DESINTEGRACIÓN RADIACTIVA: de un núcleo atómico es un proceso espontáneo de desintegración en el que un núcleo inestable se transforma en otro más estable. Es decir: los núcleos están compuestos de protones y electrones que se mantienen unidos por la denominada fuerza fuerte. Algunos núcleos sin embargo, tienen una combinación de protones y neutrones que no conducen a una configuración estable, estos núcleos son inestables o radiactivos. Pero lo núcleos inestables tienden a aproximarse a la configuración estable emitiendo ciertas partículas. Los tipos de desintegración radiactiva se clasifican por el tipo-clase de particulas emitidas para su estabilización. El resultado es la emisión de radiación bien electromagnética o corpuscular [radiación alfa, beta o gamma] y la aparición de un nuevo núcleo, así como la liberación de la correspondiente energía de decaimiento. La Ley general de Desintegración Radiactiva es: N(t)=No.eλ.t. Los tipos de desintegración radiactiva se clasifican en:
Ø  Desintegración alfa: El elemento radiactivo de número atómico Z, emite un núcleo de Helio (dos protones y dos neutrones), el número atómico disminuye en dos unidades y el número másico en cuatro unidades, produciéndose un nuevo elemento situado en el lugar Z-2 de la Tabla Periódica.
Ø  Desintegración beta: El núcleo del elemento radiactivo emite un electrón, en consecuencia, su número atómico aumenta en una unidad, pero el número másico no se altera. El nuevo elemento producido se encuentra el lugar Z+1 de la Tabla Periódica.
Ø  Desintegración gamma: El núcleo del elemento radiactivo emite un fotón de alta energía, la masa y el número atómico no cambian, solamente ocurre un reajuste de los niveles de energía ocupados por los nucleones.
5. ISÓTOPOS: se denomina así a los átomos de un mismo elemento, cuyos núcleo tiene una cantidad diferente de neutrones, difiriendo por lo tanto en su número másico. Todos los isótopos tienen pues el mismo número atómico, pero difieren en el número másico. Si esta relación entre el número de protones y de neutrones no es la misma, el elemento no tiene estabilidad nuclear y por lo tanto el isótopo es radiactivo.
6. CONVECCIÓN [CONVECTIVO/A]: es una de las tres formas de “transferencia del calor”. Se caracteriza porque se produce siempre por un medio “fluido” [líquido, gas o plasma], que transporta el calor entre zonas con diferente temperatura. La convección se produce únicamente a través/ por medio de materiales, la evaporación del agua o fluidos. La convección es en sí mismo: “el transporte de calor por medio del movimientos del fluido”. Esta transferencia implica el transporte de calor en “un volumen” y la mezcla de elementos macroscópicos de porciones calientes y frías de un gas o líquido.
7. CORIOLIS [El Efecto]: El efecto Coriolis es una fuerza inercial o ficticia descrita en 1836 por el científico francés Gaspard-Gustave Coriolis, que aparece cuando un cuerpo está en movimiento sobre los objetos que se mueven sobre su superficie. En el caso de la Tierra aparece en los cuerpos que están en movimiento en su superficie como consecuencia de la Rotación, siendo la tendencia de giro según el hemisferio que consideremos. La fuerza de Coriolis es realmente la suma de dos fuerzas: una componente tangencial y una componente radial, siendo siempre perpendicular a la dirección del eje de rotación del sistema.
El Volcán de fuego. Guatemala
El Magma
El magma por definición, es el nombre con el que se denomina a la masa de roca fundida en el interior de la Tierra [o de cualquier otro planeta].
Está formado por una mezcla de líquidos volátiles, transformados algunos en gases dadas las temperaturas y presión existentes, y sólidos. Si se enfrían lentamente en el interior de la Tierra, generan las llamadas rocas intrusivas o plutónicas, y cuando lo realizan más rápidamente al salir a la superficie terrestre a través de los conductos o chimeneas volcánicas [lava] o a una escasa profundidad en zonas más frías del Manto terrestre, las rocas volcánicas producidas se las denomina como efusivas.
La rapidez de enfriamiento del magma establece la naturaleza del mineral formado, teniendo el ejemplo más conocido con la obsidiana, roca cristalino-vítrea del grupo de la riolita. La obsidiana, al que se considera más como un mineraloide cuya dureza se encuentra entre el 5 y el 6 de la escala Mohs, se produce cuando un volcán expulsa lava félsica[8] que se enfría rápidamente con una conformación interna mínima de cristales. Es realmente por su aspecto exterior un cristal, en su mayor medida de color negro, que fue utilizada desde la antigüedad por su fractura cristalina-concoidea en utensilios de usos común como cortadores, lanzas, flechas y otros productos muy apreciados por su uso y por la facilidad de obtención de filo en sus bordes. Dichas evidencias arqueológicas descubiertas en Kariandusi y otros lugares de la edad Achelense, han sido datadas en casi 1,5 millones de años. 

Las rocas se funden en determinadas condiciones de su temperatura de fusión [influyendo también la presión existente], punto al que se denomina como punto solidus[9], denominándose como punto liquidus[9] al que se consigue cuando ésta se licua [ver diagrama]. La temperatura de fusión del magma varía según la composición mineralógica de su masa ígnea, siendo entre los 700º y 900ºC si son ricas en sílice, y ascendiendo a los 1200º y 1300ºC si éstas son pobres en dicho elemento.

El magmatismo o conjunto de los fenómenos asociados a la afloración del magma en la corteza terrestre, se producen esencialmente en tres zonas perfectamente diferenciadas de la superficie terrestre y definidas como:
Magmatismo de las dorsales oceánicas, que suponen más del 80% de todo el magmatismo terrestre, y que se producen en el contacto entre las placas tectónicas[10] y fosas tectónicas o “rifts” [11] que se encuentran bajo la superficie oceánica, como consecuencia de los movimientos convectivos[6] de ascenso-subducción en sólido del manto.

Magmatismo en las zonas de subducción, cuya fricción produce un aumento de la temperatura por la compresión de la litosfera, que subduce friccionando las rocas del manto, y por último,

Magmatismo intraplacas debidos a la acción de puntos calientes, tanto bajo la corteza continental como la oceánica. Son los magmatismos debidos a la acción volcánica, que a través de chimeneas o plumas[12] evacuan las grandes bolsas de magma existente en el Manto terrestre a través de los Volcanes o Supervolcanes.

Sentadas estas bases, que realmente implican a muchos más fenómenos, cuyo detalle complicaría el conocimiento de lo que pretendo transmitir, es importante que detallemos hechos importantes acaecidos a lo largo de la Historia de la Tierra, entre los que se encuentran por ejemplo los Ciclos Magmáticos sufridos por ésta a lo largo de miles de millones de años.

8. LAVA FÉLSICA: es una lava extremadamente viscosa, consecuencia de su composición química rica en silicio, aluminio, potasio sodio y cuarzo, que forma un liquido polimerizado rico en feldespatos y cuarzo, que lo convierte en una lava altamente pegajosa relacionadas con erupciones del tipo estromboliano. Los magmas félsicos entran en erupción a temperaturas bajas entre los 650º y los 750ºC.


9. SOLIDUS / LIQUIDUS (Termodinámica): la curva de “solidus” es la que separa la zona donde a una menor temperatura, sólo existe el sólido (véase gráfico). El sólidus cuantifica la temperatura a la que comienza la fusión de una sustancia, aunque necesariamente ésta no se funda completamente, es decir la solidificación no es necesariamente el punto de fusión. Se pueden observar en la gráfica que el “solidus” y el “liquidus” no se superponen en todos los casos, por esos a esta separación entre ambos estados se la denomina “rango de fusión” dentro del cual la sustancia se compone de una mezcla de fases sólida y líquida.
10. PLACA TECTÓNICA o LITOSFÉRICA: es un fragmento de Litosfera que se mueve como un bloque “relativamente” rígido sobre la Astenosfera. La teoría sobre la Tectónica de Placas explica la estructura y la zona dinámica superior de la superficie terrestre, describiendo su movimiento, direcciones e interacciones. Son de dos tipos: las placas litosféricas de la corteza oceánica y las de la corteza continental. Hay también placas mixtas que se encuentran cubiertas o “montadas” por una placa de la corteza continental y así mismo y en parte por corteza oceánica. Existen en la actualidad 15 placas tectónicas principales y 42 placas secundarias. Los límites entre placas son de tres tipos: Divergentes [se separan], que corresponden esencialmente a la corteza oceánica; Convergentes [chocan entre sí], y generan bien fenómenos de subducción o bien de colisión y  de Fricción, cuando se desplazan “lateralmente” generando grandes terremotos.
11. RIFT´s: son fosas tectónicas alargadas que se producen en la corteza terrestre en las zonas donde ésta sufre movimientos de divergencia o distensiones como efecto de la separación de la placas tectónicas. Son comunes en las dorsales oceánicas extendiéndose durante centenares o miles de kilómetros, siendo fallas transformantes vivas por las que aflora magma
CONVECTIVO (6)
12. PLUMAS MANTÉLICAS o PUNTOS CALIENTES: la teoría establece que en el límite del Núcleo externo con el Manto inferior, el efecto de la “convección” hace ascender lo que se denomina plumas del manto en forma de diapiro. El ascenso de las plumas se produce debido al calentamiento del manto inferior por convección del calor del núcleo terrestre, que forma así una capa de manto gravitacionalmente inestable que saldría a flote en forma de diapiro, y que al llegar a la corteza generaría grandes trapps o inundaciones basálticas. Hoy día se sabe que las plumas del manto “no siempre son fijas” y que su origen no es siempre en el Manto inferior. Las plumas del manto fueron propuestas como teoría en 1971 por el geofísico estadounidense William Jason Morgan, para explicar la aparición de puntos calientes bajo la Litosfera.

Volcán Sakurajima.Japón
Ciclos magmáticos:
Las avalanchas gravitacionales gigantescas
En 1998, el profesor Emérito en Geoquímica Kent C. Condie cuya ruta de investigación ha sido la evolución de la Corteza y el Manto y otros episodios pasados en la evolución del planeta, propuso los supereventos que se habrían producido con las avalanchas gravitacionales gigantescas de material del Manto superior y de la Corteza, que  habrían “caído” desde el límite existente entre el Manto superior y el inferior [a 670 kms. de profundidad], hasta el mismo límite del Núcleo externo situado a unos 2.900 kms. de la superficie, atravesando por ello todo el Manto inferior.
Su consecuencia habría sido la formación de numerosas perturbaciones en forma de “plumas de manto”[12] que ascendiendo daría lugar al citado magmatismo y a las bolsas de magma generadas bajo los volcanes y los bordes de las placas tectónicas[1].

Parece que a lo largo de la Historia temprana de la Tierra, se habrían producido al menos tres de estos supereventos magmáticos, que han supuesto la mayor formación de rocas ígneas de todo el registro geológico. Estos eventos se encontrarían separados entre sí unos 800 mill.años, así:
El primero, más antiguo e intenso se produjo hace 2.700~2.800 mill.años,
dentro del Precámbrico/Arcaico, en el período Neoarcaico[13].
El segundo se habría producido hace 1.900~2050 mill.años, dentro del
Precámbrico/Proterozoico/Paleozoico, en el período Orosírico[13].
Y el tercero  pudo haberse producido hace 1.400~1.200 mill.años, dentro
del Precámbrico/Proterozoico/Mesozoico, y calculado en el límite entre el
Ectásico~Esténico[13].
[Ver: Escala Temporal Geológica]

El origen de estas avalanchas gravitacionales gigantescas del Manto podría estar en los cambios físicos fragmentados de la Litosfera, cuya masa con hasta los 100 kms. de espesor y con una masa más fría que los materiales del Manto que la envuelve, podría haber sido “subducida” hasta profundidades de los 670~700 kms., cotas a partir de las cuales, la resistencia y densidad existente en los materiales, les hubiera impedido asentarse más y se hubieran horizontalizado.
Este proceso se ha podido repetir varias veces, aunque cada evento hubiera implicado una mayor e importante pérdida de calor en el Manto superior, siendo por lo tanto cada ciclo repetido de menor intensidad al precedente.
Se ha intentado así explicar los “picos del magmatismo” formados ya en el período Cámbrico, en los finales del Paleozoico hace unos 300 mill.años y en el Cretácico hace unos 100 mill.años.

13. ESCALA TEMPORAL GEOLÓGICA [o Escala Global del Tiempo Geológico]: es el término establecido por la Comisión Internacional de Estratigrafía para representar los eventos de la Historia de la Tierra y de la Vida, ordenados cronológicamente. La Tabla Cronoestratigráfica Internacional [2016 en “español”]. establece divisiones y subdivisiones de la formación de las rocas según su edad relativa y el tiempo transcurrido, es decir, bajo una doble dimensión: la “estratigráfica” [superposición de las rocas según su edad de formación] y la “cronológica” [el tiempo transcurrido desde la formación de la Tierra]
SUPEREÓN
EÓN Eonotema
ERA Eratema
PERÍODO
Inicio [miles.mill.años]
[Inicio] CÁMBRICO
Fanerozoico
Paleozoico
Cámbrico
542,0 ±1,0







PRECÁMBRICO





Proterozoico

Neo ~
Ediacárico
~ 635
Criogénico
~ 720
Tónico
1.000

Meso ~
Esténico
1.200
Ectásico
1.400
Calímico
1.600


Paleo ~
Estatérico
1.800
Orosírico
2.050
Riácico
2.300
Sidérico
2.500


Arcaico
Neo ~

2.800
Meso ~

3.200
Paleo ~

3.600
Eo ~

4.000

Hádico
Zircón: mineral más antiguo conocido
~ 4.470
Choque de TEA y form. de la LUNA
~ 4.533
Formación del planeta TIERRA
~ 4.567
Formación del SISTEMA SOLAR
~ 4.570,1 a 4.567,2
Elaboración propia: JUAN ADIA©


Volcán Popocatépetl. Mexico
Los Volcanes
Los volcanes son grandes estructuras geológicas conformadas por las presiones ejercidas desde las capas  interiores de la Corteza terrestre, empujes que modifican la orogenia de la superficie generando grandes montañas que sirven para canalizar las grandes bolsas de magma que se encuentran situadas en el Manto. Estas acciones se producen tanto en las superficies continentales como en las oceánicas.
A través de los conductos o chimeneas de los volcanes, emerge el magma de las cámaras magmáticas situadas a decenas de kilómetros de profundidad, formada fundamentalmente por roca fundida en forma de lava más una variada mezcla de gases. En erupciones masivas se pueden formar cráteres o chimeneas secundarias que pueden entrar en actividad al mismo tiempo que en el cono del cráter principal.  

Hoy día ya ha sido demostrado por los geólogos que en las grandes erupciones, los principales componentes gases que se envían a la atmósfera en las erupciones volcánicas son: el H2O [nada menos que un 68%], el CO2 [un 13%] y el N2 [un 8%], y un resto hasta el 100% formado principalmente por otros gases y humos sulfurosos, proporciones detectadas por ejemplo en el Halema´uma´u caldera del Kilauea en Haway y verificadas también en otros volcanes.

Según los últimos estudios el 99% de los gases existentes en la atmósfera, han podido tener su “procedencia y origen” en la composición de los materiales del Manto terrestre, y entre ellos, el vapor de agua emitida que se encuentra casi en el 70% de todos los gases que se expulsan. El origen del agua en el planeta parece haberse verificado que procede de los materiales del interior del propio planeta, y sería la actividad vulcanológica durante miles de millones de años su causa esencial.

El ascenso del magma sólo se produce en los episodios de actividad violenta a las que se denomina erupciones, pudiendo variar su intensidad, duración y frecuencia, así como su forma, como suaves corrientes de lava hasta las explosiones destructivas como se producen en los estratovolcanes. Los volcanes pueden tener formas diferentes que suelen estar vinculadas a la naturaleza físico-química del magma y a los gases que generan, siendo sus tipos más comunes las del estratovolcán, cono de escoria, caldera volcánica y volcán de escudo.
Existen también volcanes submarinos activos situados normalmente en las dorsales oceánicas, que son particularmente numerosos, algunos de los cuales alcanzan alturas cercanas a los 6.000 metros.

El número de los volcanes activos en el planeta se acerca a los 1.500, sin considerar entre ellos los volcanes activos submarinos, que en su mayor medida no están verificados.
La clasificación entre volcanes activos y los apagados o extintos, se realiza en base a que su “actividad” haya tenido lugar con erupciones probables o verificadas en los últimos 10.000 años, siendo los extintos, aquéllos cuya última erupción registrada se produjo hace más de los 25.000 años. 
14. PIROCLASTO / PIROCLÁSTICOS [Flujos]: es el material volcánico expulsado a través de una columna o chimenea eruptiva durante una erupción volcánica. Petrológicamente son fragmentos de roca ígnea que se han solidificado en algún momento de la erupción. El término “Tefra” alude al conjunto de tamaños de los fragmentos, así la “tetra volcánica” no es más que la extensa variedad de partículas de roca volcánica que incluyen inclusiones de cristales minerales, rocas de todo tipo, piedra pómez, etc. Los fragmentos de tefra volcánica se clasifican por el tamaño de sus partículas en: “Ceniza”, que son particulas de menos de 2 mm. de diámetro; “Lapilli”, que se trata de partículas de entre los 2 y los 64 mms. de diámetro.


Las erupciones volcánicas
Como hemos descrito se producen como consecuencia de un aumento de la temperatura en el magma y gases que se encuentran en el interior del Manto terrestre, a veces caracterizadas por otros factores como chimeneas obturadas, formación de un lago de lava que impide su curso al exterior, etc.
Las erupciones no obedecen a ninguna norma conocida, ni periodicidad fija, desconociéndose el modo de anticiparlas o prevenirlas, aunque vengan precedidas de sacudidas sísmicas o la emisión de fumarolas.
La naturaleza química de lava, unida a los gases que la acompañan, establecen la clasificación de los volcanes y la tipología de las erupciones.

Los tipos de erupciones formadas en la superficie, han sido clasificados como:
Erupción hawaiana: normalmente de lavas fluidas sin grandes desprendimientos de gases explosivos. Se desbordan solo cuando rebasan el cráter, deslizándose fácilmente por las laderas creando verdaderas corrientes hasta grandes distancias.
Erupción estromboliana o tipo Stromboli [Italia]: la erupción se encuentra permanente acompañada de paroxismos explosivos y de coladas de lava, que suele ser fluida y acompañada de una gran abundancia de gases violentos, con grandes proyecciones de escorias y bombas. Cuando la lava rebasa el nivel del cráter, desciende por laderas y cuencas sin alcanzar los niveles de las erupciones hawaianas.
Erupción vulcaniana o tipo Vulcano [Italia]: se desprende un magma poco fluido y lava ácida y muy viscosa, unida a grandes cantidades de gases, formando explosiones muy fuertes, y produciendo mucha ceniza que se expulsa junto a otros materiales fragmentados. La lava en el exterior se consolida rápidamente y los gases que se desprenden rompen y resquebrajan su superficie.
Erupción pliniana o Vesubiana [Italia]: se diferencia de la anterior en que la presión de los gases en la cámara de magma, es muy fuerte, produciendo explosiones muy violentas. Sus lavas no son basálticas sino riolíticas, existiendo una gran emisión de gases tóxicos, aerosoles y pumitas. Forma nubes ardientes en forma de hongo que pueden alcanzar los 30 kms. de altura que al enfriarse se traducen en precipitaciones de inmensas cantidades de cenizas y flujos piroclásticos[14] que pueden sepultar ciudades. Es el caso de Pompeya y Herculano.
Erupción peleana o tipo Monte Pelée [Antillas]: son erupciones de lava extremadamente viscosa que se solidifica con rapidez formando un tapón rocoso completo sobre la chimenea principal, obligando la salida del magma y gases de la erupción con una gran explosión a la expulsión del tapón o a la destrucción de las paredes superiores del volcán, abriéndose paso el magma a través de un conducto lateral. La nubes de cenizas ardientes descienden por las lateras del volcán a velocidades cercanas a los 500 km./h calcinando todo lo que encuentran a su paso.
Erupción krakatoana o tipo Monte Krakatoa [Indonesia]: son erupciones de lava muy viscosa con una temperatura bastante baja por lo que cerrarse a medida que asciende por la chimenea y se enfría. Lo cual no evita la que la acumulación de gases al final ocasione una gran explosión con la voladura de partes del cráter. A veces la lava genera al final de la chimenea lo denominado como pitón volcánico, es decir un monte o roca de forma cilíndrica formada por la lava muy viscosa que se ha solidificado rápidamente.


Erupciones Freatomagmáticas
Se denominan así al producirse bajo el nivel del agua, sea ésta parte de mares, océanos, lagos, etc., y se han clasificado como:
Erupción surtseyana o tipo de la isla de Surtsey [Islandia]: son erupciones del grupo hidrovolcánicas, similares a las freatomagmáticas que tienen lugar en aguas someras o poco profundas de mares o lagos, con lavas poco viscosa y basáltica que tienen un carácter explosivo con expulsión violenta de fragmentos sólidos y calientes, y explosiones contínuas o rítimicas en base a las subidas de tensión.
Erupción o explosión freática: ocurre cuando el magma vertido por el volcán que tiene temperaturas entre los 600º y los 1170º C, se pone en contacto con una superficie de agua, la cual al evaporarse violentamente, se evapora causando una gran explosión de vapor, agua, ceniza, piedras, etc.
Erupción límnica: es en realidad una repentina liberación de gas asfixiante o inflamable que puede ser el CO2 que erupciona súbitamente de las profundidades de un lago asfixiado a fauna y a los seres humanos. Se cree que los deslizamientos de tierra con actividad volcánica o ciertas explosiones pueden desencadenar este tipo de erupciones.                                     
Erupciones submarinas: se desconoce en gran medida su número que algunos investigadores calculan hasta en un millón de volcanes y valles, simas y cadenas montañosas. Se producen en grietas o bordes de las placas tectónica y dorsales oceánicas que se encuentran bajo el mar, y pasan inadvertidas por la presión elevada del agua en las zonas abisales, que provoca la disolución de sus gases y detiene las proyección del magma que se solidifica.
Erupciones subglaciales: dada su situación subglacial a veces bajo cientos-miles de metros de espesor de hielo, se caracterizan por la interacción entre la lava y el hielo. Son bastante desconocidos por ello, sabiéndose que el peso ejercido por el hielo sobre el cráter del volcán, a veces sirve como contención de los empujes ejercidos por el magma.

Supervolcán Yellowstone. EE.UU.
Ejemplos recientes de Erupciones Volcánicas
Voy a citar ejemplos “recientes” que produjeron importantes cambios climáticos en el planeta, incluso como en el caso del Thera, íntimamente unida según últimos descubrimientos científicos a hechos descritos en la Biblia y unidos a las 10 Plagas de Egipto descritas en el Éxodo. Todas estas erupciones han sido significativas y trascendentes en la historia del planeta, como la que más adelante describiremos del supervolcán Toba:
La erupción del supervolcán volcán Thera, isla de Santorini, siglo XVII a.C.
La erupción del volcán Thera o Tera se sitúa en un archipiélago circular formado por islas volcánicas actualmente denominada como isla de Santorini, que se localiza al sureste del Mar Egeo y cuya erupción pudo generar un gigantesco maremoto de decenas de metros de altura que fue la causante de la destrucción de la civilización minóica situada en la isla de Creta que se encuentra a unos 110 kms.

El volcán Tera era realmente el resultado de la superposición en el tiempo de cuatro volcanes cuyas formaciones y erupciones anteriores tuvieron su origen en el 180.000 a.C. ~ 70.000 a.C. ~ 20.000 a.C., siendo la cuarta caldera la formada entre el 1.628 al 1.627 a.C. cuya erupción con un VEI-7 supuso el fin de la civilización minóica, y según estudios científicos muy recientes, pudo ser también la causa de las 10 plagas de Egipto, corroborando la narración establecida por la Biblia.

Sobre el 1.610 a.C. [±14 años] una gran actividad sísmica que demolió las numerosas viviendas de la isla de Akrotiri fue el preludio que dio paso un par de semanas después a la erupción volcánica del Tera, que envolvió Santorini tras una explosión de tipo krakatoana Nota (1), con una nube de cenizas que se elevó hasta más de 30 kms. de altura. Con el mayor índice de explosividad volcánica [VEI-7] de los tiempos actuales, los arqueólogos dudan que nada sobreviviese, considerándola quizás como la mayor erupción desde la del supervolcán Toba [VEI-8]  producida unos 70.000 años antes y del que hablaremos más adelante.

Santorini se encuentra en una zona de gran actividad sísmica y por debajo de ella, entre los 150 y los 170 kms. bajo la superficie terrestre, la placa Africana se hunde en un proceso de subducción bajo la Euroasiática, generando grandes tensiones y acumulación de magma que periódicamente buscan una salida a la superficie.
Tras la explosión sorda que destruyó la caldera dividiendo la isla en tres partes, y tras una gran expulsión de magma y materiales de unos 100 km³, una gran nube negra y los flujos piroclásticos con temperaturas superiores a los 400ºC invadieron los entornos de Santorini a velocidades superiores a los 300 km/h, generando también una serie de tsunamis que llegaron incluso a las costas de Egipto.

Investigaciones realizadas en 2006 por un equipo de científicos internacionales, han revelado que la erupción del Thera pudo tener un volumen de material expulsado de unos 100 km³ y un Indice de Explosividad en el entorno a un VEI-7, siendo posiblemente causante de la destrucción de la civilización minóica situada en la isla de Creta.  

Nota (1): La catastrófica y explosiva erupción del Krakatoa en 1883, situado en Indonesia entre las islas de Java y Sumatra, considerada como una de las más masivas de los tiempos actuales tuvo un VEI-6, lo que nos indica lo que tuvo que ser la erupción del Tera  al menos diez veces más potente.

La erupción del volcán Ilofango en el siglo VI
De origen freatomagmático, la caldera del Ilofango situado en la región de Cuscatlán-San Salvador y La Paz, se encuentra bajo el lago más grande de El Salvador con una profundidad máxima de 230 metros y una superficie de 72 km², y bajo su capa de agua se sabe que late un volcán activo.

En el 535 d.C. tuvo una erupción cataclísmica veinte veces superior a la erupción del Monte Santa Helena en 1980, con un VEI-6. Los últimos estudios realizados sugieren que haya podido ser una de las catástrofes volcánicas más grandes de la historia de la humanidad, entendiendo como tal la “corta andadura” de la civilización humana. Pudo ser la causante del cambio climático que se produjo en el mundo entre el 535 y el 536, causando miles de muertos, enfermedades, escasez de cosechas y hambrunas en todo el mundo.

La erupción del Laki en 1783, causa de la Revolución Francesa de 1789
El Laki, que no es un volcán sino realmente una fisura volcánica situada al sur de Islandia, pertenece a un sistema volcánico entre los que se encuentran los volcanes Gímsvötn y el Thórdarhyrna, en una zona recorrida por fisuras en la corteza que se sitúan desde el suroeste al norte, en la confluencia entre placas tectónicas.

La erupción de junio de 1783 [VEI-6] que se prolongó durante ocho meses hasta 1784, se produjo en una fisura del volcán Gímsvötn con 130 cráteres abiertos con explosiones freatomagmáticas por la interacción del agua, de la que emanaron 14 km³ de lava basáltica que pudo alcanzar los 1.400 metros de altura, nubes toxicas de ácido fluorhídrico y unos 120 millones de dióxido de azufre que produjeron la muerte a 9.000 islandeses y al 50% del ganado de la isla.
Sus repercusiones fueron a nivel mundial y en especial en Europa, apuntándose por los historiadores que la situación social que se produjo en el centro de Europa pudo  haber sido la causante de la Revolución Francesa de 1789, como consecuencia de las hambrunas que produjo y que recorrieron toda Europa desde 1783.
Volcán Kilauea. Hawai
 Supervolcanes
El término “supervolcán” es relativamente reciente ya que fue acuñado en el año 2000 por una serie de la BBC, aunque la existencia de este tipo de volcanes y sus erupciones sean perfectamente conocidos por la ciencia.
Los supervolcanes como muy bien expresa el término, son volcanes con una cámara magmática miles de veces mayor que los volcanes convencionales y no son desconocidos en la Tierra, ya que poseen la primacía de encabezar las mayores erupciones del planeta. Erupciones que en muchos de los casos han alterado el clima global de la Tierra durante años al generar un efecto cataclísmico que ha propiciado el llamado “invierno volcánico” similar al del invierno nuclear.

Se considera que un volcán alcanza el nivel para ser denominado como supervolcán, cuando en una sola erupción expulsa más de 50 veces la cantidad de material expulsado por el Krakatoa [VEI-6], que citamos como ejemplo: en la erupción de 1883, tres cuartas partes de la isla de Krakatoa con una superficie del tamaño de la isla de Manhattan fueron arrancadas de cuajo, a causa de una explosión cuya energía liberada hoy se calcula que fue equivalente a 7000 bombas como la de Hiroshima.  

Los supervolcanes no se ajustan a la forma que tienen los volcanes normales, no son un volcán normal. El supervolcán no se visualiza en el terreno, consiste casi siempre en una acumulación subterránea de una gran caldera de magma que muy al contrario, exteriormente forma una gran depresión del terreno en forma de caldera rehundida, y que por sus grandes dimensiones es la razón por la que durante mucho tiempo no han sido detectados. El magma va acumulándose en la caldera, alimentada generalmente por una pluma mantélica[12]  y ejerciendo un empuje gradual y lento sobre la superficie hasta que estalla, emanando miles de km³ de magma y gases que pueden alterar el clima global durante años.
Volcán Yellowstone. EE.UU.

Yellowstone
Un caso muy claro lo tenemos en el supervolcán de Yellowstone [VEI-8], que sigue un cierto ciclo periódico en sus erupciones de unos 600.000 años, y que en la actualidad al estar completamente monitorizado y controlado, se sabe que está levantando el terreno de la cuenca~cráter bajo el que se ubica.
Los científicos no pierden de vista la supercaldera de Yellowstone de unas dimensiones increíbles, con una superficie alargada que se ha establecido sobre los 72 x 56 kms., un volumen en su caldera calculado en unos 46.000 km³, aunque realmente se desconoce su profundidad y las posibles extensiones laterales de su caldera. Yellowstone ha producido al menos tres supererupciones en los últimos 2,1 millones de años, siendo la última hace 640.000 años. Su erupción produciría en el mundo un “invierno volcánico” con sus cenizas que rodearían durante años la superficie del planeta, podrían terminar con la vegetación y los animales terrestres y bajar las temperaturas a nivel global con consecuencias impredecibles. Este fue el caso de la desaparición de los dinosaurios hace 65 millones de años, aunque su causa fuera el impacto de un meteorito.


Lo malo o lo peor de Yellowstone es que se ha podido comprobar que es el producto de una “pluma mantélica” [12]  cíclica, que ha tenido al menos 3 erupciones anteriores con períodos medios de 600.000 años y ya han transcurrido 640.000 años.
Yellowstone  se encuentra en el límite de una nueva supererupción, habiéndose en julio de 2017 detectado un pico sísmico de 4,7º que encendió todas las alarmas, dentro de los más de 2.000 movimientos sísmicos que de forma habitual se producen anualmente y la continuada elevación entre los 3 y los 5 cms/año del terreno que lo cubre. Sólo Yellowstone puede sembrar el terror en cualquier momento, como he dicho muchas veces, deberíamos dar gracias todos los días por ver el sol del nuevo día.

La erupción del supervolcán Toba [VEI-8]
Es el más importante ejemplo de erupción masiva de los últimos 25 mill.años en el planeta ha sido la del supervolcán Toba, en Sumatra [Indonesia], con un índice de explosividad volcánica VEI-8. Se produjo entre los 69.500 a 77.500 años, cuando un supervolcán que se encontraba situado bajo el lago Toba que cubría su caldera, y que comprendía cuatro cráteres volcánicos [el más reciente de los cuatro mide 30x100 kms. >3.000 km² y es la mayor caldera del mundo], entró en erupción expulsando magma en un volumen estimado por los especialistas Bill Rose y Craig Chesner de la Universidad Tecnológica de Michigan, de 2.800 km³ de los cuales 2.000 km³ serían ignimbritas que fluyeron a la superficie y 800 km³ serían cenizas.

Los flujos piroclásticos[14] conocidos como Tobas volcánicas, destruirían una superficie de 20.000 km². El Toba expulsaría también a la atmósfera un volumen de 10.000 toneladas de ácido sulfuroso y 6.000 toneladas de dióxido de azufre. Al colapsar el volcán formó una caldera que se sumergió bajo el agua creando el lago Toba, y en el centro formó un domo resurgente formando la isla Samosir.
Ha sido la mayor erupción explosiva de la historia geológica del planeta hasta nuestros días desde que se tienen datos científicos.

Según estudios científicos recientes de esta supererupción, sus consecuencias fueron muy importantes para el planeta, y establecen que con sus cenizas se produjo en el planeta un «invierno volcánico» durante decenas de años, que llevó a la casi extinción total de flora y fauna, generando una reducción global de las temperaturas entre los y los 15ºC que cambiaron el clima en el planeta.
En 1998, Stanley H. Ambrose de la Universidad de Illinois en base a sus estudios y trabajos del ADN mitocondrial, le aparece de manera clara en esta época un «cuello de botella» en la demografía de la población humana, que se sabe que condujo a la muerte a la mayoría de los seres humanos, reduciendo los millones de seres existentes a unos pocos miles de supervivientes.
Supuesta Caldera del supervolcán Yellowstone

Índice de Explosividad Volcánica  [VEI o IEV en español]
El VEI, como se puede observar en el CUADRO adjunto, es una Escala de 8 grados con la que se mide la magnitud e intensidad de las erupciones volcánicas.

El índice se ha establecido en función a la combinación de diversos factores como: lava, piroclastos, ceniza volcánica, altura alcanzada por la nube eruptiva, duración, productos expulsados y que han alcanzado la troposfera y estratosfera, niveles de explosividad, etc.
Hay que especificar también que desde un índice al siguiente [por ejemplo desde el 0 al 1], se multiplican por 10 los efectos. Un aumento de 1 punto del índice suponen 10 veces más potente.

IEV
CLASIFICACIÓN
Descripción
Altura
Volumen material arrojado
Periodicidad
0
Erupción Hawaiana
no-explosiva
< 100 m
> 1000 m³
Diaria
1
Erupción Stromboliana
Ligera
<1 km
> 10 000 m³
Diaria
2
Erupción
Stromboliana / Vulcánica
Explosiva
1-5 km
> 1 000 000 m³
Semanal
3
Erupción Vulcaniana
Violenta
5-15 km
> 10 000 000 m³
Anual
4
Erupción
Vulcaniana / Pliniana
cataclísmica
10-25 km
> 0,1 km³
Cada 10 años
5
Pliniana
Paroxística
> 25 km
> 1 km³
Cada 100 años
6
Pliniana / Ultrapliniana
Colosal
> 25 km
> 10 km³
Cada 100 años
7
Ultrapliniana
mega-colosal
> 25 km
> 100 km³
Cada 1000 años
8
Erupción Supervolcánica
apocalíptica
> 25 km
> 1000 km³
Cada 10 000 años
El conteo de erupciones históricas está actualizado hasta 1994 de acuerdo al Global Volcanism Program
del Instituto Smithsoniano.                                                                                                  Fuente: Vikipedia.org

El LISTADO de Erupciones Volcánicas en función del VEI, se puede consultar en la siguiente página:

La ISOSTASIA
La Isostasia es la base de un equilibrio gravitacional de la Corteza y Manto terrestre, zonas externas de la Geosfera[15] con diferencias de altitud, densidades y casi un 70% de su superficie ocupada por agua, que tienden necesariamente a la compensación en sus diferentes zonas. El planeta terrestre debido a la diferencia de densidad de las partes que lo integran, es un cuerpo que tanto en su Corteza como en el Manto tienden a establecer una situación de “equilibrio” de fuerzas constante. A esta situación de equilibrio es a la que se denomina como ISOSTASIA.
Este equilibrio, que se encuentra fundamentado por el principio de Arquímedes, puede romperse a consecuencia de determinadas “acciones” como un movimiento tectónico-sísmico, un tsunami, una erupción volcánica o por el deshielo de capas importantes de hielo que han estado gravitando con su peso.
El planeta en base a la ISOSTASÍA, “tiende” a equilibrar estas situaciones de equilibrio gravitacional  generando compensaciones físicas.

Se han estudiado modelos de compensación, que citamos y no desarrollamos por lo específico del tema:
Modelo de Pratt-Hayford
Modelo de Airy-Heiskanen, y el
Modelo de Vening Meinesz
La idea fundamental del concepto de la Isostasia y su idea predominante desde las investigaciones de Pierre Bouguer en 1735, ha sido que el equilibrio isostático lo alcanzaba el planeta localmente en cada columna de la Corteza terrestre, como si fuera independiente de las columnas contiguas.

Aunque este modelo isostático local sigue siendo utilizado como una primera aproximación al cálculo de los movimientos que se producen en respuesta a deglaciaciones, vulcanismo u orogénesis, en la actualidad está comúnmente aceptado que la capa externa de la Tierra tiene una cierta rigidez, comportándose como una placa delgada y elástica en una primera aproximación. A este proceso se lo denomina como isostasia regional o flexión litosférica.
15. GEOESFERA: es la parte sólida que está en el interior de la Tierra y está representada por rocas, minerales y suelos, que conforman esferas concéntricas o capas denominadas como Corteza, Manto y Núcleo. Se identifica con el doble significado que identifica como “la parte sólida del planeta Tierra”, así como la de cada una de las partes que la GEODINÁMICA [de la Tierra]: es la rama de la Geología que trata sobre los agentes o fuerzas que intervienen en los procesos dinámicos de la Tierra. Se subdividen en:
> Geodinámica externa o de los procesos exógenos, que estudia los agentes y fuerzas externas de la Tierra, tales como el viento, temperatura, humedad, aguas, hielo, etc., así como el clima y la interacción de este sobre la capas superficiales del planeta; metodologías y técnicas sobre las “formas del relieve” o Geomorfología y la acción/es de sus agentes como el agua o Hidrogeología, y la
> Geodinámica interna o de los procesos endógenos, que estudia los factores y fuerzas profundas del interior de la Tierra, y sus técnicas geofísicas y métodos especiales para el conocimiento de la estructura de capas más profundas y su comportamiento; dinámica de los procesos que han configurado la estructura de la Tierra como la “convección” del Manto terrestre o Geofísica; análisis de las ondas sísmicas o Sismología; dataciones radiométrica de los materiales y rocas y otros.


[1*- ANTECEDENTES HISTÓRICOS de la frase: “Ave, Caesar, morituri te salutant”]
Nunca puse en duda la célebre frase “Ave, Caesar, morituri te salutant” [Salve, César, los que van a morir te saludan], que he querido parafrasear como cita en esta página, motivando lo que le ocurre al ser humano en su “esteril”  lucha frente al planeta Tierra.
En todos los medios siempre nos han expresado que esta frase, era la que citaban los gladiadores antes de enfrentarse a muerte en la arena del Coliseo.
Pero contrastando la información y sus fuentes para establecer su “exactitud” [situación que hago siempre antes de escribir], resulta que los gladiadores NO son los “autores” de tal frase y que esta información como otras muchas que nos han transmitido es falsa, como una gran parte de todo lo que nos difunden mediocres divulgadores, medios, guionistas de películas, etc., “esos”  supuestos expertos culturales que manejan la información a través de los medios.
Imaginen que si son capaces de tergiversar la utilización de una simple frase y darle un sentido que no es el histórico, lo que son capaces de decir elucubrando desde su escasa seriedad a las fuentes, la verdad de lo que divulgan en cuestiones de mayor calado “científico” y de las que pontifican como auténticos premios Nobel.
Les contaré la inexactitud sobre esta cita, y que personalmente [mea culpa], también había asumido como “verdadera”.

La frase “Ave, Caesar, morituri te salutant”, NO era citada por los gladiadores en el Coliseo, sino por los naumachiarii o participantes en las batallas navales o Naumaquias que fueron escenificadas por diferentes dictadores y emperadores de Roma desde los años 46 a.C. hasta los 80 d.C..

Analizado ahora desde esta nueva perspectiva, es lógico que así fuera, entre otra cosas porque los naumachiarii eran prisioneros de guerra y condenados a muerte, no eran esos gladiadores idolatrados, cuidados y afamados luchadores en la arena de los Anfiteatros y amados por las multitudes como estrellas del momento. La situación históricamente era ilógica, chocaba racionalmente, porque nadie amado y venerado puede “morir” en un simple y brutal acto sanguinario por mucho espectáculo que esto supusiera, los gladiadores no eran para eso.

La frase latina “ave Caesar, morituri te salutant” parece ser que se cita específicamente en la obra: Vidas de los doce césares, escrita por Cayo Suetonio Tranquilo, referida a un nuevo tipo de espectáculo implantado en la época de Cayo Julio Cesar [del 100 al 44 a.C.] , tras ser nombrado dictador de Roma y poco antes de ser asesinado el día 15, en los Idus de marzo del año 44 a.C..

En el año 46 a.C.,
dos años antes de su asesinato, Julio César montó por primera vez para el pueblo un espectáculo nunca visto: la primera Naumaquia.
Quiso recrear los combates navales y para ello mandó cavar un enorme foso circular en el Campo de Marte, comunicándolo mediante un canal con el río Tíber. Terminado el foso-lago artificial creado, se abrió la presa de contención de las aguas realizada en el canal, inundándolo con las aguas del Tíber.
De las dimensiones del lago realizado para estas representaciones da idea que en las batallas navales representadas participaron los barcos de guerra navales más grandes de la época: birremes, trirremes e incluso los cuatrirremes. En esta primera escenificación participaron 2.000 combatientes y más de 4.000 remeros, cuya inmensa mayoría eran “reclutados” entre los prisioneros de guerra y los condenados a muerte.
Eran pues estos los naumachiarii o participantes en las batallas navales los que pronunciaban esta frase ritual: ave, caesar, morituri te salutant atribuida erróneamente a los gladiadores.
Cita Suetonio en su Vida de los doce césares: XXXIX. Abriese un lago en la Codeta menor, y allí entablaron combate naval birremes, trirremes y cuatrirremes tirias y egipcias abarrotadas de soldados.

En el año 2 d.C.,
sería el emperador Cayo Julio César Octavio Augusto [del 27 a.C. al 14 d.C.],  quien por segunda vez recreó la batalla naval de Salamina entre griegos y persas. Octavio Augusto ofreció al pueblo el gran espectáculo de una naumaquia al otro lado del Tíber, donde se situó el Bosque Sagrado de los Césares.
El estanque excavado que se supone era el mismo de la época de Julio César tenía unas dimensiones de 1.800 pies de largo y 1.200 pies de ancho, una superficie de unas 18 hectáreas. En la batalla recreada sobre Salamina tomaron parte 30 naves birremes y trirremes guarnecidas con espolones, además de un número mayor de naves menores. A bordo de estas flotas combatieron unos 3.000 hombres, sin contar el número de remeros.
Cita Suetonio en su Vida de los doce césares: XLIII. Augusto dio un combate naval cerca del Tíber, en paraje preparado al efecto, y donde hoy se levantan los bosques sagrados de los césares.

Durante el año 52 d.C.,
sería el emperador Tiberio Claudio César Augusto [del 41 al 54 d.C.], quien organizaría una nueva naumaquia en el lago Fucino.

En los años 60 d.C.,
sería el emperador Nerón Claudio César Augusto [del 54 al 68 d.C.], el que desarrollaría “otra versión” de los combates navales, celebrándose naumaquias en el Coliseo adaptado para tal fín.

En los años 80 d.C.,
sería el emperador Tito Flavio Domiciano [del 81 al 96 d.C.], el que de nuevo en el lago abierto cerca del Tíber, hizo representar batallas navales en la que combatieron flotas de guerra completas.
Cita Suetonio en su Vida de los doce césares: XLIII. Flavio Domiciano en un lago abierto cerca delTíber y rodeado de gradas, hizo representar batallas navales, en las que combatieron flotas, por decirlo así, completas.

Seguirá en la 12@ PARTE, Etiqueta 107


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