Placas tectónicas

PLACAS TECTÓNICAS

Sonia Cabrera Luna

María Nuez León

Isabel Mar Rodríguez García

Ángela Sierra Olmo

Enrique Torres Gonzalez

Proyecto Integrado Tectónica de placas

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Índice1. Tectónicas de placas...........................................................................................................3

1.1. Estructura de la Tierra: Capas......................................................................................31.2. Placas tectónicas..........................................................................................................31.3. Tectónica de placas......................................................................................................42.1 Tipos de fallas..............................................................................................................52.2. Fallas de Morón de la Frontera....................................................................................62.3. Falla de San Andrés.....................................................................................................6

3. Orogénesis..........................................................................................................................63.1. Tipos de orogénesis y orógenos ..................................................................................7

4. Terremotos..........................................................................................................................84.1. Origen.........................................................................................................................84.2. Localizaciones.............................................................................................................84.3. Propagación.................................................................................................................94.4. Escala de magnitudes .................................................................................................94.5. Medidas preventivas contra terremotos: Construcción de edificios resistentes a seísmos............................................................................................................................. 10

5. Volcanes............................................................................................................................105.1. Tipos de volcanes......................................................................................................115.2. Tipos de erupciones volcánicas.................................................................................11

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1. Tectónicas de placas1.1. Estructura de la Tierra: Capas

La Tierra en su interior está dividida en capas imaginarias. Hay dos tipos de separación de

capas según lo que se estudie. Está el modelo dinámico, basado en el movimiento mecánico de los

materiales, y el modelo estático, basado en la composición química de las placas. Para estudiar la

teoría de las placas tectónicas, nos centraremos en el modelo mecánico.

En este modelo, la capa más externa es la litosfera, que comprende la corteza y parte del

manto superior, es una capa rígida. La litosfera descansa sobre la astenosfera, que equivale a la

sección superior del manto, siendo esta una capa plástica, en la que la temperatura y la presión

alcanzan valores que permiten que se fundan las rocas en algunos puntos. A continuación se

encuentra la mesosfera, que equivale al resto del manto y tiene un comportamiento más plástico y

dúctil. En la zona de contacto con el núcleo se encuentra la región denominada zona D, en la que se

cree que podría haber materiales fundidos. La capa más interna es la endosfera, que comprende el

núcleo interno y el núcleo externo. En este último los materiales están fundidos.

1.2. Placas tectónicasLa mecánicamente rígida capa externa de la Tierra, la litosfera, está fragmentada en piezas

llamadas placas tectónicas. Estas se desplazan unas respecto a otras con velocidades de 2,5 cm/año

sobre la parte superior de la astenosfera, que puede fluir y moverse junto con las placas. Las placas

son elementos rígidos que se mueven en relación uno con otro siguiendo uno de estos tres patrones:

bordes convergentes (dos placas se aproximan), bordes divergentes (dos placas se separan) y bordes

transformantes (dos placas se deslizan lateralmente entre sí).

Las placas tectónicas se componen de dos tipos distintos de litosfera: la corteza continental,

más gruesa, de 40 a 50 km y compuesta por rocas cristalinas similares al granito; y la oceánica,

relativamente delgada, de 0 a 12 km y formadas por rocas de tipo basáltico. La parte superior de la

litosfera se le conoce como corteza terrestre, nuevamente de dos tipos (continental y oceánica).

Las 7 placas más grandes son: la Pacífica, Norteamericana, Euroasiática, Africana, Antártica,

Indoaustraliana y Sudamericana.

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Y otras placas notables serían: la Placa Índica, la Placa Arábiga, la Placa del Caribe, la Placa

de Nazca en la costa occidental de América del Sur, y la Placa Escocesa en el sur del Océano

Atlántico.

Una placa litosférica puede ser:

• Continental: Solo existe una que pueda llamarse así, y es la microplaca Iraní, que

carece totalmente de dorsales, por donde crecen las placas oceánicas.

• Oceánica: Están cubiertas íntegramente por corteza oceánica, delgada y de

composición básica. Aparecerán sumergidas en toda su extensión, salvo por la

presencia de edificios volcánicos. Los ejemplos más notables son la placa Pacífica, de

Nazca, de Cocos y la Filipina.

• Mixta: Son placas cubiertas por corteza continental y oceánica. La mayoría de las

placas tienen este carácter. Valen como ejemplos la placa Sudamericana o la

Euroasiática.

1.3. Tectónica de placasLa tectónica de placas (en griego "el que construye") es una teoría geológica que explica la

forma en que está estructurada la litosfera, es decir, da una explicación a las placas tectónicas de la

superficie de la Tierra y a los desplazamientos sobre el manto terrestre fluido indicando la dirección

e interacción entre ellas. También explica la formación de las cadenas montañosas (orogénesis). Así

mismo, da una explicación satisfactoria de por qué los terremotos y los volcanes se concentran en

regiones concretas del planeta o de por qué las grandes fosas submarinas están junto a islas y

continentes.

Uno de los principales puntos de la teoría propone que la cantidad de superficie de las placas

que desaparecen en el manto a lo largo de los bordes convergentes de subducción está más o menos

en equilibrio con la corteza oceánica nueva que se está formando a lo largo de los bordes

divergentes (dorsales oceánicas). Este proceso es conocido como expansión del fondo oceánico o

también como el principio de la "cinta transportadora". En este sentido, el total de la superficie en

el globo se mantiene constante, es decir, superficie de la Tierra es finita; siguiendo la analogía de la

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cinta transportadora, siendo la corteza la cinta que se desplaza gracias a las fuertes corrientes

convectivas de la astenósfera, que hacen las veces de las ruedas que transportan esta cinta,

hundiéndose la corteza en las zonas de convergencia, y generándose nuevo piso oceánico en las

dorsales.

La teoría también explica la forma como las inmensas masas que componen las placas

tectónicas se pueden "desplazar", algo que quedaba sin explicar cuando Alfred Wegener propuso la

teoría de la Deriva Continental. Las placas tectónicas se pueden desplazar porque la litosfera tiene

una menor densidad que la astenósfera, que es la capa que se encuentra inmediatamente inferior a la

corteza. Las variaciones de densidad laterales resultan en las corrientes de convección del manto,

mencionadas anteriormente. Se cree que las placas son impulsadas por una combinación del

movimiento que se genera en el fondo oceánico fuera de la dorsal debido a variaciones en la

topografía y densidad de la corteza, que resultan en diferencias en las fuerzas gravitacionales,

arrastre, succión vertical, y zonas de subducción.

2. Fallas

En geología, una falla es una discontinuidad que se forma por fractura en las rocas

superficiales de la Tierra (hasta unos 200 km de profundidad) cuando las fuerzas tectónicas superan

la resistencia de las rocas. La zona de ruptura tiene una superficie generalmente bien definida

denominada plano de falla y su formación va acompañada de un deslizamiento de las rocas

tangencial a este plano.

2.1 Tipos de fallas• Falla divergente: Se presenta a lo largo de una dorsal mesooceánica, donde una placa se

fractura, dando origen a dos placas nuevas que empiezan a separarse "empujándose" o

alejándose una de la otra; cuando tiene lugar dentro de una placa continental da lugar a la

formación de nuevos océanos. Un ejemplo de esta falla es la que se encuentra entre la placa

Arábiga y la placa Africana o la que se observa en la dorsal del Océano Atlántico.

• Falla convergente: Se produce cuando se encuentran dos placas que se aproximan una

hacia la otra. Según el tipo de corteza presente en cada lado de la falla se observan tres tipos

de convergencia: Corteza Continental-Corteza Oceánica, Corteza Oceánica-Corteza

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Oceánica y Corteza Continental-Corteza Continental.

• Falla transformante: Estas fallas se producen cuando dos placas se desplazan una contra la

otra en el plano horizontal, bien sea en el mismo sentido o en contrasentido una de la otra; se

presenta donde el movimiento relativo de las placas es paralelo al borde. Pueden ser

originadas bien por que en un posible sitio de convergencia la dirección del movimiento de

las placas no sea una hacia la otra, o bien, por el desplazamiento de una sección de una

dorsal, que al agregar nuevo material desplace en sentido contrario a las placas. La Falla de

San Andrés es un ejemplo de este tipo de falla.

2.2. Elementos de una falla• Plano de falla: Plano o superficie a lo largo de la cual se desplazan los bloques que se

separan en la falla. Con frecuencia el plano de falla presenta estrías, que se originan por el

rozamiento de los dos bloques.

• Labio levantado: También llamado Bloque Superior, es el bloque que queda por encima del

plano de falla.

• Labio hundido: También llamado Bloque Inferior.

• Salto de falla: Es el desplazamiento entre dos puntos que estaba unidos antes de producirse

la fractura. A veces se reconoce en el terreno como un desnivel más o menos pronunciado

denominado Escarpe de falla.

2.3. Clasificación de fallas según su movimientoLas fallas se clasifican en tres tipos en función de los esfuerzos que las originan y de los

movimientos relativos de los bloques:

• Falla inversa. Este tipo de fallas se genera por compresión. El movimiento es

preferentemente horizontal y el plano de falla tiene típicamente un ángulo de 30 grados

respecto a la horizontal. El bloque de techo se encuentra sobre el bloque de piso. Cuando las

fallas inversas presentan un manteo inferior a 45º, estas pasan a tomar el nombre

decabalgamiento.

• Falla normal o directa. Este tipo de fallas se generan por tracción (Fig. B). El movimiento

es predominantemente vertical respecto al plano de falla, el cual típicamente tiene un ángulo

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de 60 grados respecto a la horizontal. El bloque que se desliza hacia abajo se le denomina

bloque de techo, mientras que el que se levanta se llama bloque de piso. Otra manera de

identificar estas fallas es la siguiente. Si se considera fijo al bloque de piso (aquel que se

encuentra por encima del plano de falla) da la impresión de que el bloque de techo cae con

respecto a este. Conjuntos de fallas normales pueden dar lugar a la formación de horsts y

grábenes.

2.4. Fallas de Morón de la FronteraArchivo adjunto

2.5. Falla de San AndrésLa falla de San Andrés está situada en una gran depresión del terreno en un área límite

transformante, con desplazamiento derecho entre la placa Norteamericana y la placa del Pacífico.

Esta falla transformante es famosa por producir grandes y devastadores terremotos Este sistema

tiene una longitud de aproximadamente de 1286 km y pasa a través del estado de California, en

Estados Unidos, y del de Baja California en México. El sistema está compuesto por numerosas

fallas o segmentos. En el sur son notables las fallas de San Jacinto, Imperial y Cerro Prieto . Hacia

el sur el sistema de fallas de San Andrés termina en el golfo de California.

3. OrogénesisLa orogénesis es la formación o rejuvenecimiento de montañas y cordilleras causada por la

deformación de la litosfera continental. Dado que las placas tectónicas se desplazan sobre la

superficie finita de la Tierra, estas interaccionan unas con otras provocando intensas deformaciones

en la corteza y litosfera de la Tierra, lo que ha dado lugar a la formación de grandes cadenas

montañosas.

La orogénesis trata de explicar por qué, a pesar de la continuidad de los procesos de erosión,

no deja de haber en la Tierra relieves elevados y abruptos. Lo que faltaba en esas teorías tectónicas

era una explicación satisfactoria del origen de las inmensas fuerzas de compresión necesarias para

convertir un geosinclinal en un orógeno.

Un orógeno, es una cordillera montañosa que se extienden centenares o miles de kilómetros a

lo largo de los bordes convergentes entre placas. Adoptan esta forma alargada y dan lugar a

cinturones orogénicos porque surgen mediante el proceso de orogénesis, que consiste en el

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plegamiento de grandes cantidades de sedimentos, procedentes de la erosión de los continentes

cercanos, acumulados en los profundos abismos de las fosas oceánicas. Un ejemplo son los Andes.

3.1. Tipos de orogénesis y orógenos • Orogénesis térmica u ortotectónica: Se produce cuando una placa subduce por

debajo de otra. La litosfera que subduce es de tipo oceánico y arrastra y deforma los

materiales acumulados en un geosinclinal, los cuáles subducen en parte con la litosfera

oceánica. Se llama orogénesis térmica por la importancia de los fenómenos magmáticos,

incluidos los volcánicos, que se ponen en marcha como consecuencia de la fricción entre

placas en el plano de Benioff. En la otra placa la litosfera puede ser inicialmente oceánica o

directamente continental, y de ello dependen las dos modalidades de orógenos térmico que

debemos reconocer:

• Arcos de islas: es una clase de archipiélago formado por la tectónica de placas.

A medida que una placa tectónica, en el océano, protagoniza una subducción contra

otra, se produce magma y se forman sobre el borde opuesto de la placa en

subduccion. Para cada caso, existe una laja de subducción y un foso asociada con

ello.

• Cordilleras marginales: la subducción puede arrancar la litosfera oceánica junto

al borde de un continente, poniendo en marcha una convergencia y una subducción

que levantan una cordillera en el borde del continente.

• Orogénesis mecánica o paratectónica: Ocurre cuando el movimiento convergente de

dos placas tectónicas arrastra un fragmento continental contra otro. Se llama orógenos de

colisión a los que se forman por este mecanismo. Para que la colisión pueda llegar a

producirse es preciso primero que la subducción absorba la cuenca oceánica entre dos placas

continentales, lo que implica que siempre hay una fase de orogénesis térmica.

4. TerremotosUn terremoto es una sacudida del terreno que ocurre por el choque de placas tectónicas y

liberación de energía en el curso de una reorganización brusca de materiales de la corteza terrestre

al superar el estado de equilibrio mecánico.

Los importantes y frecuentes se generan cuando se libera energía potencial elástica acumulada

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por deformación gradual de las rocas contiguas al plano de una falla activa. También pueden ocurrir

por otras causas, por ejemplo en torno a procesos volcánicos o por hundimiento de cavidades

cársticas.

4.1. OrigenEl origen de los terremotos se encuentra en la acumulación de energía que se produce cuando,

para restablecimiento del equilibrio por desplazamiento de materiales del interior de la Tierra, desde

condiciones inestables, que se originan principalmente en los bordes de la placa.

Aunque las actividades tectónicas y volcánicas son las causas principales por las que se

generan los terremotos, muchos factores adversos pueden originarlos:

• Acumulación de sedimentos, por: desprendimientos de rocas en las laderas de las

montañas, hundimiento de cavernas.

• Modificación del régimen de precipitación pluvial, que altera cuencas y cauces de ríos,

así como estuarios.

• Variaciones bruscas de la presión atmosférica por ciclones.

4.2. LocalizacionesLos terremotos suelen ocurrir en zonas donde la concentración de fuerzas generadas por los

límites de las placas tectónicas dan lugar a movimientos de reajuste en el interior y en la superficie

de la Tierra. Por este motivo los seísmos de origen tectónico están íntimamente relacionados con la

formación de fallas geológicas. Comúnmente acontecen al final de un ciclo sísmico: período

durante el cual se acumula deformación en el interior de la Tierra que más tarde se liberará

repentinamente. Dicha liberación se corresponde con el terremoto, tras el cual la deformación

comienza a acumularse nuevamente.

En un terremoto se distinguen:

• Hipocentro: zona interior profunda, donde se produce el terremoto.

• Epicentro: área de la superficie perpendicular al hipocentro, donde con mayor

intesidad repercuten las ondas sísmicas.

4.3. PropagaciónEl movimiento sísmico se propaga mediante ondas elásticas a partir del hipocentro. Las ondas

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sísmicas son de tres tipos:

-Ondas P, longitudinales o de compresión: Similar a las ondas sonoras, se transmiten en

dirección de propagación de las ondas, son las que se desplazan a mayor velocidad y se transmiten

por todos los medios.

-Ondas S, transversales o de cizalla: son ondas en las cuales el desplazamiento es transversal

a la dirección de propagación. Su velocidad es menor que la de las ondas primarias. Debido a ello,

éstas aparecen en el terreno algo después que las primeras. Estas ondas son las que generan las

oscilaciones durante el movimiento sísmico y las que producen la mayor parte de los daños. Sólo se

trasladan a través de elementos sólidos.

-Ondas Superficiales: Cuando las ondas de cuerpo llegan a la superficie, se generan las ondas

L , que se propagan por la superficie de discontinuidad de la interfase de la superficie terrestre

(tierra-aire y tierra-agua). Son las causantes de los daños producidos por los sismos en las

construcciones. Estas ondas son las que poseen menor velocidad de propagación a comparación de

las otras dos.

4.4. Escala de magnitudes • Escala magnitud de onda superficial. (Ms)

• Escala magnitud de las ondas de cuerpo (Mb)

• Escala sismológica de Richter, también conocida como escala de magnitud local (ML), es

una escala logarítmica arbitraria en la que se asigna un número para cuantificar el efecto de

un terremoto.

• Escala sismológica de magnitud de momento es una escala logarítmica usada para medir y

comparar seísmos. Está basada en medición de la energía total que se libera en un terremoto.

4.5. Medidas preventivas contra terremotos: Construcción de edificios resistentes a seísmos Los principales requisitos que debe reunir la construcción de obras en zonas de riesgos de

terremotos son: esquema simétrico de construcción, distribución homogénea de la rigidez de la

construcción y la carga. Homogeneidad y cohesión de las construcciones gracias a la implantación

de materiales fortificados.

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Tecnología de construcción:

-Juntas antisísmicas: se trata de muros doble o columnas dobles que dividen la construcción

en secciones separadas e independientes.

-Materiales: los muros de carga se levantan de paneles de piedra y bloques que fueron

fabricados con empleo de vibraciones, así como construcciones de piedra o ladrillos con utilización

de sustancias específicas que aumentan el grado de adhesión de la masa de materiales de

construcción.

-Fortificación: los tabiques se fortifican en toda la longitud.

-Fundamento: construcción de “almohadas” de hormigón o materiales poliméricos, que

permiten al edifico en cuestión oscilar sin desplomarse durante los terremotos.

5. VolcanesUn volcán es una estructura geológica por la cual emergen el magma (roca fundida) en forma

de ava, ceniza volcánica y gases del interior del planeta. El ascenso ocurre generalmente en

episodios de actividad violenta denominados «erupciones», las cuales pueden variar en intensidad,

duración y frecuencia; siendo desde conductos de corrientes de lava hasta explosiones

extremadamente destructivas.

Generalmente adquieren una característica forma cónica que es formada por la presión del

magma subterráneo así como de la acumulación de material de erupciones anteriores. Encima del

volcán podemos encontrar su cráter o caldera.

Por lo general, los volcanes se forman en los límites de placas tectónicas, aunque existen

llamados puntos calientes los cuales no se atienden a los contactos entre placas, un ejemplo clásico

son las islas Hawái.

5.1. Tipos de volcanes

Con respecto a la frecuencia de su actividad eruptiva los volcanes pueden ser:

• Activos: Son aquellos que entran en actividad eruptiva. La mayoría de los volcanes

ocasionalmente entran en actividad y permanecen en reposo la mayor parte del tiempo. El

período de actividad eruptiva puede durar desde una hora hasta varios años. No se ha

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descubierto aún un método seguro para predecir las erupciónes.

• Durmientes: Los volcanes durmientes son aquellos que mantienen ciertos signos de

actividad como lo son las aguas termales y han entrado en actividad esporádicamente.

Dentro de esta categoría suelen incluirse las fumarolas y los volcanes con largos períodos en

inactividad entre erupción. Un volcán se considera activo si su última erupción fue en los

últimos 25 000 años.

• Extintos: Los volcanes extintos son aquellos que estuvieron en actividad durante períodos

muy lejanos y no muestran indicios de que puedan reactivarse en el futuro. Son muy

frecuentes, aunque la inactividad que las describe puede reactivarse nuevamente en muy

raras ocasiones, estos volcanes generalmente han dejado de mostrar actividad desde hace

muchos siglos antes de ser considerados extintos.

5.2. Tipos de erupciones volcánicasLa temperatura, composición, viscosidad del magma son los factores que caracterizan las

erupciones volcánicas.

• Hawaiano o efusivo: Sus lavas son bastante fluidas, sin que tengan lugar desprendimientos

gaseosos explosivos; estas lavas se desbordan cuando rebasan el cráter y se deslizan con

facilidad por la ladera del volcán, formando verdaderas corrientes que recorren grandes

distancias. Por esta razón, los volcanes de tipo hawaiano son de pendiente suave.

• Estromboliano o mixto: Se originan cuando hay alternancia de los materiales en erupción,

formándose un cono estratificado en capas de lavas fluidas y materiales sólidos. La lava es

fluida, desprendiendo gases abundantes y violentos, con proyecciones de escorias, bombas.

Debido a que los gases pueden desprenderse con facilidad, no se producen pulverizaciones o

cenizas. Cuando la lava rebosa por los bordes del cráter, desciende por sus laderas y

barrancos, pero no alcanza tanta extensión como en las erupciones de tipo hawaiano.

• Vulcaniano: Se desprenden grandes cantidades de gases de un magma poco fluido, que se

consolida con rapidez; por ello las explosiones son muy fuertes y pulverizan la lava,

produciendo mucha ceniza, lanzada al aire acompañadas de otros materiales fragmentarios.

Cuando la lava sale al exterior se solidifica rápidamente, pero los gases que se desprenden

rompen y resquebrajan su superficie, que por ello resulta áspera y muy irregular. Los conos

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de estos volcanes son de pendiente muy inclinada.

• Pliniano o vesubiano: Difiere del vulcaniano en que la presión de los gases es muy fuerte y

produce explosiones muy violentas. Forma nubes ardientes que, al enfriarse, producen

precipitaciones de cenizas, que pueden llegar a sepultar ciudades, como ocurrió con

Pompeya y Herculano y el volcán Vesubio.

Se caracteriza por alternar erupciones de piroclastos con erupciones de coladas lávicas,

dando lugar a una superposición en estratos que hace que este tipo de volcanes alcance

grandes dimensiones. El Teide es un tipo de volcán pliniano.

• Freato-magmático o surtseyano: Los volcanes de tipo freato-magmático se encuentran en

aguas someras, o presentan un lago en el interior del cráter. Sus explosiones son

extraordinariamente violentas ya que a la energía propia del volcán se le suma la expansión

del vapor de agua súbitamente calentado. Normalmente no presentan emisiones lávicas ni

extrusiones de rocas. Algunas de las mayores explosiones freáticas son las del Krakatoa.

• Peleano: La lava es extremadamente viscosa y se consolida con gran rapidez, llegando a

tapar por completo el cráter formando un pitón o aguja; la enorme presión de los gases, sin

salida, provoca una enorme explosión que levanta el pitón, o bien destroza la parte superior

de la ladera. Así ocurrió el 8 de mayo de 1902, cuando las paredes del volcán cedieron a tan

enorme empuje, abriéndose un conducto por el que salieron con extraordinaria fuerza los

gases acumulados a elevada temperatura y que, mezclados con cenizas, formaron la nube

ardiente que ocasionó 28.000 víctimas.

• Erupciones submarinas: En el fondo oceánico se producen erupciones volcánicas cuyas

lavas, si llegan a la superficie, pueden formar islas volcánicas.Las erupciones suelen ser de

corta duración en la mayoría de los casos, debido al equilibrio isostático de las lavas al

enfriarse, entrando en contacto con el agua, y por la erosión marina. Algunas islas actuales

como las Cicladas (Grecia), tienen este origen.

• Avalanchas de origen volcánico: Hay volcanes que ocasionan gran número de víctimas,

debido a que sus grandes cráteres están durante el periodo de reposo convertidos en lagos o

cubiertos de nieve. Al recobrar su actividad, el agua mezclada con cenizas y otros restos, es

lanzada formando torrentes y avalanchas de barro, que cuentan con una enorme capacidad

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destructiva. Un ejemplo fue la erupción del Nevado de Ruiz (Colombia) el 13 de noviembre

de 1985. El Nevado de Ruiz es un volcán explosivo, en el que la cumbre del cráter (5.000

msnm) estaba recubierta por un casquete de hielo; al ascender la lava se recalentaron las

capas de hielo, formando unas coladas de barro que invadieron el valle del río Lagunilla y

sepultaron la ciudad de Armero, con 24.000 muertos y decenas de miles de heridos.

• Erupciones fisurales: Se originan en una larga dislocación de la corteza terrestre, que

puede ser desde apenas unos metros hasta varios km. La lava que fluye a lo largo de la

rotura es fluida y recorre grandes extensiones formando amplias mesetas, con 1 ó más km de

espesor y miles de km². Un ejemplo de vulcanismo fisural es la meseta del Decán.

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