Resumen

Vulcanismo

Los volcanes son las aberturas naturales en la corteza terrestre por donde brotan gases, cenizas y magma o roca derretida. Al magma después de una erupción se le llama lava, la cual acaba haciéndose sólida al enfriarse. Hay volcanes en los continentes y en los fondos oceánicos donde en ocasiones es posible verlos sobre el mar.

1.1.1        Tipos de volcanes

Los volcanes tienen diversas clasificaciones las cuales están destinadas para diferentes estudios. Los volcanes se clasifican, por ejemplo, de acuerdo a su forma, su tipo de erupción, la naturaleza de los materiales que expulsan o su actividad. En el caso de las formas de los volcanes éstas dependen, en muchas ocasiones, del espesor del magma y de la fuerza con la que sale. Ejemplos de esta clasificación son:

• Volcanes con cono de ceniza: este tipo de volcanes son los que aparecen después de una gran explosión, que se provoca cuando hay mucho gas entre el magma. Se forman por el apilamiento de cenizas durante las erupciones basálticas, en las que predominan materiales calientes solidificados en el aire, que caen en las proximidades del centro de emisión.

• Volcanes de tipo escudo:son los que tienen varios cráteres debido a la erupción de magma muy fluido, que se disemina sobre un área grande, formando una cúpula baja cuyo diámetro es mucho mayor que su altura. Se forman por la acumulación sucesiva de corrientes de lava fluida, por lo que su topografía es suave y su cima forma una planicie ligeramente encorvada.

• Volcanes estratificados:son los formados con capas de material fragmentario y corrientes de lava intercaladas, lo que indica que surgieron en épocas de actividad explosiva seguidas de otras donde arrojaron corrientes de lava fluida. El Popocatépetl, el Citlaltépetl o Pico de Orizaba y el Volcán de Fuego de Colima son ejemplos de este tipo de volcanes, también conocidos como estratovolcanes. Éstos presentan una forma más regular y por lo general tienen un cono muy alto constituido por capas alternadas de lava y ceniza.

1.1.1        Tipos de erupciones

Una erupción consiste en la emisión de materiales magmáticos, que son rocas fundidas acompañadas de gases y vapores, desde profundidades terrestres hacia la superficie. De acuerdo con los materiales predominantes y la forma de las explosiones existen en el mundo cuatro tipos fundamentales de erupciones:

• Tipo hawaiano: es el que arroja lava sumamente fluida con paroxismos violentos pero muy escasos; el escurrimiento de las lavas no siempre está acompañado de explosiones porque los gases de los materiales muy fluidos se desprenden con facilidad. Las ampollas de escoria son de vidrio negro que es arrojado en filamentos a manera de cabellos. En este caso el magma forma lagos de fuego en los cráteres y, en algunas islas, las lavas fluidas se extienden muy lejos llegando, a veces, hasta el mar.

• Tipo estromboliano: en este caso las lavas son menos fluidas que en el hawaiano pero permanecen líquidas al contacto con la atmósfera; la lava es acompañada de bombas sólidas y cenizas. Este tipo de volcanes tienen explosiones violentas, en donde el magma se desmenuza en forma de piedra pómez y las bombas tienen formad de pera.

• Tipo vulcaniano: estas erupciones se presentan con gran abundancia de productos viscosos, su lava es escasa, espesa, y se solidifica con rapidez en la superficie; las nubes de la erupción son muy densas, oscuras y tienen forma semejante a la coliflor; además, las bombas son porosas en su interior y vidriadas en su superficie.

• Tipo peleano: estos volcanes arrojan nubes ardientes a muy altas temperaturas. La erupción es casi en dirección horizontal y se da con un gran desprendimiento de gases asfixiantes. En este caso la lava, escasa y muy espesa, forma enormes agujas en el cráter.

Las erupciones de los volcanes marinos aunque tienen características similares a las terrestres, ya que la acción de los gases y lavas es la misma, se diferencian de ellos porque lanzan enormes cantidades de agua y lodo; esto hace surgir islas que más tarde pueden ser destruidas por el oleaje o quedar como pequeños islotes en medio del océano.

En la actualidad existen más de 500 volcanes activos en el mundo. La actividad volcánica está íntimamente relacionada con los denominados cinturones sísmicos, los cuales están situados en los límites de las placas tectónicas. Es importante mencionar que estas placas siempre están en movimiento aunque de modo casi imperceptible, excepto en los movimientos sísmicos más fuertes.

1.2       Placas Tectónicas

El movimiento de las placas no se da en forma uniforme, se tienen zonas donde el movimiento es muy lento, del orden de una centésima de milímetro al año y otras en las cuales el movimiento es muy rápido, de más de 10 cm al año. De igual forma existen segmentos de la corteza que chocan entre sí y otros en que no existe este choque. Estos movimientos son llamados tectónicos y son los responsables de la aparición de montañas, volcanes, sismos, formación de plegamientos y fallas geológicas, expansión de océanos, desplazamiento de continentes y también está asociado a yacimientos minerales y petrolíferos. La configuración mundial de las placas es inestable y se está modificando lenta pero continuamente (ciclo de Wilson).

Las principales Placas Tectónicas son:

• Placa africana.
• Placa antártica.
• Placa sudamericana.
• Placa norteamericana.
• Placa euroasiática.
• Placa australiana o Indoaustraliana.
• Placa del Pacífico.

1.1.1       Límites de placas tectónicas

Debido al movimiento de las placas, existen 4 límites entre ellas:

• Convergentes: Dos placas se deslizan entre sí de tal manera que forman una zona de subducción o una colisión continental. En el caso de la subducción, una placa tectónica se desliza debajo de la otra y se hunde en el manto. El sitio en donde una placa se hunde sobre otra se llama “zona de subducción”.

Por otra parte, una colisión continental se produce cuando chocan dos placas tectónicas continentales, entonces, la corteza terrestre se frunce, se deforma y puede derivar en cordilleras y altas montañas.

Los Alpes y los Cárpatos son resultado de la colisión continental entre África y Europa, y la cordillera del Himalaya se produjo como consecuencia del choque entre las placas de India y Asia, hace más de 50 millones de años.

• Divergentes: Dos placas se alejan entre sí ya que el magma del interior de la Tierra se eleva hacia la superficie y empuja las placas, creándose una nueva corteza. Un ejemplo de este límite es la dorsal Mesoatlántica, que separa las placas euroasiática y norteamericana en el norte y la africana y sudamericana en el sur del océano Atlántico.

• De fricción o transformación.Son regiones de fricción entre placas que atraviesan transversalmente las dorsales y donde ni se crea ni se destruye la corteza; el movimiento entre ambas es paralelo. ¿Ejemplo? La falla de San Andrés, en Estados Unidos, que produce graves terremotos.

• Zona de límite de placas.Son anchas franjas en las que los límites no se encuentran claramente definidos, por lo que los efectos de los movimientos entre las placas no están muy claros.
  

  1.1.1        Movimientos de las placas tectónicas

  De acuerdo con la tectónica de placas, la superficie terrestre se compone de varias placas en la corteza, que siempre están en movimiento. Una gran parte de la actividad geológica que ocurre, ya sea terremotos, erupciones volcánicas, formación de montañas, etcétera, tienen lugar precisamente ahí en donde las placas chocan o se dividen entre sí.

  Para comprender por qué las placas se mueven, es importante saber que en el interior de la Tierra se genera muchísimo calor, mientras que los materiales de la parte superior del planeta ejercen una gran cantidad de presión en el interior de la corteza terrestre.

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

La actividad en los volcanes suele presentarse con meses o años de anticipación a cualquier manifestación observable en el exterior, por ejemplo la emisión de vapor, gases o cenizas o bien el calentamiento del agua de la laguna que puede formarse en el cráter.

Los sismos pueden agruparse, tomando en cuenta su origen, tectónicos, volcánicos y de colapso. Estos últimos son producidos principalmente por el derrumbamiento de techos de cavernas o minas y sólo son percibidos en áreas reducidas.

Antecedentes

Existen crónicas sobre el efecto de los sismos desde 1800 A.C. y leyendas que atribuían su origen a monstruos que estaban en la tierra. Las primeras explicaciones no míticas de filósofos como Aristóteles y Seneca (300 A.C.) proponían el aire como el origen o fuente de los sismos.

Estudios sobre cuerpos sometidos a esfuerzos realizados por Galileo (1600) fueron un gran aporte para el entendimiento del problema. En 1660 Hooke planteo una relación entre tensión y deformación (Ley de Hooke). A principios de 1800 las leyes de conservación de energía y masa fueron combinadas para desarrollar las ecuaciones de movimiento de los sólidos: Navier y Cauchy entre 1821 y 1822 desarrollaron la teoría de la elasticidad, en 1830 Poisson dedujo la existencia de dos tipos de ondas que se propagan a través de los sólidos. En 1845 Stokes observo que la resistencia de un sólido ante la solicitación puede dividirse en resistencia a la compresión y al esfuerzo cortante, dedujo los módulos de compresibilidad y rigidez en la resistencia de los materiales. Mallet en 1857, propuso un origen explosivo de los terremotos, a partir del cual desarrollo el concepto de foco puntual. En 1888 a partir del trabajo de Schmidt sobre la propagación de las ondas por el interior de la tierra, se dedujo que en general, la velocidad aumenta con la profundidad (trayectoria curva de las ondas). Poco después, Suess reemplazo el concepto de foco puntual por el de región focal, y se estableció una relación entre fenómenos sísmicos, la formación de montañas y el movimiento de las placas tectónicas (Shearer, 1999; Bolt, 1981).

El primer modelo mecánico -parcialmente empírico, parcialmente intuitivo- para los sismos se conoce como Teoría de Rebote Elástico y fue planteado por H.F. Reid en 1910. Este modelo con algunas modificaciones, continua vigente y explica aproximadamente bien la ocurrencia de sismos de foco superficial.

Los desastres naturales son un riesgo que se refiere a las condiciones, procesos, fenómenos o eventos que debido a su localización y frecuencia pueden causar heridas, enfermedades o la muerte de seres humanos, y provocar daños al medio ambiente. Un riesgo geológico es aquel riesgo provocado por fenómenos naturales.

Los riesgos geológicos son los que causan mayores catástrofes naturales y con el fin de poder actuar de forma preventiva y minimizar el impacto de estos peligros tanto de las personas como de bienes, es necesario conocer su comportamiento y su distribución en el territorio.

Los riesgos geológicos se clasifican en tres grupos:

• Los originados directamente por la dinámica de los procesos geológicos internos (volcanes, terremotos y tsunamis).
• Los derivados directamente de la dinámica de los procesos geológicos externos (inundaciones y movimientos gravitacionales).
• Los riesgos geológicos inducidos provocados por la intervención y modificación directa del ser humano sobre el medio geológico o la dinámica de diversos procesos geológicos naturales.

Cada uno de los riesgos se estudia con el propósito de determinar sus causas, su alcance y evaluar su peligrosidad; herramientas que permitirán efectuar una ordenación adecuada de las actividades a realizar en territorios afectados por estos fenómenos, estableciendo medidas preventivas o correctivas para evitar y/o minimizar el riesgo.

Objetivo

El objetivo de mi investigación, es conocer el comportamiento de los sismos y volcanes mediante la historia de estos fenómenos naturales en el mundo.

Justificación

En nuestra vida diaria  estamos expuestos a diferentes riesgos ya sean provocados por ser humano, maquinas o en su defecto un fenómeno natural, en este caso nos enfocaremos en los sismos y erupciones volcánicas, no podemos detener estos fenómenos o saber dónde ocurrirá uno, pero lo que si podemos saber  es saber qué hacer en caso de que se presente uno.

Hipótesis

Si conozco el comportamiento de los sismos provocados por erupciones volcánicas, podre dar a conocer la información sobre este desastre natural y así muchas personas podrán prevenir y en muchas casos solo salvar la vida.

Método (materiales y procedimiento)

Para poder conocer en que capaz de la tierra se crean los sismos y realizar la simulación de cada fenómeno natural, realice maquetas con el siguiente material:

1.1        Material

1. Plastilina de varios colores
2. Bolas de Unicel
3. Gel Frio
4. Arboles de Plástico
5. Carros de plástico
6. Muñecos de Plástico
7. Tabla de Madera
8. Aserrín verde
9. Papel américa negro
10. Edificios y casas de Unicel
11. Tuvo de PVC
12. Fábrica de Unicel
13. Pintura acrílica de varios colores
14. Jabón liquido
15. Vinagre
16. Bicarbonato
17. Agua
18. Cubeta

1.2        Pasos a seguir

1ra maqueta – Capas de la Tierra

Primero debemos partir las bolas de unicel con un cutter para poder formar las capas de la tierra, ya que tengamos las bolas de unicel cortadas debemos cubrir cada media pelota de unicel con plastilina, cada media pelota de unicel debe de forrarse con plastilina de diferentes colores para simular cada capa. Ya teniendo las medias bolas de unicel se deben de pegar para dar la apariencia del planeta tierra.

2da maqueta – Sismo

Sobre la tabla de madera pondremos pegamento para después poner aserrín en toda la tabla, posteriormente armaremos todos los edificios, casas y fábricas de unicel y dejaremos que sequen 30 min., ya que hayan secado los pintaremos para colocarlos en la tabla, posteriormente pegaremos los árboles y carros de plástico para simular una ciudad, posteriormente pondremos el volcán para simular las erupciones volcánicas.

Galería Método

Resultados

Gracias a esta investigación aprendí, que existen fenómenos naturales demasiado devastadores.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

1.-No podemos prevenirlos ni saber dónde sucederá

2.- Hay que estar alerta a la mayor señal de movimiento telúrico o volcánico

3.-Tener a la mano rutas de evacuación y saber qué hacer cuando se presente cualquier fenómeno.

4.-Informar y dar más información a las personas que nos rodean para que estén prevenidos

Los volcanes y los sismos  son fenómenos naturales que no se pueden detener por su magnitud de fuerza devastadora, pero si podemos estar preparados para cuando suceda, no se sabes cuándo pero si saber qué hacer.

Bibliografía

• Centro Sismológico Nacional de Chile / http://www.sismologia.cl/
• Corporación de Instituciones de Investigación en Sismología – ESTADOS UNIDOS / http://ds.iris.edu/ds/
• Sociedad Sismológica de América (SSA) / https://www.seismosoc.org/
• GeoEnciclopedia / http://www.geoenciclopedia.com

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Method Gallery

Results

Results Gallery

Discussion

Conclusions

Bibliography