Resumen

Mi trabajo tiene el objetivo de mostrar a través de una maqueta e imágenes como es que los volcanes hacen erupción, así mismo dar a conocer una clasificación.
Daré una introducción teórica de la maqueta que es un volcán, su clasificación y sus partes, después hare la demostración de la erupción a través de un volcán realizado de papel y con un envase al centro que hace la función de la cámara magmática, esto es que reúne el material que va a expulsar el volcán, le depositamos agua y al agregar el bicarbonato este lo expulsa como si fuera la lava que está saliendo del volcán.

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

Demostrar a través de una maqueta e imágenes, como es que la acumulación de gases y magma hace que el volcán explote y derrame material espeso y caliente llamado lava, afectando todo el entorno e incluso a grandes distancias.

Antecedentes

Para hablar de la erupción de un volcán, antes debemos saber que es un volcán, como se forman y sus tipos:
¿Qué es un volcán?
Un volcán (del nombre del dios mitológico romano Vulcano) es una estructura geológica por la que emergen magma en forma de lava, ceniza volcánica y gases provenientes del interior de la Tierra. El ascenso de magma ocurre en episodios de actividad violenta denominados erupciones, que pueden variar en intensidad, duración y frecuencia, desde suaves corrientes de lava hasta explosiones extremadamente destructivas. En ocasiones, los volcanes adquieren una forma cónica por la acumulación de material de erupciones anteriores. En la cumbre se encuentra su cráter o caldera.
También se dice que es una estructura geológica dentro de la cual hay un conducto que comunica la parte superior con las partes inferiores de la tierra. La corteza exterior está formada por dos capas, la superior de granito y la inferior de basalto. La corteza mide aproximadamente unos 40 kilómetros de grosor y unos 7 kilómetros en los océanos.
En el manto del planeta se encuentra el magma que no es más que roca derretida. Debajo de éste se localiza el núcleo de la tierra y se cree que es una combinación de hierro y níquel en estado sólido-líquido.
Los volcanes existen en la Tierra, en otros planetas y satélites, algunos están formados por materiales considerados fríos y se denominan criovolcanes. En ellos, el hielo actúa como roca, mientras que el agua fría líquida interna actúa como magma; esto ocurre en la luna de Júpiter llamada Europa.
¿Cómo se forman?
La Tierra está formada por placas tectónicas donde descansan los continentes y los océanos. Cuándo estas placas interactúan entre sí, producen tanta fuerza y energía que es capaz de levantar la corteza (así también es como se producen los terremotos y/o temblores). Por eso la mayoría de los volcanes se encuentran en las cordilleras pues son originadas de esta manera.
Cuando el magma asciende generalmente se forma una reserva de magma en el interior de la corteza sólida. Esta especie de cámara acumula grandes cantidades de esta roca derretida con una presión que es capaz de levantar el terreno. El conducto que comunica esta cámara con la superficie se llama chimenea, que termina en el cráter del volcán.
Por lo general, los volcanes se forman en los límites de placas tectónicas, aunque existen los llamados puntos calientes, en donde no hay contacto entre placas. Un ejemplo clásico son las islas Hawái.
¿Qué tipos existen?
Los volcanes pueden tener muchas formas y despedir distintos productos. Algunas de las formas más comunes son estratovolcán, cono de escoria, caldera volcánica y volcán en escudo. También existen numerosos volcanes submarinos ubicados a lo largo de las dorsales oceánicas y otros que alcanzan alturas sobre los 6000 metros sobre el nivel del mar, entre ellos, el volcán más alto del mundo, el Nevado Ojos del Salado, en Argentina y Chile, siendo además la segunda cumbre más alta de los hemisferios sur y occidental (solo superado por el también argentino cerro Aconcagua).
Los volcanes se clasifican según dos criterios: por su estructura o edificio volcánico y por su actividad o el tipo de erupción que presentan. Los dos aspectos se relacionan con el ambiente tectónico en el que se originaron. La clasificación no es exacta: un mismo volcán puede tener varias estructuras, y puede haber cambios en el tipo de erupción.
PARTES DE UN VOLCAN.

Erupción volcánica
La temperatura, composición, viscosidad y elementos disueltos en el magma son los factores que determinan el tipo de erupción y la cantidad de productos volátiles que la acompañan.
Hawaiana

En este tipo de erupción, la lava generalmente es bastante fluida y no ocurren 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. Algunos residuos de lava, al ser arrastrados por el viento, forman hilos cristalinos que los nativos hawaianos llaman cabellos de la diosa Pelé, la diosa del fuego. El volcán hawaiano más famoso es el Kilauea.

Erupción del Estrómboli (Italia) en 1980.
Este tipo de erupción recibe el nombre del Estrómboli, volcán de las islas Eolias (mar Tirreno), al norte de Sicilia. Se origina cuando hay alternancia de los materiales en erupción, formándose un cono estratificado en capas de lavas fluidas y materiales sólidos. La lava es fluida, desprende gases abundantes y violentos con proyecciones de escorias, bombas y lapilli. 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 las laderas y barrancos, pero no alcanza grandes extensiones como en las erupciones de tipo hawaiano.
Vulcaniana.

Vulcano.
Del nombre del volcán Vulcano en las islas Lipari. Esta erupción se caracteriza porque en ella se desprenden grandes cantidades de gases, la lava liberada es poco fluida y se consolida con rapidez. En este tipo de erupción, las explosiones son muy fuertes y pulverizan la lava, produciendo mucha ceniza, la cual es lanzada al aire acompañada de otros materiales fragmentarios. Cuando el magma sale al exterior en forma de lava, se solidifica rápidamente, pero los gases que se desprenden rompen y resquebrajan su superficie, volviéndola áspera y muy irregular y formando lava de tipo Aa. Los conos de estos volcanes son de pendiente muy inclinada.
Pliniana o vesubiana.
Nombrada así en honor a Plinio el Joven, difiere de la erupción vulcaniana en que en ésta la presión de los gases es muy fuerte y produce explosiones muy violentas. Forma nubes ardientes que, al enfriarse, generan precipitaciones de cenizas, las cuales pueden llegar a sepultar ciudades, como ocurrió con Pompeya y Herculano por la actividad del volcán Vesubio.
Se caracteriza por alternar erupciones de piroclasto con erupciones de coladas lávicas, lo que hace que este tipo de volcanes alcancen grandes dimensiones. Otros volcanes de tipo pliniano son el Teide, el Popocatépetl y el Fujiyama.
Freato-magmático o surtseyana.
Los volcanes de tipo freato-magmático se encuentran en aguas, presentan un lago en el interior de su cráter. Sus erupciones 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 erupciones freáticas son las del Krakatoa, el Kīlauea y la Isla de Surtsey.
Peleana.
De los volcanes de las Antillas es célebre la Montaña Pelada, ubicada en la isla Martinica, que en la erupción de 1902 destruyó la capital,Saint-Pierre.
La lava en esta erupción 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 que se abrió un conducto por el que salieron con extraordinaria fuerza los gases acumulados a elevada temperatura y que, mezclados con cenizas, formaron una nube ardiente que ocasionó muchas víctimas.
Erupciones submarinas.
En el fondo oceánico se producen erupciones volcánicas cuyas lavas pueden formar islas volcánicas si llegan a la superficie. Las erupciones suelen ser de corta duración en la mayoría de los casos, debido al equilibrio isostático de las lavas al enfriarse cuando entran en contacto con el agua y también por la erosión marina. Algunas islas como las Cícladas en Grecia o Las Islas Canarias en España tienen este origen.
Avalanchas de origen volcánico.

Armero después de la tragedia (Colombia).
Hay volcanes que generan un número de víctimas elevado, 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 tienen una enorme capacidad destructiva. Un ejemplo de esto fue la erupción del Nevado de Ruiz en Colombia, el 13 de noviembre de 1985. El Nevado del Ruiz es un volcán explosivo en el que la cumbre del cráter (5.321 msnm) estaba recubierta por un casquete de hielo; al ascender la lava se recalentaron las capas de hielo y se formaron unas coladas de barro que invadieron el valle del río Lagunilla, sepultando la ciudad de Armero.
Erupciones fisurales.
Se originan en una larga dislocación de la corteza terrestre, que puede ser desde apenas unos metros hasta varios kilómetros. La lava que fluye a lo largo de la rotura es fluida y recorre grandes extensiones formando amplias mesetas, con 1 o más kilómetros de espesor y miles de km². Un ejemplo de vulcanismo fisural es la meseta del Decán en la India.
Volcán en escudo.

Columnas de basalto de la «Calzada del Gigante» en Irlanda del Norte.
Cuando la lava expulsada por el volcán es fluida, de tipo hawaiano, el volcán adquiere una forma de una estructura amplia y abovedada, que por su apariencia se los denomina en escudo.
Los volcanes de escudo se asemejan a la superficie superior de un escudo que reposara en el suelo.
Un volcán en escudo está formado principalmente por lavas basálticas (ricas en hierro) y poco material piro clástico. El mayor volcán de laTierra es el Mauna Loa, un volcán en escudo en las islas Hawái. El Mauna Loa nace en las profundidades del mar, a unos 5 km y se eleva sobre el nivel del mar por unos 4170 m.
Los volcanes en escudo como el Mauna Loa se forman a lo largo de millones de años gracias a ciclos de erupciones de lava que se van superponiendo unas con otras.
El volcán de escudo más activo es el Kīlauea, localizado en la Isla de Hawái, al lado de Mauna Loa. En el período histórico el Kilauea ha entrado unas 50 veces en erupción y es, por lo tanto, el volcán de este tipo más estudiado.
El resultado de erupciones constantes durante millones de años ha dado lugar a la creación de las montañas más grandes de la Tierra (si se tiene en cuenta la altura contando desde la base en el lecho marino). Por ejemplo, el Mauna Loa, desde su base submarina hasta su cúspide, cuenta con una altura de 9,5 km, más alto que el monte Everest.
Los geólogos creen que las primeras etapas de formación de los volcanes en escudo consiste en erupciones frecuentes de delgadas coladas de basaltos muy líquidas. Además de estas erupciones también se producen erupciones laterales. Normalmente con el cese de cada fase eruptiva se produce el hundimiento del área de la cima. En las últimas fases, las erupciones son más esporádicas y la erupción piroclástica se hace más frecuente. A medida que esto sucede, las coladas de lava tienden a ser más viscosas, lo que provoca que sean más cortas y potentes. Así, va aumentando la pendiente de la ladera del área de la cima.
Los volcanes en escudo son muy comunes y también se han identificado en el sistema solar. El más grande conocido hasta la fecha es el Monte Olimpo, sobre la superficie de Marte, encontrándose también varios de estos volcanes sobre la superficie de Venus, aunque de apariencia más achatada.

Flujo piro clástico.

Flujo piroclástico expulsado por el volcán Mayón en Filipinas.
Cuando las erupciones de un volcán llegan acompañadas de gases calientes y cenizas se produce lo que se conoce como flujo piroclástico o «nube ardiente». También conocida como avalancha incandescente, el flujo piroclástico se desplaza pendiente abajo a velocidades cercanas a los 200 km/h. La sección basal de estas nubes contienen gases calientes y partículas que flotan en ellos. De esta forma, las nubes transportan fragmentos de rocas que –gracias al rebote de los gases calientes en expansión– se depositan a lo largo de más de 100 km desde su punto de origen.
En 1902 una nube ardiente de un pequeño volcán llamado Monte Pelée en la isla caribeña de Martinica destruyó la ciudad portuaria deSan Pedro. La destrucción fue tan devastadora que murió casi toda la población (unos 28 000 habitantes). A diferencia de Pompeya, que quedó enterrada en un manto de cenizas en un plazo de tres días y las casas quedaron intactas (salvo los techos por el peso de las cenizas), la ciudad de San Pedro fue destruida solo en minutos y la energía liberada fue tal que los árboles fueron arrancados de raíz, las paredes de las casas desaparecieron y las monturas de los cañones se desintegraron. La erupción del Monte Pelée muestra cuan distintos pueden ser dos volcanes del mismo tipo.
Lahar.
Los conos compuestos también producen coladas de barro llamadas lahar, una palabra de origen indonesio. Estos flujos se producen cuando las cenizas y derrubios volcánicos se saturan de agua y descienden pendiente abajo, normalmente siguiendo los cauces de los ríos. Algunos de los lahares se producen cuando la saturación es provocada por la lluvia, mientras que en otros casos cuando grandes volúmenes de hielo y nieve se funden por una erupción volcánica. En Islandia, el último caso se denomina jökulhlaup y es un fenómeno devastador.
Destrucciones importantes de lahares se dieron en 1980 con la erupción del Monte Santa Helena, en Estados Unidos, que a pesar de los destrozos producidos, no produjo muchas víctimas debido a que la región está poco poblada. Otro fue en 1985 con la erupción del Nevado del Ruiz, en Colombia, la cual generó un lahar que acabó con la vida de 25 000 personas.
Formas volcánicas relacionadas.
Calderas.

Caldera Aniakchak, en Alaska.
La mayoría de los volcanes presentan en su cima un cráter de paredes empinadas, por el interior. Cuando el cráter supera 1 km de diámetro se denomina caldera volcánica.
Las calderas son estructuras de forma circular y la mayoría se forma cuando la estructura volcánica se hunde sobre la cámara magmática parcialmente vacía que se sitúa por debajo. Si bien la mayoría de las calderas se crea por el hundimiento producido después de una erupción explosiva, esto no es así en todos los casos.
En el caso de los enormes volcanes en escudo de Hawái, las calderas se crearon por la continua subsidencia a medida que el magma se drenaba desde la cámara magmática durante las erupciones laterales. También las calderas de las islas Galápagos se han ido hundiendo por derrames laterales.
Las calderas de gran tamaño se forman cuando un cuerpo lavático granítico (félsico) se ubica cerca de la superficie curvando de esta manera las rocas superiores. Posteriormente, una fractura en el techo permite al magma rico en gases y muy viscoso ascender hasta la superficie, donde expulsa de manera explosiva, enormes volúmenes de material piroclástico, fundamentalmente cenizas y fragmentos de pumita. Estos materiales se denominan coladas piroclásticas y pueden alcanzar velocidades de 100 km/h. Cuando estos materiales se detienen, los fragmentos calientes se fusionan para formar una toba soldada que se asemeja
a una colada de lava solidificada. Finalmente, el techo se derrumba dando lugar a una caldera. Este procedimiento puede repetirse varias veces en el mismo lugar.
Se conocen al menos 138 calderas que superan los 5 km de diámetro. Muchas de estas calderas son difíciles de ubicar, por lo que han sido identificadas con imágenes de satélites. Entre las más importantes se encuentra La Garita con unos 32 km de diámetro y una longitud de 80 que está ubicada en las montañas de San Juan al sur del estado de Colorado.
Erupciones fisurales y llanuras de lava.

Cono piroclástico en el volcán fisural Laki en Islandia.
A pesar de que las erupciones volcánicas están relacionadas con estructuras en forma de cono, la mayor parte del material volcánico es extruido por fracturas en la corteza denominadas fisuras. Estas fisuras permiten la salida de lavas de baja viscosidad que recubren grandes áreas. La llanura de Columbia en el noroeste de los Estados Unidos se formó de esta manera. Las erupciones fisurales expulsaron lava basáltica muy líquida. Las coladas siguientes cubrieron el relieve y formaron una llanura de lava (plateau) que en algunos lugares tiene casi 1,5 km de grosor. La fluidez se evidencia en la superficie recorrida por la lava: unos 150 km desde su origen. A estas coladas se las denomina basaltos de inundación (flood basalts).
Este tipo de coladas sucede principalmente en el suelo oceánico y no puede verse. A lo largo de las dorsales oceánicas, donde la expansión del suelo oceánico es activa, las erupciones fisurales generan nuevo suelo oceánico. Islandia está ubicada encima de la dorsal centroatlántica y ha experimentado numerosas erupciones fisurales. Las erupciones fisurales más grandes de Islandia ocurrieron en 1783 y se denominaron erupciones de Laki. Laki es una fisura o volcán fisural de 25 km de largo que generó más de 20 chimeneas separadas que expulsaron corrientes de lava basáltica muy fluida. El volumen total de lava expulsada por las erupciones de Laki fue superior a los 12 km³. Los gases arruinaron las praderas y mataron al ganado islandés. La hambruna subsiguiente mató cerca de 10 000 personas. La caldera está situada muy por debajo de la boca del volcán.
Domo de lava.

Domos de lava en el cráter del Monte Santa Helena (Estados Unidos).
La lava rica en sílice es viscosa y, por lo tanto, apenas fluye; cuando es extruida fuera de la chimenea puede producir una masa bulbosa de lava solidificada que se denomina domo de lava. Debido a su viscosidad, la mayoría está compuesto por riolitas y otros porobsidianas. La mayoría de los domos volcánicos se desarrollan a partir de una erupción explosiva de un magma rico en gases.
Aunque la mayoría de los domos volcánicos están asociados a conos compuestos, algunos se forman de manera independiente. Tal es el caso de la línea de domos riolíticos y de obsidiana en los cráteres Mono en California.

Chimeneas y pitones volcánicos.

Volcán Teide (Tenerife, España).
Los volcanes se alimentan del magma a través de conductos denominados chimeneas. Estas tuberías pueden extenderse hasta unos 200 km de profundidad. En este caso, las estructuras proveen de muestras del manto que han experimentado muy pocas alteraciones durante su ascenso.
Las chimeneas volcánicas mejor conocidas son las sudafricanas que están cargadas de diamantes. Las rocas que rellenan estas chimeneas se originaron a profundidades de 150 km, donde la presión es lo bastante elevada como para generar diamantes y otros minerales de alta presión.
Debido a que los volcanes están siendo rebajados constantemente por la erosión y la meteorización, los conos de cenizas son desgastados con el tiempo, pero no sucede lo mismo con otros volcanes. Conforme la erosión progresa, la roca que ocupa la chimenea y que es más resistente, puede permanecer de pie sobre el terreno circundante mucho después de que haya desaparecido el cono que la contiene. A estas estructuras de las denomina pitón volcánico. Shiprock, en Nuevo México, es un claro ejemplo de este tipo de estructuras.
Cuevas volcánicas.
Una cueva volcánica es cualquier cavidad formada en rocas volcánicas, aunque el uso común de este término se reserva a cuevas primarias o singenéticas creadas por procesos volcánicos de modo que tanto la oquedad como la roca encajante se forman a la vez.

Material volcánico

El cono volcánico de Hawái.
El material volcánico se forma de rocas intrusivas (en el interior) y extrusivas (en el exterior):
• Las intrusivas comprenden: peridotita y granito que posee Cuarzo , Mica y olivino.
• Las extrusivas comprenden: basalto, que tiene feldespato, piroxeno y magnetita Obsidiana.
• Los materiales volcánicos pueden formar una variedad compleja de formas menores del relieve: columnatas, conos de cenizas, calderas, pitones volcánicos, etc.

Objetivo

Entender por qué hace erupción un volcán.

Justificación

Me surge la inquietud de hacer la demostración de cómo hace erupción un volcán, porque el acto se ve espectacular, ya que arroja la ceniza y posteriormente la lava como si fueran juegos pirotécnicos, sin embargo, es importante saber que ese espectáculo realmente es una catástrofe, ya que por donde pasa la lava queda totalmente destruido y sin vida la mayoría de las veces, en otras ocasiones después de algún tiempo empieza a nacer la hierba; ya que al enfriarse la lava se convierte en piedra.

Hipótesis

Si demuestro a través de una maqueta e imágenes la acumulación de energía en la tierra y como se libera, entonces se comprenderá una erupción volcánica

Método (materiales y procedimiento)

Material:
1. Maqueta de volcán, ilustrando las partes.
2. Vinagre. 5 ml.
3. Bicarbonato. 1 cucharita (cafetera).

Galería Método

Resultados

Al momento de que el vinagre y el bicarbonato se combinan hierven y hace que escurra como lava sobre el volcán.
Así demostramos que a la combinación de químicos o gases se genera una reacción la cual genera fuerza y esta expulsa el material, en la maqueta solo podemos ver como escurre sobre la superficie, pero en la realidad como es combinación de gases y calor, se genera una explosión y esto hace que escurra lava, pero también lanza la lava a grandes distancias.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Me intereso hacer mi proyecto de los volcanes, porque quería saber cómo hacían erupción y porque me gusta hacer cosas con material reciclado y en esta ocasión hice la maqueta fue muy divertido, ir formando el volcán hasta utilizarlo para la demostración de la erupción, ver como corre la lava por el volcán sin dirección como en la realidad.

Bibliografía

http://www.windows2universe.org/earth/interior/volcanos_general.html&lang=sp
https://intro2uao.wordpress.com/2014/10/05/por-que-erupcionan-los-volcanes-2/

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Method Gallery

Results

Results Gallery

Discussion

Conclusions

Bibliography