Cómo se forman los volcanes: roca fundida, bordes de placas y puntos calientes
Los volcanes se forman donde la roca, a gran profundidad, se funde en magma, que es más ligero que la roca sólida que lo rodea, asciende por las grietas y estalla en la superficie como lava, gas y ceniza; las erupciones repetidas se acumulan hasta formar una montaña. La mayoría de los volcanes se forma en los bordes de las placas tectónicas, donde una placa se hunde bajo otra o dos placas se separan, y unos pocos sobre puntos calientes lejos de cualquier borde, como en Hawái. USGS cuenta unos 1 350 volcanes potencialmente activos en la Tierra, y unos 500 han entrado en erupción en tiempos históricos.
Un volcán no es simplemente un agujero que está caliente. Es el final de un largo viaje que empieza a decenas de kilómetros de profundidad, donde un poco de roca se funde. Esta guía sigue ese viaje en orden: cómo se fabrica el magma, dónde del planeta encuentra una salida, por qué un volcán es un escudo suave y otro un cono empinado, y cómo creció la cadena de islas de Hawái sobre un punto caliente. Termina con los consejos oficiales para vivir cerca de un volcán activo. Es información general; en tu zona, sigue las indicaciones de tu servicio local de emergencias y del observatorio vulcanológico.
Ideas principales
- Un volcán es una abertura de la corteza terrestre por la que llegan a la superficie roca fundida, gas y escombros; el magma se forma cuando parte de la roca se funde y, como es más ligero que la roca que lo rodea, asciende.
- Los volcanes se forman en tres contextos: donde una placa se hunde bajo otra (zonas de subducción), donde las placas se separan (como Islandia, sobre la dorsal mesoatlántica, que se abre unos 2,5 cm al año) y sobre puntos calientes (Hawái, a más de 3 200 km del límite de placas más cercano).
- USGS cuenta unos 1 350 volcanes potencialmente activos, unos 500 de los cuales han entrado en erupción en tiempos históricos; muchos están alrededor del océano Pacífico, en el Cinturón de Fuego.
- La forma depende del magma: el basalto fluido y pobre en sílice (alrededor del 50 % de sílice) construye volcanes en escudo anchos; el magma viscoso con un 65 a 70 % de sílice retiene el gas y construye conos empinados y explosivos.
- El consejo oficial para quienes viven cerca de un volcán es seguir las órdenes de evacuación, evacuar pronto, evitar las zonas a sotavento y los valles fluviales aguas abajo, y protegerse de la ceniza.
La respuesta corta: roca que se funde, asciende y estalla
Ready.gov describe un volcán como una abertura de la corteza terrestre que deja escapar a la superficie roca fundida, gases y escombros. Para llegar hasta allí, la roca primero tiene que fundirse. La corteza terrestre tiene solo unos 5 km de grosor bajo los océanos y unos 30 km de media bajo los continentes, y debajo está el manto, casi 2 900 km de roca caliente, en su mayor parte sólida, que fluye muy despacio. Un volcán empieza cuando una pequeña parte de esa roca se funde en magma, a unos 700 a 1 300 grados Celsius.
El magma es más ligero que la roca sólida que lo rodea, así que se acumula en una cámara y empuja hacia arriba por las grietas. Lleva gas disuelto, sobre todo vapor de agua, dióxido de carbono y dióxido de azufre. Al subir, la presión baja y el gas forma burbujas, igual que espuma una botella de agua con gas agitada cuando se abre. Cuando el magma llega a la superficie se llama lava. Erupción tras erupción, la lava y la ceniza se amontonan alrededor de la boca, y ese montón es el volcán.
¿Por qué se funde la roca, con la presión que hay en lo profundo de la Tierra? Los libros de texto dan dos razones principales. La roca que sube desde la profundidad soporta menos presión y puede empezar a fundirse sin calor adicional, que es lo que ocurre bajo las dorsales de expansión y los puntos calientes. Y el agua que libera una placa que se hunde baja la temperatura de fusión del manto situado encima, que es la explicación habitual en las zonas de subducción. USGS señala que los científicos aún debaten de dónde procede exactamente el magma en las zonas de subducción, así que esta parte de la historia es un buen modelo y no un caso cerrado.
¿Dónde se forman los volcanes? Tres contextos
El primer contexto es una zona de subducción. USGS explica que donde una placa oceánica se hunde bajo un continente, como la placa de Nazca bajo Sudamérica, la convergencia alimenta muchos de los volcanes activos de la Tierra, como los de los Andes y la cordillera de las Cascadas, en el noroeste del Pacífico de Estados Unidos. Donde convergen dos placas oceánicas, una se subduce, se forma una fosa profunda y la lava y los escombros expulsados se acumulan en el fondo marino hasta que un volcán emerge sobre las olas; esos volcanes suelen alinearse en cadenas curvas llamadas arcos de islas, como las Marianas y las Aleutianas.
El segundo contexto es una zona de expansión, donde las placas se separan y el magma sube desde el manto y crea corteza nueva. La dorsal mesoatlántica se abre unos 2,5 cm al año, e Islandia, que está a caballo sobre ella, se parte entre las placas norteamericana y euroasiática. En el volcán Krafla, al noreste de Islandia, las grietas del suelo se ensancharon y el desgarro entre 1975 y 1984 sumó unos 7 m, con algunos episodios acompañados de erupciones. La mayor parte del vulcanismo a lo largo de las dorsales del mundo ocurre en el fondo oceánico, fuera de la vista.
El tercer contexto es el punto caliente, una región de larga vida y calor inusual bajo una placa. USGS dice que la gran mayoría de los terremotos y las erupciones ocurre cerca de los límites de placas, pero hay excepciones: las islas de Hawái se formaron en medio del océano Pacífico, a más de 3 200 km del límite de placas más cercano. USGS cuenta unos 1 350 volcanes potencialmente activos en todo el mundo, sin contar los cinturones volcánicos continuos del fondo oceánico, y muchos de ellos están alrededor del Pacífico, en la región llamada Cinturón de Fuego.
Por qué un volcán es plano y otro es un cono empinado
La forma de un volcán depende sobre todo de su magma. El magma basáltico tiene cerca del 50 % de sílice y fluye como un jarabe espeso, así que su gas escapa con calma y la lava corre lejos; muchas coladas así construyen un volcán en escudo, ancho y de pendientes suaves. El Mauna Loa, en Hawái, es el ejemplo de manual: se alza 4 169 metros sobre el mar y unos 9 a 10 kilómetros desde el fondo marino, y es el mayor volcán activo de la Tierra por volumen. El magma con un 65 a 70 % de sílice es viscoso como la miel fría, retiene el gas hasta que la presión lo revienta y da una erupción explosiva con ceniza y nubes de ceniza. Los volcanes reales dependen además de la forma del conducto, así que este es un modelo simplificado.
USGS agrupa los volcanes en cuatro tipos principales: conos de ceniza, volcanes compuestos, volcanes en escudo y domos de lava. Los volcanes compuestos, también llamados estratovolcanes, son conos empinados y simétricos formados por capas alternas de lava, ceniza, escorias y bloques, y pueden elevarse hasta 8 000 pies (unos 2 400 m) sobre su base; el Fuji, el Shasta, el Rainier y el monte Santa Elena son ejemplos. Los conos de ceniza son los más simples y se construyen con escorias expulsadas desde una sola boca.
Un cono de ceniza se observó desde su nacimiento. En 1943 empezó a crecer un cono en una granja cerca del pueblo de Parícutin, en México. Durante nueve años de actividad construyó un cono de unos 1 200 pies (unos 365 m) de altura, cubrió de cenizas unas 100 millas cuadradas (260 kilómetros cuadrados) y destruyó el pueblo de San Juan. USGS señala que geólogos de muchas partes del mundo lo estudiaron y aprendieron mucho sobre el vulcanismo.
Hawái, los puntos calientes y lo que construyen los volcanes
En 1963 el geofísico canadiense J. Tuzo Wilson propuso la idea del punto caliente: una fuente de calor profunda y fija bajo la placa del Pacífico funde parcialmente la roca, y el magma asciende y construye un volcán en el fondo marino, que crece hasta convertirse en isla. Después el movimiento de la placa aleja la isla del punto caliente, el vulcanismo cesa y empieza un nuevo volcán sobre el punto caliente. El resultado es una línea de islas que son más antiguas y están más erosionadas cuanto más lejos están del punto caliente.
Los números encajan. USGS dice que las rocas volcánicas más antiguas de Kauai, la isla habitada más al noroeste de Hawái, tienen unos 5,5 millones de años y están muy erosionadas, mientras que en la Isla Grande, la más al sureste de la cadena, las rocas expuestas más antiguas tienen menos de 0,7 millones de años y todavía se forma roca nueva. Kauai está a unos 500 km de la Isla Grande: dividir 500 km entre unos 5 millones de años da unos 10 cm al año, cerca de la velocidad de la placa del Pacífico (todo son estimaciones).
Los volcanes no solo destruyen. Islandia y la cadena de Hawái los construyeron ellos, y la ceniza y la lava se descomponen en un suelo rico en minerales, por lo que la gente cultiva en las laderas volcánicas. Por otro lado, Ready.gov advierte de que la lava y otros escombros pueden fluir a hasta 100 mph (unos 160 km/h) y que la ceniza puede viajar cientos de millas y causar graves problemas de salud.
Qué dicen los consejos oficiales sobre vivir cerca de un volcán
Los consejos de Ready.gov son prácticos. Conoce el riesgo de tu zona y pide a la gestión local de emergencias los planes de evacuación y refugio. Suscríbete al Volcano Notification Service, un servicio gratuito que envía avisos sobre la actividad volcánica. Prepara suministros para varios días, practica con tu familia un plan de comunicación y evacuación y ten un plan para mascotas y ganado.
Durante una alerta volcánica, escucha la información de emergencia y sigue las órdenes de evacuación o refugio. Si te aconsejan evacuar, hazlo pronto. Evita las zonas a sotavento y los valles fluviales aguas abajo del volcán, porque el viento y la gravedad arrastran escombros y ceniza. Si tienes que permanecer en la ceniza, refúgiate temporalmente, tapa las aberturas de ventilación y sella puertas y ventanas, limita el tiempo al aire libre, usa una mascarilla certificada bien ajustada, como una N95, y evita conducir con mucha ceniza.
Después de una erupción, escucha a las autoridades para saber cuándo es seguro salir o volver. No subas al tejado a quitar la ceniza si no tienes indicaciones o formación, porque la ceniza resbala y pesa. Los observatorios vigilan los volcanes activos con instrumentos, pero nadie debe confiar en saber leer solo las señales de aviso: sigue a los servicios oficiales.
Cómo lo muestra el VJOURNAL SMART BOOK
El capítulo «Volcanes» del SMART BOOK gratuito «Todo sobre todo», tomo II, en VITON13 SCHOOL sigue este viaje en cinco momentos breves: del núcleo de la Tierra al cráter, el magma buscando una salida, magma fluido y viscoso, el Mauna Loa frente al Fuji, y el Krakatoa, Pompeya y las islas y el suelo que construyen los volcanes. Junto al texto hay una imagen 3D viva en la que las capas de la Tierra brillan más cuanto más hondo, y una columna de roca incandescente asciende por el cono.
Bajo la imagen hay un cuadro de pruebas de la erupción donde subes el contenido de sílice y de gas y ves cómo el estilo pasa de un río tranquilo de lava a una explosión. El capítulo termina con tres datos y un test de tres preguntas, y cada cifra procede de las fuentes citadas abajo.
En palabras sencillas
Agita una botella de agua con gas y ábrela: el gas que estaba retenido escapa de golpe y lanza el líquido. Un volcán es lo mismo con roca fundida. A gran profundidad la roca se funde un poco, el magma, más ligero, flota hacia arriba, la presión sobre él baja, su gas se convierte en burbujas y revienta por arriba.
Pruébalo
Abre el capítulo «Volcanes» del SMART BOOK «Todo sobre todo», tomo II, y en el cuadro de pruebas de la erupción fija primero la sílice baja y luego súbela, manteniendo el gas igual, y anota cómo cambia la erupción.
Resultado esperado
Con sílice baja (alrededor del 50 %) el magma es fluido, el gas escapa con calma y ves un río tranquilo de lava; con sílice alta (65 a 70 %) es viscoso, retiene el gas y da una explosión.
Comprueba tu respuesta: Kauai tiene unos 5 millones de años y está a unos 500 km de la Isla Grande, que está sobre el punto caliente de Hawái. ¿A qué velocidad se movió la placa del Pacífico, en cm al año?
Unos 10 cm al año: 500 km son 50 000 000 cm, y divididos entre 5 000 000 años dan 10 cm al año, cerca de los 7 a 10 cm al año de la placa del Pacífico (una estimación).
Preguntas y respuestas
¿Cómo se forman los volcanes, en una frase?
Parte de la roca subterránea se funde en magma, que es más ligero que la roca que lo rodea, asciende por las grietas y estalla en la superficie, y las erupciones repetidas se acumulan hasta formar un volcán.
¿Dónde se forman la mayoría de los volcanes?
Cerca de los bordes de las placas tectónicas: donde una placa se hunde bajo otra (zonas de subducción) y donde las placas se separan (dorsales de expansión). Muchos están alrededor del océano Pacífico, en el Cinturón de Fuego. Unos pocos, como Hawái, se forman sobre puntos calientes lejos de los límites de placas.
¿Cuántos volcanes activos hay?
USGS cuenta unos 1 350 volcanes potencialmente activos en la Tierra, sin contar los cinturones volcánicos continuos del fondo oceánico, y unos 500 de ellos han entrado en erupción en tiempos históricos.
¿Qué diferencia hay entre magma y lava?
El magma es roca fundida bajo tierra. Cuando llega a la superficie y fluye, se llama lava.
¿Por qué algunas erupciones son explosivas?
El magma viscoso y rico en sílice (65 a 70 % de sílice) retiene su gas disuelto hasta que la presión lo revienta, y da una erupción explosiva con ceniza. El magma basáltico fluido (alrededor del 50 % de sílice) deja escapar el gas con calma, así que su lava corre lejos.
¿Cómo recibo avisos oficiales sobre la actividad volcánica?
En Estados Unidos, Ready.gov recomienda el servicio gratuito Volcano Notification Service, que envía avisos sobre la actividad volcánica. En otros lugares, pregunta a tu gestión local de emergencias o a tu observatorio vulcanológico por su sistema de alertas, y sigue pronto las órdenes de evacuación.
Los volcanes se forman donde la roca se funde en un magma más ligero que asciende y estalla, sobre todo en los bordes de las placas y sobre unos pocos puntos calientes; la viscosidad del magma marca la forma y la violencia, y el consejo oficial es seguir las órdenes de evacuación y marcharse pronto. Para cambiar tú mismo la sílice y el gas y ver cómo cambia la erupción, abre el capítulo gratuito «Volcanes» del VJOURNAL SMART BOOK.
Fuentes y lecturas
- USGS: This Dynamic Earth, understanding plate motions ↗Fuentes revisadas:
- USGS: This Dynamic Earth, hotspots ↗Fuentes revisadas:
- USGS: Volcanoes, principal types of volcanoes ↗Fuentes revisadas:
- USGS: How many active volcanoes are there on Earth? ↗Fuentes revisadas:
- Ready.gov: Volcanoes (before, during and after) ↗Fuentes revisadas: