Locos por la Geología

Archivo de la categoría ‘Geología para todos’

Otra vez he debido cambiar el orden de mis posts programados, porque la dinámica geológica natural así lo impone. Es por eso que hoy voy a ocuparme de la erupción en marcha en la Isla Palma de las Canarias.

¿Cómo es el evento que hoy nos ocupa?

La erupción tuvo su inicio este domingo 19 de Septiembre, en el volcán Cumbre Vieja, y naturalmente continúa en el tiempo, como es propio del vulcanismo. En el momento presente, la colada de lava se dirige hacia la costa oeste de La Palma arrasando alrededor de cien viviendas del área municipal. No se han contabilizado daños personales por dos motivos: por un lado se trata de una zona dedicada a la agricultura y ganadería, con asentamientos muy dispersos; y por el otro, hubo una alerta temprana, ya que las islas están bien monitoreadas. Lamentablemente sí se perdieron vidas no humanas, ya que la evacuación sólo se ocupó de las aproximadamente 5.000 personas de los municipios de El Paso, Los Llanos de Aridane y Tazacorte, pero no del ganado ni otros animales.

¿ Qué características tienen las Islas Canarias?

Todo el archipiélago se encuentra en el Océano Atlántico, al noroeste de África, a poco más de 100 kilómetros de sus costas, pero pertenece a España. Ocupa unos 500 kms. de este a oeste y algo más de 200 de norte a sur. Comprende a ocho islas, cinco islotes, ocho roques y el mar.

Sus coordenadas son 27º 37′ y 29º 25′ de latitud norte y 13º 20′ y 18º 10′ de longitud oeste. En el conjunto, la isla de La Palma es una de las más occidentales.

¿Cuáles fueron las características propias de este episodio de vulcanismo y a qué se debe?

La erupción fue de tipo stromboliano, con abundancia de piroclastos, y está generando nuevos edificios volcánicos, es decir que se están generando nuevos volcanes donde no los había con anterioridad.

Toda la zona es considerada un hot spot o punto caliente de intraplaca, (es decir que no está diretamente en un contacto ente placas tectónicas) y por esa razón es altamente proclive a manifestaciones volcánicas. Su relativa proximidad a un área de contacto transformante hace que cuando las placas se deslicen una respecto a otra, se abran nuevos caminos para el ascenso lávico con la consiguiente liberación de materiales volcánicos.

Las erupciones en Canarias suelen durar meses y si bien no tienen la constancia ni la relativa calma de las hawaianas, tampoco exhiben la violencia de las que proceden de lavas más ácidas. En esta misma área, la última erupción importante ocurrió en 1971 y duró unos veintiocho días, generando ocho nuevos conos.

¿Cuál es el entorno geológico?

Ya he adelantado que se trata de un entorno de intraplaca, más específicamente en la placa africana. Dentro de ella, por tratarse de un hot spot, lo que provoca el vulcanismo es una pluma ascendente de calor, pero eso será explicado con detalle en un post del futuro. Lo que cabe señalar ahora es que esta posición en el rompecabezas de las placas genera de modo reiterado nuevas islas todas de origen volcánico precisamente.

Respecto a la composición química, de las rocas volcánicas de las Canarias son de tipo básico, particularmente basaltos, traquibasaltos y traquitas. Es precisamente esa composiciónla que impide la ocurrencia de explosiones extremadamente violentas.

Si este post les ha gustado como para llevarlo a su blog, o a la red social, por favor, mencionen la fuente porque esta página está registrada con IBSN 04-10-1952-01.

Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela. P.S.: La imagen que ilustra el post es de Wikipedia.

Hoy les estoy presentando el capítulo 2 de aquel viejo cuadernillo para alumnos que escribí en la decada del 70 y corregí en los 80. Lo presento porque al tratarse de una reseña del desarrollo histórico de la ciencia, no ha perdido su vigencia, puede ser todavía de utilidad, y no deja de ser interesante.

Sin embargo, debo hacer algunas aclaraciones:

1. Este capítulo forma parte de un cuadernillo, como ya les dije, que reúne en total 4 capítulos, el primero de los cuales ya tienen en otro post. Por esa razón, tanto el glosario como la bibliografía a los que se hace referencia cada tanto, no aparecen en ninguno de los capítulos sino en un anexo al final de todo el cuadernillo, que subiré una vez que haya presentado los dos que todavía faltan. Tengan paciencia.
2. No me he tomado el trabajo de reescribir todo, ni siquiera de dictarlo a la compu, sino que- ya que encontré los originales- simplemente he escaneado el material y lo he reunido en el pdf que les presento.
3. Por lo señalado arriba, hay algunos errores de tipeo que en las viejas máquinas de escribir en la era pre computadora, no eran sencillos de corregir. Sabrán comprender cuando los encuentren.
4. Por la propia antigüedad de esta reliquia, está escrita en el viejo papel «tamaño oficio» que hace tiempo ha caído en desuso, y por eso es que a veces, algunos renglones quedan afuera de la pantalla de mi escaner. Por eso aparecerán renglones sueltos que he escrito en la compu para suplir los que no entraban en el escaner.

Ahora sí, pueden leer el apunte, que como siempre, he subido en el sistema Scribd, y que deben citar como:

Argüello, Graciela.1985. Geología: su posicón entre las ciencias. Breve reseña de su historia en el mundo y en nuestro medio» Cuadernillo didáctico Nº I de 25 págs. Uso interno en la U.N.C. y en la U.N.R.C.

Historia de la Geología by Graciela L. Argüello on Scribd

Ya la situación de México en el aspecto sísmico ha sido tema muchas veces en el blog, y también las generalidades sobre los terremotos han sido explicitadas. Si bien más adelante seguiré dando infomación cada vez más fina sobre ambos temas, hoy vale la pena rever lo que ya he comentado sobre ambos tópicos.

¿Qué sucedió en las proximidades de Acapulco?

Para ello, les dejo algunos links que les permitirán navegar con comodidad por esas conversaciones en el blog.

Pero hoy debo comenzar por señalar los detalles generales del evento acontecido entre ayer y hoy.

El acontecimiento fue un sismo de Magnitud 7.1, con epicentro 11 km al SW de Acapulco, a las 20:47:46, hora local, del día 7de septiembre de 2021. Las coordenadas del sitio son Latitud 16.78° N y Longitud 99.93° W, con profundidad del hipocentro de aproximadamente 10 km.

No se reportaron demasiados daños materiales, si bien hubo numerosas réplicas, y debe lamentarse al menos la pérdida de una vida humana.

Con respecto a los posts que les recomiendo leer son los que están bajo las etiquetas México, y sismos , a los que pueden llegar siguiendo los links que les incluyo.

La imagen que iustra el post es de Clarín.

Hoy completaremos el tema que nos ha ocupado durante tres semanas consecutivas.

En la primera parte contesté las siguientes preguntas:

¿Qué movimientos de gran extensión areal explica la isostasia?

¿Qué se entiende por isostasia?

¿Cómo se reconoció la ocurrencia de este proceso?

En la semana siguiente retomé respondiendo las siguientes preguntas:

¿Qué teorías surgieron inicialmente para explicar el déficit de densidad que se estableció empíricamente?

¿Cuál de estas teorías sobrevive, y cómo se la puede explicar de manera sencilla?

¿Qué modificación se introdujo más tarde?

Y hoy, en el tercer post se verán los siguientes tópicos:

¿Puede demostrarse la teoría de Airy mediante cálculos reales?

Por cierto que sí, y para eso les he puesto el gráfico que ilustra este post. Sólo tienen que analizarlo. Fíjense que las montañas más altas tienen raíces más profundas que las zonas planas, tal como veníamos diciendo en los otros dos posts anteriores. Pero vayamos por partes.

Primero recordemos que la corteza es menos densa que el manto y tiene una zona límite  dentro del intervalo entre 40 y 70 Km de profundidad. En esa zona, la densidad promedio de los materiales ronda los 2,8 g/cm3, tal como se ve en el dibujo. Por debajo, la densidad aumenta a valores próximos a 3,3. Según les expliqué en la parte 1 de este tema, el lunes pasado, la masa que interviene en la fórmula de la atracción gravitacional es el producto del volumen por la densidad. También en el dibujo se ve cómo, al afectar distintos volúmenes por las respectivas densidades, según cuán profundamente ocurra el cambio entre materiales corticales y mantélicos, todas las diversas columnas (que representan distintos relieves) alcanzan el mismo valor a una profundidad próxima a los 100 km. Eso es lo que se entiende como compensación isostática y es el concepto central de todo el fenómeno.

¿Cómo pueden sintetizarse los conceptos básicos de la isostasia?

Esta pregunta vale como síntesis de todo lo ya explicado, pero la incluyo por la importancia del tema para ir abordando los temas más sustantivos del actual paradigma geológico.

Isostasia es al fin, la condición de equilibro gravitacional que presenta la parte superficial de la Tierra, en función de diferencias de masa de sus diversos relieves. Se manifiesta a través de  movimientos verticales (epirogénicos).

En una comparación algo grosera, podría decirse que la corteza «flota» sobre el manto como un iceberg en el océano, o como un taco de madera en un balde con agua. Esto es posible porque el manto es más denso que la corteza, y esta última se hunde en él, en un porcentaje variable, que aumenta cuanto más alto es el relieve superficial.

En una profundidad aproximada a los 100 km, las masas se compensan, de modo que se alcanza un equilibrio, que dados los permanentes cambios propios de la dinámica geológica, tanto endógena como exógena, se va ajustando permanentemente, a través de movimientos que pasan desapercibidos en el corto plazo pero tienen importantes efectos en tiempos geológicos.

¿Qué consecuencias tiene la isostasia en la estructura general y la dinámica de la Tierra?

En primer lugar, en lo que hace a la estructura interna de la Tierra, explica que el límite entre corteza y manto no sea asimilable a un plano simple, sino que se parece más a una imagen especular del relieve superficial, yendo hacia abajo en las zonas montañosas y hacia arriba en las áreas bajas.

En cuanto a los procesos, ya les he dicho varias veces que el equilibrio isostático es dinámico, de modo que si el relieve superficial disminuye su masa por efectos tales como la erosión, la raíz profunda asciende para compensar el déficit de masa. Esto se llama alivio isostático, y tiende a restablecer el equilibrio.

Esto explica por qué pese a la intensa erosión que sufren las zonas elevadas, no desaparecen como tales, puesto que al ir desgastándose, van también ascendiendo por isostasia. Por supuesto hay algún grado de rebajamiento porque la erosión normalmente procede con mucha más velocidad que el alivio isostático.

A la inversa, cuando alguna masa se suma a un área baja, la isostasia hace descender el conjunto. Esto sucede ya sea por el avance de los hielos sumando grandes pesos, (el retroceso glaciario produce el efecto contrario, obviamente) o por apilamiento de materiales sedimentarios procedentes  de la erosión de las áreas elevada adyacentes.

Un ejemplo muy claro es el progresivo ascenso de la península escandinava, ante la retirada de la última glaciación.

También puede romperse el equilibrio isostático por movimientos tectónicos, como un plegamiento que acumula gran cantidad de materiales en una región específica.

Los ascensos y descensos isostáticos explican otros muchos procesos que iremos viendo en otros posts, pero éstos son los ejemplos clásicos que deben tener bien claros desde ahora mismo.

Si este post les ha gustado como para llevarlo a su blog, o a la red social, por favor, mencionen la fuente porque esta página está registrada con IBSN 04-10-1952-01.
Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

Si este post les ha gustado como para llevarlo a su blog, o a la red social, por favor, mencionen la fuente porque esta página está registrada con IBSN 04-10-1952-01.
Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

El gráfico que ilustra el post es del libro «The evolving earth» de Sawkinns, Chas, Darby y Rapp.

Hoy continuamos con un tema tan sustancial para la comprensión cabal de toda la Tectónica Global o de Placas, que lo he dividido en tres partes que nos ocuparán por tres semanas consecutivas.

En  el primer post de esta serie, contesté ya las preguntas más básicas, a saber:

¿Qué movimientos de gran extensión areal explica la isostasia?

¿Qué se entiende por isostasia?

¿Cómo se reconoció la ocurrencia de este proceso?

En esta segunda parte retomamos, respondiendo a nuevas preguntas:

¿Qué teorías surgieron inicialmente para explicar el déficit de densidad que se estableció empíricamente?

La explicación general fue casi inmediata, hay menos densidad de la calculada, y por eso la fuerza resultante desvía la plomada según un ángulo menor del esperado, pero ¿dónde está la deficiencia de densidad? Eso es lo que distintos autores interpretaron de diferente manera, surgiendo así las dos grandes teorías que en un  primer momento compitieron entre sí: la de Pratt y la de Airy, que están representadas en el esquema que ilustra el post.

J. H. Pratt estimó que si las montañas tenían una influencia gravitacional deficitaria, podía deberse a que tuvieran un núcleo central hueco, o bien a que simplemente su densidad era menor que la de las áreas planas. Asumió así un modelo en el que había variaciones laterales de densidad, proporcionales a la altura de las masas involucradas, tal como se ve en la porción señalada con la letra A en el dibujo. Allí se ve que cuanto más alto es el relieve, menor densidad le atribuía Pratt.

En el lado B se observa la teoría de Airy. Según su hipótesis, hasta la profundidad teórica de equilibrio, aproximadamente situada a unos 100 km de profundidad, las masas montañosas, de material cortical menos denso, «flotan» en el manto, de alguna manera medianamente semejante a como lo harían trozos de madera de distinto espesor sumergidos en agua. Los más gruesos se hunden más y los más finos se hunden menos.

Mutatis mutandi, es decir cambiando lo que hay que cambiar, su conclusión fue que la corteza poco densa debería ser más gruesa, o internarse más profundamente debajo de las montañas que debajo de las regiones bajas adyacentes.

Usemos un ejemplo algo burdo pero que dejará bien en claro el fenómeno. Supongamos que vamos de compras al supermercado, y apilamos 10 productos de distintos precios, simulando las montañas. El volumen equivale al número de productos, mientras que sus precios representarán en el ejemplo, la densidad de esas masas montañosas.

Primero veamos por qué cambia la suma total a pagar (que sería la masa, ya que es el volumen por la densidad). Supongamos 10 productos que apilamos así:

6  de  1$ ——- 6$

3 de  2$——–6$

1 de  3$——–3$

Suma total= 15$,  equivalente en el ejemplo a la masa que ejerce atracción sobre la plomada.

Ahora conservemos el volumen (cantidad de productos= 10) pero cambiemos su densidad (precio) y ¿qué pasa?

7  de  1$ ——- 7$

2 de  2$——–4$

1 de  3$——–3$

Suma total =14$ Seguimos teniendo diez productos, pero su masa ha cambiado porque la densidad es lo diferente. Tenemos más materiales menos densos (o produtos más baratos) que antes, y la masa al ser menor, desviará menos a la plomada. Okey, explicamos por qué una montaña parece menos densa de lo esperado.  En los hechos tiene más volumen de menor densidad (7 productos contra 6 de antes) que en la idea teórica previa. Pero ¿qué pasa si comparamos masas de distinto volumen?

Probemos con menos productos, lo que dará una pila menor. Ya no podemos poner menos de un producto de la mayor densidad (3$) de modo que cambiaremos el resto.

5  de  1$ ——- 5$

2 de  2$——–4$

1 de  3$——–3$

Suma total= 12$. Se cumple el déficit de densidad, pero a través del mecanismo de tener un apilamiento poco denso bastante menor que la otra masa montañosa.

En otras palabras, las montañas más altas «hunden sus raíces poco densas más profundamente en el material más denso subyacente». Si volvemos  al ejemplo de los productos, la montaña más baja, de sólo 8 productos, en un apilamiento de apenas 5, encuentra antes el material más denso que está abajo. El apilamiento de 10 productos (montaña de más volumen), requiere una parva de 7 para alcanzar ese cambio. Ésas son sus raíces más profundas.

¿Se entendió?

¿Cuál de estas teorías sobrevive, y cómo se la puede explicar de manera sencilla?

Obviamente la de Airy, según la cual, los relieves más altos tienen una prolongación en profundidad, de más espesor que los relieves bajos. Es muy semejante a una balanza de platillos, en la que si hay más material, el platillo se hunde más; y se hunde menos si hay menos material en él. Es el principio de la isostasia: los relieves elevados generan una suerte de hundimiento en el material subyacente, mientras que en los más bajos ese efecto se atenúa. Ya veremos la semana próxima las consecuencias geológicas de este proceso.

¿Qué modificación se introdujo más tarde?

Hacia los años 50 del siglo pasado,Vening Meinesz desarrolló su modelo de isostasia regional o flexión litosférica, a partir de estudios realizados en los Himalayas. En ellos demostró que la raíz cortical era aún menor que lo que predecía la teoría de Airy. Según su modelo, la litosfera actúa en su conjunto como una placa elástica que distribuye las cargas topográficas sobre una región muy extensa, más que sobre las columnas individuales representadas por cada montaña. La modificación es válida, pero no afecta los principios básicos que permanecen como tales.

En el tercer post se verán los siguientes tópicos:

¿Puede demostrarse la teoría de Airy mediante cálculos reales?

¿Cómo pueden sintetizarse los conceptos básicos de la isostasia?

¿Qué consecuencias tiene la isostasia en la estructura general y la dinámica de la Tierra?

Si este post les ha gustado como para llevarlo a su blog, o a la red social, por favor, mencionen la fuente porque esta página está registrada con IBSN 04-10-1952-01.
Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es de este sitio.