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Vulcanología

En las zonas de subducción el vulcanismo está asociado a la penetración de la capa litosférica oceánica en el manto. Cuando la corteza oceánica se subduce, se crea la fosa oceánica. El caso más conocido es el Cinturón de Fuego en el Océano Pacífico al que pertenece Centro América. La placa oceánica al entrar al manto, más allá de los 80 km de profundidad se funde, el material fundido que  es menos denso asciende a la superficie, formando zonas de vulcanismo activo.

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Una erupción es una emisión de materias sólidas, líquidas o gaseosas por aberturas o grietas de la corteza terrestre. Puede ser de varios tipos y uno de esos tipos de erupción es la erupción freática, que consiste en la erupción volcánica causada por la conversión rápida y violenta de agua subterránea en vapor, posiblemente como resultado del contacto entre el agua meteórica (agua llovida)  y una fuente de calor magmático.

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Las  plumas volcánicas son  muy ricas en vapor de agua, gases magmáticos y partículas finas. Los aerosoles volcánicos (los aerosoles volcánicos son partículas diminutas sólidas y liquidas-gotitas) en combinación con la luz solar le imparten a la pluma de gases coloraciones que varían de azulado, rosáceo y grisáceo, dependiendo de la cantidad de Luz Solar y de la posición del sol. También el color depende de la cantidad de aerosoles volcánicos presentes.

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Erupciones freáticas ocurren cuando aguas subterráneas entran en contacto con zonas calientes al interior del volcán. Ese contacto se puede dar porque el agua desciende por fracturas a niveles inferiores cercanos a donde se encuentra un cuerpo magmático intruído anteriormente, o porque la intrusión está aún ascendiendo y acerca su zona de calor intenso a los acuíferos. Como el calentamiento de esa agua es violento y el agua se desplaza más rápido hacia abajo por grietas que la velocidad de ascenso del magma, el primer escenario es más plausible. En esas erupciones, del volcán sale principalmente vapor de agua y partículas del conducto arrancadas por la acción erosiva del flujo confinado de gas.

Erupciones magmáticas son aquellas en la que el volcán expulsa el magma a la superficie formando coladas de lava o expulsando pequeñas porciones de lava que se enfrían inmediatamente al salir, formando ceniza (material fino), lapilli (material de pocos cm de diámetro) o bloques de hasta metros de diámetro.

Erupciones freato-magmáticas son una combinación de las dos anteriores. Estas ocurren cuando es el magma el que entra en contacto con un volumen grande de agua al interior del volcán o en su superficie (cuando todavía se ha mantenido un lago cratérico que no se ha evaporado o drenado durante el proceso pre-eruptivo). Este tipo de erupción es muy violenta y lanza gran cantidad de material a la atmósfera e inclusive bloques a gran distancia del volcán.

También escuchamos sobre erupciones estrombolianas. Estás son pulsos violentos de desgasificación de un magma (no interviene agua) que se encuentra relativamente superficial y lanzan también ceniza, lapilli y bloques a la superficie. Estas eran las explosiones típicas del volcán Arenal mientras mantuvo su actividad de las últimas décadas.

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Los flujos piroclásticos son mezclas a altas temperaturas  de gases, ceniza y fragmentos de roca, que descienden por los flancos del volcán a velocidades de hasta más de 100km por hora, con temperaturas por lo general arriba de 100 °C. La parte inferior y más densa del flujo al ser más pesada tiende a  arrastrarse por la superficie, mientras que la parte superior, menos densa, puede elevarse a gran altura.
Flujo piroclástico del Volcán Arenal. Secuencia fotográfica tomada del libro del vulcanólogo Jorge Barquero el 11 de marzo de 1988 a las 09:53 a.m

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Un  rayo es una descarga electrostática que se produce entre las nubes y la superficie o bien entre dos nubes, cuando se rozan entre sí y se forma una carga grande, entonces se produce el rayo.

En las erupciones volcánicas el intercambio iónico entre diferentes masas de ceniza o ceniza - aire, produce que en las erupciones se puedan producir también.

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Los principales peligros asociados a un volcán activo se refieren a lahares, y flujos piroclásticos, la lava en caso de ser emanada, se circunscribiría a zonas muy cercanas al cráter y sería de avance muy lento. Contrario a los lahares que son flujos de materiales volcánicos generados cuando el agua meteórica, la de escorrentía superficial, que viaja por los cauces se mezcla con los materiales lanzados por el volcán (ceniza) y se precipita por los cauces,  de ahí la necesidad de una vigilancia constante de los flujos de agua (ríos).  Por otra parte los flujos piroclásticos son mezclas a altas temperaturas  de gases,  ceniza y fragmentos de roca, que descienden por los flancos del volcán a  velocidades de  más de 100km por hora, con temperaturas por lo  general arriba de 100 °C.

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Las señales sísmicas originadas en áreas volcánicas  son propias de  cada   volcán, la actividad volcánica va acompañada de pequeños sismos  que se producen por el movimiento de  magma  y las presiones de gases en el interior del volcán.  Los sismos asociados a actividad eruptiva son pequeños, muy locales, no alcanzan grandes magnitudes.

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Sismos Volcanotectónicos (VT), también clasificados como alta frecuencia, las características de estos es muy similar a los de origen tectónico, poseen frecuencias altas, en las trazas se pueden diferencias las fases de la onda primaria (P) y la secundaria (S), generalmente se presentan en enjambres. El foco puede localizarse desde 1 a 20 km de profundidades y son localizados en o a distancias muy cercas del cráter activo. Son sismos asociados a rompimientos de rocas, aperturas de grietas.  

• Sismos de largo período (LP) o baja frecuencia, originados cerca de la superficie, a profundidades menores a 1 km , sus magnitudes suelen ser muy pequeñas y poseen frecuencias por debajo de los 3.0 Hz, el arribo de la onda primaria es emergente y es difícil distinguir las fases de las ondas P y S, generalmente se encuentra mezcladas con ondas superficiales. Se encuentran asociados a procesos de desgasificación del magma.
 

Sismos asociados a explosiones, en ellos se distingue una entrada de la onda primaria y una amplitud máxima asociada a la onda sonora.

• Sismos tipo híbridos, que son una combinación entre un LP y un volcanotectónico.

• Sismos LP profundos, no son muy comunes y se presentan a profundidades entre 20- 40 km cerca de la base de la corteza terrestre, asociados a eventos de subducción y en el caso de los volcanes una vez registrados se han podido correlacionar con una posterior emanación de CO2.

• Tremores, se distinguen diferentes tipos como: monocromáticos, policromáticos, espasmódicos.
• Señales originadas por flujos piroclásticos o avalanchas frías.

POSIBLES CAUSAS
Existen diversas causas que origina los sismos volcánicos, mencionaremos algunas de ellas a continuación:
    • Movimiento o bombeo del magma a través de fracturas nuevas o preexistentes generadas por la misma inyección.
    • Fracturamiento de la roca bajo la superficie por los rápidos cambios de temperatura y stress.
    • Vibraciones sonoras en los conductos de emisión.
    • Vaporización del agua en un acuífero en donde juega un papel importante la transmicidad del acuífero y el contacto térmico, siendo este el ejemplo de un geyser.
    • Procesos de desgasificaciòn del magma.
    • Colapsamiento del techo de una cámara magmática.
    • Explosiones originadas por la erupción.

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