Volcanes

Maars y erupciones freáticas



Un maar es un cráter volcánico que se forma cuando el magma entra en contacto con el agua subterránea para producir una explosión de vapor.

Ukinrek Maar: Vistas del cráter East Ukinrek Maar, que se formó en abril de 1977 durante una erupción de 10 días. Esta erupción proporcionó una oportunidad rara, y la más reciente, para que los investigadores observen la formación de un maar por actividad volcánica. (UNA) Una vista vertical del cráter que tiene unos 300 metros de diámetro. No se ve un domo de lava de 49 metros de altura dentro del cráter que ahora está cubierto por agua. El suelo que rodea el cráter está cubierto de tefra en esta foto de julio de 1990 del Servicio de Pesca y Vida Silvestre. Agrandar. (SI) Una fotografía de la erupción freatomagmática y el penacho tomada durante la erupción de abril de 1977. Imagen del Servicio Geológico de los Estados Unidos. Agrandar. (DO) Una vista de la pared del cráter sureste que muestra depósitos de tefra estratificados producidos durante la erupción de 1977. Alrededor de 15 metros de tefra cubren una delgada capa de glacial hasta cubrir los depósitos de flujo de cenizas producidos por una erupción anterior en la Caldera de Ugashik. Imagen del Servicio Geológico de los Estados Unidos. Agrandar. 1

Diagrama de Maar: Vista en sección transversal a través de un maar que muestra el diatrema excavado por las explosiones freatomagmáticas, el anillo de toba de tefra que rodea el cráter y cómo la capa freática ha causado la formación de un lago dentro del cráter.

Muchas de las erupciones explosivas anteriores a 1924 de Kilauea que produjeron importantes depósitos de cenizas probablemente ocurrieron cuando el cráter de la cumbre del volcán era tan profundo que su piso estaba debajo de la capa freática, dejando que el agua subterránea se filtrara para formar un lago. Cada vez que el magma entraba en erupción en el agua del lago, se producían violentas explosiones de vapor y gases volcánicos, fragmentando el magma en pequeñas partículas de ceniza y expulsando del cráter nubes de vapor (cenizas piroclásticas) de movimiento rápido y extremadamente calientes. Imagen y leyenda de USGS.

¿Qué es un maar?

Un maar es un cráter volcánico poco profundo con lados empinados que está rodeado de depósitos de tefra. Los depósitos de tefra son más gruesos cerca del cráter y disminuyen con la distancia desde el cráter.

Un maar está formado por una o más explosiones subterráneas que ocurren cuando el magma caliente entra en contacto con aguas subterráneas poco profundas para producir una violenta explosión de vapor. Estas explosiones aplastan las rocas superpuestas y las lanzan al aire junto con vapor, agua, cenizas y material magmático. Los materiales generalmente viajan directamente hacia el aire y caen de regreso a la Tierra para formar los depósitos de tefra que rodean el cráter. Si la tefra se litifica, se convertirá en una roca ígnea conocida como toba.

Toba: Si la tefra que rodea a un maar se litifica, se convertirá en una roca conocida como "toba". La toba se compone de fragmentos de roca y grandes piezas de tefra en una matriz de cenizas volcánicas. Imagen de Roll-Stone de Wikimedia.

El piso del cráter de un maar generalmente está debajo de la superficie del suelo original. Después de la erupción, una afluencia de agua subterránea a menudo convierte el cráter en un lago poco profundo.

La mayoría de los maars tienen unos pocos cientos a mil metros de diámetro y menos de cien metros de profundidad. Los maars más grandes del mundo son los Espenberg Maars en la península Seward de Alaska. Estos maars tienen hasta 8000 metros de ancho y hasta 300 metros de profundidad. Se formaron durante el Pleistoceno cuando el magma basáltico ascendente encontró permafrost congelado. Se cree que un suministro lento pero sostenido de agua del permafrost contribuyó al enorme tamaño de estos maars. 2

¿Qué tan comunes son los Maars?

Los Maars son más numerosos de lo que la mayoría de la gente piensa. Después de los conos de ceniza, los maars son la segunda forma volcánica más común. 3 Si busca en la base de datos del Programa Global de Vulcanismo de la Institución Smithsonian, podrá encontrar cientos de maars. 4 4

Los maars están subrepresentados como características del paisaje volcánico porque son de tamaño pequeño y carecen de desarrollo vertical rocoso que los haga resistentes a la intemperie y la erosión. Debido a que son depresiones relativamente pequeñas y poco profundas, se pueden llenar fácilmente con sedimentos y no se reconocen como características volcánicas.

Maars cerca de Duan, Alemania: Los primeros maars que se describen se encuentran cerca de Daun, Alemania, que se muestra en esta fotografía aérea de Martin Schildgen. Imagen utilizada bajo una licencia Creative Commons. Agrandar.

Erupciones freáticas

Las explosiones que forman un maar se conocen como explosiones freáticas. Son impulsados ​​en parte por el enorme e instantáneo cambio de volumen que ocurre cuando el agua se convierte en vapor.

Cuando de repente se calienta, un metro cúbico de agua se convierte en 1,600 metros cúbicos de vapor. Si esto sucede debajo de la superficie de la Tierra, el resultado puede ser una erupción vertical de vapor, agua, cenizas, bombas volcánicas y escombros. Los conos volcánicos producidos por estas erupciones están compuestos principalmente de eyección y generalmente son de muy bajo relieve, solo unas pocas decenas de metros.

Cráter Elegante: Imagen de Landsat del cráter Elegante, Sonora, México. Este maar se creó cuando una erupción atravesó el lecho de roca basáltica en un área donde la capa freática no es lo suficientemente alta como para inundar el cráter. Crater Elegante es el más grande de diez maars en el campo Volcán Pinacate. Agrandar.

Erupciones freatomagmáticas

Algunos magmas contienen enormes cantidades de gas disuelto, a veces hasta varios por ciento en peso de gas. Este gas está bajo una presión de confinamiento muy alta porque el magma está debajo de la superficie de la Tierra. Durante la formación de un maar, la roca sobre la cámara de magma generalmente es eliminada. Esto de repente reduce la presión de confinamiento sobre el magma y su gas disuelto. La reducción repentina de la presión permite una expansión inmediata y violenta del gas disuelto. El magma luego se desgasifica como una lata de cerveza batida cuando se retira la lengüeta. Cuando el magma desgasificado se suma a la fuerza explosiva, la erupción se conoce como "freatomagmática".

No todas las erupciones freáticas y freatomagmáticas se producen por la interacción del magma caliente con el agua subterránea. Otras fuentes de agua incluyen lagos, arroyos, el océano o el derretimiento del permafrost.

Información de Maar
1 Volcanes de la península de Alaska y las islas Aleutianas: una colección de fotografías con descripciones del Servicio Geológico de los Estados Unidos, consultado por última vez en enero de 2017.
2 Los Maars más grandes conocidos en la Tierra, Península de Seward, Noroeste de Alaska: J.E. Beget, D.M. Hopkins y S.D. Charron Arctic, Volumen 49, Número 1, páginas 62-69, 1996.
3 El campo volcánico Hopi Buttes: Mallory Zelawski, artículo en el sitio web del Servicio Geológico de Arizona, consultado por última vez en enero de 2017.
4 Volcanes del mundo: base de datos en línea mantenida por el Programa Global de Vulcanismo de la Institución Smithsonian, consultado por última vez en enero de 2017.

Explosiones Múltiples

Los maars generalmente están formados por múltiples explosiones. Inicialmente puede haber explosiones simultáneas a múltiples profundidades. Después de las explosiones iniciales, el agua subterránea de las tierras circundantes comienza a drenarse hacia el cráter y alimenta explosiones adicionales. Estos continúan hasta que se agota el suministro de agua subterránea local o la fuente de magma se ha agotado o enfriado. La erupción de 1977 en el Cráter East Ukinrek Maar, que se muestra en las fotos en la parte superior de esta página, consistió en una serie de explosiones que persistieron durante un período de diez días.

El maar más grande conocido

El maar más grande conocido en la Tierra es el Lago Devil Mountain Maar, ubicado en la parte norte de la Península Seward de Alaska. Fue producido por una erupción hidromagmática que ocurrió hace unos 17,500 años. La explosión extendió tefra sobre un área de aproximadamente 2.500 kilómetros cuadrados. La tefra tiene un espesor de varias decenas de metros cerca del maar y disminuye con la distancia del maar. 2

Autor: Hobart M. King, Ph.D.