Roca ígnea volcánica

Earth Science

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Overview

Fuente: Laboratorio de Alan Lester - Universidad de Colorado Boulder

Las rocas ígneas son los productos de enfriamiento y cristalización del magma. Las rocas volcánicas son una variedad particular de roca ígnea, formando como consecuencia de magma incumplir la superficie, luego enfriamiento y cristalización en el ambiente subaérea.

Magma es roca líquida que normalmente va de temperatura de aproximadamente 800 ° C y 1.200 ° C (figura 1). Magma sí mismo se produce dentro de la tierra a través de tres mecanismos de fusión primarias, es decir, la adición de calor, además de volátiles y descompresión. Cada modo de fusión generación tiende a producir tipos específicos de magma y estilos eruptivos distintos y estructuras.

Figure 1
Figura 1. Breakout de lava fresca en Kilauea, Hawai. Lava es el término de magma que se encuentra en la superficie de la tierra.

Cite this Video

JoVE Science Education Database. Fundamentos de la ciencia de la tierra. Roca ígnea volcánica. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

Principles

Además de calor, a menudo vinculado a puntos calientes o a la acumulación de altas temperaturas se funde en la corteza, genera magmas felsic (rico en sílice) en magmas máficos (pobres en sílice) en ambientes oceánicos y continentales. El mecanismo más común para la generación de derretimiento en las zonas de subducción, es volátil y produce intermedios magmas (abundancia de sílice intermedio), por lo general conduce a arcos de isla o cordilleras volcánicas lineales (ejemplos las islas Aleutianas, las montañas de la cascada (figura 2) y las montañas de los Andes). Descompresión de fusión genera magmas máficos y ocurre en zonas de rift. Aunque Rift puede ocurrir en ambientes continentales (por ejemplo, Valle del Rift de África Oriental), este es el principal mecanismo de las dorsales oceánicas que rodean el mundo y se extienden a través de los lavabos del Océano principal (Atlántico, Pacífico, indio), siendo estos, en gran medida, las zonas dominantes de la generación de magma en nuestro planeta del derretimiento.

Figure 2
Figura 2. penacho de vapor de 3.000 pies de Mount St. Helens en 19 de mayo de 1982.
Penachos de vapor, gas y ceniza ocurrieron a menudo en el Monte St. Helens en la década de 1980. En días claros, se puede ver desde Portland, Oregon, 50 millas al sur. La pluma fotografiada aquí se levantó casi 3.000 pies sobre el borde del volcán. La vista es del canto de Harry, 5 millas al norte de la montaña.

El tipo de magma formada en estos diferentes contextos está ligado a la profundidad de la fusión, la composición del manto sometidos a fusión y el grado de fusión.
En general, ambientes oceánicos y zonas de rift continental generar derretimientos (máficos) basálticos debido a la fusión del manto astenosférico.

Por lo general, forma de magmas de felsic como resultado del alto porcentaje de fusión de la corteza continental o litosfera continental; forma de magmas máficos durante la fusión de litosfera oceánica o manto astenosférico.

Explosividad y viscosidad del magma

Viscosidad y contenido de volátiles son los controles primarios de explosividad magmático. Magmas muy viscosos felsic con alto contenido volátil están probables que producen las erupciones más explosivas. Por el contrario, muy fluido (baja viscosidad) y magmas máficos contenidos volátiles baja (por ejemplo, basalto) por lo general producen las erupciones más quietas.

Productos volcánicos

Cuando magma escapa de un edificio volcánico, hay una gran variedad de productos posibles, incluyendo lava y piroclastos.

Erupciones quietas permiten magma a lado del volcán, o hacia el exterior de fisuras. Son los llamados flujos de lava. Lava flujos raramente viajan a velocidades de más de unos pocos kilómetros por hora. Como tal, pueden causar daños estructurales, pero rara vez causa pérdida de la vida.

Erupciones más explosivas se traducirá en mezclas de magma, roca y gas expulsado del volcán. Colectivamente, este material expulsado se denomina "piroclástico". Donde puede venir en una variedad de tamaños de la ceniza (material de grano muy fino, < 2 mm y a menudo de tamaños de grano submicroscópica) a lapilli (2-64 mm), tephra, y bombas (> 64 mm).

En algunos casos, una erupción piroclástica altamente fluidizada, que contiene fragmentos calientes, gotas de líquido y gases gruesos, movilizar y mover como una masa rápida del lado de un volcán. Estos eventos se llaman flujos piroclásticos (figura 3). Pueden ser del orden de 1.000 º C y viajar a velocidades en el rango de 100-600 kilómetros por hora. Estas son, sin duda, uno de los productos volcánicos más peligrosos.

Dos experimentos se presentan que se relacionan con los principios de la formación de roca volcánica. El primer experimento demuestra un principio clave de capas volcánicas: subsecuente deposición de la lava y el principio de superposición. El segundo experimento es una variante en el uso frecuente de bicarbonato de sodio y el vinagre en una explosión de la botella. Aunque muy sencillo de realizar, muestra varios aspectos importantes de las erupciones volcánicas.

Procedure

1. CO2 volcán

  1. Llenar un recipiente de plástico con un cuello fino (botella de un refresco de 16 oz por ejemplo) sobre medio lleno con agua tibia.
  2. Enterrar la botella debajo de modelado de arcilla o masa, dejando sólo el cuello (apertura) de la botella expuesta, simulando la estructura de un volcán.
  3. Añadir unas gotas de líquido (para hacer el líquido espumoso y probabilidades de producir burbujas).
  4. Con un pedazo doblado de papel como un embudo, agregue 4 cucharaditas (aproximadamente 15-20 mL) de bicarbonato de sodio.
  5. Gradualmente agregue vinagre tinto para el envase de plástico. Si usa una botella de refresco de 16 oz, añadir 8-10 onzas de vinagre. Añadir el vinagre al envase hasta que comience a entre en efervescencia.
  6. Si lo desea, el contenedor de una "erupción violenta" del corcho o dejarlo descorchado de una erupción más quieta.

2. lava y

  1. Parafina caliente en un plato caliente por lo que se convierte en un fluido viscoso.
  2. Tomar una sección delgada de cartón y doblar en forma curvas y canales de varias formas. Vierta la parafina líquida sobre la superficie de cartón inclinada. Como los flujos de parafina sobre la superficie irregular se formará una capa de espesor variable, como se verían en un flujo de lava real.
  3. Después de que la parafina se ha enfriado y solidificado, repita el proceso dos o tres veces, para simular la lava sucesivos flujos.

Roca volcánica es un tipo específico de roca ígnea que se forma cuando el magma incumple la superficie y se solidifica en el ambiente subaérea. Su estudio proporciona penetraciones en el pasado y posiblemente futura, volcánica actividad.

Magma es roca líquida, que se produce dentro de la tierra y alcanza temperaturas de 800 a 1.200 ° C. Hay tres principales mecanismos de producción de magma: adición de calor, además de volátiles, o la descompresión. Cada uno de estos diferentes tipos de fusión produce determinados tipos de magma y por lo tanto generar volcanes con estilos eruptivos distintos y la estructura. Este video ilustra las diferencias entre tipos de deposición de la lava en pequeña escala con cera de parafina, y tipos de erupción diferentes mediante un CO2 basado en la demostración.

Magmas muy viscosos con alto contenido volátil tienden a producir las erupciones más explosivas, en comparación con baja viscosidad y baja magmas contenidos volátiles, que generalmente producen las erupciones más quietas.

En erupciones quietas, flujos de lava fuera del lado del volcán o hacia el exterior de fisuras. Flujos de lava son típicamente lento y como tal pueden causar daños a la propiedad, pero raramente pérdida de la vida. En contraste, las reacciones más explosivas resultan en magma, roca y gas, conocidos colectivamente como "material piroclástico", al ser expulsado el volcán.

El tipo de manto se derritieron y el grado de fusión, pueden afectar la composición de magma. El magma resultante formado entonces afectará el volcán que produjo y el tipo de erupción observada.

Generalmente, el magma viscoso es félsica más en la composición y las formas como resultado de la fusión de la corteza continental o litosfera continental. En contraste, menos viscoso magma es típicamente máficos y formas durante la fusión del manto oceánico de la litosfera o asthenopheric fusión. Para más información sobre rock máficos y félsica, ver este otro vídeo de la colección en roca ígnea.

Volcanes son generados normalmente por sucesivas deposiciones de lava con el tiempo. Lava altamente viscosa crea edificios altos y escarpados, conocidos como estratovolcanes. En contraste, viaja más lejos antes de solidificar, creando estructuras cortas y de bajo perfil conocidas como volcanes en escudo de lava fluida.

Ahora que estamos familiarizados con los conceptos de producción de magma, la deposición y la erupción volcánica, echemos un vistazo a cómo puede ser simulados en el laboratorio.

El primer procedimiento muestra quietas y explosivas erupciones. Para empezar, llene un recipiente de plástico con un cuello fino que sobre mitad de su capacidad con agua tibia. Para simular la estructura de un volcán, entierre la botella debajo de modelado de arcilla o masa, dejando solo la abertura del cuello de la botella expuesta. A continuación, agregue aproximadamente 4 cucharaditas de bicarbonato de sodio.

Añadir vinagre a la botella hasta que empiece a entre en efervescencia. Incluyendo el tinte puede ayudar con la visibilidad. Para una erupción quieta deja la botella abierta. Si se desea la simulación de una erupción violenta, corcho de la botella.

En la quieta erupción, parte del material fluyó hacia fuera como un flujo de lava. La naturaleza espumosa del flujo es una reminiscencia de lava que se encarga de volátiles.

Las erupciones volcánicas más están vinculadas a la pérdida de volátil. Aquellos que son especialmente explosivos tendrán considerable emanaciones volátiles. En un recipiente tapadas con corcho, la erupción inicial implica piroclásticos material que se expulsa en el aire sobre el edificio volcánico. Esto también indica lo que puede ocurrir en los volcanes naturalmente bloqueados.

Se relaciona con la demostración siguiente es capas de lava. Para demostrar esto, caliente parafina sobre una placa caliente hasta que se convierte en un fluido viscoso. Vierta la parafina líquida sobre una superficie inclinada de cartulina delgada con curvas de varias formas. Este gradiente variado simula el flujo de lava en la superficie desigual de los volcanes reales. Mientras la parafina fluye sobre la superficie irregular, se formará una capa de espesor variable, que simula lo que sería visto en la superficie de un verdadero volcán. Permita que la primera capa de parafina se enfríe, luego verter una segunda capa sobre la primera, a partir del mismo punto. Repita este proceso varias veces para simular flujos sucesivos de lava.

Observe cómo las capas delgadas con distancia de la fuente de magma. También observe que posteriores capas calientes o erupciones pueden derretir parcialmente las capas subyacentes.

Las capas muestra el principio de superposición. Capas más antiguas se encuentran en la parte inferior, con depósitos de las erupciones más recientes estratificados por encima.

Además, la superficie doblada de la tarjeta simula la superficie irregular en la mayoría de volcanes. Diferentes espesores de magma se acumulará en las partes más o menos profundas de la superficie del volcán, cambiando el panorama del volcán con cada erupción sucesiva.

Entender la composición de la roca volcánica, la formación y las propiedades que conducen a fenómenos de erupción diferentes tiene grandes aplicaciones para los geólogos y las poblaciones humanas en su conjunto.

Reconocer los tipos de roca volcánica en el campo y asociarlas a determinados estilos eruptivos pueden informar a geólogos del tipo de amenazas a las comunidades cercanas. Esta información puede ayudar con la implementación de planes de emergencia de la erupción, o con la construcción de la seguridad específica o urbanismo.

Tipos de roca volcánica también pueden ser estudiados para evaluar la severidad o la explosividad de las erupciones pasadas. Esta información puede ser útil al planear el uso de la tierra. Como deposición volcánica puede influir también positivamente en suelo y la agricultura, dichas zonas pueden ser económicamente fructíferas si el riesgo de erupción severa se considera baja.

Capas volcánicas pueden ser una ventana a la historia geológica de una región. Las capas pueden contener información acerca de más allá del clima, medio ambiente y la vida y son fáciles de fecha, que los marcadores de tiempo útil en investigaciones geológicas. Volcanes pueden crear paisajes escénicos, incluyendo asiento de Arturo emblemático, con vistas a la ciudad de Edimburgo en Escocia. Se trata de la mayor parte restante de un volcán extinto que se remonta al período carbonífero y se señala un sitio de especial interés científico.

Sólo ha visto la introducción de Zeus a las rocas ígneas volcánicas. Ahora debe comprender los diferentes tipos de magma y su deposición, principios de erupciones explosivas y quietas y cómo éstos simular en el laboratorio o en casa. ¡Gracias por ver! ¡Gracias por ver!

Results

1. CO2 volcán

Durante el experimento de CO2 , parte del material fluirá hacia el exterior como un flujo de lava. La naturaleza espumosa del flujo es una reminiscencia de lava que se encarga de volátiles. Las erupciones volcánicas más están vinculadas a la pérdida de volátil. Aquellos que son especialmente explosivos tendrán considerable emanaciones volátiles. Si el recipiente se tapan con corcho, la erupción inicial involucrará piroclásticos material que se expulsa en el aire sobre el edificio volcánico.

2. volcánico y

Con el experimento de capas volcánicas completado, tenga en cuenta que las capas delgadas con distancia de la fuente de magma. Se trata de un fenómeno que comúnmente se vería en los volcanes. También se observa que las capas posteriores parcialmente pueden derretir la capa subyacente. El principio de superposición también se observan en la manifestación, donde se encuentran más viejas capas en la parte inferior, las capas más jóvenes en la cima.

Applications and Summary

Vulcanismo y rocas asociadas son de gran interés para los geólogos. No sólo no erupciones volcánicas plantean una amenaza a las comunidades cercanas, es importante reconocer que pueden también conducir a paisajes pintorescos e influir positivamente en suelo y productividad agrícola.

Reconocer rocas volcánicas en el campo, ligada a estilos eruptivos específicos y determinar regiones de actividad pasada son parte de evaluaciones geológicas fundamentales para las regiones en que personas viven o trabajan. Las rocas volcánicas pueden ser indicadores de la actividad eruptiva pasada. Los tipos de rocas volcánicas presentes pueden utilizarse también para evaluar la severidad y la explosividad de las erupciones pasadas. Comprensión de los posibles tipos de erupciones (por ejemplo, flujos de lava (figura 1), ceniza, flujos piroclásticos (figura 3)) que pueden ocurrir en una región volcánica son una parte crucial del desarrollo de estrategias de mitigación.

Figure 5
Figura 3. Flujos piroclásticos barren abajo de los flancos del volcán Mayon, Filipinas, 1984.

Volcánica y también puede ser una ventana a una "página a página" historia de una región. Capas volcánicas pueden contener información sobre clima, medio ambiente y vida incluso. Concreto, capas volcánicas son relativamente fáciles hasta la fecha (a diferencia de las capas sedimentarias) mediante técnicas de datación isotópicas. Por tanto, capas volcánicas son útiles los marcadores de tiempo en investigaciones geológicas.

1. CO2 volcán

  1. Llenar un recipiente de plástico con un cuello fino (botella de un refresco de 16 oz por ejemplo) sobre medio lleno con agua tibia.
  2. Enterrar la botella debajo de modelado de arcilla o masa, dejando sólo el cuello (apertura) de la botella expuesta, simulando la estructura de un volcán.
  3. Añadir unas gotas de líquido (para hacer el líquido espumoso y probabilidades de producir burbujas).
  4. Con un pedazo doblado de papel como un embudo, agregue 4 cucharaditas (aproximadamente 15-20 mL) de bicarbonato de sodio.
  5. Gradualmente agregue vinagre tinto para el envase de plástico. Si usa una botella de refresco de 16 oz, añadir 8-10 onzas de vinagre. Añadir el vinagre al envase hasta que comience a entre en efervescencia.
  6. Si lo desea, el contenedor de una "erupción violenta" del corcho o dejarlo descorchado de una erupción más quieta.

2. lava y

  1. Parafina caliente en un plato caliente por lo que se convierte en un fluido viscoso.
  2. Tomar una sección delgada de cartón y doblar en forma curvas y canales de varias formas. Vierta la parafina líquida sobre la superficie de cartón inclinada. Como los flujos de parafina sobre la superficie irregular se formará una capa de espesor variable, como se verían en un flujo de lava real.
  3. Después de que la parafina se ha enfriado y solidificado, repita el proceso dos o tres veces, para simular la lava sucesivos flujos.

Roca volcánica es un tipo específico de roca ígnea que se forma cuando el magma incumple la superficie y se solidifica en el ambiente subaérea. Su estudio proporciona penetraciones en el pasado y posiblemente futura, volcánica actividad.

Magma es roca líquida, que se produce dentro de la tierra y alcanza temperaturas de 800 a 1.200 ° C. Hay tres principales mecanismos de producción de magma: adición de calor, además de volátiles, o la descompresión. Cada uno de estos diferentes tipos de fusión produce determinados tipos de magma y por lo tanto generar volcanes con estilos eruptivos distintos y la estructura. Este video ilustra las diferencias entre tipos de deposición de la lava en pequeña escala con cera de parafina, y tipos de erupción diferentes mediante un CO2 basado en la demostración.

Magmas muy viscosos con alto contenido volátil tienden a producir las erupciones más explosivas, en comparación con baja viscosidad y baja magmas contenidos volátiles, que generalmente producen las erupciones más quietas.

En erupciones quietas, flujos de lava fuera del lado del volcán o hacia el exterior de fisuras. Flujos de lava son típicamente lento y como tal pueden causar daños a la propiedad, pero raramente pérdida de la vida. En contraste, las reacciones más explosivas resultan en magma, roca y gas, conocidos colectivamente como "material piroclástico", al ser expulsado el volcán.

El tipo de manto se derritieron y el grado de fusión, pueden afectar la composición de magma. El magma resultante formado entonces afectará el volcán que produjo y el tipo de erupción observada.

Generalmente, el magma viscoso es félsica más en la composición y las formas como resultado de la fusión de la corteza continental o litosfera continental. En contraste, menos viscoso magma es típicamente máficos y formas durante la fusión del manto oceánico de la litosfera o asthenopheric fusión. Para más información sobre rock máficos y félsica, ver este otro vídeo de la colección en roca ígnea.

Volcanes son generados normalmente por sucesivas deposiciones de lava con el tiempo. Lava altamente viscosa crea edificios altos y escarpados, conocidos como estratovolcanes. En contraste, viaja más lejos antes de solidificar, creando estructuras cortas y de bajo perfil conocidas como volcanes en escudo de lava fluida.

Ahora que estamos familiarizados con los conceptos de producción de magma, la deposición y la erupción volcánica, echemos un vistazo a cómo puede ser simulados en el laboratorio.

El primer procedimiento muestra quietas y explosivas erupciones. Para empezar, llene un recipiente de plástico con un cuello fino que sobre mitad de su capacidad con agua tibia. Para simular la estructura de un volcán, entierre la botella debajo de modelado de arcilla o masa, dejando solo la abertura del cuello de la botella expuesta. A continuación, agregue aproximadamente 4 cucharaditas de bicarbonato de sodio.

Añadir vinagre a la botella hasta que empiece a entre en efervescencia. Incluyendo el tinte puede ayudar con la visibilidad. Para una erupción quieta deja la botella abierta. Si se desea la simulación de una erupción violenta, corcho de la botella.

En la quieta erupción, parte del material fluyó hacia fuera como un flujo de lava. La naturaleza espumosa del flujo es una reminiscencia de lava que se encarga de volátiles.

Las erupciones volcánicas más están vinculadas a la pérdida de volátil. Aquellos que son especialmente explosivos tendrán considerable emanaciones volátiles. En un recipiente tapadas con corcho, la erupción inicial implica piroclásticos material que se expulsa en el aire sobre el edificio volcánico. Esto también indica lo que puede ocurrir en los volcanes naturalmente bloqueados.

Se relaciona con la demostración siguiente es capas de lava. Para demostrar esto, caliente parafina sobre una placa caliente hasta que se convierte en un fluido viscoso. Vierta la parafina líquida sobre una superficie inclinada de cartulina delgada con curvas de varias formas. Este gradiente variado simula el flujo de lava en la superficie desigual de los volcanes reales. Mientras la parafina fluye sobre la superficie irregular, se formará una capa de espesor variable, que simula lo que sería visto en la superficie de un verdadero volcán. Permita que la primera capa de parafina se enfríe, luego verter una segunda capa sobre la primera, a partir del mismo punto. Repita este proceso varias veces para simular flujos sucesivos de lava.

Observe cómo las capas delgadas con distancia de la fuente de magma. También observe que posteriores capas calientes o erupciones pueden derretir parcialmente las capas subyacentes.

Las capas muestra el principio de superposición. Capas más antiguas se encuentran en la parte inferior, con depósitos de las erupciones más recientes estratificados por encima.

Además, la superficie doblada de la tarjeta simula la superficie irregular en la mayoría de volcanes. Diferentes espesores de magma se acumulará en las partes más o menos profundas de la superficie del volcán, cambiando el panorama del volcán con cada erupción sucesiva.

Entender la composición de la roca volcánica, la formación y las propiedades que conducen a fenómenos de erupción diferentes tiene grandes aplicaciones para los geólogos y las poblaciones humanas en su conjunto.

Reconocer los tipos de roca volcánica en el campo y asociarlas a determinados estilos eruptivos pueden informar a geólogos del tipo de amenazas a las comunidades cercanas. Esta información puede ayudar con la implementación de planes de emergencia de la erupción, o con la construcción de la seguridad específica o urbanismo.

Tipos de roca volcánica también pueden ser estudiados para evaluar la severidad o la explosividad de las erupciones pasadas. Esta información puede ser útil al planear el uso de la tierra. Como deposición volcánica puede influir también positivamente en suelo y la agricultura, dichas zonas pueden ser económicamente fructíferas si el riesgo de erupción severa se considera baja.

Capas volcánicas pueden ser una ventana a la historia geológica de una región. Las capas pueden contener información acerca de más allá del clima, medio ambiente y la vida y son fáciles de fecha, que los marcadores de tiempo útil en investigaciones geológicas. Volcanes pueden crear paisajes escénicos, incluyendo asiento de Arturo emblemático, con vistas a la ciudad de Edimburgo en Escocia. Se trata de la mayor parte restante de un volcán extinto que se remonta al período carbonífero y se señala un sitio de especial interés científico.

Sólo ha visto la introducción de Zeus a las rocas ígneas volcánicas. Ahora debe comprender los diferentes tipos de magma y su deposición, principios de erupciones explosivas y quietas y cómo éstos simular en el laboratorio o en casa. ¡Gracias por ver! ¡Gracias por ver!

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