Roca piroclástica

Las rocas piroclásticas son rocas clásticas compuestas por fragmentos de roca producidos y expulsados ​​por erupciones volcánicas explosivas . Los fragmentos de roca individuales se conocen como piroclastos . Las rocas piroclásticas son un tipo de depósito volcanoclástico , que son depósitos formados predominantemente por partículas volcánicas . Los depósitos piroclásticos freáticos son una variedad de roca piroclástica formada por explosiones de vapor volcánico y están compuestos enteramente por clastos accidentales. Los depósitos piroclásticos freatomagmáticos se forman por la interacción explosiva del magma con el agua subterránea . Se ha producido material piroclástico durante algunas de las erupciones volcánicas más poderosas de la historia, incluyendo la erupción del Monte Vesubio en el año 79 d. C., la erupción del Monte Santa Helena en 1980, las grandes erupciones de la Caldera de Yellowstone y la erupción del Monte Pinatubo en 1991. La palabra piroclástico proviene de las palabras griegas antiguas pyr , que significa "fuego", y klastos , que significa "roto en pedazos". ^{[ 1 ]}

Las acumulaciones no consolidadas de piroclastos se denominan tefra . La tefra puede litificarse hasta convertirse en una roca piroclástica por cementación o reacciones químicas como resultado del paso de gases calientes ( alteración fumarólica ) o agua subterránea (por ejemplo, alteración hidrotermal y diagénesis ) y su posterior enterramiento, o si se deposita a temperaturas tan elevadas que los piroclastos blandos y vítreos se adhieren entre sí en los puntos de contacto y se deforman. Este proceso se denomina soldadura . ^{[ 2 ]}

Uno de los tipos más notables de depósitos piroclásticos es la ignimbrita , que es el depósito de una corriente de densidad piroclástica pumítica que se extiende a ras del suelo (una suspensión caliente de piroclastos en gas que fluye rápidamente). Las ignimbritas pueden ser depósitos sueltos o roca sólida, y pueden sepultar paisajes enteros. Una ignimbrita individual puede superar ^los 1000 km³ (240 millas cúbicas) de volumen, cubrir ²⁰ 000 km² (7700 millas cuadradas ) de terreno y superar 1 km (0,62 millas) de espesor (por ejemplo, cuando se acumula dentro de una caldera volcánica ).        

Los piroclastos incluyen piroclastos juveniles derivados de magma enfriado, mezclados con piroclastos accidentales, que son fragmentos de roca encajante . Los piroclastos de diferentes tamaños se clasifican (de menor a mayor) como ceniza volcánica , lapilli o bloques volcánicos (o, si muestran evidencia de haber estado calientes y fundidos durante su emplazamiento, bombas volcánicas ). Todos se consideran piroclásticos porque se formaron (fragmentaron) por explosividad volcánica, por ejemplo, durante la descompresión explosiva, cizallamiento, decrepitación térmica o por atrición y abrasión en un conducto volcánico, chorro volcánico o corriente de densidad piroclástica. ^{[ 3 ]}

Los piroclastos se transportan de dos maneras principales: en columnas de erupción atmosféricas, de las cuales los piroclastos se asientan para formar capas de caída piroclástica que cubren la topografía, y por corrientes de densidad piroclástica (PDC) (incluidos flujos piroclásticos y oleadas piroclásticas ), ^{[ 4 ]} de las cuales los piroclastos se depositan como depósitos de corriente de densidad piroclástica, que tienden a espesarse y volverse más gruesos en los valles, y a adelgazarse y volverse más finos sobre las elevaciones topográficas.

Durante las erupciones plinianas , la piedra pómez y la ceniza se forman cuando el magma silícico espumoso se fragmenta en el conducto volcánico, debido a la rápida cizalladura impulsada por la descompresión y el crecimiento de burbujas microscópicas. Los piroclastos son arrastrados por gases calientes para formar un chorro supersónico que sale del volcán, se mezcla y calienta el aire atmosférico frío para formar una columna de erupción vigorosamente flotante que asciende varios kilómetros en la estratosfera y causa peligros para la aviación . ^{[ 5 ]} Las partículas caen de las columnas de erupción atmosféricas y se acumulan como capas en el suelo, que se describen como depósitos de caída. ^{[ 6 ]}

Las corrientes de densidad piroclástica surgen cuando la mezcla de piroclastos calientes y gases es más densa que la atmósfera y, por lo tanto, en lugar de ascender por flotabilidad, se extiende por el paisaje. Son uno de los mayores peligros en un volcán y pueden ser "totalmente diluidas" (nubes de ceniza turbulentas y diluidas, hasta sus niveles inferiores) o "de base fluida granular" (cuyos niveles inferiores comprenden una dispersión concentrada de piroclastos interactuando y gas parcialmente atrapado). ^{[ 7 ]} El primer tipo a veces se denomina oleadas piroclásticas (aunque pueden ser sostenidas en lugar de "oleadas") y las partes inferiores del segundo se denominan a veces flujos piroclásticos (estos también pueden ser sostenidos y casi constantes o oleadas). A medida que se desplazan, las corrientes de densidad piroclástica depositan partículas en el suelo y arrastran aire atmosférico frío, que luego se calienta y se expande térmicamente. ^{[ 8 ]} Cuando la corriente de densidad se diluye lo suficiente como para elevarse, asciende a la atmósfera como una «pluma fénix» ^{[ 9 ]} (o «pluma co-PDC»). ^{[ 10 ]} Estas plumas fénix suelen depositar finas capas de ceniza que pueden contener pequeños gránulos de ceniza fina agregada. ^{[ 11 ]}

Las erupciones hawaianas, como las del Kīlauea, producen un chorro ascendente de gotas calientes y grumos de magma suspendidos en gas; esto se denomina fuente de lava ^{[ 12 ]} o «fuente de fuego». ^{[ 13 ]} Si están suficientemente calientes y líquidas al caer, las gotas calientes y los grumos de magma pueden aglutinarse para formar «salpicaduras» («aglutinación») o coalescer completamente para formar un flujo de lava clastogénico . ^{[ 12 ] [ 13 ]}

Monte Vesubio

En el año 79 d. C., el Vesubio entró en erupción, provocando que una gran nube de ceniza, piedra pómez y gases se elevara hacia el cielo antes de derrumbarse sobre la montaña en forma de flujos piroclásticos. Estos flujos descendieron por la ladera, sepultando ciudades cercanas como Pompeya y Herculano, y causando la muerte de miles de personas. La erupción cubrió las ciudades con rocas piroclásticas, preservándolas durante siglos. ^{[ 14 ]}

Monte Santa Helena

En mayo de 1980, el Monte Santa Helena entró en erupción, provocando un deslizamiento de tierra masivo y una gran explosión lateral que arrojó ceniza, gas y rocas a los bosques circundantes, causando daños considerables. La erupción lanzó una gran columna de ceniza al cielo, que luego se transformó en flujos piroclásticos que se depositaron en la base de la montaña en forma de material rocoso piroclástico. ^{[ 15 ]}

Caldera de Yellowstone

Hace aproximadamente 640.000 años, una enorme cantidad de magma entró en erupción, esparciendo ceniza, piedra pómez y otras rocas volcánicas a lo largo de miles de kilómetros, dejando tras de sí una gruesa capa de material piroclástico que se "soldó" formando una dura roca de "toba". Esta erupción, junto con otras dos explosiones anteriores, formó lo que se conoce como la Caldera de Yellowstone en el Campo Volcánico de la Meseta de Yellowstone, uno de los sistemas volcánicos más estudiados del mundo. ^{[ 16 ]}

Monte Pinatubo

El 15 de junio de 1990, en Filipinas, el Monte Pinatubo entró en erupción, provocando que una gran columna de ceniza se elevara en el aire y que flujos piroclásticos descendieran por la montaña, llenando los valles circundantes con espesos fragmentos de roca piroclástica. La erupción cubrió vastas áreas, llegando hasta el Océano Índico, a unos 2500 km de distancia, con fragmentos de roca volcánica y ceniza fina. ^{[ 17 ]}

• dióxido de silicio
• Hialoclastita – Roca volcánica compuesta por fragmentos de vidrio 
• Peperita : roca sedimentaria que contiene fragmentos de material ígneo más joven. 
• Escoria – Roca volcánica vesicular oscura