E XPOSICIÓN T EMPORAL

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1 E XPOSICIÓN T EMPORAL G U Í A D I D Á C T I C A Es una publicación del Departamento de Educación de Miramon.KutxaEspacio de la Ciencia. INFORMACIÓN Tfno.: Miramon.KutxaEspacio de la Ciencia Mikeletegi, Donostia Gipuzkoa

2 l interior de la tierra La exposición temporal VOLCANES: la Cólera de la Tierra y esta guía didáctica son una producción propia de Miramon.KutxaEspacio de la Ciencia. En la exposición temporal se pretende dar una visión global de contenidos tales como qué es un volcán, sus partes, tipos de volcanes, localización geográfica, la razón de la existencia de volcanes en la Tierra y en otros planetas y satélites del Sistema Solar, volcanes más cercanos a nosotros, etc. Desde el Departamento de Educación pretendemos que esta guía sirva como complemento a los contenidos que se muestran en dicha exposición. Además se han recogido y ampliado los temas que se muestran en la misma para que sea un recurso educativo complementario o independiente a dicha exposición. Asimismo hemos incluido algunas actividades sencillas que pueden servir para reforzar contenidos aprendidos previamente o trabajados con posterioridad a la visita. El vulcanismo próximo, en Guipúzcoa y Vizcaya, es el aspecto que de forma expresa hemos querido resaltar tanto en la exposición como en esta guía didáctica. Para un primer acercamiento y descubrimiento de las rocas volcánicas que se encuentran más cercanas a nosotros proponemos, como actividad, la visita a los lugares donde se encuentran. En esta guía, además, se indica cómo llevar a cabo la visita y la descripción de las actividades a realizar en cada una de las paradas del recorrido El interior de la Tierra Tectónica de placas y deriva continental Distribución de los volcanes Partes de un volcán Materiales arrojados por los volcanes Clasificación de los volcanes El vulcanólogo Erupciones históricas Vulcanismo en el Cantábrico? Volcanes del Sistema Solar La Tierra se divide en varias capas, con características físicas y químicas diferenciadas entre sí: NÚCLEO Es la zona más interna de la Tierra y se divide en tres partes: Núcleo inferior: se cree que está compuesto por metales pesados tales como hierro y níquel. Alcanza los 4500º C pero, debido a la gran presión existente, el núcleo es sólido. Sobre el núcleo inferior descansa el resto de la Tierra. Zona de transición: situada entre el núcleo inferior y superior. Se encuentra en un estado intermedio entre sólido y líquido. Núcleo superior: es de composición férrica y al estar sometido a menor presión su estado es semilíquido. El calor hace que las partes más calientes suban y las más frías bajen, formándose lo que se llaman corrientes convectivas. Esos movimientos, más el de rotación de la Tierra, crean una dinamo que forma el campo magnético terrestre. MANTO Es la mayor de las zonas en que se divide la Tierra. En él se genera la mayor parte del calor que mantiene en actividad al planeta. Se distinguen dos grandes divisiones separadas por una zona de transición: Manto inferior: no se conoce exactamente su composición aunque se cree que está formado por silicio, magnesio, oxígeno, hierro, calcio y aluminio. Zona de transición: es una capa densa cuando está fría y fluida cuando está caliente. Se piensa que puede poseer cierto movimiento de convección. Manto superior: está compuesto básicamente por hierro, silicio y magnesio, todo ello en un estado muy fluido. La superficie del manto se denomina astenosfera y sobre ella flotan unas placas llamadas tectónicas. Sobre ellas se sitúan los fondos de los océanos y los continentes. CORTEZA Es la zona más externa de la Tierra. Tiene unos 33 km de profundidad aunque existen diferencias de un punto geográfico a otro. El calor procedente del interior de la Tierra se propaga a la superficie. En las zonas volcánicas llega a ser de 20 a 30º C por cada 00 metros de profundidad. Aproximadamente la temperatura en la corteza aumenta º C cada 30 metros. Existen dos tipos de corteza: Corteza oceánica(): situada principalmente bajo los océanos. Está compuesta por rocas basálticas y serpentinitas. Raramente supera los 6 km de espesor. Entre los continentes hay unas zonas por las que la lava fluye del fondo de los océanos creándose nueva corteza. Esas zonas se llaman dorsales oceánicas. Corteza continental(2): es más rígida y menos densa que la corteza oceánica y su composición es granítica. Constituye los continentes aunque una pequeña parte también se encuentra bajo los océanos. 3

3 TECTÓNICA DE PLACAS Y DERIVA CONTINENTAL La idea de que los continentes podían desplazarse por la superficie de la Tierra es bastante antigua, y ya fue propuesta en 630 por Niels Stensen. No fue hasta el siglo XX cuando se enunció la Teoría de la Deriva Continental tal como la conocemos hoy en día. La teoría dice que la litosfera (corteza oceánica continental o únicamente oceánica) flota sobre la astenosfera (zona alta del manto). Hemos dicho que es una zona muy fluida en la que se forman corrientes de convección. Dichas corrientes actúan sobre las diferentes placas y producen zonas constructivas, destructivas o de transformación en las zonas de unión. Zonas constructivas(3): son las dorsales oceánicas dónde se crea nueva corteza. En las dorsales existe un flujo continuo de lava procedente de la astenosfera que, al llegar a los fondos oceánicos, se endurece convirtiéndose en roca y sube empujada por nuevos flujos de lava. De esta forma las placas se van separando. Se calcula que hay unos km de dorsales repartidas por los fondos oceánicos. Zonas destructivas: la creación constante de nueva placa en las dorsales hace que necesariamente existan zonas en las que se destruye litosfera, dado que la superficie de la Tierra es limitada. Las zonas de destrucción pueden ser de tres tipos en función de la clase de placa involucrada. a)corteza Oceánica-Corteza Oceánica(4): una de las placas se introduce diagonalmente debajo de la otra por la denominada zona de subducción. Cuando la placa llega a la astenosfera se funde. Al hacerlo, este magma asciende atravesando la placa que está por encima y genera islas volcánicas como Japón. b)corteza Oceánica-Corteza Continental(5): Al ser la corteza oceánica más densa que la continental se introduce o subduce por debajo de ella, llegando hasta la astenosfera. Al fundirse genera volcanes alineados con el límite de placas, que alcanzan importantes alturas como por ejemplo el altiplano sudamericano. c)corteza Continental-Corteza Continental(6): la corteza continental es muy poco densa, por ello, cuando dos placas compuestas de corteza continental convergen no se produce subducción, sino que ambas chocan deformándose y generando un importante relieve. De este modo se han generado las cordilleras más altas, como los Himalayas. No llevan asociado vulcanismo. Zonas de Transformación(7): se denomina así a los límites en los que una placa se desplaza lateralmente sobre la otra, sin crear ni destruir nueva placa. También se les denomina falla de transformación. Aunque no tienen asociado vulcanismo suelen producir importantes terremotos Completa las casillas vacías de la siguiente tabla y dibuja proporcionalmente las partes de la Tierra. Coloréalas e indica el nombre de cada una de ellas. Partes de la Tierra Baremos de profundidad Número total de kilómetros Núcleo inferior km 2080 km Manto inferior km 377 km Corteza 5.- Zona de transición ( km) 590 km 6.- Manto superior (33-40 km) 377 km 7.- Corteza (0-33 km) 33 km.- Núcleo inferior ( km) 250 km 2.- Zona de transición ( km) 40 km 3.- Núcleo superior ( km) 2080 km 4.- Manto inferior ( km) 900 km Solución a la actividad nº Para simular el movimiento de las placas tectónicas pondremos dulce de membrillo en un recipiente que podamos poner al fuego. Lo calentaremos poco a poco. Debemos observar el movimiento de la capa superior. A qué movimiento de las placas tectónicas se asemeja? Material: Cazuela, dulce de membrillo. Para ver cómo se comportan las corrientes convectivas vamos a realizar un pequeño experimento. Pondremos una cazuela llena de agua en el fuego. Cuando el agua empieza a hervir veremos una burbujas que van del fondo hacia la superficie del recipiente. Estas burbujas transportan calor de la parte inferior a la superior y acaban desprendiéndolo. En qué otros ejemplos podemos ver el mismo efecto? Busca información sobre las corrientes convectivas. Podrás descubrir que este tipo de corrientes se pueden apreciar cuando se hierven líquidos, en la predicción del tiempo, el calor que... expulsa una estufa,

4 ... istribución de los volcanes Los volcanes están concentrados en determinadas zonas de la Tierra. La distribución es la siguiente: CIRCUMPACÍFICA También llamado Cinturón de Fuego. Se extiende alrededor del océano Pacífico, las costas de América, Asia y Oceanía. Se originan en las cadenas montañosas de los Andes y en las Montañas Rocosas. Algunos ejemplos de volcanes situados es esta zona los podemos encontrar en Alaska: Katmai, Península de Kamchatka, Islas Kuriles,...; en Japón: Fuji-Yama, Sumatra, Krakatoa, Java,...; en América: Aconcagua (Argentina), Guallatiri (Chile), Misti (Perú), Nevado del Ruiz (Ecuador), y Popocatepetl y Colima (México). Ejemplos de puntos calientes o hot spots de esta zona se encuentran en Hawaii con los volcanes Mauna-Kea, Mauna-Loa y Kilauea. MEDITERRÁNEO-ASIÁTICA Abarca desde el océano Atlántico hasta el Pacífico, de Oeste a Este. Actualmente sólo existen volcanes en Italia y Grecia. Algunos ejemplos son el Etna, Vulcano y Vesubio. ÍNDICA Comprende la zona del océano Índico y, siguiendo por Java y Sumatra, enlaza con la zona circumpacífica. Existen gran cantidad de islas y montañas submarinas que presentan vulcanismo activo como son las islas Comores en el estrecho de Madagascar. ATLÁNTICA Esta zona recorre todo el océano Atlántico. Algunos de los lugares que comprende son Groenlandia, Islandia, Santa Elena, Ascensión, las islas Madeira y las islas Salvajes. AFRICANA En la zona oriental se extiende desde Mozambique a Turquía. Algunos volcanes conocidos son el Kilimanjaro, Kenia y Nirongo. En esta zona nos encontramos con el nacimiento de un nuevo océano, el triángulo de Afar, en el que una dorsal oceánica está alejando la placa Africana de la Arábiga Teniendo en cuenta las zonas con mayor actividad volcánica te presentamos este mapa para que vayas marcándolas. También puedes intentar localizar algunos de los volcanes nombrados.... artes de un volcán Las partes que componen un volcán son: - Cámara magmática: se sitúa a unos 5 ó 0 km bajo la cima del volcán y es una amplia cavidad en la que se acumula el magma o lava antes de ser expulsada Chimenea: es el canal o conducto por el que asciende la lava y comunica la cámara magmática con el cráter. 3- Cráter: es la zona por donde los materiales son arrojados al exterior durante la erupción. 4- Cono volcánico: se forma por la continua acumulación de coladas de lava antiguas y otros materiales arrojados. Fracturas del cono volcánico pueden dar lugar a cráteres secundarios que se abren en los flancos o en su base. 5- Fumarolas: son orificios por los que se emiten gases y humo. La composición de los gases varía según la temperatura 6 de la lava, de forma que van cambiando desde que las fumarolas aparecen hasta su extinción. 6-Géiseres: son estructuras constituidas por una chimenea que se abre a un cráter en forma de cubeta. El agua se calienta al estar en contacto con rocas que mantienen una alta temperatura dado su origen volcánico. Cuando el agua alcanza los 00º C se convierte en vapor que es expulsado. Algunos ejemplos son el Gran Geiser (Islandia) y el Parque Nacional de Yellowstone (Estados Unidos)

5 Haz tu propio volcán. Material: Una botella, escayola, barniz, tres cucharadas soperas de bicarbonato, jabón para fregar platos, colorante rojo, doce cucharadas de vinagre y una brocha. Cubriremos la botella con escayola, dándole forma de volcán. Después aplicaremos el barniz para protegerlo. Una vez seco echaremos en la botella bicarbonato, jabón, colorante y vinagre. Verás que comienza la erupción. Si la lava es muy espesa puedes añadir agua antes de echar el vinagre. NOTA: Debes tener cuidado al hacer este experimento ya que la lava sale despedida Volcán de arena. Material: Arena, agua, papel, pajitas y fuego. Humedeceremos la arena y haremos un volcán, tal y como aparece en el dibujo. Daremos forma a la cámara magmática y a la chimenea. En un lateral haremos un pequeño túnel que vaya desde la cámara magmática a un extremo para permitir la entrada de oxígeno. Insertaremos varias pajitas desde el exterior hasta llegar a la chimenea, atravesando el cono del volcán. En la cámara magmática colocaremos papeles a los que daremos fuego. De esta manera podemos ver como sale humo tanto del cráter como de las pajitas laterales, a modo de fumarolas. 5 Identifica las partes de un volcán en el siguiente dibujo. Puedes hacer una recopilación de fotografías de volcanes. Las partes que se identifican en las fotografías son iguales unas de otras? Qué diferencias detectas? Saca tus propias conclusiones e intercambia opiniones con tus compañeros M ateriales arrojados por los volcanes Los volcanes constituyen el único enlace entre la superficie y los niveles más profundos de la corteza terrestre y el manto. Tanto las características de los volcanes como los materiales que arrojan nos dan la posibilidad de conocer algo más sobre nuestro planeta. Por todo ello los materiales que los volcanes arrojan resultan de gran interés para la obtención de datos referidos al interior de la Tierra. Estos materiales pueden ser gaseosos, líquidos y/o sólidos. GASEOSOS () Los gases que emiten los volcanes son mezclas complejas cuya composición varía. Los más abundantes son el vapor de agua, dióxido de carbono, nitrógeno, hidrógeno, ácido clorhídrico y cloruros volátiles. Pueden ser expulsados por el cráter, por las grietas del suelo o desprenderse de las lavas fundidas. El contenido en gas influye en que sea más o menos explosivo. El magma con un alto contenido en gas produce erupciones más violentas que el magma con poco gas. Algunas erupciones crean una roca de color claro repleta de burbujas de gas, se conoce como piedra pómez. Contiene tanto gas atrapado que su densidad es menor que la del agua, por tanto flota. LÍQUIDOS Los productos líquidos reciben el nombre de lavas. La forma de un volcán depende de la viscosidad de la lava. Lavas muy fluidas recorren mucha distancia lo que provoca que la base del volcán sea muy ancha. Las lavas más espesas crean volcanes estrechos y altos. El elemento químico que más influye en la viscosidad es la sílice (SiO2). Las lavas pueden ser subaéreas y submarinas. - Las subaéreas se clasifican en tres tipos fundamentales: - Lava pahoehoe se forma como consecuencia de la solidificación de una delgada costra superficial bajo la cual la lava sigue fluyendo arrugando dicha costra. Ofrece un aspecto de piel rugosa. 2- Lava aa es un fluido viscoso y espeso, que se desliza con dificultad enfriándose rápidamente y de manera irregular. En Canarias reciben el nombre de malpaís. 3- La lava de superficie continua se opone al carácter rugoso de las otras dos. Se da en coladas de superficie lisa. - Las lavas submarinas sufren un rápido enfriamiento al entrar en contacto con el agua, dándoles un aspecto de almohadilla, de ahí el nombre de lavas almohadilladas o pillow-lavas. Con frecuencia se desmenuzan formando pequeños trozos brillantes de vidrio negro (obsidiana). SÓLIDOS A los materiales sólidos también se les llama piroclastos (piro: fuego, clastos: fragmentos). Los productos rocosos pueden ser fragmentos de rocas antiguas que conforman la corteza o rocas nuevas recién formadas en la profundidad. Las rocas nuevas pueden ser arrojadas en estado sólido o fundidas. 8 9

6 Atendiendo a su tamaño los podemos dividir en: - Bloques y bombas: su tamaño oscila de varios centímetros a metros. En la expulsión de estos materiales pueden verse arrastradas lavas muy viscosas. La parte externa de las lavas expulsadas cristaliza rápidamente mientras su interior permanece líquido. Al caer se agrietan y se les llaman panes volcánicos. Si son poco viscosas adquieren forma de huso al ir girando en su trayectoria. 2- Lapilli y gredas: son materiales cuyo tamaño oscila entre el de un guisante y una nuez (de 4 mm a 3 cm) 3- Cenizas: son partículas de menos de 4 mm. Pueden ser transportadas por el viento a grandes distancias. 4- Polvo: son partículas que miden menos de mm. 4 Teniendo en cuenta los materiales sólidos que arroja un volcán te proponemos que rellenes la siguiente tabla: PRODUCTOS SÓLIDOS TAMAÑO SEMEJANZA CON OTROS OBJETOS Podemos usar productos alimenticios para demostrar el concepto de viscosidad. Llena 3 botellas al mismo nivel, una con aceite de oliva, otra con mayonesa y la última con nocilla. Usando un cronómetro mide cuanto tarda en caer al fondo un objeto pesado, por ejemplo un plomo de pescador. En un medio con mayor viscosidad (resistencia al flujo) el objeto necesitará más tiempo para llegar al fondo. Lavas con bajo contenido en sílice tienen una viscosidad similar al aceite de oliva, mientras que lavas con gran contenido en sílice tienen una viscosidad aproximadamente 000 veces mayor que la nocilla. Para realizar este experimento necesitamos dos botes de bebida gaseosa. Las bebidas gaseosas contienen dióxido de carbono disuelto. Agita uno de los botes y ábrelo rápidamente. El gas erupciona explosivamente. Deja el segundo bote abierto durante varias horas y después agítalo. Verás que no erupciona. La diferencia está en la cantidad de gas disuelto en el líquido, al estar abierto durante un tiempo el gas se ha evaporado. La forma de un volcán está determinada por la cantidad de silicio presente. El contenido en gas determina si la erupción es explosiva o efusiva. Rellena el siguiente cuadro indicando las características correspondientes teniendo en cuenta las variables. BAJO CONTENIDO EN GAS ALTO CONTENIDO EN GAS BLOQUES Y BOMBAS LAPILLI Y GRADAS BAJO CONTENIDO EN SILICIO CENIZAS POLVO CENIZAS POLVO ALTO CONTENIDO EN SILICIO lasificación de los volcanes Existen varios tipos de volcanes referidos a su actividad. Se llaman volcanes extintos a aquellos totalmente muertos que no van a volver a despertarse. Volcanes activos son los que, hoy día, siguen arrojando materiales. Se llaman volcanes apagados a aquellos que no tienen actividad volcánica pero que en cualquier momento pueden volver a tenerla. VOLCÁN INACTIVO Una de las clasificaciones más tradicionales es la basada en erupciones históricas o de los nombres de los volcanes de donde proviene la actividad volcánica. Podemos establecer la siguiente clasificación: ESTROMBOLIANO ESTROMBOLIANOS Su nombre proviene del volcán Estromboli, volcán de las islas Lípari (Italia). Emiten lava de tipo basáltico, poco fluida, por lo que las explosiones son comunes y se proyectan materiales fragmentados. Porciones de lava, en muchos casos fundida, pueden ser lanzadas desde el cráter formando lapilli y bombas. Cuando la lava rebosa por los bordes del cráter desciende por sus laderas y barrancos pero no alcanza gran extensión. Un ejemplo es el Estromboli en el mar Mediterráneo HAWAIIANOS O EFUSIVOS Se caracterizan por tener laderas con suaves pendientes. La lava es muy fluida con escaso contenido gaseoso. Puede desplazarse cientos de kilómetros y emiten muy pocas cenizas. Su actividad explosiva es escasa pero pueden formarse montículos de escoria alrededor de los conductos volcánicos de lava. La lava fluye lentamente y se derrama por fisuras a los costados del cono volcánico. Son clásicos por su forma de escudo. Algunas partículas de lava, al ser arrastradas por el viento, forman hilos VULCANIANO VOLCÁN ACTIVO HAWAIIANOS cristalinos que algunos nativos llaman cabellos de la diosa Pelé (diosa del fuego). Este tipo de erupciones es típico de los volcanes Mauna Loa y Kilauea en las islas Hawaii. Debe su nombre al volcán Vulcano en las islas Lípari (Italia). Producen lavas muy viscosas que solidifican rápidamente al entrar en contacto con el aire. Estas lavas poseen una gran cantidad de gases, por lo que se producen importantes explosiones que emiten gran cantidad de ceniza y gases, dando lugar a grandes nubes volcánicas. Cuando llueve, el agua arrastra todo el material que se encuentra suspendido. Ejemplos de este tipo de volcán son el Etna y Vulcano. 0

7 PLINIANO PLINIANOS O VESUBIANOS Este tipo de volcanes debe su nombre a Plinio el Viejo, un sabio naturista romano, que presenció y describió la erupción del Vesubio en el año 79 d.c. Estas erupciones destacan por expulsar gran cantidad de cenizas y piroclastos; las columnas de cenizas que emiten se asemejan a grandes coliflores que se elevan a miles de metros. Los flujos de piroclastos pueden rellenar valles y quebradas, las cenizas pueden sepultar vastas áreas lejanas al volcán, oscurecer la luz del sol y enfriar extensas zonas. PELEANOS Deben su nombre al volcán Monte Pelée situado en la isla Martinica de las Antillas Menores. Emiten una lava muy viscosa con gran contenido en gases que se solidifica rápidamente sellando el cráter y la chimenea. La enorme presión de los gases genera explosiones violentas que pueden ir precedidas de fuertes temblores subterráneos. Se distinguen por la formación de nubes ardientes, compuestas por ceniza fina e incandescente, fragmentos gruesos de rocas y gases calientes difundidos. Son volcanes muy peligrosos ya que expulsan gran cantidad de material piroclástico, la lava alcanza altas temperaturas y se desplaza rápidamente. Al contacto con glaciares, o con lagunas que se crean por la acumulación de agua en el cráter, se forman flujos de agua mezclada con rocas y polvo -llamadas lahares- que se mueven rápidamente arrasando todo a su paso. Estos volcanes son fácilmente erosionables debido a que el material que arrojan no se consolida fácilmente y es arrastrado por posteriores lluvias. Incluso el viento transforma estos depósitos en arenales poco utilizables en agricultura. KRAKATOANO Se encuentran en aguas marinas y pueden presentar una acumulación de agua en el interior del cráter. Sus explosiones son muy violentas ya que a la energía propia del volcán se le suma la súbita expansión del vapor de agua que penetra en la caldera o cámara magmática, al entrar en contacto con la lava. Son las denominadas explosiones freáticas. El ejemplo más conocido es el volcán Krakatoa. PELEANO PELEANO ERUPCIONES SUBMARINAS En los fondos oceánicos también se produce vulcanismo, bien a través de fisuras como los grandes dorsales oceánicas en las que se generan las nuevas placas litosféricas, o bien a través de puntos calientes o hot spots, a partir de las cuales se forman volcanes submarinos, islas volcánicas o atolones. Ejemplos de este tipo de erupciones son las islas de las Cícladas en Grecia, las islas Canarias y las islas Hawaii Para realizar esta actividad cada alumno tendrá una copia del cuadro (vacío). El contenido de cada casilla se le entregará, a modo de ficha, y deberá ir rellenando el cuadro. TIPO EJEMPLOS TIPO DE MATERIALES ARROJADOS EXPLOSIVIDAD Estromboliano Estromboli Lava de moderada viscosidad, Explosiones comunes, alcanza poca extensión. proyecta material fragmentado Hawaiiano Mauna Loa y Kilauea Muy fluida, con escaso contenido en gas. Alcanza gran extensión. Escasa Vulcaniano Pliniano Vulcano y Etna Vesubio Muy viscosas que se solidifican rápidamente. Se expulsan gran cantidad de ceniza y gases. Moderada a violenta Expulsan gran cantidad de ceniza y piroclastos. Se elevan a gran altura. Moderada a violenta Lava viscosa con gran contenido en gases. Peleano Monte Pelee, Pinatubo Gran cantidad de material piroclástico. Muy violentas Emisión de gran cantidad 2Krakatoano Krakatoa Muy violentas de vapor de agua. La viscosidad influye en la forma de los volcanes. Vamos a comprobarlo. Necesitamos tres cubetas o baldes, yeso en polvo y agua. Echaremos, en cada balde, la misma cantidad de yeso. Añadiremos agua, pero distintas cantidades en cada recipiente y mezclaremos bien. Cogeremos el contenido de la que tiene menos agua y lo echaremos en un punto de una mesa, formando un pequeño volcán. Después haremos lo mismo con la que tiene una cantidad media de agua y finalmente con la que tiene mucho agua. Qué forma tiene cada uno de... los volcanes? A qué se debe que cada uno tenga una forma diferente? l vulcanólogo Los vulcanólogos son expertos que se encargan de estudiar las variaciones producidas en los volcanes así como la evolución y desarrollo de las erupciones volcánicas. Para ello realizan diferentes mediciones: - Visual; supone la observación del volcán tanto desde el aire como en tierra. - Sísmico; consiste en la medición de los movimientos del terreno, su nivel o grado y las frecuencias de los mismos. - Geodésico; consiste en el análisis del material arrojado por el volcán así como de sus variaciones. - Geoquímico; se analiza detalladamente todo el material expulsado por el volcán. El estudio de la actividad volcánica ha avanzado mucho gracias al desarrollo de nuevos instrumentos de medición. Las técnicas de detección a larga distancia permiten realizar estudios más seguros y a mayor escala. Entre otros comprende la monitorización de los volcanes. Se 2 3

8 mantiene un diario detallado de cada volcán en el que se anotan todas las alteraciones registradas. Esto también supone la observación de otros factores como la vida vegetal, animal, número de fracturas por las que sale vapor de agua, etc. Uno de los factores a tener en cuenta es el índice de explosividad volcánica (I.E.V.) creado en 982 por los autores Newhall y Self. Su objetivo era describir la magnitud del vulcanismo histórico. Aspectos tales como el volumen de los productos arrojados, altura de la columna de gases y cenizas,... permiten determinar el vigor explosivo de un episodio eruptivo. La siguiente tabla representa la relación entre el valor I.E.V. y la magnitud de la erupción. Algunos de los instrumentos de medición que emplean los vulcanólogos son: Termómetro de alta temperatura: Se usa para medir la temperatura del agua y de la lava. Son termómetros muy resistentes capaces de medir altas temperaturas. Medidor de gases: se utiliza para medir gases tales como el radón. Medidor Geiger-Muller: es un instrumento que se utiliza para medir la radioactividad. Ph-metro: se usa para conocer la acidez de las lavas. Brújula: sirve para medir los campos magnéticos y así calcular la orientación de las coladas. Clinómetro: permite calcular ángulos. Este dato es importante para conocer la inclinación de las laderas del cono volcánico. Según sea ésta se puede calcular el recorrido de la lava al descender. GPS (Global Position System): es una medición que se realiza vía satélite. Nos da la posición exacta de la longitud de la lava. Este dato nos puede servir para calcular la cantidad de productos arrojados, viscosidad de dichos productos, etc. Pinzas, martillos, cinceles,... sirven para tomar muestras de los materiales arrojados por los volcanes. Microscopio petrográfico: se recogen muestras de roca que se llevan al laboratorio. De éstas muestras se extrae una lámina fina, de aproximadamente 30 micras. La muestra obtenida es transparente por lo que, con el microscopio, se pueden determinar sus características y componentes. Espectrómetro de rayos: permite determinar la mineralogía de la roca. Para utilizar este instrumento es necesario pulverizar la roca. Una vez introducido en el espectrómetro se obtiene una gráfica que se compara con unos patrones predeterminados. Lupa: se utiliza para ver la estructura de la roca. Red de sismógrafos: red de equipos en los que quedan registrados datos de los terremotos. Respecto a la indumentaria los vulcanólogos deben llevar un traje especial que es incombustible. Se realiza con amianto, mineral que se presenta en fibras blancas y flexibles, de aspecto sedoso. rupciones históricas Volcán Krakatoa Krakatoa era una isla volcánica situada entre las islas de Java y Sumatra. En ella existían tres cráteres: Rakata, Danan y Perboewatan. El 20 de mayo de 883 se comenzaron a oír tremendos ruidos subterráneos. El fenómeno eruptivo fue disminuyendo pero el 26 de agosto de ese año se produjo una gran explosión que lanzó una columna de vapor a 7 km de alto. La isla apareció envuelta en llamas y humo, sobre las costas se abatieron grandes olas y las cenizas oscurecieron el cielo. Seguidamente empezó a formarse un hueco bajo el cono del volcán. El 27 de agosto se inició una gran sacudida, el cráter Danan sufrió una convulsión y se hundió. El agua del mar se volcó sobre la hoguera volcánica y al pasar a vapor se originó una violenta explosión. Esta erupción provocó tsunamis, enormes olas, de hasta 35 metros. Pero este volcán no desapareció. Después de años en reposo comenzó una lenta erupción submarina que hizo emerger una caldera. Un nuevo cono emergió a 32 metros sobre el nivel del mar. A esta pequeña isla se le llamó Anak Krakatoa que significa el hijo de Krakatoa Material: construir un volcán (actividad propuesta anteriormente), brújula, clinómetro. Para realizar esta actividad es necesario construir un volcán tal y como hemos explicado anteriormente. Una vez realizado, y tras la erupción, tomaremos todos los datos posibles.... Para ello utilizaremos los instrumentos de medición señalados anteriormente que tengamos a nuestro alcance. 4 5

9 ETNA La erupción más violenta ocurrió el de marzo de 669. Se produjo un terremoto que originó una grieta de 8 km de largo. El volcán expulsó 760 millones de metros cúbicos de lava y tardó ocho años en solidificarse. Virgilio, en su obra la Eneida, recoge la actividad del Etna en siglos anteriores a la era cristiana. La descripción que hace de la erupción del Etna se recoge en el siguiente texto: Fatigados, tocamos la playa de los Cíclopes. Cerca del puerto, inaccesibles a los vientos, el Etna estalla en sus espantosas erupciones: ora lanzando a las nubes un negro nubarrón mezclado de humo, rueda inflamados globos; ora vomitando peñas de sus ardientes entrañas, brama, acumula en los aires las piedras calcinadas y hierve en el fondo de sus abismos. Encélado, con el cuerpo medio quemado por un rayo, es sepultado bajo esta masa. A través de los respiraderos del grande Etna que le oprime exhala la llama, y cada vez que revuelve sus fatigados flancos, toda la Trinacria (Sicilia) tiembla y el cielo se cubre de humo. VESUBIO Uno de las mayores erupciones de este volcán ocurrió el año 79 d. C. que destruyó Pompeya y Herculano. La erupción se inició con un estallido de gases y ceniza. Los materiales arrojados quedaron atrapados en una nube y fueron arrastrados por el viento hasta Pompeya. Después fueron cayendo lo que desencadenó el depósito de enormes flujos piroclásticos, cenizas y gas. La ciudad de Pompeya quedó totalmente sepultada bajo una gran capa de siete metros de ceniza. Estos materiales provocaron la intoxicación de todas las personas que se encontraban a unos cien kilómetros a la redonda. Este flujo también llegó hasta Herculano arrasándolo todo. El único testimonio que se ha encontrado es el de Plinio el Joven que, aproximadamente en el año 00 d.c., mandó una carta al historiador Tácito en la que se relataba la experiencia vivida: Los edificios a nuestro alrededor se sacudían y aunque estábamos en un lugar abierto, pero angosto, el temor de un derrumbamiento era grande e inminente. Sólo entonces nos decidimos a salir de la población; nos siguió una multitud aterrada.(...) Nos acabábamos de sentar cuando se hizo de noche, no como cuando hay luna o el cielo está nublado, sino como cuando nos encontramos en un local cerrado con las luces apagadas. Oía los lamentos de las mujeres, los gritos de los niños, el clamor de los hombres: unos buscaban con grandes gritos a sus padres, otros a los hijos, otros a sus consortes. Se reconocían por las voces; algunos se lamentaban de su propia suerte, otros por sus seres queridos; había quien por temor de la muerte invocaba a la muerte; muchos alzaban los brazos hacia los dioses, otros muchos decían que no había dioses y que aquella era la última hora del mundo(...). ulcanismo en el Cantábrico? Hoy en día existen numerosos volcanes activos repartidos por todo el mundo, los más cercanos se encuentran en las islas Canarias y en Italia, pero ha sido siempre así? nunca ha habido volcanes inquietando a los antiguos habitantes, fuesen quienes fuesen, de estas tierras? Para ello examinaremos las rocas que constituyen nuestro subsuelo. Descubrimos que a lo largo de una franja de terreno que se extiende de noroeste a sureste, atravesando poblaciones como Barrika, Maruri, Frúniz, Errigoitia, Gernika, Eibar, Zumárraga y Bergara, afloran unas interesantes rocas volcánicas. Los geólogos que se han encargado de su estudio han determinado que su edad es de aproximadamente 87 millones de años (Cretácico superior) y que fueron depositadas en un fondo marino. Por lo tanto, en tiempos remotos existió un vulcanismo muy activo en el Cantábrico, pero a qué fue debido? Si nos fijamos con detalle en el relieve de toda la costa norte de la península Ibérica y lo comparamos con la costa oeste francesa, observaremos que se parecen mucho entre sí. De hecho, los estudios geológicos han demostrado que al principio del Cretácico (hace aproximadamente 20 millones de años) ambas costas estaban unidas formando una única placa litosférica, pero que la aparición de una pequeña dorsal oceánica, por la que fluía lava fundida, hizo que esta placa se rompiera y paulatinamente se fuera abriendo por lo que se creó la zona de vulcanismo que estamos analizando y que tuvo tres consecuencias principales: a) la nueva placa ibérica comenzó a desplazarse hacia el sur; b) se abrió un nuevo mar (el Cantábrico) en cuyo fondo se desarrolló un intenso vulcanismo; y c) el movimiento de la placa originó una gran arruga en la intersección de ambas placas: los Pirineos. Ahora que ya sabemos que efectivamente existieron volcanes en el Cantábrico, y que fueron debidos a movimientos entre placas, no nos queda más que disfrutar de las caprichosas formas que adquirió la lava al entrar en contacto con el agua marina. Para ello os proponemos una pequeña excursión geológica por Vizcaya, quieres acompañarnos? PRIMERA PARADA: Argate Iniciamos nuestra excursión en Soraluze-Placencia de las Armas, tomando la pista asfaltada que lleva a la central eléctrica. En el talud o pared de la carretera, poco antes de llegar al caserío Argate, afloran unas interesantes estructuras volcánicas llamadas pilowlavas o lavas almohadilladas. Se trata de unas bolas superpuestas entre sí que se originaron por el rápido enfriamiento de la lava en contacto con el agua marina. De esta manera se formó una delgada capa vítrea, todavía plástica, que encerró el material fundido; al continuar fluyendo la lava desde la fisura, cada bola se individualizó separándose y rodando por la pendiente hasta 6 7

10 emplazarse al pie de la fisura. Las pilow-lavas muestran con frecuencia interesantes estructuras que podremos contemplar en la última de las paradas. SEGUNDA PARADA: Canteras de Frúniz Encontraremos las canteras abandonadas a la derecha de la carretera que conduce desde Frúniz hacia Munguía, inmediatamente a la salida del pueblo. En los muros de la cantera se pueden observar unas pintorescas columnas prismáticas muy similares a las de la famosa Calzada del Gigante o Gigant Causeway de Irlanda. Esta estructura hexagonal se denomina disyunción columnar y se forma cuando la lava se detiene en su fluir, de manera que la zona más cercana a la superficie se enfría rápidamente y se crean así células de convección hexagonales. Los paneles de miel son hexagonales, debido a que ésa es la forma que mejor aprovecha el espacio cuando queremos introducir muchas células en una pequeña superficie. Lo mismo ocurre con la convección, cuando el calor hace que suban muchas células hacia arriba, éstas adquieren la forma hexagonal. Cuando la lava finalmente solidifica se contrae fracturándose precisamente por estos planos geométricos tan regulares de las células de convección. TERCERA PARADA: Meñakoz Para acceder hasta la última parada tendremos que caminar un poco, pero el paseo vale la pena. La cala de Meñakoz se sitúa entre las localidades de Barrika y Sopela, y se llega a ella descendiendo por un camino de tierra desde la cercana urbanización. Una vez en la cala, debemos caminar una media hora por la playa de cantos hacia la derecha, hasta llegar a una barra rocosa que se interna en el mar: ése es nuestro objetivo. Una vez allí, nos espera una gran pared vertical constituida íntegramente por pilow-lavas apiladas, se parecen a las que hemos visto en Argate? Para observarlas mejor, podemos caminar entre los grandes bloques en forma de patata que jalonan la playa, todos ellos son pilow-lavas. En muchas ocasiones están rotas y podemos observar interesantes estructuras como vacuolas rellenas de mineral de calcita, radiación concéntrica o fracturas radiales. Frecuentemente la lava posee muchos gases, y al solidificarse tienden a escapar hacia el exterior de la almohadilla, por ello suelen aparecer estas vacuolas en la parte externa de la pilowlava. La costra vítrea de las almohadillas se solidifica progresivamente hacia el interior produciendo capas concéntricas; el núcleo se enfría lentamente y es por tanto más cristalino. En la última etapa de solidificación, al enfriarse, su volumen se contrae tanto que las rocas se rompen de un modo muy peculiar: hay un centro sin rotura, del que salen fracturas casi rectilíneas como si fueran radios de una rueda; de ahí su nombre: fracturas radiales de retracción. olcanes en el Sistema Solar Los volcanes y los depósitos volcánicos también han sido identificados en otros planetas y lunas del Sistema Solar. Igual que en la Tierra, también hay o ha habido vulcanismo efusivo y explosivo en la Luna y en planetas como Venus y Marte. En la Tierra hay mucho vulcanismo fluido bajo en silicio, lo que da lugar a planicies vastas de lava y volcanes bastante planos. Los volcanes existentes en otros planetas, tienen características inusuales que resultan de sus condiciones particulares de gravedad, atmósfera, etc. Sólo hay dos cuerpos en el Sistema Solar, además de nuestro planeta, en los que hay volcanes activos: Io, un satélite de Júpiter y Tritón, satélite de Neptuno. Marte En Marte la actividad volcánica se produjo por el fenómeno llamado transmisión del manto. Las regiones calientes del interior de Marte tienden a subir a la superficie mientras que las frías tienden a bajar. Estas diferencias deforman la superficie del planeta produciendo levantamientos y dando origen a volcanes. Sin embargo esto no fue acompañado por una actividad de placas tectónicas ya que Marte posee sólo una placa. Actualmente no hay evidencia de actividad volcánica en Marte. El volcán del Monte Olimpo, que permanece inactivo, es el mayor del Sistema Solar, con 550 km de base y 24 km de altura (tres veces la altura del Everest). 8 9

11 Venus La superficie de Venus está formada, en su mayor parte, por llanuras de lava o fenómenos volcánicos. No se sabe si, hoy en día, Venus es un planeta activo a nivel volcánico. En Venus encontramos extensiones de lava de cientos de kilómetros de longitud, largos canales de lava y volcanes de todos los tamaños. La superficie de Venus está completamente oculta tras su gruesa atmósfera. Es probable que no tenga un núcleo sólido como la Tierra. Posee una única placa tectónica. El mismo fenómeno que dio origen a los volcanes marcianos parece ser el origen de los volcanes de Venus. Luna En la Luna no hay volcanes pero las lavas han cubierto parte de su superficie. Los primeros astró nomos pensaron, erróneamente, que las planicies oscuras fueron creadas por agua lunar y por ello recibieron el nombre de mares. Los cráteres que vemos en la superficie lunar han sido producidos por el impacto de meteoros. Los más grandes hicieron que se quebrara la superficie de la Luna cuando aún tenía un núcleo viscoso. Esto provocó la salida de la lava a la superficie. Gran parte del vulcanismo lunar tuvo lugar hace tres y cuatro mil millones de años. 2 3 Ilargia.fh9 6falta el ilargia.psd Io Io, uno de los cuatro mayores satélites de Júpiter, es el cuerpo con más vulcanismo activo de todo el Sistema Solar. Su superficie multicolor presenta gran número de flujos volcánicos y depósitos de sulfuro. Los penachos volcánicos pueden alcanzar los 300 km de altura. Esta actividad se debe a las fuerzas gravitatorias que soporta que provienen de Júpiter y de los satélites Europa y Ganímedes. Estas fuerzas provocan la aparición continua de volcanes en su superficie. Se llaman fuerzas de marea y son similares a las que la Luna produce sobre las mareas de la Tierra..- Oceanus Procellarum 2.- Mare Imbrium 3.- Mare Serenitatis 4.- Mare Crisium 5.- Mare Fecunditatis 6.- Mare Tranquilitatis 7.- Mare Serenitatis 8.- Mare Nubium Io se deforma como un globo por las fuerzas que actúan sobre él. Tritón Tritón es la luna más grande de Neptuno. Es un cuerpo muy frío, -235º C, y tiene una atmósfera muy poco densa. La corteza de Tritón, que tiene entre 50 y 200 km de espesor, está formada principalmente por agua helada bajo la que probablemente hay un océano de agua líquida, amoníaco y metano. El núcleo, formado por roca y metales, supone las 2/3 de la masa total. Tritón tiene volcanes activos en erupción. No arrojan lava sino partículas de nitrógeno congelado y gaseoso hasta los metros de altura. Además, tiene volcanes inactivos con enormes cráteres llenos de hielo y largos valles con fallas en el terreno de las que brota un hielo viscoso. 20 2

12 Determina las longitudes (en km) de los flujos de lava de Io que se ven en la figura siguiente, sabiendo que cm. equivale a 30 km. Anguita, Francisco (996): La evolución de la tectónica de placas: El nuevo interior de la Tierra. Revista Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, pp Carracedo, M., Larrea, F.J., Sarrionandia, F., y Jiménez, R. (2000): Estructura y organización de las coladas volcánicas submarinas: relación entre coladas tabulares y lavas almohadilladas cretácicas en la cordillera vasco-cantabrica (País Vasco). Revista de la Sociedad Geológica de España 3 (): p. Diputación Foral de Guipúzcoa (99): Puntos de interés geológico de Guipúzcoa. San Sebastián. Ente Vasco de la Energía (EVE), Instituto Tecnológico GeoMinero de España (ITGE) (989): Mapa Geológico del País Vasco a escala : Bilbao. Etienne, Robert (990): Pompeya, la ciudad bajo las cenizas. Aguilar Universal. Madrid. Euskal Herriko Unibertsitateko Geologoen Euskararako Taldea (EHUGET) (999): GEOLOGIA hiztegi entziklopedikoa. Elhuyar. Usurbil (Gipuzkoa). Prager, Ellen J. (200): La furia de nuestra madre tierra. McGraw-Hill. México. Páginas Web consultadas: FOTO: NASA

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