CAP.15 VULCANISMO SUBMARINO .doc

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VULCANISMO SUBMARINO Si un astronauta limita sobre alguna odisea sideral se observaría por detrás el alejamiento de la tierra, ella se observaría predominantemente de un color azul, combinadas en nubes blancas. El terreno seco seria poco notable. El 70 % de la superficie de la tierra esta cubierta por agua. Ese mismo 70 % esta cubierta por lavas basálticas. Por estas mediciones, el vulcanismo basaltico submarino es por mucho la materia más importante y en esta dirección se encuentran los vulcanólogos terrestres. Pero la profundidad del lecho oceánico solo ha llegado a ser recientemente accesible a estudiar. Nuestra exploración de “espacio interior” esta siendo llevada a cabo concurrentemente con nuestra exploración del espacio exterior; discutiblemente a un ritmo muy lento. Aunque los oceanógrafos en embarcaciones superficiales las tienen separadas desde lechos oceánicos ellos investigan en escasos y pocos kilómetros de agua, sus problemas técnicos son a menudo mas formidables que aquellos confrontados por estudios científicos en planetas que estan a decenas de millones de distancia. En la década pasada, las nuevas tecnologías se han desarrollado que han permitido a gran escala un estudio imaginativo de los lechos de los océanos. Solo con un instrumento radar sobre el espacio de Magellan, la habilidad nos capacita de igual manera como para el manto denso de nubes en Venus por la 1

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VULCANISMO SUBMARINO

VULCANISMO SUBMARINO

Si un astronauta limita sobre alguna odisea sideral se observara por detrs el alejamiento de la tierra, ella se observara predominantemente de un color azul, combinadas en nubes blancas. El terreno seco seria poco notable. El 70 % de la superficie de la tierra esta cubierta por agua. Ese mismo 70 % esta cubierta por lavas baslticas. Por estas mediciones, el vulcanismo basaltico submarino es por mucho la materia ms importante y en esta direccin se encuentran los vulcanlogos terrestres. Pero la profundidad del lecho ocenico solo ha llegado a ser recientemente accesible a estudiar. Nuestra exploracin de espacio interior esta siendo llevada a cabo concurrentemente con nuestra exploracin del espacio exterior; discutiblemente a un ritmo muy lento. Aunque los oceangrafos en embarcaciones superficiales las tienen separadas desde lechos ocenicos ellos investigan en escasos y pocos kilmetros de agua, sus problemas tcnicos son a menudo mas formidables que aquellos confrontados por estudios cientficos en planetas que estan a decenas de millones de distancia. En la dcada pasada, las nuevas tecnologas se han desarrollado que han permitido a gran escala un estudio imaginativo de los lechos de los ocanos. Solo con un instrumento radar sobre el espacio de Magellan, la habilidad nos capacita de igual manera como para el manto denso de nubes en Venus por la iluminacin de su superficie con las ondas de radio, tan conceptualmente similares a las tcnicas tales como GLORIA (Geological Long Range Inclined Asdic) que nos faculto para imaginar volcanes sobre el lecho del mar utilizando ondas sonoras. Pero considerando que los radares orbitales ideados pueden analizar un planeta entero en asunto de meses, incluso la mayora de los instrumentos sonoros aparecidos por este lado aun involucran instrumentos laboriosamente trasladados por navos que se movilizan en solo unos pocos nudos.

Tratando de imaginar la tierra si sus ocanos, el oficial de la Marina Americana Matthew F. Maury escribi en 1855 Podran las aguas del Atlntico ser extradas a exposicin para visualizar este gran recorte del mar...esto presentara una escena la mayora escabrosa, grande, e imponente... la cuna vaca de los ocanos. Nosotros tenemos un presentimiento ya iniciado para el retiro de las aguas pero esto se dara dcadas atrs antes que nosotros conociramos la topografa del lecho ocenico de la tierra como inicialmente nosotros conocamos la de Venus.

En terminos vulcanolgicos, ah hay 2 diferencias submarinas con respecto a los ambientes a considerar: las aguas costeras superficiales, y la profundidad de las aguas en los propios ocanos. En estos 2 ambientes la fsica de los vulcanismos son totalmente diferentes. En las aguas superficiales, el rango ordinario del fenmeno vulcanismo que tomo lugar sobre terrenos secos prevalecientes, con las complicaciones extras introducidas por un rpido enfriamiento y explosiva fragmentacin causada cuando el magma caliente y el agua fra vino junta. A profundidades ocenicas abisales, el rpido enfriamiento es aun un importante factor, pero el rango de las composiciones del magma esta restringida (abrumadoramente basalto) y la presin aplastante enteramente previene la actividad explosiva.

15.1 VULCANISMO SUBMARINO SUPERFICIAL:

15.1.1 Basaltos en Aguas Superficiales:

Dada la profusin de volcanes basalticos sobre la tierra, el flujo de lavas baslticas en el mar es una ocurrencia bastante comn. Esto contino ininterrumpidamente por varios aos sobre las costas de Hawai, Kalapana, proporcionando un fino espectculo para los turistas. Intuitivamente, uno podra suponer que los abundantes fluidos de lava basltica con temperaturas por encima de los 1000C y dentro del mar a 20C seria poderosamente explosiva. Remarcablemente, este no es el caso, por fluidos pahoehoe a lo menos. Para estar seguros, una gran cabecera de marcas de vapor de puntos sobre la costa de Hawaii donde un fluido entra al mar, se ve cuando el vapor se evaporizo momentneamente afuera, uno puede a menudo ver los tubos de lava a 1 metro o por encima del nivel ondulado, desde que los vapores resplandecientes del basalto en el mar casi como si fuese puesta suavemente una crema sobre un caf. Una alto aislamiento de pelculas delgadas de burbujas de vapor se formaron instantneamente alrededor de la lava caliente, formando una barrera contra el agua, y previniendo una interaccin violenta mayor.(pequeas explosiones tomaron lugar intermitentemente, destruyendo fragmentos de lava extinguida a pocos metros en el aire, de manera que los turistas no deberan mantenerse tan cerca).

El enfriamiento abrupto del liquido basaltico formo mantos de vidrio transparentes marrones, como un celofn de color miel, llamado Limu de Pele (en suposicin al parecido del tipo de alga marina Hawaiana). Las hojuelas largas de limu hacen un ruido como de palmaditas disminuyendo suavemente desde las plumitas de vapor y algunas son llevadas 1 o 2 kilmetros bajo la fuerza del viento. En la noche, la escena es una real cocina endiablada, como unas lavas ardientes que encienden las plumitas de vapor con un relumbramiento rojo muy intenso, mientras que los siseamientos, las esferas flotantes de lava incandescentes son sacudidas inverosmilmente en el oleaje. La rpida evaporacin de las aguas de mar forman cloruro de magnesio (en medio de otras cosas) y luego forman cido clorhdrico. De esta manera, una lluvia cida dada desde las plumitas de vapor, pinchara los ojos e inducira a un retiro apresurado de los vientos hacia arriba.

Cuando el cao de lava se abre por debajo del nivel del agua, la entrada de lava en el mar puede ser tan apacible que buzos pueden aproximarse sin peligro. Durante la erupcin de 1969-74 del Mauna Ulu en Hawai, el cao alimentado de lavas pahoehoe fluyeron firmemente dentro del mar. Algunas secuencias de pelculas se filmaron de manera extraordinaria, los buzos grabaron que ocurra cuando la lava caliente emerga de las caeras bajo el nivel del mar. Su video mostr un paso del fluido bajo el agua frente a los desaparecimientos dentro de la niebla azul del Pacifico. Todas apariciones menos movimientos. Repentinamente, una cmara seala un lbulo redondeado (de 30-50cm) de lava caliente, expulsada: ah tuvo un destello rojo breve, casi inmediatamente extinguido. Este proceso se repeta varias veces, cada lbulo sucesivamente aumentaba, con un agrietamiento abierto abruptamente y floreciente hacia delante en las nuevas formaciones de los nuevos lbulos con 2 minutos desde su antecesor. Aunque esto fue dramtico, el proceso n fue violento, permitiendo que los buzos naden a metros de los lbulos en hinchamiento, tomando cuidado en evitar embolsamientos de agua hirviendo. Aunque sin explosin, los florecimientos de nuevos lbulos fue a menudo ruidoso, implosiones frecuentemente tomaron lugar, como gases calientes enfriados y contrados bajo la cubierta quebradiza de cada lbulo.

La erupcin submarina de las lavas de basalto tipo pahoehoe finalmente producen muchsimos paquetes pequeos de almohadillas de lava, comnmente con 1 metro, a veces el acumulamiento forma depsitos con cientos de metros de espesor. Caractersticamente, la cubierta de cada almohadilla arquea en la abertura entre unos debajo de esta. Las almohadillas tambin tpicamente tienen vendas de vesculas pequeas paralelas a sus mrgenes. Si expuesto en 3 dimensiones, sus cubiertas revelan lineas acanaladas resultados de su extrusin como una pasta dental (figura 15.1). las almohadillas son por tanto fcilmente reconocibles, y pueden a menudo ser encontradas en el registro fsil (fig. 15.2). Ellos han sido identificados en algunos la mayora sobre rocas antiguas en la tierra, con mas de 3400 millones de aos. Dondequiera que uno los encuentre, uno puede estas seguro que uno esta tratando con lavas baslticas eruptadas bajo el mar. Es ms difcil determinar la profundidad del agua simplemente por la forma de las almohadillas. Aunque los ejemplos filmados fuera de Hawai formados a profundidades de solo alrededor de 10 metros, fotografas tomadas por el submarino ALVIN en profundidades de mas de 2000 metros en el Pacifico este mostr casi almohadillas idnticas (fig 15.1). Otras almohadillas se formaron marginalmente en solo ambientes sub acuosos, por ejemplo cuando una lava superficial apret dentro de sedimentos hmedos en terrenos pantanosos.

El flujo de lava bajo el agua de distintas clases fue visualizado a pocos metros a lo largo de las costas en 1989, cuando las lavas desde el depsito con lava del Kupaianaha fueron derramadas dentro del Ocano Pacifico a lo largo y frontalmente con menos de 250 metros de ancho. Acumulados de detritos que se apilaron mar adentro para formar un talud escarpado en un punto donde las lavas fueron introducindose al mar. En numerosas ocasiones, las emanaciones de lavas fueron observadas actualmente fluyendo bajos este talud, ocupando canales superficiales. Los canales tuvieron alrededor de 1 metro de ancho, y los fluidos en ellos se movieron con una velocidad de 1-3 metros por segundo. Segn los buzos quienes vieron el movimiento de los fluidos a profundidades menores de 50 metros, alrededor del 5% de su rea superficial estuvo ardiendo vivamente con crujidos y a lo largo las emanaciones marginales; el remanente fue enfriado en la corteza. En cualquier momento, solo uno de los fluidos canalizados estuvo observado por estar activo. Estas consideraciones dimensinales de los fluidos y de los taludes descendieron, los fluidos volumtricos proporcionaron alrededor de 0.7 m3 por segundo y fueron indicados: que cerca del 10% del fluido total se introdujo al mar desde el Kupaianhaha.

Aunque los buzos podran acercarse lo suficiente para ver que estaba ocurriendo, el ambiente subacuatico fue bullicioso y lejos de ser sano. La minora de detonaciones frecuentes tom lugar contra un antecedente constante de chisporroteos y agrietamientos. Las conmociones resonantes podran ser escuchadas a muchos kilmetros de distancia subacuatica. Cerca de las emanaciones, los buzos observaron que algunas de estas concusiones tomo lugar cuando las burbujas de lava incandescente con dimetros de 50-100 cm fueron expelidas de los vapores de las lavas dentro del agua. Las explosiones tomaron lugar a veces a mas de una vez por segundo, pero estos periodos de actividad de alta-frecuencia fueron generalmente de corta vida. Claramente tan arriesgado para los buzos a cortas profundidades-de las cargas, estas explosiones los obligaron a permanecer a una distancia de alrededor de 5 metros.

Hialoclastitas; como estas observaciones subacuaticas muestra, emanaciones de lavas pahoehoe dentro del mar esta acompaada por continuas, aunque de poca importancia, explosiones e implosiones, mucha lava caliente esta abruptamente enfriada. La inevitable fragmentacin extensiva toma lugar, produciendo granulacin-fina, detritos angulares. A lo largo de la costa de Hawai, nuevas playas de arena negra son rpidamente construidas por los fragmentos de lava transportadas por corrientes a lo largo de las orillas. Incluso la fragmentacin ms intensa tomo lugar cuando los fluidos aa entraron al mar. Casi el volumen total de este fluido puede ser triturada dentro de los restos compuestos de pequeas fragmentos vtreos conocidos como una brecha hialoclastitica (hialoclastita =vtreos rotos).Inmensas amontonamientos de hialoclastitas pueden formar un vasto cmulo suficiente para el acumulamiento de la lava para adelantarse encima de esta, permaneciendo por encima del nivel del mar y construyendo un delta lavico (seccin 7.3.6). Las brechas hialoclastitas son comunes en el registro geolgico, pero debido a que ellos estan compuestos de pequeos, inestables fragmentos vtreos, ellos a menudo se exponen a la intemperie rpidamente dentro de un oscurecimiento irreconocible.

Donde los magmas basalticos son eruptados desde orificios submarinos superficiales suficientemente, las erupciones piroclsticas que rompieron la superficie pueden de hecho suceder, resultando la formacin de depsitos de tefra de Surtseyan(capitulo 9).

15.1.2 Extrusiones Silcicas Submarinas:

A pesar de que no es muy comn las erupciones baslticas, los magmas silcicos son ocasionalmente eruptados debajo del nivel del mar. Ellos son eruptados mas lentamente que los basaltos, tal que sus productos no son tan espectaculares. Una extrusin silcica inmediatamente llega a estar cubierta con un manto grueso de material hialoclastitico, en que la mayora del magma continuo siendo inyectado. Asi, una variedad de domos de lavas desarrollaron sobre el lecho marino; uno en que las rocas calientes en el testigo esta parcialmente aislado por el agua de mar por las capas suprayacientes generadas por los mismos materiales fragmntales. Como se menciono en el capitulo 7, el nico conocimiento de la erupcin de reales lavas rioliticas en la historia reciente fue fuera de las islas Tuluman en Papua Nueva Guinea. Esta erupcin fue principalmente submarina.

Las lavas silcicas submarinas son importantes en un contexto econmico, debido a que algunas estan asociadas con depsitos minerales econmicos. El mejor conocimiento de estas se da en los depsitos Kuroko de Japn en el Mioceno, donde los masivos depsitos sulfurosos fueron formados en asociacin con las lavas rioliticas submarinas y rocas fragmntales, probablemente en profundidades mas de 3000 metros. La mayora de las lavas aparecieron para ser intruidos dentro de los domos de hialoclastita-colgadas o como cripto-domos intruidos dentro de sedimentos en aguas-saturadas.

15.2 ERUPCIONES DE PROFUNDIDAD-ACUTICA:

15.2.1 Consideraciones Fsicas:Los gelogos marino prueban para demostrar de una manera inolvidable el enfriamiento de las presiones espantosas en la que ellos trabajan bajo esta en sus submarinos: ellos muestran un vaso de caf con espumas de poliestireno que han sido llevados a grandes profundidades de miles de metros fuera de sus oficios. Las tazas llevadas a profundidades de unos miles de metros son minsculas, reliquias dobladas. Cada 10 metros de agua, de hecho, es equivalente a 1 atmsfera de presin (1 bar), a unos 1000 metros, la presin es alrededor de 100 veces mas grande que en la superficie. Siguiendo con la ley inalterable de Boyle, las burbujas en el poliestireno son comprimidas por lo tanto.

En el capitulo 8, esto fue mostrado que en orden a la erupcin piroclstica que tomo lugar, un magma debe contener alguna proporcin de voltiles disueltos; tal que la presin de vapor de los voltiles en el magma debe ser suficientemente grande para la nucleacion de burbujas y la formacin de vesculas para tomar lugar: y que las vesculas deberan ser capaz de crecer suficientemente para superar la resistencia tensora del magma y los fragmentos de esta. Todos estas llegaron a ser ms difciles como una presin que se esa incrementando.

El agua es el voltil dominante en los magmas basalticos. Debido a su importancia industrial, sus propiedades termodinmicas han sido investigadas en 2 siglo desde los procesadores de vapores sibilantes que comenzaron primero a bombear en minas de latas en Cornish. Con el incremento de la presin, la temperatura en que el agua experimento una fase de cambio de liquido a vapor (vaho) incremento. Pero esto no se hizo de una manera real. De otro lado una presin segura, conocida como el punto critico, altamente comprimida de vapor se comporto de la misma manera como un liquido de agua: esto sin prolongados decrecimientos en el volumen con la presin extensamente incrementada (figura 15.4). Para el agua de mar, el punto critico esta en 315 bars, equivalente a una profundidad de alrededor de 3000 metros. Desde un punto de vista vulcanolgico esto continuo ya que debajo de la profundidad critica, la fragmentacin explosiva de magma es imposible, sin importar lo rico que es el voltil y la alta temperatura que tiene. En magmas ricos en voltiles esto es posible para las vesculas para nuclearlas, y de hecho para basaltos vesiculares a profundidad acutica que son lo comn. Pero las vesculas pueden nunca expandirse o desarrollarse. Asi, la vulcanologa de los lechos ocenicos abisales tiene esencialmente lavas. Ah no se tiene rocas piroclsticas. Argumentos similares aplicados en lavas silcicas eruptadas bajo el agua sobre continentes marginales. En profundidades de cerca de 1000m dragan muestras de lavas daciticas ricas en voltiles a veces aparecen remarcablemente vesiculares; en profundidades por debajo de los 3000 metros ellos son densos, oscuros y vtreos.

15.2.2 Erupciones Piroclsticas Submarinas:

Las erupciones explosivas son tericamente posibles en profundidades intermedias entre la superficie y la profundidad critica. Hasta recientemente, esto fue supuesto ya que en la practica estas raramente ocurran en profundidades inmensas mas que pocos centenas de metros, debido al contenido de magma voltil que fueron supuestas por ser inadecuadas por proveer de suficiente burbujeos para superar las presiones del ambiente. En 1991, sin embargo, Kathy Cashman y Dick Fiske cambian este punto de vista cuando ellos reportaron el descubrimiento de abundantes rocas piroclsticas en profundidades de alrededor de 1500 metros en varios lugares en la cuenca de Lau, cerca de la depresin de Tonga y Okinawa al sur de Japn. El perforamiento a profundidad-marina en la cuenca de Sumizu revelaron 4 depsitos masivos de pumicitas rioliticas de 8-40 metros de espesor que fueron depositados entre 130000 y 1000 aos atrs. Debajo de estos depsitos silcicos se tiene incluso una acumulacin altamente muy gruesa de escoria basltica vesicular. Debido a que estan cerca de los volcanes terrestres, estos anchos depsitos piroclsticos deben haber sido eruptados bajo el agua, en profundidades por encima de los 2000 metros.

Pero como, aparte de la ausencia de cercanos volcanes en tierra, puede uno mostrar que los depsitos de pumita fueron verdaderamente de origen submarino, y no solo de cadas fuera de una erupcin sobre tierra seca que se acumulo a profundidad acutica?. Este problema es particularmente agudo, de hecho, en depsitos antiguos que han sido levantados y expuestos en superficie. En sus anlisis, Cashman y Fiske mostraron que estos establecimientos de partculas fsicas a travs del agua provean una solucin. En el aire los clastos de pumicitas tienen densidades entre 0.6 y 1x 103 kgm-3, considerando que los clastos lticos tienen densidades de alrededor de 2.4 x 103. De esta manera, en el aire un clasto ltico que tiene un equivalente hidrulico de clasto pumicitico (uno que caiga a la misma velocidad final), seria alrededor de a 1/3 de dimetro de su pumita correspondiente. Bajo el agua, los clastos pumiciticos estaran saturados y tendran densidades de cerca de 1.1 a 1.3 x 103 kgm-3, tal que una densidad contrastara entre el agua y los clastos de pumicita serian mucho menos que entre el aire y la pumita. Consecuentemente, la pumicita caera mucho mas lento en el agua que el aire. Los clastos lticos caeran tambin mas lentamente a travs del agua que en el aire, pero ellos son aun mucho ms densos que el agua. De esta manera, en el agua, un clasto ltico que es el equivalente hidrulico de una pumicita clstica seria mucho mas pequea, entre 1/5 a 1/10 del dimetro de la pumicita correspondiente.

El resultado de todo esto es que los depsitos de pumicita eruptados bajo el agua y sobre tierra seca tendrn notablemente diferencias caractersticas en tamaos de grano si la pumicita esta inmediatamente saturada de agua. (pumicita de una erupcin sobre la tierra podra bien caer dentro del mar, pero esto tomara algn tiempo para saturarse y hundirse, separando pumicitas y lticos). Especficamente, una pumicita que fue eruptada bajo el agua debera mostrar una distribucin bimodal en el tamao del grano: en ninguna localidad, los clastos de pumicita caeran en u rango dimensionado, mientras que los clastos lticos caeran en un rango mucho mas pequeo, de 1/5 a 1/10 en dimetro. Tales bi-modalidades es mucho menos bien-definido en depsitos de pumicita originados por encima del nivel del mar.

15.3 VOLCANES SUBMARINOS A PROFUNDIDAD OCENICA:

Aunque uno podra anticipar que las ilimitados extensiones aparentemente de los lechos ocenicos serian llanos montonos, ellos son de hecho esparcidos con numerosas montaas considerables. La terminacin monte submarino o guyots por los oceangrafos, estas caractersticas fueron primero reconocidas como volcanes por el eminente gelogo marino W. H. Menard. Ah hay 2 tipos distintos de montes submarinos volcnicos. Un tipo se forma encima de los puntos-calientes, construyendo gigantes volcanes que se pueden levantar por encima del nivel del mar, tales como estos de las cadenas Hawaianas, el otro tipo consista de volcanes muy pequeos, inicialmente formados cerca de los ejes dorsales y subsecuentemente continuado lejos de ellos por el esparcimiento del lecho marino. Esto continuara ya que estos volcanes son solamente sutilmente mas jvenes que las cortezas ocenicas sobre las que ellas se construyeron, y progresivamente mas viejos escaparon de sus ejes dorsales parientes (fig. 15.5-15.6).

15.3.1 Volcanes fuera de los Ejes Dorsales:

Esto es difcil de decir como varios volcanes all estan a profundidad ocenica. La mayora de ellos estan inactivos, y han sido hasta ahora un largo tiempo. Uno estima, basado sobre el estudio estadstico que sugiere que estos podran tener alrededor de 200 volcanes muy altos a 1000 metros de altura, y una multitud de volcanes pequeos. La mayora de estos volcanes formados en o cerca de las dorsales ocenicas, frecuentemente llegan siendo extinguidas como un esparcimiento del lecho del mar continuando estos lejos de los ejes dorsales. Desde ah se tienen tantos volcanes submarinos alrededor de los ocanos en el mundo, esto es difcil para generalizar acerca de ellos. Un estudio de 30 ejemplos representativos sobre la placa Cocos por Batiza y Vanko provee una buena introduccin. Sus volcanes fueron todos localizados sobre la corteza ocenica hace 1.5 a 7.5 millones de aos atrs sobre los flancos de la dorsal Pacifica, y estimadas en volumen de 1 a 600 m3. La mayora ocurri en agrupamientos, en lugar de un aislamiento, tal que Batiza y Vanko sugirieron que sus posiciones estan controladas por reas altamente fracturadas de corteza de rapido- esparcimiento.

De los volcanes estudiados, unos de los ms pequeos tendieron a estar bajo domos de una amplia variedad de formas y planos de fondos, ambas convexas y cncavas del lado de la inclinacin, mientras que las ms grandes tenan unas morfologas menos variadas. La mayora de ellos estan comnmente con inclinamientos escarpadamente, conos truncados amplios, regiones cspides planas con varios kilmetros en dimetro contenan uno o ms crteres bien desarrollados, a menudo con fosas pequeas experimentadas entre ellas (fig. 15.7). Varios de estos grandes volcanes tambin tienen conos muy pequeos cercanos al lecho del mar sobre sus flancos y cspides, y a veces tambin cerca del lecho marino. Lo nuevos, campos de lava juvenil estan comnmente asociadas con ellas.

Los crteres sobre los volcanes pueden implicar actividad explosiva, o subsidencia de caldera dramtica. Esto no es el caso subacuatico. Totalmente el 50 % de los volcanes pequeos a profundidad-ocenica estan craterizados conforme el estudio de Batiza y Vanko. Ellos sugieren que la formacin del crter es una proceso normal durante la evolucin conjunta del volcn, algo mas que un evento nico posterior en su vida. La mayora probablemente, de los crteres sobre volcanes submarinos se forman en la misma manera como las calderas sobre extensos escudos basalticos; que es, por hundimiento incrementado como una erupcin de lavas desde los orificios laterales, derepente alimentados por diques, removidos de apoyos basalticos desde por debajo del volcn.

Las lavas encontradas sobre volcanes submarinos incluyen almohadillas lobuladas familiares, extensivas, pobremente caracterizadas emanaciones del manto, y una curiosa forma algo suave, enmascarados de pahoehoe. Vastos, hinchamientos de amiboideos de estas lavas son a menudo observados desde submarinos. Los bulbos estan a menudo a varios metros alrededor. Extraamente, ellas son depresiones: donde la valva (solo con unos pocos centmetros de espesor) esta rota, esto es posible para asomarse dentro de los interiores de las cavernas, y ver el lecho desarreglado con fragmentos laminados de valvas como de huevos rotos del Kraken. Pilares de 2-3 metros de altura soportan el techo en los parajes. Estas exticas estructuras pueden haberse formado cuando efusiones abundantes de fluido basaltico formaron piscinas temporales sobre los lechos de los ocanos. Las plumitas atrapadas en el agua del mar sacaron fuerza a travs de ellos de por debajo formando los pilares cuando ellos enfriaron el basalto caliente. Despus el basalto drenado hacia afuera, dejando peculiares catedrales submarinas abovedadas para maravilla nuestra. Si estan tienen algunas cmaras encajadas por el Kraken para dormir en sus sin sueos, descansar sin invadir, ellos estan en estas cavernas abisales (fig 15.8).

Un ejemplo curioso de formacin de hialoclastita fue descubierto por Smith y Batiza durante la sumersin en el submarino ALVIN sobre montes submarino cerca de la dorsal del Pacifico este. Ellos encontraron acumulaciones de detritos hialoclastiticos alrededor de los orificios, que ellos deducieron por haber sido producidos por lavas de fuentes submarinas. La presin hidrulica rociada por lava a pocos metros encima y dentro del agua sobre el orificio, donde el rpido enfriamiento y fracturamiento de la lava formaron cantidades copiosas de fragmentos vtreos fino, los cuales fueron dispersados alrededor el orificio (fig 15.9).

15.3.2 Volcn Loihi-un Volcn de accin Submarina de un Punto Caliente:

El monte submarino Loihi es la adicion ms juvenil de los volcanes en puntos calientes de la familia Hawaiana. Como bosquejado en el capitulo 2, las islas hawaianas formaron una cadena el cual tenia progresivamente los mas jvenes en direccin hacia el este, la seal de la cadena del imperturbable progreso de la placa del pacifico encima de un manto establecido de punto caliente. Loihi esta localizado a 50 Km al sur de Kilauea, el escudo volcnico mas al sur sobre la isla de Hawai, pero su localidad puede estar mas directamente influenciada por el escudo ms grande que es el Mauna Loa, el cual se eleva a 4000 metros por encima del nivel del mar. Aunque esto aun tiene que crecer por casi 1000 metros antes de sacar su cabeza encima del nivel del mar, Loihi es ya un volcn formidable. Su base tiene una profundidad de mas de 4000 metros, pero su pice tiene solo 969 metros debajo del nivel del mar. Como los escudos de otros volcanes hawaianos, Loihi es una estructura elongada, extendindose 30 km a lo largo de un rift recorriendo de norte-occidental a sur-oriental (fig 15.10).

Alex Malahoff y sus colegas de la universidad de Hawai han investigado Loihi mucho aos. Ellos mostraron que Loihi, como su complemento sub-areo, tiene una caldera pice, de 2.8 km de ancho por 3.7 km de largo, conteniendo 2 crteres de fosa, uno de 0.6 km en dimetro y 73 metros de profundidad. Las partes superiores de Loihi, de hecho, son topogrficamente y notablemente similares al de Kilauea; ellos solo acaecieron por estar cubiertas de bastante agua. Las bajas inclinaciones, sin embargo, son muy escarpadas mas que esas del Kilauea. Las afluencias persistentes de actividad ssmica, tpico de aquel asociamiento con los volcanes de Hawai, que ocurren cerca de los pices de Loihi y se extienden hacia abajo con profundidades de alrededor de 10 km, sugiriendo que un cuerpo de magma activo est presente debajo del volcn, y su tope probablemente con una profundidad de 2-3 km. Esta interpretacin fue reforzada por el descubrimiento en el pice de la caldera de orificios hidrotermales activos, posiblemente encima de los 30C en calor mas que el agua de mar circundante. Las fotografas submarinas sugieren que los orificios hidrotermales estan asociados con acumulaciones cnicas aproximadamente de lavas tipo almohadillas. Grandes reas de xidos de colores amarillo, rojo y verde, depsitos de arcillas, y cubiertas bacterianas son la evidencia de la gran actividad hidrotermal extensiva.

Mientras Loihi no esta erupcionando ahora, esto no es notorio. La mayora de los volcanes-por ejemplo el Mauna Loa- erupciona solo en largos intervalos. Ah se ha tenido una actividad reciente sobre Loihi, sin embargo, debido a las fotografas recientes reveladas, de emanaciones de nuevas lavas, aparentemente erupcionadas desde rifts a lo largo de os mrgenes al sur del pice de la caldera. Las bastantes nuevas lavas pahoehoe al borde superior del margen de la caldera, mientras que las inclinaciones ms empinadas del crter estan cubiertas por emanaciones aa y la las inclinaciones menores y suaves no tienen menos de 2 km de longitud. El equipo de Malahoff sugiri que las lavas son erupcionadas normalmente sobre los flancos superiores del volcn, pero se rompieron para formar taludes sobre las inclinaciones escarpadas reducidas. La masa perdida y los deslizamientos de tierra sobre los declives reducidos mantienen un perfil escarpado. Las muestras de ambas lavas baslticas toleticas y alcalinas han sido obtenidas desde el Loihi. Paradgicamente, las muestras de lavas mas jvenes son toleticas, y las ms antiguas son alcalinas, lo inverso de la situacin se da sobre escudos maduros como Mauna Kea.

Loihi puede llegar a ser el primer lugar en el mundo bajo el agua como observatorio de volcanes; los diseos han sido publicados en lugares instrumentales cerca de su pice para detectar seales de actividad renovada.

15.4 VULCANISMO DORSAL EN MEDIO DEL OCEANO:

Esto es un hecho curioso que la mayor forma extensa de la actividad volcnica terrestre es tambin la mayor menos espectacular, a lo menos en superficie expresiva. Algo del 70 % de la corteza de la tierra fue creada por el acceso de aproximadamente 65000 kilmetros de longitud de las dorsales extendidas a mitad del oceano. Ninguna de sus cortezas ocenicas tiene mas de alrededor de 170 millones de aos, debido a que la corteza ms antigua esta subductada en mrgenes de placas convergentes. La produccion prodigiosa de basalto MORB y la litosfera ocenica en las dorsales a mitad del ocano esta requerida para mantener el estatus quo. Esto es una sentencia a menudo citada, con valor enfatizado, que si los ocanos de la tierra fueran vaciados, el largo lineamiento de las montaas se alinearan definidas por los centros de extensin que serian de caractersticas topogrficas dominantes sobre la tierra. Esto es tambin paradgico ya que la rapidez de la extensin en las dorsales tiene menor impresin topogrficamente hablando que las dorsales de extensin muy lenta: debido a la litosfera ocenica enfriara y acortara progresivamente lejos de los ejes de las dorsales, el espesor de la corteza y los hundimientos acercaran a los ejes de una dorsal lenta que a los de una mas rpida (fig 15.12). Estas diferencias topogrficas han sido formalizadas en algunas extensas nomenclaturas: los oceangrafos hablan de ejes de rpida extensin como levantamientos; y de lentas extensiones como las dorsales.

15.4.1 Ejes de dorsales Volcnicas:

Poco despus de que la teora de la placa tectnica proveyera un entendimiento completo de las dorsales naturales meso-ocenicas, un esfuerzo concertado fue realizado por el estudio de ellos, y los procesos volcnicos tomaron lugar a lo largo de ellos. En 1970 una examinacin histrica de la dorsal meso-atlntica con 36N ( cerca de los Azores) fue realizada por la unin del grupo Franco-Americano. Seleccionadas las siglas FAMOUS (Franco-Americano Mid-Ocean Undersea Study)-(estudio subacuatico meso ocenico franco americano) para apoyar sus inseguridades colectivas, el grupo colecciono datos sobre la dorsal, tales como datos batimtricos, ssmicos, magnticos, flujos de calor, y gravedad, asi como buceando en submarino para coleccionar muestras y ver directamente que estuvo ocurriendo. Sus resultados han sido confirmados y extendidos por varios estudios posteriores. Nosotros ahora tenemos una buena idea de la naturaleza del vulcanismo a lo largo de 65000 km de dorsales ocenicas. Una edicin especial de la revista Oceanus provee un amplio anlisis de recientes progresos en este crecimiento rpido, en un campo estimulante de investigaciones y descubrimientos.

2 palabras resumen la vulcanologa: discontinuo y lineal. Engaosamente, las dorsales ocenicas no estaban continuamente activas a lo largo de su longitud total. Pequeos segmentos individuales estan activos durante algn tiempo, apagados a la distancia, y en otros segmentos se dio por terminado. A menudo, los volcamientos de segmentos activos traslapados uno tras otro (fig 15.13). En total, el sistema de dorsales completas probablemente genera al orden de 10 km3 de corteza ocenica por ao, no del todo esto, de hecho, erupcionado como lava.

Dada la naturaleza lineal del sistema dorsal, este seguir esas zonas volcnicas activas que deberan tambin ser lineales. Pero esto es notable como lo superficial que ellas son. Una dorsal tpica de lenta-propagacin consiste de una energa vasta con un valle rift central menor a 3km de ancho y 400 metros de profundidad. Fallamientos innumerables y fracturamientos paralelos a los ejes del rift. Dentro de los limites del eje del rift esta la propia zona volcnica activa, compuesta de numerosos volcanes centrales formando una dorsal central discontinua de 240m de altura y de 1-2 km de ancho (fig 2.18). Estos volcanes centrales han sido comparados por los elongados escudos de volcanes de Hawai, con los declives ligeros y con la cspide de un rift. Ambas lavas tipo almohadilla y lavas en mantos masivos han sido observadas sobre los flancos de los volcanes. Un estudio del lecho del valle mediano de la dorsal meso-Atlntica entre los 24 y 39N revelaron 481 montaas marinas, a una proporcin de 80 por kilmetro, con relieves de mas de 50 m. Aqu, esto es claro que los ejes de las dorsales activos esta estructurada enteramente de montaas marinas muy pequeas y fundidas.

En detalle, la morfologa de ambos volcanes y valles tipo rift varia con la proporcin de propagacin. Las dorsales de propagacin mediana y rpidas como el levantamiento del Pacifico este estan tpicamente caracterizadas por 2-10 kilmetros de ancho del escudo axial del volcn, alcanzando solo100-400 metros de altura, el cual varia en la seccin-cruzada del triangulo abovedado al rectngulo. La actividad eruptiva esta focalizada a lo largo de una zona superficial a pocas centenas de metros de ancho en la cresta del levantamiento, mientras que las lavas tipo almohadilla elongadas y tubulares estan presentes sobre los taludes. Dentro de la zona activa, las lavas tipo almohadilla se amontonan para formar almiares por encima de los 10m de altura.

En un estudio detallado del levantamiento Meso-Atlntico (24-30N) Deborah Smith y Jo Cann confirmaron anteriormente observaciones de la profusin de los montes submarinos volcanes pequeos a lo largo de los ejes de la dorsal, encontrando cerca de 195 montes submarinos de 60 metros de altura por 1000 km2. Tales montes submarinos estan virtualmente ausentes a lo largo de los ejes de la propagacin rapidsima del levantamiento del pacifico Este. Ellos usaron la morfologa detallada de las construcciones volcnicas para identificar 18 segmentos separados de propagacin a lo largo de su seccin del levantamiento.

En resumen, entonces, ambas dorsales de lenta-propagacin y levantamientos de rpida propagacin estan segmentadas, pero mientras que los levantamientos estan caracterizados por estrechos rift axiales superficiales, los levantamientos tienen elongaciones axiales de escudos volcnicos. Los pequeos e innumerables montes submarinos fundidos estan constituidos por una zona volcnica activa en dorsales de lenta propagacin, mientras que esto no es posible para distinguir tales centros a lo largo de los levantamientos de rpida propagacin.

Para ver el vulcanismo de la dorsal meso-ocenica de primera mano es necesario descender en un submarino dentro de una oscuridad con enfriamientos a los huesos y a profundidad ocenica. Pero para observar algo casi idntico es solamente necesario sujetarse a s mismo para chamuscar el calor y deslumbrase de la depresin de Danakil en Etiopia, donde el equivalente de una dorsal de propagacin ocenica esta expuesta sobre tierra seca. El Ale Esta es una usual analoga de un volcn con ejes rift. Como un pequeo escudo Hawaiano, esta altamente elongada, y delimitada por un enjambre de fallas y fracturas paralelas. 2 lagos de lava convectiva agitan perpetuamente en los hoyos de los crteres sobre el pice, y las lavas juveniles cubren los taludes. Curiosamente, aunque los lagos de lavas han persistido por dcadas, las emanaciones de lavas han sido observadas para erupcionar.

Cada ao, nosotros aprendemos mas acerca de la naturaleza de vulcanismo debajo los ocanos, desde anlisis en lugares sonares y submarinos. Esto es comnmente fuerte, aunque ningun descubrimiento futuro igualara en importancia las fumarolas negras plumitas de calor, minerales ricos en aguas chorreadas desde orificios a lo largo de los ejes de la dorsal (fig. 15.14) estos han ayudado a explicar el origen de algunos depsitos minerales de importancia principal, tales como los depsitos sulfricos masivos de Chipre, fuentes de cobre que han dado Chipre su nombre. A pesar que un descubrimiento estupendo, de fumarolas negras fueron presentadas por pocas sorpresas intelectuales por los vulcanlogos. Intensamente los procesos de la actividad hidrotermal fue solo una expectativa a lo largo de las dorsales meso-ocenicas, y verdaderamente fueron requeridas para contar las concentraciones de algunos elementos en el agua de mar. Mas sorprendentemente y profundo en sus implicaciones para las ciencias de la tierra fue el descubrimiento de las formas de vida exticas que prospero en breas oscuras alrededor de los orificios calientes, cortaduras desde todas las fuentes normales de energa y alimentacin.

Las imgenes de la ciencia como ficcin de gusanos gigantes y otras criaturas raras que vivan alrededor de los orificios calientes ahora han llegado a ser familiares, y los especimenes de ellos han sido llevados a superficie. No obstante ellos son exticos, parecen que las formas de vida en las dorsales ocenicas profundas de la tierra no son totalmente exticas: ellos son especies dominadas por mas organismos familiares, los cuales han evolucionado para encajar en su nico nicho de ambiente. Pero su descubrimiento ha obligado a los bilogos a suponer con esquemas evolucionarios enteramente diferentes, en que seria este posible para criaturas no relacionadas con los prsperos dominios de luz solar y fotosntesis por desarrollar. Una escuela considero argumentar que la vida sobre la tierra actualmente comenz alrededor de orificio hidrotermales sobre las dorsales ocenicas. Esto ha sido natural para suponer que las primeras molculas orgnicas, y su propia vida, se originaron en las aguas poca profundas en superficie, baadas por los rayos beneficiosos del sol. Esto permaneci como una posibilidad, pero algunos cientficos planetarios han usado varias lineas de evidencia para discutir que la vida debio haber envuelto extremadamente antes en la historia de la tierra-los fsiles conocidos mas antiguos son de alrededor de 3 billones de aos y la vida debe haber estado en marcha bien antes.

Durante los primeros 500 millones de aos o en su temprana historia, la tierra estuvo tan severamente maltratada por impactaciones planetesimales que incluso si la vida naciente pudo emerger, este podra haber sido destruida si fueron luchando en los ambientes superficiales vulnerables. En la profundidad de los ocanos, los nichos provedos por orificios hidrotermales ricos en minerales han provedo un grado de proteccin y estabilidad, permitiendo que las molculas orgnicas primordiales envuelvan formas ms grandes. No todos lo bilogos comparten este punto de la profundidad de los ocanos como la ultima en resguardase de los ataques del aire, pero el concepto abri varias posibilidades maravillosas. El calor volcnico creado naci de la vida de otras plantas? Que inimaginables formas de vida pueden estar viviendo alrededor de orificios de mineralizacin-rica y en aguas-caliente por debajo del recubrimiento de hielo de Europa? Podran ellos parecerse tortugas mutantes?

15.5 ERUPCIONES A PROFUNDIDAD OCENICA:

Dado el propagamiento desde la dorsal activa de varios miles de kilmetros por debajo de los oceano mundiales, las erupciones volcnicas submarinas serian eventos frecuentes. Para estar seguros, all tenemos varias consideraciones de las erupciones submarinas en la literatura, pero estas son invariablemente de volcanes en aguas superficiales; superficialmente suficientes para la vesiculacion y la explosin de la actividad piroclsticas que se tomo lugar. Mientras las erupciones en aguas profundas probablemente son comunes, a la fecha, pocos ejemplos han sido detectados. En enero de 1991, cientficos Americanos de la Agencia Atmosfrica y Oceanogrfica Nacional de Usa reportaron el descubrimiento de una lnea de nuevos volcanes sobre el lecho ocenico del Pacifico, a 450 km fuera de las costas de Oregon, a lo largo de segmentos de la dorsal Juan de Fuca. Varios de los nuevos volcanes tienen mas de 30 metros de altura y por encima de los 800 metros de ancho; ellos son no obstante y han sido construidos por las erupciones del lecho ocenico tomando lugar encima de un periodo de 10 aos. Ellos pueden haber sido relatados como aguas con plumitas inmensas de calor, ricos en minerales que se detectaron por la NOAA en 1986 y 1987 sobre la parte sur de la dorsal de Juan de Fuca (fig. 15.15). Aparte de su inters vulcanolgico intrnsico, tales erupciones a profundidad ocenica son importantes porque ellos pueden tener efectos climticos y variaciones en la temperatura del agua de mar encima de inmensas reas causadas por la erupcin submarina de grandes volmenes de lava basltica caliente que podra tener consecuencias para el clima global que su vez son difciles de predecir.

Incluso evidencias directas ms compelidas de una erupcin volcnica submarina viene de una seccin del levantamiento del pacifico Este en 9-10N. Esta seccin del levantamiento ha estado intensamente estudiada en 1989, a travs de una serie de indagaciones, supuestas apuntadas an estudio activo de los orificios hidrotermales y a las comunidades exticas de animales que estan viviendo alrededor de ellos. 15 meses despus, los buzos del submarino ALVIN en los mismo sitios revelaron que las erupciones volcnicas han creado cambios significantes. Una caldera sobre los ejes del levantamiento que han sido previamente densamente colonizados por comunidades de animales fue ahora embaldosado con fluidos de lava viscosas y vtreas. Miles de organismos recientemente-asesinados por los orificios, mas otros pocos que sobrevivieron traumatizados fueron encontrados, parcialmente enterrados por una fluido delgado de lava nueva. Como los oceangrafos sucintamente describen esto: lugar de carnicera en tubos con gusanos que fueron cocinados enteros fue tan reciente que los cangrejos y otros animales carroeros no han llegado aun para consumir los tejidos abundantes de los animales muertos...

15.5.1 Erupciones Submarinas Detectadas:

Ah se tienes bsicamente 3 maneras para detectar actividad volcnica submarina: acsticamente, por seales ssmicas convencionales y por temblores armnicos.

Las ondas acsticas, los lectores de las modernas pelculas de terror pueden tener familiaridad con el rango del fenmeno en que los submarinos pueden ser detectados usando equipamiento sonoro. Similarmente, como las ballenas pueden ser capaces de comunicarse entre s sobre distancias de decenas o incluso centenas de kilmetros debido a su facilidad con que propagan las ondas sonoras a baja frecuencia a travs del agua. Una erupcin volcnica explosiva, es ms bullicioso que alguna ballena o submarino, de modo que esta pueda fcilmente ser detectada. Las erupciones del volcn Macdonald, un volcn tipo punto-caliente sumergido en el meso-pacifico en las islas Australes (29S -140W) hay sido detectado varias veces desde 1977 por instrumentos en Tahit y Hawai. Pero como se discuti a comienzos de esta capitulo, las erupciones explosivas no pueden tomar lugar en profundidades mayores que la presin critica, equivalente a profundidades de alrededor de 3000 metros. El volcn Macdonald esta casi al nivel del mar, su cspide tiene solo 40 metros por debajo de las ondas. De esta manera, esto permanece bien dentro del rgimen de las erupciones explosivas. Desafortunadamente, debido a que las erupciones por debajo de la presin critica estan tranquilas, ellos no pueden se detectados por estas simples tcnicas.

Seales ssmicas convencionales; los volcanes activos estan a menudo en lugares de pequeos movimientos de fallas y relatan eventos de fracturamientos como la masa del volcn desplazado y ajustado a s mismo por las cargas impuestas en esta por las lavas erupcionadas y por los movimientos del magma dentro de esta. Estos cortos, eventos bruscos son causados por una falla quebradiza en las rocas de los edificios volcnicos al nivel de superficie, de modo que ellos generaron ondas de choques ssmicas idnticas para estos terremotos ordinarios. Grandes terremotos, activados por desplazamientos de sistemas de fallas principales tales como la falla de San Andes en California, que propaga ondas que son tan fuertes que ellas pueden ser detectadas fcilmente sobre los lados mas lejanos de la tierra. Los temblores volcnicos son raramente lo suficientemente poderosos para ser detectados, o al menos tilmente interpretados, a distancias de mas de unas pocas centenas de kilmetros desde el volcn. Asi, en un oceano grande tal como el Pacifico, ellos podran fcilmente pasan inadvertidos.

Temblores Armnicos, es uno de los mtodos mas confiables para el monitoreo de un volcn potencialmente peligroso sobre tierra seca en la deteccin de los temblores ssmicos armnicos. Algo mas corto, de repente, los choques como-terremotos, esta es casi una agitacin o vibracin continua que a menudo acompaa el movimiento ascendente del magma a travs de los conductos de los volcanes. El temblor armnico es diferente sobre los sismogramas, y los sismlogos volcnicos experimentados han llegado a confiar en su uso, como significado para las predicciones eruptivas. Sin embargo, mientras que el temblor armnico es a menudo lo suficientemente intenso sobre el volcn por ser sentido (y temido) por la gente que vive en se lugar, eso no es lo suficientemente poderoso para ser detectado a grandes distancias.

De estas manera, desafortunadamente, nosotros no asumimos mucho la manera de estas tcnicas para detectar erupciones volcnicas submarinas, particularmente estas a profundidades ocenicas y a lo largo de las dorsales meso-ocenicas. Como algn texto geolgico mostrara, las dorsales meso-ocenicas son lugares de actividad ssmica principal, docenas de eventos ssmicos estan siendo detectadas a lo largo de ellos cada ao. Algunos de estas pueden ser asociados con eventos que abren nuevas fracturas en las regiones axiales de los rifts, desde que el magma puede erupcionar. Pero nosotros realmente no lo conocemos.

15.6 DEPSITOS PIROCLSTICOS SOBRE LOS LECHOS OCENICOS:

15.6.1 Depsitos acumulados de Tefras:

Como se discuti en la seccin 15.2.2 pocas erupciones de piroclastos pueden tomar lugar a profundidades por encima de la profundidad critica. Debajo de esta, toda la actividad piroclstica es absorbida. Sin embargo, nada puede detener la erupcin del tefra de los volcanes sobre tierra seca por lluvias fuera de los ocanos. Cuando la inmensa erupcin de tobas de la caldera tomo lugar hace unos 75000 aos, la tefra cayo hasta tan lejos como la India (fig 14.8). Dragoslav Ninkovitch y sus colegas trabajaron sobre mbolos de testigos recubiertos en lecho ocenico encontradas tanto como con 10 centmetros de cenizas a 2000 kilmetros de la caldera. La tefra de la gran erupcin del Minoano de Santorini ha sido tambin localizado sobre vastas reas al este del Mediterrneo. Desde sedimentos pequeos de origen terrgeno que alcanzo profundidades de los lechos ocenicos, capas de cenizas volcnicas formaron una parte importante de la estratigrafa de los sedimentos del lecho ocenico, a lo largo con finas arcillas y lodos, ellos proveyeron usualmente marcadores horizontales que son mucho mas continuas lateralmente mas que sus complementos sobre tierra seca, donde la erosin oper rpidamente.

Los depsitos piroclsticos no son mas divertidos para trabajar con ellos. Ellos pueden solo ser estudiados como muestras de testigos, y son a menudo mecnicamente perturbados por procesos de perforamientos. Excavando organismos sobre el lecho marino puede tambin dividir las estructuras depositacionales originales. Peor aun, esto no se tomo tan extensamente, en terminos geolgicos, por la alteracin de procesos para cambiar los depsitos submarinos de tefra dentro de un desagradable, y desorden total de arcillas.

Este es mas que un tefra submarino, aunque, con limos amorfos. Dndose cuenta que las particulaza de tefra de diferentes dimensiones y masa de la erupcin piroclstica se hundiran a travs del agua a diferentes proporciones. Una mejor alimentacin y los chisporroteos derivados en un algoritmo ingenioso determinan la duracin de las grandes erupciones. 2 conceptos simples son la base de nuestras tcnicas: primero, la proporcin del establecimiento de las partculas con las propiedades conocidas en medio del agua que puede ser estimado por al ley de Stokes, que relata la proporcin del establecimiento de la partcula con sus dimensiones y densidad del fluido ya que ellos estan establecidos por medio de este. Segundo, en una erupcin que dura mas que unas pocas horas, la proporcin de establecimiento segn el Stokesian por medio de la profundidad de la columna de agua seria tan diferente por las muy grandes y muy pequeas partculas que dimensionan eficientemente el fraccionamiento que tomo lugar (estos argumentos son similares para aquellos usado por Cashman y Fiske en relacin con la estabilizacin de los clastos pumiciticos y lticos).

Asumiendo que todos los restos permanecen durante la erupcin, inmensas partculas caeran en medio de la columna de agua rpidamente; y las partculas finas continuaran con una proporcin mas lenta. Mientras que el suministro del tefra continu, la dimensin de las partculas mas grandes se acumularan sobre el lecho ocenico permaneciendo constante. Tan pronto como las erupciones cesen, la dimensin de las partculas mas grandes caern en medio del agua que tambin decreceran. Esto seria observado como un decrecimiento en partculas muy grandes en algunos puntos en los depsitos de cenizas. Las partculas de las cenizas mas finas en el mismo nivel, sin embargo, solo podran llegar despus de haberse separado lentamente en la columna de agua desde los inicios de las cadas de cenizas, asi, el se conocera las proporciones del ambiente en el aire y el agua de las partculas, esto es posible para calcular la duracin de las erupciones.

Aqu tenemos varios peligros insospechados en esta tcnica, de hecho, pero esto ha sido utilizado para sugerir que la erupcin de la gran Toba termino hace unos 10 das, consecuente con que nosotros esperaramos de otras consideraciones geolgicas. A pesar de que esto puede parecerse rgido a tragarse, un serio peligro insospechado esta en que varias de las partculas cadas en medio de la columna de agua seria tragada por pescados u otros animales marinos. Tales partculas son finalmente serian excretadas casi inalteradas como bolitas fecales, pero esta no es la manera de decir cuan largo ellos fueron saciados....

15.6.2 Depsitos de Fluidos Piroclstico Submarinos:

Las pasiones investigadoras han sido lanzadas por controversias sobre fluidos piroclsticos submarinos por su extensin donde un extrao podra encontrarla de sorpresa. Puede las emanaciones piroclsticas continuar su movimiento desde la tierra al agua? Mas preocupadamente, pueden los vulcanlogos realmente estar bajo el cuello caliente cerca de los orgenes annimos de rocas verdes expuestas sobre el yermo, en las laderas Galesas limpiadas por las lluvias? Ray Cas y John Wright han provedo un anlisis iluminado del porque las emanaciones piroclsticas submarinas son tan contenciosas.

2 problemas vulcanolgicos, ambas altamente combustibles, alimentada de controversias. Como el capitulo 10 enfatizo, las emanaciones piroclsticas incluyen un vasto rango de fenmenos, rangeados desde densas nues ardentes a insubstanciales emanaciones de pumicitas. Tal que esto podra ser difcil de determinar la cual fue envuelto en primer lugar. Segundo, mucha de la evidencia para fluidos piroclsticos submarino necesariamente vendr de depsitos antiguos, ahora emergidos y expuestos en superficie. Debido a su antigedad, es a menudo difcil de determinar exactamente los ambientes geolgicos en la cual los depsitos piroclsticos candidatos fueron depositas debajo. Este es el problema con los debates sobre las emanaciones de Gales, que fueron claramente depositada debajo en o cerca del nivel del mar, la perforacin de testigos a profundidad ocenica ha cubierto a menudo muestras en consideracin por ser depsitos piroclsticos juveniles, pero estos son difciles de interpretar por la mismas razones que se tiene depsitos de tefra submarino.

Dejando de lado la nocin en algn momento avanzada de que las emanaciones de los piroclastos pueden actualmente ser erupcionadas bajo el agua, el hecho es que varios volcanes principales estan localizados cerca de los ocanos que significo que las grandes nmeros de emanaciones de piroclastos generados sobre terrenos secos deberan entrar al agua. Nuestro problema es para determinar que ocurri con ellos en ese momento. Esto debera ser controlado por sus densidades y sus volmenes.

Esta no es una razn del porque los fluidos densos, tales como nues ardentes, consistan mayoritariamente de bloques de lavas des-vesiculadas, que no deberan continuar movindose bajo el agua. Provedo por la topografa submarina que permanecera favorable. Para estar seguros, la densidad contrasto con el agua circundante que podra ser mucho menor en el aire, pero los fluidos probablemente serian transformados dentro de corrientes de turbiditas, similares a estos bien conocidos sobre plataformas continentales. Las corrientes turbidticas no volcnicas generan una elevacin de secuencias familiares de lechos sedimentarios gradados conocidos como turbiditas o secuencias Bouma. De acuerdo a Lacroix, las densas avalanchas resplandecientes (nues) desde el Mt. Pele en 1902 genero equivalentes bajo el agua lo suficientemente grandes para romper los cables telgrafos submarinos cercanos a los 20 km fuera de las costas.

Los fluidos piroclsticos pumiciticos, los cuales podran depositar ignimbritas sobre el terreno seco, presenta mas problemas complicados. Las emanaciones piroclsticas altamente expandidas, con densidades menores que la del agua, pueden salir directamente a travs de la superficie aunque inevitablemente ah esta limitado por tener algunas interacciones en la interfase. Tad Ui ha sugerido que el fluido de Koya hace 6000 aos ha viajado al menos 10 kilmetros por encima del agua alcanzando las costas sureas de la isla Kyushu en Japn. En estas circunstancias, las almadas extensas de pumicitas flotantes podran indudablemente formarse. Despus de la erupcin del Krakatua en 1883 las masas flotantes de pumicitas seriamente fueron obstruidas para transportarse. En lugares donde ellos fueron muy slidos y extensivos ellos fueron confundidos por terrenos secos.

Cuando realmente los extensos fluidos entran al mar, la situacin es incluso ms compleja. Si los fluidos son lo suficientemente grandes, ellos pueden simplemente excavar el agua aparte, generando inmensos tsunamis en este proceso. Esto puede haber ocurrido durante la erupcin del Krakatua. Cuando la erupcin estuvo encima, la isla destruida que fue rodeada por un lengua extensa de restos de piroclastos, rompiendo la superficie en lugares de bancos superficiales, y formando 2 islas, Steers y Calmeyer (figura 4.16). Aunque los detalles cronolgicos son ocultados, la erupcin de estas ignimbritas y su desplazamiento del agua de mar pueden haber sido causados por algunos de los tsunamis registrados en Batavia (Jacarta).

Si las emanaciones entraron al mar o no estas son lo suficientemente grandes para generar tsunamis, una intensa actividad explosiva es inevitable en esta interfase. Una gran nube convectiva seria generada, llevando mucho material fino elevado por los aires, de donde este posteriormente descendera como un deposito de cada, como fue el caso de Tambora (seccin 10.4.4) una sobre tensin de baja densidad puede tambin propagarse alrededor de la superficie del agua. la mayora de la masa de los fluidos probablemente continuaran por debajo de las aguas, pero como un nuee ardente, perdera casi inmediatamente su nica identidad como un fluido de gas-afluizado, y se movera cuesta abajo como un corriente densa de agua-compatible.

Varios ejemplos de depsitos formados en esta manera son conocidos por la Geologa marina. Algunos de los mejores estudios estan al este del Caribe, en y alrededor de las pequeas Antillas. Sigurdsson y sus colegas mostraron el total de 527 km3 de material volcnico erupcionado por encima de los ltimos 1000 aos. El 80% fue depositado como sedimentos vulcanolgicos en las cuencas marinas adyacentes. El 70% de este material fue depositado en el arco-posterior de la cuenca de Grenada en forma de sedimentos de fluidos por gravedad. Los montones de tefra cados del aire es de esta manera relativamente pequea, pero los efectos de la topografa y vientos cambiados prevalecieron como tales que entre tanto las corrientes de densidad fluyeron hacia el oeste, y el tefra en el aire estuvo volando hacia el este, para caer fuera y encima del Atlntico.

Un fluido piroclstico submarino prolongable particularmente es el fluido Roseau, el cual ha sido localizado en mbolos de muestras como testigos sobre distancias de por encima de 250 kilmetro desde su presunta fuente sobre la isla Dominicana (fig 15.16). La emanacin Roseau aparece por ser el equivalente submarino de la ignimbrita Roseau, erupcionada desde un complejo de domos de lavas y rocas piroclsticas sobre la pare sur de la isla. Mientras que la ignimbrita Roseau estuvo inequvocamente caliente cuando se emplaz (esto esta acoplado en algunos lugares) a depsitos submarinos que no lo estuvieron. Esta manutencin sugiri que los depsitos submarinos no son estrictamente piroclastos y que ellos serian mejor descritos como depsitos de flujos de escombros volcanoclsticos

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