Volcans: muntanyes de foc!

Un volcà és una manifestació de l'energia interna de la terra que consisteix en una fissura o canal per on ascendeix material d'origen magmàtic. Aquest material que està compost per roca fosa i gasos, tendeix a escapar-se de l'edifici volcànic quan aquest està actiu, és a dir, quan està en erupció.
Durant una erupció volcànica, el magma que es expulsat tendeix a acumular-se al voltant del punt d'efusió o cràter fins a construir el que anomenem con volcànic.
Aquestes manifestacions solen estar situats en zones tectònicament actives, ja siguin vores divergents com vores convergents, però també hi ha casos on es situen en punts intraplaques, és a dir, dins la placa tectònica i no en la vora. Aquests casos especials són els anomenats "punts calents" i són deguts a que la calor que expulsen no prové dels moviments tectònics sinó d'una columna d'energia que es creu prové del nucli.
Però perquè succeeixen? En les vores divergents és evident que la força que aconsegueix separar l'escorça ajuda a l'expulsió del magma i de la creació dels volcans, són les anomenades dorsals oceàniques que són cadenes muntanyoses d'origen volcànic situades sota l'oceà.
D'altra banda, en les vores convergents, l'aparició dels volcans dependrà de quins són els tipus d'escorça que entren en xoc.

• Escorça oceànica amb escorça oceànica: Una de les dues escorces subdueix, és a dir, es submergeix sota de l'altre. La que s'està submergint tendeix a fondre amb el contacte amb la calor de l'astenosfera. Tot el material fos, per diferència de densitat tendeix a pujar fins que travessa l'altre escorça que no està subduint formant llavors una cadena volcànica en mig de l'oceà: són els anomenats arc d'illes. Aquests volcans tendiran a tenir una composició similar a la de l'escorça oceànica doncs el magma s'ha format en fondre aquesta escorça. Per tant seran magmes molt calents i molt fluids.

• Escorça oceànica amb escorça continental: En aquest límit de plaques, l'escorça oceànica sempre serà la que es submergeixi sota la continental, doncs té més densitat, pesa més. En entrar en contacte amb l'astenosfera, es fondrà permeten així l'ascensió de magmes. La diferència amb el cas anterior, és que els magmes es barrejaran amb el material preexistent a l'escorça continental, constituint-se llavors un magma molt més viscós i de temperatura més baixa que formarà volcans continentals molt més explosius que no pas els volcans dels arc d'illes.

Escorça continental amb escorça continental: En aquesta situació és molt difícil que es formin volcans, ja que les dos escorces arrosseguen gran quantitat de sediment que tendeixen a replegar-se augmentant molt el gruix de l'escorça i limitant l'ascensió de material d'origen magmàtic.

Fins ara hem estat parlant molt de magma, material d'origen magmàtic i lava, però a que ens referim a tot això? Bé, un magma és una barreja de roca fosa i gasos que es troba a altes temperatures. Un material d'origen magmàtic serà doncs tots aquells materials que originàriament eren magmes i amb lava ens referim a un magma que ha estat erupcionat per un volcà.
I com funciona un volcà? Per entendre-ho primer hem d'estudiar quines són les seves parts:

• Cràter: és una depressió, o forat, per on es dóna l'efusió de magma.
• Xemeneia: és la fissura o canal a través del qual ascendeix el magma fins al cràter.
• Con volcànic: és l'edifici que es construeix al voltant del cràter o la xemeneia a partir de tots els materials erupcionats per el volcà.
• Cambra magmàtica: és reservori o cova de grans dimensions on s'acumula tot el magma que alimenta l'erupció volcànica.

Si bé abans de començar l'erupció volcànica l'únic que podem veure és allò que anomenem magma, un cop el volcà és actiu, el magma es diferencia en els seus components: roca fosa i gas degut a que ja no està sotmès a les grans pressions de l'interior que mantenien la barreja estable. La gran diferència de pressió, afavoreix a que els gasos atrapats s'expandeixin amb rapidesa i marxin trencant les roques que l'envolten provocant explosions:

Respecte als materials que expulsen els volcans val a dir que se centren exclusivament en tres tipus:

• Líquids o roca fossa: és literalment el que anomenem lava. És roca que degut a la seva alta temperatura està completament fosa. Pot tenir diferents temperatures que oscil·len entre els 700º en zones continentals i els 1200º en zones oceàniques. Com més alta sigui la temperatura més fluida serà la lava i per tant més fàcil serà que es formin rius de lava, a més tindrà més facilitat per deixar escapar els gasos que pugui contenir i per tant no es donaran explosions.

• Gasosos: són tots aquells materials volàtils que conté el magma i durant l'erupció van a parar a l'atmosfera. Poden estar formats per: aigua, òxids de carboni i hidrogen i compostos de sofre entre altres. Aquests gasos són els que donen l'olor sulfurat característic de les emissions volcàniques. 

• Sòlids: Quan la lava té unes temperatures relativament baixes, sobre els 700º, en arribar a la superfície de la terra i ser efusionats per un volcà, aquesta tendeix a solidificar-se ràpidament. En refredar-se empresona els gasos que conté produint que aquest, per diferencia de pressió, vulguin literalment sortir per la força. És així com succeeixen les explosions. Unes explosions que polvoritzen la lava transformant-la en cendra i trossos de roca molt angulosa i de diferents mides. Així mateix, aquestes explosions poden arribar a expulsar trossos grans de lava solidificada, anomenats bombes. A tot això, la cendra, les bombes, i tota la resta d'escòria sòlida se li anomena: piroclast.   

A partir d'aquí ja hem intuït que no tots els volcans tenen el mateix tipus d'erupcions. En funció de la composició que tingui el magma podran donar-se erupcions més explosives o erupcions només de lava. En aquest sentit podem diferenciar tres tipus bàsics de volcans:

• Volcans escuts o Hawaia: Són volcans on la lava és molt fluida i per tant tendeix a efusionar en forma d'un riu de lava. Com no hi han grans explosions i la lava flueix tant depresa, aquests volcans tendeixen a créixer en amplada i no en alçada.

• Volcans de con de cendra o Vulcanià: Tenen erupcions amb una lava molt viscosa que es solidifica amb rapidesa taponant el cràter i originat fortes explosions que polvoritzen la lava. Tot aquest núvol de piroclast que s'eleva molts metres en l'aire, s'acumula al voltant del cràter construint un con volcànic molt alt composat quasi exclusivament d'escòria volcànica.

• Volcans compostos o Estrombolià: Aquests volcans combinen els dos tipus d'erupcions anteriors. Tenen episodis molt efusius de lava i episodis amb moltes explosions que eleven el con volcànic.

A part del que és pròpiament l'erupció, existeixen altres fenòmens que són indicatius d'activitat volcànica. Són els guèisers, les fumaroles i les fonts termals.

• Guèisers: Són surgències brusques d'aigua bullent que s'eleven en l'aire amb força degut a la pressió. El vídeo que podem veure a continuació, és d'un guèiser del parc nacional de Yellowstone.

• Fumaroles: són xemeneies que s'han construït a partir de la precipitació dels materials sòlids que poden contenir els gasos emesos durant una activitat volcànica.

• Fonts termals: són zones on l'aigua del nivell freàtic s'escalfa degut a l'activitat volcànica i surt a la superfície a altes temperatures.

I com ascendeix el magma? Doncs per diferència de densitat. Originalment el que rep l'escorça és un aport d'escalfor. Aquesta calor, fon els materials circumdants fins que s'origina una bossa de roca fossa que pesa molt menys que la roca que l'envolta. Aquesta diferència de densitat afavoreix a que la bossa s'ascendeixi encaixant-se en les roques. L'ascensió és lenta i a més durant tot el procés, el magma es barreja amb les roques que l'envolten enriquint-se en aigua i altres minerals. Això canvia les propietats del magma i per tant determina els diferents tipus d'erupcions que hem vist.
I fins aquí els volcans. Amb el pròxim post finalitzarem la unitat.