Vulcanisme: Processos, Riscos i Gestió

Plutonisme i Vulcanisme

Processos Magmàtics

El vulcanisme i el plutonisme són processos magmàtics que poden tenir lloc simultàniament:

• Vulcanisme: Ascensió del magma fins a la superfície. Refredament ràpid i superficial. Procés i productes accessibles a l'home. Cristal·lització en superfície.
• Plutonisme: Cristal·lització del magma en profunditat. Refredament lent i subterrani. Procés no accessible a l'home, però els productes són accessibles gràcies a l'erosió.

Quan una fracció crítica de material fos (magma) no pot seguir ascendint, s'emplaça i es solidifica per constituir una roca intrusiva.

Morfologia de les Intrusions

El mecanisme d'emplaçament condiciona la forma resultant de la intrusió. Existeixen diversos tipus d'intrusions:

Intrusions de Morfologia Irregular

• Batòlits: Grans dimensions (>100 km²). Predominen els granitoides.
• Stocks: Dimensions menors que els batòlits (

Intrusions Tabulars Concordants

• Sills
• Lacòlits
• Lopòlits
• Facòlits

Intrusions Tabulars Discordants

• Dics, filons, venes
• Eixams de dics
• Complexos filonians

Estructura dels Volcans

• Cambra magmàtica
• Cambra magmàtica extinta
• Xemeneia o conducte
• Con
• Flux piroclàstic
• Boca, cràter o caldera
• Sill, lacòlit, fissura...

Materials Expulsats en una Erupció

• Material fluid: Colades de lava
• Material gasós: Gasos
• Material sòlid: Materials piroclàstics

Colades de Lava

Emissions fluïdes de lava que circula pendent avall per gravetat. Velocitat: 30 km/h - 1 m/dia (les més viscoses). Poden arribar fins a 150 km del volcà.

Morfologia Superficial

• Laves llises (pahoehoe)
• Laves rugoses (aa)
• Laves cordades: presenten arrugues o plecs

Estructura Interna (segons hàbits de retracció)

• Disjunció lenticular o en lloses (refredament en moviment)
• Disjunció columnar (refredament en repòs)
• Pillow laves o coixins de lava (colades submarines)

Tipus Particulars

• Doms de lava i pitons: la lava prové d'un magma àcid molt viscós.
• Lahars

Gasos

Representen entre l'1% i el 6% del pes total de l'erupció.

• Erupcions basàltiques: 70% H₂O, 15% CO₂, 5% SO₂ (contaminant)
• Productes de la sublimació: clorurs, sulfats, òxids, àcid bòric, sofre, etc.

Exhalacions Gasoses

• Aigües termals: Aflorament d'aigua calenta i vapor d'aigua a la superfície.
• Guèiser: Surgència d'aigua i vapor d'aigua (mot islandès que significa "brollador").
• Solfatares: Fumaroles amb emissió de gasos a alta temperatura (alt contingut en H₂S).
• Mofetes: Fumaroles amb emissió de gasos a temperatura ambient (essencialment CO₂). Produeix dipòsits de travertí calcari.

Materials Piroclàstics

També anomenats materials fragmentaris. Són partícules expulsades pel volcà que li dónen la morfologia cònica.

• Fragments de roca
• Gotes de lava que es refreden a l'aire
• Cendres, etc.

Núvol Ardent

Corrent de gas i cendres incandescents que baixa pels vessants a fins a 200 km/h. Exemple: Mont Pelée (Martinica).

Tipus de Materials Piroclàstics Segons Granulometria (Diàmetre)

• Cendra:
• Lapil·li: 2-64 mm
• Blocs: > 64 mm

Altres Terminologies

• Bombes: Blocs de forma arrodonida o fusiforme.
• Escòria: Piroclastos de mida lapil·li-bloc, forma irregular, molt vesiculats.
• Pumicita (pedra tosca): Piroclastos extremadament vesiculats, molt porosos (densitat

Dinàmica de les Erupcions Volcàniques

El tipus d'erupció depèn del tipus de lava o magma (en particular del seu contingut en aigua i en SiO₂).

Activitat Efusiva

Els magmes basàltics són més fluids, permeten que els gasos migrin cap a dalt i escapin amb facilitat (Hawaii, Islàndia).

Activitat Explosiva

Els magmes àcids són més viscosos, taponen els conductes. Els gasos i fragments de magma semi-consolidat són expulsats de forma violenta (Mount Pelée, St. Helens, Pinatubo, Krakatoa).

Tipus d'Erupcions

• Hawaiana: Baix H₂O i SiO₂.
• Estromboliana: Alt H₂O, baix SiO₂.
• Vulcaniana: Baix H₂O, alt SiO₂.
• Pliniana (explosiva): Alt H₂O i SiO₂.
• Freatomagmàtiques: Molt explosives per la interacció del magma amb aigua.

Morfologia dels Edificis Volcànics

La morfologia dels edificis volcànics està condicionada pel tipus d'erupció.

• Cons de piroclastos: Activitat estromboliana, formats principalment per escòries.
• Volcans en escut: Erupcions basàltiques d'activitat efusiva dominant. Edifici constituït per superposició de nombroses colades.
• Estratovolcans: O volcans compostos. Erupcions on s'alterna l'activitat explosiva i l'efusiva.

Ambients Geodinàmics del Vulcanisme

Zones de Límits de Plaques

• Zones de subducció
• Dorsals oceàniques

Zones d'Intraplaca

• Punts calents
• Zones de rift

Vulcanisme Actual

Itàlia, Canàries, Estats Units, Guinea, Etiòpia, Costa Rica, Oceà Índic (Cinturó Circumpacífic).

Perillositat i Risc Volcànic

Factors de Risc

• Perillositat: Condicionada pel tipus d'erupció.
• Vulnerabilitat: Condicionada per la densitat de població i el nivell de desenvolupament socioeconòmic.

Efectes de la Perillositat Volcànica

• Primaris: Efectes directes de l'erupció.
• Secundaris: Efectes derivats de l'erupció i de la confluència amb altres fenòmens.

Efectes Primaris

1. Colades de lava: Baixa perillositat per a les persones, però poden causar danys materials. Les colades estan controlades per la topografia, per la qual cosa és fàcil predir la direcció del flux.
2. Erupcions violentes i activitat piroclàstica: Elevada perillositat. Explosions. Núvols ardents (emissió de piroclastos i de gasos).
3. Núvols de cendres: Eyjafjallajökull (Islàndia) 2010: 1a erupció (VEI=1): 20 de març de 2010. 2a erupció (VEI=4): 14 d'abril de 2010, sota el gel glacial, al cràter superior situat al centre del glaciar.
4. Emissions de gasos tòxics o asfixiants: CO₂, N₂, H₂S, CO, HCl, HF. El SO₂ barrejat amb H₂O forma H₂SO₄ (àcid sulfúric). Vesubi, 79 dC (Pompeia i Herculà). Llac Nyos (Camerun) 1986, núvol de CO₂, 1700 morts.

Efectes Secundaris

1. Esllavissades i colades de llot (lahars): La fusió de la neu i el gel liqüifica el fang (lahars). També el vessament de llacs per trencament dels cràters. Acompanyat de moviments de massa i esllavissades. Fluxos de fins a 30 km/h. Direcció de fàcil prevenció, ja que segueixen la topografia. Exemple: Nevado del Ruiz (Colòmbia), 1985. Erupció "petita" provoca un lahar que baixa pendent avall per la vall fins a la ciutat d'Armero, a 50 km del volcà, que quedà devastada. 23.000 morts.
2. Inundacions: Vessament de llacs situats en cràters que es trenquen, fusió del gel.
3. Terratrèmols i tsunamis: Tsunamis (ones gegants, viatgen milers de km). Krakatoa (Indonèsia) 1883, 36.000 morts.
4. Efectes atmosfèrics i climàtics: Polució atmosfèrica, els gasos reflexen la llum solar, refredament de la superfície, pluges àcides, etc. Tambora (Indonèsia), 1860. 1861 va ser "l'any sense estiu", va nevar al juliol al NE d'USA. El Chichón (Mèxic), 1981 i Pinatubo (Filipines), 1991 van emetre grans quantitats de SO₂ a l'atmosfera. 1982, fenomen El Niño de gran intensitat relacionat amb l'erupció de El Chichón l'any anterior.
5. Fam i epidèmies.

Gestió del Risc Volcànic

Predicció de les Erupcions

Es tracta d'un fenomen associat a processos interns, difícil de predir, en particular les erupcions explosives.

Mètodes de Predicció

1. Reconeixement i cartografia de perillositat volcànica del passat: Conèixer l'evolució de cada volcà en temps històric (freqüència i intensitat de les erupcions).
2. Observatoris per fer el seguiment: S'utilitzen aparells per detectar anomalies i fenòmens precursors: petits tremolors (sismògrafs) i soroll, canvis en la topografia, canvis de temperatura del terreny i de l'aigua dels llacs dels cràters.
3. Tècniques geofísiques: Monitorització del moviment del magma: variacions en la resistivitat elèctrica (el magma té menys resistivitat), estudis sísmics, mesures del camp magnètic (s'altera quan hi ha magma).

Mesures de Prevenció No Estructurals

1. Elaboració de mapes de perillositat i de risc.
2. Plans d'emergència (evacuació d'acord amb els mapes de risc).
3. Plans d'educació.
4. Contractar assegurances que cobreixin la pèrdua de propietats.

Mesures de Prevenció Estructurals

• Si l'erupció és efusiva: Explosius per desviar la colada (Hawaii, Etna), dics i barreres (Etna, Islàndia), refredament hidràulic (Islàndia 1973).
• Si l'erupció és explosiva: Habitatges semiesfèrics o teulades molt inclinades, refugis incombustibles, túnels de descàrrega dels llacs dels cràters, dics i barreres (Japó).

Iniciatives Internacionals

• ONU: Programa per a la mitigació dels desastres naturals, declarat després del desastre del Nevado del Ruiz, 1985.

Iniciatives Estatals Destacades

• USA: U.S. Geological Survey Volcano Hazards Program.
• Japó: National Land Agency.

Risc Volcànic a l'Estat Espanyol

Limitat pràcticament a l'arxipèlag canari, on el vulcanisme es considera actiu. El risc volcànic és baix, per la baixa perillositat, probabilitat i reduït factor d'exposició social.

1. Lanzarote (última activitat el 1824)
2. Tenerife (Teide, erupció més recent al 1909)
3. La Palma, amb un episodi volcànic el 1971 (Teneguia)
4. Hierro (activitat actual des d'octubre 2011)

A la península hi ha diverses zones de vulcanisme recent, sense risc a efectes pràctics:

1. La Garrotxa - La Selva
2. Ciudad Real (Camps de Calatrava)
3. Almería (Cap de Gata)
4. Múrcia (Mar Menor)
5. Illes Columbretes

Exemples de Geoconservació

12 Espais Patrimoni Mundial (World Heritage Sites) amb Valors Relacionats amb el Vulcanisme i el Termalisme:

1. Giants Causeway and Causeway Coast
2. Hawaii Volcanoes
3. Heard and McDonald Islands
4. Hierapolis-Pamukkale
5. Isole Eolie
6. Lord Howe Island Group
7. Macquarie Island
8. Pitons Management Area
9. Teide National Park
10. Ujung Kulon National Park
11. Volcanoes of Kamchatka
12. Yellowstone

Altres Exemples

• Lanzarote
• La Garrotxa