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Dinámica de la Tierra: Volcanes, Terremotos y Tectónica de Placas
¿Por qué se funden las rocas?
A medida que se profundiza en el interior terrestre, la temperatura aumenta. A 150 kilómetros de profundidad es ya de 1300 °C. Esta temperatura es suficiente para fundir las rocas en la superficie terrestre, pero no bajo las elevadas presiones que existen a esa profundidad. A pesar de las altas temperaturas que hay en el interior de la Tierra, la corteza y el manto terrestres se hallan, globalmente, en estado sólido. Sin embargo, en algunos lugares las rocas pueden encontrarse total o parcialmente fundidas, debido a alguno de estos factores:
La temperatura en esa zona es algo mayor que la media.
La presión ha disminuido, por lo cual la temperatura a la que está la roca es ya suficiente para que se funda.
Se ha incorporado agua, lo que facilita la fusión de la roca.
¿Cómo se produce una erupción?
Junto a la fracción líquida, el magma contiene siempre gases que desempeñan un papel clave en la erupción. Además, suele incluir materiales sólidos, bien porque aún no se han fundido, o bien porque ya han solidificado. Para que se produzca una erupción deben ocurrir los siguientes procesos:
Formación del magma. La mayor parte del magma se origina por fusión parcial de las rocas. Es decir, una fusión que afecta solo a parte de los minerales que componen la roca. Suele darse en áreas relativamente poco profundas, entre 50 y 150 km (el radio terrestre tiene 6370 km). La temperatura del magma en esta zona es superior a los 1000 °C.
Ascenso del magma. El magma asciende porque tiene menos densidad que la roca que lo rodea. Lo hace lentamente, hasta alcanzar zonas en las que soporta menos presión.
Almacenaje del magma. En su camino a la superficie, el magma suele acumularse en grandes reservorios, denominados cámaras magmáticas, que, habitualmente, se encuentran a una profundidad de entre 1 y 5 km. Allí puede permanecer durante mucho tiempo.
Erupción. Es la salida del magma hasta llegar a la superficie. Se produce cuando la cámara magmática se ha llenado y recibe nuevos aportes de magma. La erupción aparece debido a que:
Se incrementa la presión en la cámara magmática y sus paredes se dilatan y se fracturan.
Los gases escapan y arrastran al resto de componentes magmáticos, de modo similar a lo que pasa con una bebida carbónica que ha sido agitada.
Partes de un volcán
En las regiones volcánicas pueden observarse diversas formas y estructuras que son características de los relieves originados por el vulcanismo. Desde la superficie hasta el interior se pueden distinguir varias partes:
El cráter es un orificio superficial por el que salen los productos volcánicos.
El cono volcánico es el edificio construido por la acumulación de los materiales volcánicos en torno al cráter. En las laderas del cono principal pueden formarse conos secundarios.
La chimenea es el conducto de salida del magma que conecta la cámara magmática con el cráter.
La cámara magmática es el depósito en el que se acumula el magma antes de su salida. Está alimentada por una red más o menos compleja de conductos que facilitan el acceso del magma desde sus lugares de formación. Desde ella, el magma saldrá por la chimenea hasta alcanzar el cráter.
La zona de ascenso es el tramo que recorre el magma desde el lugar en el que se origina hasta la cámara magmática.
La zona de fusión es el área del interior terrestre en la que se genera el magma.
Volcanes en erupción
Algunos volcanes se encuentran casi permanentemente activos. Pero lo habitual es que entre erupciones haya un período de reposo más o menos largo. Se consideran volcanes activos todos los que han tenido una erupción en los últimos 25 000 años.
La erupción de un volcán implica la emisión de diversos productos volcánicos. Los materiales expulsados por un volcán se clasifican en función de su estado físico:
De entre los gases expulsados el más abundante es el vapor de agua. Puede proceder del magma originario o haberse incorporado en su ascenso a partir de aguas subterráneas. Además, suele haber otros gases: cloruro de hidrógeno, dióxido de carbono, dióxido de azufre y sulfuro de hidrógeno.
Los piroclastos, o tefra, son materiales sólidos proyectados al aire por el escape violento de los gases. A veces son fragmentos de rocas que taponaban la salida. Con mayor frecuencia se trata de porciones de lava que se lanzaron al aire y se solidificaron en contacto con él. Según su tamaño y su forma, los piroclastos se clasifican en:
Cenizas. Son los más pequeños, su tamaño es inferior a 2 mm.
Lapilli. Se trata de piroclastos cuyo tamaño oscila entre 2 y 64 mm.
Bloques. Tienen un tamaño superior a 64 mm y apariencia irregular. Si su forma es de huso o redondeada, se denominan bombas.
Las lavas están constituidas por el material fundido que fluye desde el cráter formando corrientes, más o menos lentas, llamadas coladas.
La actividad volcánica
A veces la actividad volcánica es muy violenta, mientras que en otras ocasiones la erupción es tranquila y la lava se desborda por el cráter y se desliza ladera abajo. El grado de explosividad de una actividad volcánica depende de diversos factores:
Contenido en gases. La acumulación de gases en la cámara magmática incrementa la explosividad de la actividad volcánica.
Forma y características del edificio volcánico. Si el edificio volcánico tiene una estrecha y profunda chimenea, los gases se acumularán y provocarán explosiones.
Viscosidad de la lava. Si se desliza con facilidad decimos que es muy fluida; en caso contrario se considera viscosa. Es el factor que más influye en la actividad volcánica.
Estos factores permiten diferenciar dos tipos básicos de actividad volcánica:
Efusiva. Las principales características de la actividad efusiva son las siguientes:
La lava es fluida y sale del cráter a temperaturas muy altas, dando lugar a las coladas volcánicas.
Los gases no se acumulan porque la baja viscosidad de la lava facilita su salida gradual. Esto reduce el número y la intensidad de las explosiones.
Se forman pocos piroclastos debido a que la lava está a temperatura muy alta y hay pocas explosiones.
Explosiva. Los principales rasgos de la actividad explosiva son los siguientes:
La lava es muy viscosa, se solidifica y obstruye los conductos de salida.
Los gases se acumulan, aumentan la presión y provocan fuertes explosiones que proyectan al aire muchos piroclastos.
Se originan abundantes piroclastos. Pueden formarse nubes bajas cargadas de piroclastos que se desplazan a gran velocidad sobre el suelo, arrasando todo lo que encuentran a su paso. Son las conocidas como nubes ardientes.
¿Qué es un terremoto?
Un terremoto, también llamado sismo o seísmo, es la vibración del terreno producida por una brusca liberación de energía. Se genera al romperse grandes masas de rocas o si, como ocurrió en Lorca, una vez rotas, se mueve una de esas masas con respecto a otra.
Estas grandes fracturas de las rocas se denominan fallas, y los movimientos en ellas pueden ser desde unos milímetros, en los pequeños terremotos, hasta 1 o 2 metros en los grandes. El lugar donde se origina el seísmo recibe el nombre de foco sísmico o hipocentro. Desde el hipocentro, las vibraciones u ondas sísmicas se transmiten en todas direcciones, de modo similar a lo que ocurre en el agua de un estanque al lanzar una piedra. El foco sísmico se sitúa en el interior de la Tierra, a una profundidad que oscila entre algunos kilómetros y 700 km. El punto de la superficie más cercano al hipocentro es el epicentro.
Registro de la actividad sísmica
Para registrar y medir los seísmos se utilizan unos instrumentos llamados sismógrafos que dibujan unas gráficas, los sismogramas.
Un sismógrafo contiene un dispositivo de escritura que permanece inmóvil durante el terremoto, mientras que el soporte en el que escribe vibra con la llegada de las sucesivas ondas sísmicas. La sensibilidad de los sismógrafos permite detectar seísmos muy débiles que pasan desapercibidos para las personas.
Reconocemos la actividad sísmica definiendo la magnitud y la intensidad de un terremoto:
Se denomina magnitud de un terremoto a la cantidad de energía que libera. Se mide con la escala de Richter, en la que cada grado corresponde a unas 33 veces la energía del anterior.
La intensidad de un terremoto es la medida de sus efectos sobre las personas, las construcciones o el terreno. La intensidad se ha medido tradicionalmente con la escala de Mercalli. Su versión actualizada es la Escala Macrosísmica Europea (EMS).
Relieve oceánico y continental
Si se pudiese retirar el agua de los océanos veríamos las siguientes zonas del relieve del fondo oceánico:
Plataformas continentales. Son franjas más o menos estrechas que bordean los continentes. Van desde el litoral hasta profundidades de unos 200 m.
Llanuras abisales. Se trata de áreas muy extensas y planas, con profundidades entre 3000 y 5000 m. Constituyen la mayor parte de los fondos oceánicos.
Dorsales oceánicas. Son relieves submarinos, estrechos y muy largos, que se elevan 2000 o 3000 metros sobre la llanura abisal. El océano Atlántico está recorrido de norte a sur por una dorsal.
Fosas submarinas. Son surcos largos, estrechos y muy profundos. La fosa de las Marianas alcanza los 11 000 metros de profundidad.
Las placas litosféricas
La litosfera es la capa más externa de la Tierra sólida. Incluye toda la corteza y un poco del manto superior. Es delgada y rígida, como el cascarón de un huevo, mientras que el interior terrestre es más dúctil y deformable porque se encuentra a alta temperatura.
Este cascarón no consta de una sola pieza, sino que se halla dividido en grandes fragmentos llamados placas litosféricas. La frontera entre una placa y otra se denomina borde o límite de placa. Los relieves submarinos más importantes, como las dorsales oceánicas y las fosas submarinas, y las cordilleras continentales más altas, como el Himalaya y los Andes, marcan estos límites entre unas placas litosféricas y otras.
Los límites de las placas litosféricas son las zonas con mayor actividad geológica. En ellos se originan los terremotos más importantes, se produce gran actividad volcánica y se localizan las grandes cordilleras.
La teoría de la tectónica de placas
La tectónica de placas explica la dinámica de la Tierra, cuyas ideas fundamentales son las siguientes:
La litosfera está dividida en fragmentos rígidos denominados placas litosféricas.
Las placas litosféricas se desplazan sobre los materiales dúctiles y calientes del manto a una velocidad que oscila entre 1 y 12 cm anuales.
Los desplazamientos de las placas litosféricas son causados por las corrientes de convección generadas por la energía térmica del interior terrestre y la energía gravitatoria.
Los movimientos de las placas originan los terremotos, la separación y unión de continentes, la formación de las grandes cordilleras, aparición de islas volcánicas y volcanes.
