Locos por la Geología

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En posts anteriores ya he hablado de los productos volcánicos en general, y de los sólidos en particular. Hoy vamos a charlar sobre los productos líquidos, o más propiamente fundidos, es decir las lavas, nombre que toman los magmas una vez que afloran en superficie.

La primera salvedad a realizar es que las lavas tienden a ser relativamente efímeras, ya que su enfriamiento una vez que llegan a la exposición subaérea o submarina, es muy rápido y la solidificación se produce en muy poco tiempo. Como excepción puede mencionarse el caso en que el espesor de la lava es tal, que se enfría una costra superficial, por debajo de la cual, el resto del material se mantiene fundido, por años a veces. Es en esta situación que se generan algunas cavernas, tal como expliqué en su momento.

Por último, si bien la clasificación basada en el criterio de la composición química rige tanto para la lava todavía fundida como para la roca efusiva resultante, la clasificación posterior, basada en la forma que adquieren las diversas coladas (mantos de lava) en el paisaje, se aplica una vez que se han enfriado y sus rasgos se inmovilizan y perpetúan en el lugar. Efectivamente, mientras están fundidas y en movimiento, esas formas resultantes no son permanentes y pueden ser bastante más caprichosas por la propia dinámica del avance, y la relación de éste con la topografía subyacente.

Y ahora sí, veamos el tema.

¿Cómo se clasifican las lavas según su composición?

De manera muy semejante a como se clasifican los magmas- lo cual es más que lógico, ya que las lavas son en última instancia, magmas que alcanzaron la superficie- las lavas se dividen en función de su contenido en sílice (SiO2), y de manera simple, según crece dicho contenido, los tres grandes grupos son:

• lavas basálticas,
• lavas riolíticas, y
• lavas andesíticas.

¿Cómo son las lavas basálticas?

Las lavas basálticas son las que menor contenido de sílice tienen, y las que alcanzan mayores temperaturas durante la fusión, (entre 1.000 y 1.400°C), lo cual las hace más fluidas, y les permite recorrer grandes distancias desde el centro de emisión, antes de solidificarse. Su baja viscosidad les permite fluir a velocidades máximas de hasta 100 km /hora, aunque la velocidad habitual es de menos de 10 km/h.

Por su composición mineral las lavas basálticas tienen colores oscuros y alta densidad, ya que son dominantes los compuestos de hierro y magnesio.

¿Qué tipos de lavas basálticas existen?

Los tipos principales de lavas basálticas son:

• Basaltos de inundación o coladas de bloqes (flood basalts), que a veces se conocen también como coladas basálticas: son flujos de muy baja viscosidad, que se esparcen en todas direcciones cuando ocupan terrenos más o menos planos, y que en sucesivas efusiones pueden apilarse unos sobre otros dando nuevos terrenos de mucho espesor.
• Lavas pahoehoe: se conocen también como lavas cordadas o acordonadas, ya que la palabra hawaiana pahoehoe significa precisamente cuerda o soga. Estas formas se producen cuando las partes superficiales, se enfrían rápidamente, en espesores muy delgados de materiales vítreos, que por su extrema delgadez pueden ser deformados por el arrastre de los flujos que los subyacen, los cuales tuercen y enroscan los materiales superficiales más fríos, hasta generar estructuras retorcidas como se ve en la imagen que ilustra el blog.
• Lavas Aa: Suele decirse que el nombre de estas lavas le fue dado por los hawaianos que suelen andar con los pies desnudos, y tienen un gran sentido del humor. Ellos le habrían llamado así, porque es la exclamación (¡Ah, ah!) que surge al pisarlas, puesto que se ven como si fueran tierra fresca y removida. Eso se debe a que, por ser ligeramente más viscosas que las pahoehoe, ya que han perdido parcialmente los gases, se mueven más lentamente, y eso les permite formar una corteza solidificada más gruesa, que se rompe en bloques, razón por la que a veces se las llama también lavas en bloque. Los bordes de los bloques suelen ser angulosos y hasta cortantes.
• Lavas almohadilladas: aunque hoy estas lavas pueden aparecer en paisajes terrestres, se asume que las lavas semejantes a almohadas de aproximadamente 1 metro de ancho, se han formado bajo el agua. De hecho son indicadoras de que una región dada estuvo cubierta por el agua alguna vez. Esto ha sido observado por buzos que han explorado las adyacencias de volcanes submarinos en erupción, estableciendo que el contacto con el agua fría genera en el exterior de los flujos de lava, una cubierta solidificada dura y bastante plástica, que adquiere los bordes algo redondeados semejantes a los de un almohadón, precisamente por el movimiento de las olas circundantes.

Vale la pena señalar que las estructuras pahoehoe y Aa pueden aparecer en el mismo evento, ya que en las proximidades del volcán, las temperaturas son muy elevadas, y la viscosidad muy alta; pero al alejarse el flujo, se enfría, pierde gases, y se hace más viscoso, con lo que las geoformas pasan gradualmente de acordonadas a Aa.

¿Cómo son las lavas riolíticas?

Las lavas riolíticas son más ricas en sílice, con minerales félsicos dominantes (feldespatos y sílice), lo que las hace más claras y menos densas que las basálticas; pero al tener temperaturas de fusión que van de 600 a 1.000° C – mucho menos que las rocas basálticas- son también muy viscosas. Por esa razón, su velocidad de flujo es hasta diez veces menor que la de las coladas básicas, lo que determina la formación de cuerpos de gran espesor, por el apilamiento a poca distancia del lugar de origen, y de formas lobulares.

¿Cómo son las lavas andesíticas?

Las lavas andesíticas son de composición intermedia respecto a las dos anteriores, lo que les confiere formas mixtas y transicionales entre las ya mencionadas.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es de este sitio y no conozco al autor.

Tal vez ya les haya contado que soy Embajadora de la Palabra de Argentina, designada por el Museo de la Palabra de Madrid, de la Fundación César Egido Serrano. (Sí, sí, y el chiste de que estoy en el museo ya me lo han hecho, así que picarones abstenerse, please…)

Este honor que me han conferido, me compromete a velar por la pureza del idioma, al margen de que me fue otorgado, entre otras cosas, precisamente por ser bastante obsesiva con la gramática y el estilo.

Así, pues, no creo que les extrañe si les cuento que en mi otro blog, ya llevo varios posts señalando los errores comunes que NO deberían cometerse tan habitualmente como sin embargo se cometen.

Y recientemente me he dado cuenta de que hay al menos un par de ellos en los que mis propios colegas incurren con demasiada asiduidad.

Por eso es que ahora los remito a las explicaciones relativas a dos casos particulares de barbaridades que muchas veces aparecen en los textos científicos y técnicos relacionados con la Geología:

¿Se dice alerta volcánica o volcánico, sísmica o sísmico?

¿Se dice esa área y esa agua, o ese agua y ese área?

Pueden leer una explicación completa para cada uno de los casos en mi blog «¿Y si hubiera una vez?», para lo cual sólo deben seguir los links incorporados en cada una de las anteriores preguntas.

Les aclaro, antes de que se tomen la molestia de ir a visitar ese blog, que como se trata de mi blog personal, no científico, van a encontrar en él muchas licencias que me tomo en nombre del humor, y hasta a veces satirizando y exagerando el mal uso del lenguaje, para ilustrar el punto.

Y recuerden que también ese blog está registrado con IBSN, de modo que si replican los posts deben mencionar el origen.

Un abrazo y hasta el próximo lunes. Graciela.

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Este trabajo debe citarse como:

Rouzaut S., Orgeira M.J., Argüello G. L. y Sanabria J.  2010. Magnetismo Ambiental en Suelos y Sedimentos Loéssicos Correspondientes a la «Fm Cordobense» (Pleistoceno Tardío- Holoceno) en el Centro de la Provincia de Córdoba. Resumen expandido. Actas de la XXV Reunión Científica de la Asociación Argentina de Geofísicos y Geodestas, Córdoba, 3 al 5 de noviembre. Pág. 94

Rouzaut Et Al. 2010 AAGG by Graciela L. Argüello on Scribd

Hace no mucho tiempo, les expliqué cuáles eran las partes que constituyen un volcán. Relacionado con ese tema, surge este otro, ya que las cavernas volcánicas comienzan siendo parte constitutiva de un aparato volcánico, pero no siempre ocurren, y a veces se abren al exterior a tanta distancia del centro eruptivo, que podemos intentar comprenderlas como unidades del paisaje relativamente independientes.

Así, pues, veamos qué podemos aprender sobre el tema.

¿Qué es una caverna volcánica?

Se denomina así a las aberturas que conectan zonas subsuperficiales con el exterior, pero que se encuentran generadas por el enfriamiento de lavas y/o flujos piroclásticos, que se desplazan ya en superficie. Algunas son simples cuevas de pequeño tamaño, y otras en cambio tienen una enorme extensión. En la foto, me ven en el ingreso de una caverna que se extiende por al menos un centenar de metros sin interrupción, en la isla de Rapa Nui.

Cualquiera sea su dimensión, las cavernas volcánicas se forman a partir de los mismos conductos por los que los materiales piroclásticos y las lavas son expulsados hacia la superficie del terreno, normalmente en topografías con una pendiente que permite a las lavas alejarse del centro ígneo inicial. En ese desplazamiento, el material se enfría y solidifica, en situaciones ligeramente diferentes, según veremos en seguida.

¿Qué tipos de cavernas volcánicas existen?

Debido a los comportamientos diferentes que resultan de las variaciones en composición química de las lavas, su contenido en gases, la temperatura exterior, etc., surgen al menos tres tipos de cuevas o cavernas volcánicas:

• Túneles de lava o lóbulos de drenado: suceden cuando los flujos de lava a lo largo del desplazamiento se solidifican desde afuera hacia adentro, como es lógico, y por ende, en el núcleo del cuerpo lávico el magma continúa fundido y fluyendo. En algún momento cesa la alimentación de material porque el pulso volcánico termina, y cuando toda la roca fundida escapa del conducto, queda la oquedad que llamamos caverna en general y túnel en este caso particular. Es el caso de la caverna de la foto.
• Cuevas de fragmentación: en este caso se requiere la coexistencia de piroclastos y lavas que también se enfrían desde afuera, generando costras rígidas, y que se fragmentan en el contacto entre la masa de piroclastos y la superficie de los flujos de lava, en respuesta a la fricción y las tensiones generadas en el desplazamiento. En esas porciones de ruptura, suelen generarse también espacios cavernosos, generalmente muy pequeños.
• Túmulos y crestas de presión: ocurren cuando los flujos de lava, al irse enfriando, pierden su capacidad dúctil y generan protuberancias, que al perder sustentación por el vaciado, se desploman dando lugar a cavidades de diferentes formas y tamaños. Precisamente cuando esas estructuras son muy pequeñ±as y orientadas hacia arriba, se las denomina respiraderos, porque por ellos se alivia la presión de los gases confinados en el interior de los flujos lávicos.

¿Cómo evolucionan las cuevas y cavernas volcánicas en el tiempo?

Como todo cuerpo expuesto, todos estos tipos de cavidades están sujetos a la erosión natural, pero también, a lo largo del tiempo han sufrido numerosas ocupaciones humanas, que muchas veces han modificado en alguna medida su forma y tamaño, y han dejado registros de interés arqueológico.

La resistencia a la erosión y meteorización de estas estructuras depende de su composición, y su estado, siendo en general más resistentes si son cuerpos de lava que si son materiales piroclásticos. Su duración no obstante, salvo intervenciones humanas es sólo medible en tiempos geológicos.

¿Qué importancia tienen?

En los albores de la historia antropológica fueron utilizadas como refugios y asentamientos, razón por la cual, como dije más arriba, suelen ser sitios de interés arqueológico, donde muchas veces se encuentran pictografías, restos de utensilios y fragmentos óseos que hablan acerca de la alimentación; pero que también son a veces sitios de disposiciones funerarias.

También para la Geología son de verdad interesantes, porque en su interior muchas veces pueden identificarse diferentes flujos individuales de lava, contactos entre lavas y brechas volcánicas, y numerosas microestructuras que relatan la historia del enfriamiento, entre muchas otras cosas.

Algunas cavernas, como la de Pucón en Chile que también tuve oportunidad de visitar, son sitios ideales para instalar la aparotología para el monitoreo de la actividad volcánica y sísmica asociada. Y ese seguimiento, de hecho se está realizando en el presente.

¿De dónde son las fotos que ilustran el post, y qué podemos agregar al respecto?

Tanto la foto en la cabecera como la del final del post son de la misma caverna en la isla de Rapa Nui (Pascua).

Debido a que la isla entera es de generación volcánica, está surcada por todo tipo de cavernas del mismo origen, pero hay también otras muchas cuevas excavadas por las olas en los acantilados y también excavacioens humanas y erosivas, de modo que no es sencillo establecer cuántas existen en realidad para cada tipificación genética.

Lo que es interesante es lo que quise mostrarles en la última foto, ya que en el interior, y a escasa profundidad existe una vegetación tropical, en parte natural, y en parte implantada por los nativos en el comienzo del siglo pasado, porque allí se refugiaban cuando comenzó la colonización europea, que fue cruenta y avasalladora.

Ocultos en las cavernas lograron sobrevivir pequeños clanes que conservaron, afortunadamente, una identidad cultural apasionante.

Ya antes, esta caverna y otras cuevas, volcánicas o no, habían sido utilizadas como refugios en las guerras entre clanes, por lo cual, se les dieron diversos usos fascinantes, pero eso ya es otra historia…

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.