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Lava

Lava fresca procedente de la erupción del volcán Fagradalsfjall en Islandia, 2023. La lava es magma expulsado del interior de un planeta terrestre (como la Tierra ) o de una lun...

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Lava fresca procedente de la erupción del volcán Fagradalsfjall en Islandia, 2023.

La lava es magma expulsado del interior de un planeta terrestre (como la Tierra ) o de una luna hacia su superficie. Puede erupcionar en un volcán o a través de una fractura en la corteza , en tierra o bajo el agua, generalmente a temperaturas de entre 800 y 1200 °C (1470 y 2190 °F) . Puede erupcionar directamente sobre la superficie terrestre o el fondo marino , o ser expulsada a la atmósfera antes de volver a caer. La roca volcánica sólida resultante del enfriamiento posterior del material fundido también se denomina lava .  

Un flujo de lava es una expulsión de lava durante una erupción efusiva . (Una erupción explosiva , en cambio, produce una mezcla de ceniza volcánica y otros fragmentos llamada tefra , no flujos de lava). La viscosidad de la mayoría de la lava fundida es similar a la del kétchup , aproximadamente entre 10 000 y 100 000 veces mayor que la del agua (estas dos últimas sustancias medidas a 25 °C (77 °F) y 1 atm ). Aun así, la lava puede fluir a grandes distancias antes de que el enfriamiento provoque su solidificación, porque la lava expuesta al aire desarrolla rápidamente una corteza sólida que aísla la lava líquida restante, lo que ayuda a mantenerla lo suficientemente caliente e inviscosa como para que continúe fluyendo. [ 1 ]  

Etimología

La palabra lava proviene del italiano y probablemente deriva de la palabra latina labes , que significa ' caída ' o ' deslizamiento ' . [ 2 ] [ 3 ] Un uso temprano de la palabra en relación con la extrusión de magma desde debajo de la superficie se encuentra en un breve relato de la erupción del Vesubio de 1737 , escrito por Francesco Serao , quien describió "un flujo de lava ardiente" como una analogía del flujo de agua y lodo por los flancos del volcán (un lahar ) después de fuertes lluvias . [ 4 ] [ 5 ]

Propiedades

Composición

Vídeo de lava agitándose y burbujeando en la erupción del volcán Litli-Hrútur, 2023

La lava solidificada en la corteza terrestre está compuesta predominantemente por minerales de silicato : principalmente feldespatos , feldespatoides , olivino , piroxenos , anfíboles , micas y cuarzo . [ 6 ] Raras lavas no silicatadas pueden formarse por fusión local de depósitos minerales no silicatados [ 7 ] o por separación de un magma en fases líquidas inmiscibles de silicato y no silicato . [ 8 ]

Silicato

Las lavas de silicato son mezclas fundidas dominadas por oxígeno y silicio , los elementos más abundantes de la corteza terrestre , con cantidades menores de aluminio , calcio , magnesio , hierro , sodio y potasio , y cantidades menores de muchos otros elementos. [ 6 ] Los petrólogos suelen expresar la composición de una lava de silicato en términos de la fracción de masa molar o en peso de los óxidos de los elementos principales (distintos del oxígeno) presentes en la lava. [ 9 ]

El componente de sílice domina el comportamiento físico de los magmas de silicato. Los iones de silicio en la lava se unen fuertemente a cuatro iones de oxígeno en una disposición tetraédrica. Si un ion de oxígeno se une a dos iones de silicio en el fundido, se describe como oxígeno puente, y la lava con muchos cúmulos o cadenas de iones de silicio conectados por iones de oxígeno puente se describe como parcialmente polimerizada. El aluminio en combinación con óxidos de metales alcalinos (sodio y potasio) también tiende a polimerizar la lava. [ 10 ] Otros cationes , como el hierro ferroso, el calcio y el magnesio, se unen mucho más débilmente al oxígeno y reducen la tendencia a la polimerización. [ 11 ] La polimerización parcial hace que la lava sea viscosa, por lo que la lava con alto contenido de sílice es mucho más viscosa que la lava con bajo contenido de sílice. [ 10 ]

Debido al papel de la sílice en la determinación de la viscosidad y a que se observa que muchas otras propiedades de una lava (como su temperatura) se correlacionan con el contenido de sílice, las lavas de silicato se dividen en cuatro tipos químicos según su contenido de sílice: félsicas , intermedias , máficas y ultramáficas . [ 12 ]

Félsico

Las lavas félsicas o silícicas tienen un contenido de sílice superior al 63 %. Incluyen lavas de riolita y dacita . Debido a su alto contenido de sílice, estas lavas son extremadamente viscosas, con valores que van desde 10⁸ cP ( 10⁵ Pa ·s) para la lava de riolita caliente a 1200 °C (2190 °F) hasta 10¹¹ cP (10⁸ Pa ·s) para la lava de riolita fría a 800 °C (1470 °F) . [ 13 ] En comparación, el agua tiene una viscosidad de aproximadamente 1 cP (0,001 Pa·s). Debido a esta alta viscosidad, las lavas félsicas suelen erupcionar de forma explosiva, produciendo depósitos piroclásticos (fragmentarios). Sin embargo, las lavas de riolita ocasionalmente erupcionan efusivamente, formando espinas de lava , domos de lava o "coulees" (que son flujos de lava cortos y gruesos). [ 14 ] Las lavas suelen fragmentarse al extruirse, produciendo flujos de lava en bloques. Estos a menudo contienen obsidiana . [ 15 ]    

Los magmas félsicos pueden entrar en erupción a temperaturas tan bajas como 800 °C (1470 °F) . [ 16 ] Sin embargo, las lavas riolíticas inusualmente calientes (>950 °C; >1740 °F) pueden fluir a distancias de muchas decenas de kilómetros, como en la llanura del río Snake, en el noroeste de Estados Unidos. [ 17 ]  

Intermedio

Las lavas intermedias o andesíticas contienen entre un 52 % y un 63 % de sílice, y son más bajas en aluminio y generalmente algo más ricas en magnesio y hierro que las lavas félsicas. Las lavas intermedias forman domos de andesita y lavas en bloques y pueden aparecer en volcanes compuestos empinados , como en los Andes . [ 18 ] También suelen ser más calientes que las lavas félsicas, en el rango de 850 a 1100 °C (1560 a 2010 °F) . Debido a su menor contenido de sílice y temperaturas eruptivas más altas, tienden a ser mucho menos viscosas, con una viscosidad típica de 3,5 millones de cP (3500 Pa⋅s) a 1200 °C (2190 °F) . Esto es ligeramente mayor que la viscosidad de la mantequilla de cacahuete suave . [ 19 ] Las lavas intermedias muestran una mayor tendencia a formar fenocristales . [ 20 ] Un mayor contenido de hierro y magnesio tiende a manifestarse como una matriz más oscura , incluyendo fenocristales de anfíbol o piroxeno. [ 21 ]    

Máfico

Las lavas máficas o basálticas se caracterizan por un contenido relativamente alto de óxido de magnesio y óxido de hierro (cuyas fórmulas moleculares proporcionan las consonantes en máfico) y tienen un contenido de sílice limitado a un rango de 52% a 45%. Generalmente entran en erupción a temperaturas de 1100 a 1200 °C (2010 a 2190 °F) y con viscosidades relativamente bajas, alrededor de 10⁴ a 10⁵ cP (10 a 100 Pa⋅s). Esto es similar a la viscosidad del ketchup , [ 22 ] aunque sigue siendo muchos órdenes de magnitud mayor que la del agua. Las lavas máficas tienden a producir volcanes en escudo de bajo perfil o basaltos de inundación , porque la lava menos viscosa puede fluir a grandes distancias desde el cráter. El espesor de un flujo de lava basáltica solidificada, particularmente en una pendiente baja, puede ser mucho mayor que el espesor del flujo de lava fundida en movimiento en un momento dado, porque las lavas basálticas pueden "inflarse" por un suministro continuo de lava y su presión sobre una corteza solidificada. [ 23 ] La mayoría de las lavas basálticas son de tipo ʻaʻā o pāhoehoe, en lugar de lavas en bloques. Bajo el agua , pueden formar lavas almohadilladas , que son bastante similares a las lavas pahoehoe de tipo entrañable en tierra. [ 24 ]  

Ultramáfico

Las lavas ultramáficas , como la komatiita y los magmas con alto contenido de magnesio que forman la boninita , llevan la composición y las temperaturas de las erupciones al extremo. Todas tienen un contenido de sílice inferior al 45%. Las komatiitas contienen más del 18% de óxido de magnesio y se cree que erupcionaron a temperaturas de 1600 °C (2910 °F) . A esta temperatura prácticamente no hay polimerización de los compuestos minerales, lo que crea un líquido altamente móvil. [ 25 ] Se cree que las viscosidades de los magmas de komatiita fueron tan bajas como 100 a 1000 cP (0,1 a 1 Pa⋅s), similar a la del aceite de motor ligero. [ 13 ] La mayoría de las lavas ultramáficas no son más jóvenes que el Proterozoico , con algunos magmas ultramáficos conocidos del Fanerozoico en América Central que se atribuyen a una pluma del manto caliente . No se conocen lavas de komatiita modernas, ya que el manto terrestre se ha enfriado demasiado como para producir magmas con alto contenido de magnesio. [ 26 ]  

Alcalino

Algunas lavas de silicato tienen un contenido elevado de óxidos de metales alcalinos (sodio y potasio), particularmente en regiones de rifting continental , áreas que cubren placas profundamente subducidas o en puntos calientes intraplaca . [ 27 ] Su contenido de sílice puede variar desde ultramáfico ( nefelinitas , basanitas y tefritas ) hasta félsico ( traquitas ). Es más probable que se generen a mayores profundidades en el manto que los magmas subalcalinos. [ 28 ] Las lavas de nefelinita olivínica son ultramáficas y altamente alcalinas, y se cree que provienen de profundidades mucho mayores en el manto de la Tierra que otras lavas. [ 29 ]

No silicato

Algunas lavas de composición inusual han entrado en erupción en la superficie de la Tierra. Entre ellas se incluyen:

  • Se conocen lavas de carbonatita y natrocarbonatita del volcán Ol Doinyo Lengai en Tanzania , que es el único ejemplo de un volcán de carbonatita activo. [ 31 ] Las carbonatitas en el registro geológico son típicamente 75% minerales de carbonato, con cantidades menores de minerales de silicato subsaturados en sílice (como micas y olivino), apatita , magnetita y pirocloro . Esto puede no reflejar la composición original de la lava, que pudo haber incluido carbonato de sodio que fue posteriormente eliminado por actividad hidrotermal, aunque experimentos de laboratorio muestran que es posible un magma rico en calcita. Las lavas de carbonatita muestran proporciones de isótopos estables que indican que se derivan de las lavas silícicas altamente alcalinas con las que siempre están asociadas, probablemente por separación de una fase inmiscible. [ 32 ] Las lavas de natrocarbonatita de Ol Doinyo Lengai están compuestas principalmente de carbonato de sodio, con aproximadamente la mitad de carbonato de calcio y una vez y media más de carbonato de potasio, y pequeñas cantidades de haluros, fluoruros y sulfatos. Las lavas son extremadamente fluidas, con viscosidades solo ligeramente superiores a las del agua, y son muy frías, con temperaturas medidas de 491 a 544 °C (916 a 1011 °F) . [ 33 ]  
  • Se cree que las lavas de óxido de hierro son la fuente del mineral de hierro en Kiruna , Suecia , que se formó durante el Proterozoico . [ 8 ] En el complejo volcánico de El Laco, en la frontera entre Chile y Argentina, se encuentran lavas de óxido de hierro del Plioceno . [ 7 ] Se cree que las lavas de óxido de hierro son el resultado de la separación inmiscible de magma de óxido de hierro de un magma parental de composición calcoalcalina o alcalina. [ 8 ] (Sin embargo, algunos geólogos interpretan las rocas de óxido de hierro de El Laco como flujos de lava de silicatos que han sido alterados hidrotermalmente después de su erupción). [ 34 ]
  • En el volcán Lastarria , Chile, se producen flujos de lava sulfurosa de hasta 250 metros (820 pies) de largo y 10 metros (33 pies) de ancho . Estos se formaron por la fusión de depósitos de azufre a temperaturas tan bajas como 113 °C (235 °F) . [ 7 ]  

El término "lava" también puede usarse para referirse a las "mezclas de hielo" fundidas en las erupciones de los satélites helados de los planetas gigantes del Sistema Solar . [ 35 ]

Reología

Los dedos de un pāhoehoe avanzan por una carretera en Kalapana , en la zona de la grieta oriental del volcán Kīlauea en Hawái, Estados Unidos.

La viscosidad de la lava determina principalmente el comportamiento de los flujos de lava. Mientras que la temperatura de la lava de silicato común varía desde aproximadamente 800 °C (1470 °F) para las lavas félsicas hasta 1200 °C (2190 °F) para las lavas máficas, [ 16 ] su viscosidad varía en siete órdenes de magnitud, desde 10 11 cP (10 8 Pa⋅s) para las lavas félsicas hasta 10 4 cP (10 Pa⋅s) para las lavas máficas. [ 16 ] La viscosidad de la lava está determinada principalmente por la composición, pero también depende de la temperatura [ 13 ] y la velocidad de cizallamiento. [ 36 ]    

La viscosidad de la lava determina el tipo de actividad volcánica que se produce cuando la lava entra en erupción. Cuanto mayor sea la viscosidad, mayor será la tendencia a que las erupciones sean explosivas en lugar de efusivas. Como resultado, la mayoría de los flujos de lava en la Tierra, Marte y Venus están compuestos de lava basáltica. [ 37 ] En la Tierra, el 90% de los flujos de lava son máficos o ultramáficos, con lava intermedia que constituye el 8% de los flujos y lava félsica que constituye solo el 2% de los flujos. [ 38 ] La viscosidad también determina el aspecto (espesor en relación con la extensión lateral) de los flujos, la velocidad con la que se mueven y el carácter de la superficie de los flujos. [ 13 ] [ 39 ]

Cuando las lavas altamente viscosas entran en erupción de forma efusiva en lugar de su forma explosiva más común, casi siempre lo hacen como flujos o domos de gran pendiente. Estos flujos adoptan la forma de lava en bloques en lugar de ʻaʻā o pāhoehoe. Los flujos de obsidiana son comunes. [ 40 ] Las lavas intermedias tienden a formar estratovolcanes empinados, con capas alternas de lava de erupciones efusivas y tefra de erupciones explosivas. [ 41 ] Las lavas máficas forman flujos relativamente delgados que pueden desplazarse grandes distancias, formando volcanes en escudo con pendientes suaves. [ 42 ]

Además de roca fundida, la mayoría de las lavas contienen cristales sólidos de diversos minerales, fragmentos de rocas exóticas conocidas como xenolitos y fragmentos de lava previamente solidificada. El contenido cristalino de la mayoría de las lavas les confiere propiedades tixotrópicas y de adelgazamiento por cizallamiento . [ 43 ] En otras palabras, la mayoría de las lavas no se comportan como fluidos newtonianos, en los que la velocidad de flujo es proporcional al esfuerzo cortante . En cambio, una lava típica es un fluido de Bingham , que muestra una considerable resistencia al flujo hasta que se supera un umbral de esfuerzo, denominado límite elástico. [ 44 ] Esto da como resultado un flujo de tapón de lava parcialmente cristalina. Un ejemplo conocido de flujo de tapón es la pasta de dientes que se exprime de un tubo. La pasta de dientes sale como un tapón semisólido, porque el esfuerzo cortante se concentra en una capa delgada de la pasta de dientes junto al tubo y solo allí la pasta de dientes se comporta como un fluido. El comportamiento tixotrópico también impide que los cristales se sedimenten fuera de la lava. [ 45 ] Una vez que el contenido de cristales alcanza aproximadamente el 60%, la lava deja de comportarse como un fluido y comienza a comportarse como un sólido. Esta mezcla de cristales con roca fundida se describe a veces como una masa cristalina . [ 46 ]

La velocidad de los flujos de lava varía principalmente según la viscosidad y la pendiente. En general, la lava fluye lentamente, con velocidades típicas para los flujos basálticos hawaianos de 0,40 km/h (0,25 mph) y velocidades máximas de 10 a 48 km/h (6 a 30 mph) en pendientes pronunciadas. [ 38 ] Se registró una velocidad excepcional de 32 a 97 km/h (20 a 60 mph) tras el colapso de un lago de lava en el Monte Nyiragongo . [ 38 ] La relación de escala para las lavas es que la velocidad promedio de un flujo se escala como el cuadrado de su espesor dividido por su viscosidad. [ 47 ] Esto implica que un flujo de riolita tendría que ser aproximadamente mil veces más grueso que un flujo de basalto para fluir a una velocidad similar.      

Temperatura

Juntas columnares en la Calzada del Gigante en Irlanda del Norte

La temperatura de la mayoría de los tipos de lava fundida oscila entre aproximadamente 800 °C (1470 °F) y 1200 °C (2190 °F) [ 16 ] , dependiendo de su composición química. Este rango de temperatura es similar a las temperaturas máximas alcanzables con una fragua de carbón de aire forzado. [ 48 ] La lava es más fluida al entrar en erupción y se vuelve mucho más viscosa a medida que su temperatura desciende. [ 13 ]    

Los flujos de lava desarrollan rápidamente una corteza aislante de roca sólida como resultado de la pérdida de calor por radiación. Posteriormente, la lava se enfría mediante una conducción de calor muy lenta a través de la corteza rocosa. Por ejemplo, geólogos del Servicio Geológico de los Estados Unidos perforaron regularmente el lago de lava Kilauea Iki, formado en una erupción en 1959. Después de tres años, la corteza superficial sólida, cuya base estaba a una temperatura de 1065 °C (1949 °F) , todavía tenía solo 14 m (46 pies) de espesor, a pesar de que el lago tenía unos 100 m (330 pies) de profundidad. Diecinueve años después de la erupción, aún se encontraba líquido residual a profundidades de alrededor de 80 m (260 pies). [ 16 ]        

Un flujo de lava que se enfría se contrae, lo que provoca su fractura. Los flujos de basalto presentan un patrón característico de fracturas. Las partes superiores del flujo muestran fracturas irregulares que se extienden hacia abajo, mientras que la parte inferior presenta un patrón de fracturas muy regular que divide el flujo en columnas de cinco o seis lados. La parte superior irregular del flujo solidificado se denomina entablamento , mientras que la parte inferior, que muestra juntas columnares, se denomina columnata . (Estos términos provienen de la arquitectura de los templos griegos). Asimismo, los patrones verticales regulares en los laterales de las columnas, producidos por el enfriamiento con fracturas periódicas, se describen como marcas de cincel . A pesar de su nombre, se trata de características naturales producidas por el enfriamiento, la contracción térmica y la fracturación. [ 49 ]

A medida que la lava se enfría, cristalizando desde sus bordes hacia el interior, expulsa gases para formar vesículas en los límites inferior y superior. Estas se describen como vesículas de tallo de pipa o amígdalas de tallo de pipa . Los líquidos expulsados ​​de la masa cristalina en enfriamiento ascienden hacia el centro aún fluido del flujo en enfriamiento y producen cilindros vesiculares verticales . Donde estos se fusionan hacia la parte superior del flujo, forman láminas de basalto vesicular y, a veces, están cubiertas por cavidades de gas que ocasionalmente se llenan de minerales secundarios. Las hermosas geodas de amatista que se encuentran en los basaltos de inundación de Sudamérica se formaron de esta manera. [ 50 ]

Los basaltos de inundación suelen cristalizar poco antes de dejar de fluir y, como resultado, las texturas de flujo son poco comunes en flujos menos silícicos. [ 51 ] Por otro lado, la formación de bandas de flujo es común en flujos félsicos. [ 52 ]

Morfología

La lava que llega al mar expande la isla grande de Hawái , Parque Nacional de los Volcanes de Hawái.

La morfología de la lava describe la forma o textura de su superficie. Los flujos de lava basáltica, más fluidos, tienden a formar láminas planas, mientras que los flujos de lava riolítica, más viscosos, forman masas rocosas irregulares y con forma de bloques. La lava que erupciona bajo el agua tiene características propias.

La lava llega al Pacífico en la Isla Grande de Hawái .

ʻ A ʻ ā

Frente de flujo ʻa ʻā resplandeciente avanzando sobre pāhoehoe en la llanura costera de Kīlauea en Hawaii , Estados Unidos

ʻ A ʻ ā (también escrito aa , a ʻ a , ʻ a ʻ a y a-aa , y pronunciado [ ʔəˈʔaː ] o / ˈ ɑː ( ʔ ) ɑː / ) es uno de los tres tipos básicos de lava de flujo. ʻ A ʻ ā es lava basáltica caracterizada por una superficie rugosa o pedregosa compuesta de bloques de lava rotos llamados clinker. La palabra es hawaiana y significa "lava pedregosa y rugosa", pero también "quemar" o "arder"; [ 53 ] fue introducida como término técnico en geología por Clarence Dutton . [ 54 ] [ 55 ]

La superficie suelta, rota y espinosa de un flujo de lava ʻaʻā dificulta y ralentiza el senderismo . Esta superficie escarpada cubre un núcleo denso y masivo, que es la parte más activa del flujo. A medida que la lava pastosa del núcleo desciende por la pendiente, los fragmentos de lava son arrastrados por la superficie. Sin embargo, en el borde frontal de un flujo de lava ʻaʻā , estos fragmentos enfriados caen por la empinada ladera y quedan sepultados por el flujo que avanza. Esto produce una capa de fragmentos de lava tanto en la parte inferior como en la superior del flujo . [ 56 ]

En los flujos de ʻaʻā son comunes las bolas de lava de acreción de hasta 3 metros (10 pies). [ 57 ] La ʻaʻā suele tener una viscosidad mayor que la pāhoehoe. La pāhoehoe puede transformarse en ʻaʻā si se vuelve turbulenta al encontrar obstáculos o pendientes pronunciadas. [ 56 ]

La textura afilada y angular hace que ʻ a ʻ ā sea un fuerte reflector de radar , y puede verse fácilmente desde un satélite en órbita (brillante en las imágenes de Magellan ). [ 58 ]

Las lavas ʻ A ʻ ā suelen entrar en erupción a temperaturas de 1050 a 1150 °C (1920 a 2100 °F) o superiores. [ 59 ] [ 60 ]  

Pāhoehoe

Lava pahoehoe del volcán Kīlauea, Hawái, Estados Unidos

El pāhoehoe (también escrito pahoehoe , del hawaiano [ paːˈhoweˈhowe ] [ 61 ] que significa "lava lisa e ininterrumpida") es una lava basáltica que tiene una superficie lisa, ondulada o con aspecto de cuerda. Estas características superficiales se deben al movimiento de lava muy fluida bajo una corteza superficial en proceso de solidificación. La palabra hawaiana fue introducida como término técnico en geología por Clarence Dutton . [ 54 ] [ 55 ]

Un flujo de pāhoehoe generalmente avanza como una serie de pequeños lóbulos y puntas que se desprenden continuamente de una corteza enfriada. También forma tubos de lava donde la mínima pérdida de calor mantiene una baja viscosidad. La textura superficial de los flujos de pāhoehoe varía ampliamente, mostrando todo tipo de formas extrañas a menudo denominadas esculturas de lava. Con el aumento de la distancia desde la fuente, los flujos de pāhoehoe pueden cambiar a flujos ʻaʻā en respuesta a la pérdida de calor y el consiguiente aumento de la viscosidad. [ 24 ] Los experimentos sugieren que la transición tiene lugar a una temperatura entre 1200 y 1170 °C (2190 y 2140 °F) , con cierta dependencia de la velocidad de cizallamiento. [ 62 ] [ 36 ] Las lavas pahoehoe generalmente tienen una temperatura de 1100 a 1200 °C (2010 a 2190 °F) . [ 16 ]    

En la Tierra, la mayoría de los flujos de lava tienen menos de 10 km (6,2 millas) de longitud, pero algunos flujos de pāhoehoe superan los 50 km (31 millas) . [ 63 ] Algunos flujos de basalto de inundación en el registro geológico se extienden por cientos de kilómetros. [ 64 ]    

La textura redondeada hace que el pāhoehoe sea un mal reflector de radar y es difícil de ver desde un satélite en órbita (oscuro en la imagen de Magellan). [ 58 ]

Bloques

Bloques de lava en Fantastic Lava Beds cerca de Cinder Cone en el Parque Nacional Volcánico Lassen.

Los flujos de lava en bloques son típicos de las lavas andesíticas de los estratovolcanes. Se comportan de manera similar a los flujos ʻaʻā, pero su naturaleza más viscosa hace que la superficie se cubra de fragmentos angulares de lados lisos (bloques) de lava solidificada en lugar de escoria. Al igual que con los flujos ʻaʻā , el interior fundido del flujo, que se mantiene aislado por la superficie solidificada en bloques, avanza sobre los escombros que caen del frente del flujo. También se mueven mucho más lentamente ladera abajo y son más gruesos en profundidad que los flujos ʻaʻā . [ 15 ]

almohadas

Lava almohadillada en el fondo del océano cerca de Hawái

La lava almohadillada es la estructura de lava que se forma típicamente cuando la lava emerge de una chimenea volcánica submarina o un volcán subglacial , o cuando un flujo de lava entra en el océano. La lava viscosa adquiere una corteza sólida al entrar en contacto con el agua, y esta corteza se agrieta y expulsa grandes masas adicionales o "almohadillas" a medida que emerge más lava del flujo en avance. Dado que el agua cubre la mayor parte de la superficie terrestre y la mayoría de los volcanes se encuentran cerca o debajo de cuerpos de agua, la lava almohadillada es muy común. [ 65 ]

formas del relieve

Debido a que se forma a partir de roca fundida viscosa, los flujos de lava y las erupciones crean formaciones, relieves y características topográficas distintivas, desde lo macroscópico hasta lo microscópico.

volcanes

El Volcán Arenal , Costa Rica, es un estratovolcán .

Los volcanes son las principales formas del relieve creadas por erupciones repetidas de lava y ceniza a lo largo del tiempo. Su forma varía desde volcanes en escudo con laderas amplias y poco profundas, formados por erupciones predominantemente efusivas de flujos de lava basáltica relativamente fluida, hasta estratovolcanes de laderas empinadas (también conocidos como volcanes compuestos) formados por capas alternas de ceniza y flujos de lava más viscosos, típicos de lavas intermedias y félsicas. [ 66 ]

Una caldera , que es un gran cráter de subsidencia, puede formarse en un estratovolcán si la cámara magmática se vacía parcial o totalmente por grandes erupciones explosivas; el cono de la cumbre deja de sostenerse y, por lo tanto, colapsa sobre sí mismo posteriormente. [ 67 ] Estas características pueden incluir lagos de cráter volcánico y domos de lava después del evento. [ 68 ] Sin embargo, las calderas también pueden formarse por medios no explosivos, como la subsidencia gradual del magma. Esto es típico de muchos volcanes en escudo. [ 69 ]

Conos de ceniza y salpicaduras

Los conos de ceniza y los conos de salpicaduras son formaciones a pequeña escala que se originan por la acumulación de lava alrededor de una pequeña chimenea volcánica. Los conos de ceniza se forman a partir de tefra o ceniza y toba expulsada por una chimenea explosiva. Los conos de salpicaduras se forman por la acumulación de escoria volcánica fundida y cenizas expulsadas en estado líquido. [ 70 ]

Kīpukas

Otro término inglés hawaiano derivado del idioma hawaiano , kīpuka, designa un área elevada como una colina, una cresta o un antiguo domo de lava dentro o ladera abajo de un área de vulcanismo activo. Los nuevos flujos de lava cubrirán el terreno circundante, aislando el kīpuka de modo que aparezca como una isla (generalmente) boscosa en un flujo de lava estéril. [ 71 ]

Domos de lava y barrancos

Un domo de lava boscoso en medio del Valle Grande, la pradera más grande de la Reserva Nacional Valles Caldera , Nuevo México, Estados Unidos.

Los domos de lava se forman por la extrusión de magma félsico viscoso. Pueden formar prominentes protuberancias redondeadas, como en la Caldera de Valles . A medida que un volcán extruye lava silícica, puede formar un domo de inflación o un domo endógeno , construyendo gradualmente una gran estructura similar a una almohada que se agrieta, se fisura y puede liberar trozos de roca y escombros enfriados. Los márgenes superior y laterales de un domo de lava en inflación tienden a estar cubiertos de fragmentos de roca, brecha y ceniza. [ 72 ]

Ejemplos de erupciones de domos de lava incluyen el domo de Novarupta y los sucesivos domos de lava del Monte Santa Helena . [ 73 ]

Cuando se forma una cúpula en una superficie inclinada, puede fluir en corrientes cortas y densas llamadas coladas (corrientes de cúpula). Estas corrientes a menudo recorren solo unos pocos kilómetros desde el cráter. [ 40 ]

tubos de lava

Los tubos de lava se forman cuando un flujo de lava relativamente fluida se enfría en la superficie lo suficiente como para formar una corteza. Debajo de esta corteza, que al estar compuesta de roca es un excelente aislante, la lava puede seguir fluyendo en estado líquido. Cuando este flujo se produce durante un período prolongado, el conducto de lava puede formar una abertura en forma de túnel o tubo de lava , que puede conducir roca fundida a muchos kilómetros del cráter sin enfriarse de forma apreciable. A menudo, estos tubos de lava se vacían una vez que cesa el suministro de lava fresca, dejando un tramo considerable de túnel abierto dentro del flujo de lava. [ 74 ]

Se conocen tubos de lava de las erupciones modernas del Kīlauea, [ 75 ] y se conocen tubos de lava significativos, extensos y abiertos de edad terciaria en el norte de Queensland , Australia , algunos de los cuales se extienden por 15 kilómetros (9 millas) . [ 76 ]

lagos de lava

Shiprock , Nuevo México, Estados Unidos: un cuello volcánico en la distancia, con un dique radial en su lado sur.

En raras ocasiones, un cono volcánico puede llenarse de lava pero no entrar en erupción. La lava que se acumula dentro de la caldera se conoce como lago de lava. [ 77 ] Los lagos de lava no suelen persistir mucho tiempo, ya sea drenando de nuevo a la cámara magmática una vez que se alivia la presión (generalmente por la liberación de gases a través de la caldera), o drenando mediante la erupción de flujos de lava o explosiones piroclásticas.

En el mundo existen pocos lugares con lagos de lava permanentes. Estos son:

delta de lava

Los deltas de lava se forman dondequiera que los flujos subaéreos de lava entran en masas de agua estancada. La lava se enfría y se fragmenta al entrar en contacto con el agua, y los fragmentos resultantes rellenan la topografía del lecho marino, permitiendo que el flujo subaéreo se desplace mar adentro. Los deltas de lava suelen estar asociados con el vulcanismo basáltico efusivo a gran escala. [ 81 ]

fuentes de lava

Fuente de lava en Kīlauea

Una fuente de lava es un fenómeno volcánico en el que la lava es expulsada con fuerza, pero sin explosión, desde un cráter , chimenea o fisura . La fuente de lava más alta registrada tuvo lugar durante la erupción del Monte Etna en Italia el 23 de noviembre de 2013, alcanzando una altura estable de alrededor de 2500 m (8200 pies) durante 18 minutos, con un pico breve de 3400 m (11 000 pies) . [ 82 ] Las fuentes de lava pueden presentarse como una serie de pulsos cortos o como un chorro continuo de lava. Suelen asociarse con las erupciones hawaianas . [ 83 ]    

Peligros

Los flujos de lava son enormemente destructivos para las propiedades a su paso. Sin embargo, las víctimas son raras, ya que los flujos suelen ser lo suficientemente lentos como para que las personas y los animales puedan escapar, aunque esto depende de la viscosidad de la lava. No obstante, se han producido heridos y muertes, ya sea porque se les cortó la ruta de escape, porque se acercaron demasiado al flujo [ 84 ] o, más raramente, si el frente del flujo de lava se desplaza demasiado rápido. Esto ocurrió notablemente durante la erupción del Nyiragongo en Zaire (actualmente República Democrática del Congo ). La noche del 10 de enero de 1977, se abrió una brecha en la pared del cráter y un lago de lava fluida se drenó en menos de una hora. El flujo resultante descendió por las empinadas laderas a una velocidad de hasta 100 km/h (62 mph) y arrasó varias aldeas mientras los residentes dormían. Como resultado de este desastre, la montaña fue designada Volcán de la Década en 1991. [ 85 ]  

Las muertes atribuidas a volcanes suelen tener una causa distinta. Por ejemplo, eyecciones volcánicas, flujos piroclásticos de un domo de lava colapsado, lahares , gases venenosos que se desplazan delante de la lava o explosiones causadas cuando el flujo entra en contacto con el agua. [ 84 ] Una zona particularmente peligrosa se denomina banco de lava . Este terreno muy joven suele desprenderse y caer al mar.

Las zonas afectadas por flujos de lava recientes siguen representando un peligro mucho después de que la lava se haya enfriado. Donde los flujos jóvenes han creado nuevos terrenos, estos son más inestables y pueden desprenderse y caer al mar. Los flujos suelen agrietarse profundamente, formando peligrosas simas, y una caída sobre lava es similar a caer sobre cristales rotos. Se recomienda usar botas de montaña resistentes, pantalones largos y guantes al cruzar flujos de lava.

Desviar un flujo de lava es extremadamente difícil, pero puede lograrse en algunas circunstancias, como se consiguió parcialmente en Vestmannaeyjar , Islandia. [ 86 ] El diseño óptimo de barreras simples y de bajo costo que desvíen flujos de lava es un área de investigación en curso. [ 87 ] [ 88 ]

Pueblos destruidos por flujos de lava.

La lava puede destruir fácilmente pueblos enteros. Esta imagen muestra una de las más de 100 casas destruidas por el flujo de lava en Kalapana, Hawái , Estados Unidos, en 1990.

Pueblos dañados por flujos de lava.

Ciudades destruidas por la tefra

La tefra es material fragmentario, incluidos fragmentos de lava solidificada, que ha sido expulsado de un volcán durante una erupción volcánica; puede presentarse en forma de ceniza volcánica , lapilli , bombas volcánicas o bloques volcánicos .

Véase también

  • Lava azul : fenómeno óptico resultante de la combustión del azufre. 
  • Planeta de lava : planeta terrestre cuya superficie está cubierta de lava fundida. 
  • Laze (geología) – Neblina ácida que se forma cuando la lava fundida entra en el océano frío. 
  • Vog – Contaminación atmosférica resultante de la reacción de gases volcánicos con la atmósfera. 

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