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Volcanes: arrasan y renuevan la Tierra
Formación de los volcanes

Placas de convección y placas tectónicas
Ilustración cortesía del Glosario de Yacimientos Petrolíferos de Schlumberger.

Este corte transversal esquemático de las placas de convección y de las placas tectónicas muestra cómo se genera la nueva corteza en una dorsal oceánica.
 

Placas divergentes

Casi todas las áreas donde se están dispersando las placas se encuentran bajo los océanos, en las dorsales oceánicas. En estos lugares, la roca ardiente brota a través de la fractura de la corteza al fondo del océano. Parte de la lava que se produce en una fractura subterránea se denomina lava almohadillada, debido a su forma grumosa. Esta lava emerge en forma de burbujas, cuyas cortezas se endurecen rápidamente. Mientras la lava se desliza por las laderas del volcán submarino, el magma ardiente que contiene la almohadilla sale y forma una nueva almohadilla. Se acumulan capas de lava almohadillada hasta que finalmente se enfrían por completo y se solidifican, de modo que se convierten en una nueva corteza de basalto. Esto explica por qué las rocas que se encuentran en el fondo del océano son más jóvenes en comparación con las rocas continentales.

   

Chimenea submarina
Fotografía cortesía de OAR/National Undersea Research Program (NURP); NOAA (en inglés).

Los humeros negros son versiones submarinas de las grietas hidrotermales. Expulsan agua ardiente que transporta minerales disueltos, lo que hace que el agua se vea de color oscuro. Se pueden encontrar en las dorsales oceánicas. 
 

Durante millones de años, las capas se han ido acumulando en el fondo del océano para formar una larga cadena de volcanes de montaña. A veces, las cumbres de los volcanes se elevan sobre la superficie del océano y forman islas, como en el caso de Islandia. Islandia se extiende a ambos lados de la cordillera central del Atlántico, que se extiende en zigzag a lo largo del fondo del océano desde el círculo polar Ártico hasta llegar casi al Antártico, entre las placas euroasiática y norteamericana, en el Atlántico norte, y las placas africana y sudafricana, en el Atlántico sur.

Asimismo, de estas cadenas brotan aguas termales volcánicas llamadas fuentes hidrotermales, conocidas como humeros negros. Descubiertos en 1977, están emparentadas con las aguas termales submarinas de las calderas, como las que se encuentran en Yellowstone. Se forman cuando el agua de mar que se encuentra bajo tierra se calienta y asciende a través de aberturas de una superficie de lava nueva. El agua se disuelve y transporta sulfuros ácidos de cobre, plomo y zinc, que generan negras chimeneas en forma de tubo.

Zonas de subducción

Cuando las placas se acercan, la placa continental se mueve sobre la cima de la placa oceánica. Este proceso nunca ocurre en sentido opuesto, ya que las placas oceánicas son más pesadas y delgadas, de entre 2 y 10 km (1 y 6 mi), que las placas continentales, de entre 20 y 40 km (12 y 25 mi). Las placas oceánicas más pesadas están compuestas por una porción mayor de materiales densos, que incluyen basaltos de grano fino que brotan de los volcanes submarinos y metales pesados como el hierro. En comparación, las placas continentales están compuestas principalmente por granito grueso, que contiene muchos elementos de poco peso (silicio, aluminio y sodio, por mencionar sólo algunos de ellos).

A medida que la fría corteza oceánica desciende, es calentada por el manto caliente subyacente y por la fricción que causa el movimiento de las placas entre sí. Este borde del fondo del océano es más antiguo que el nuevo suelo cercano a la dorsal oceánica y así, durante millones de años, gruesas capas de sedimento se han ido depositando sobre él. Este sedimento contiene arena y lodo provenientes de los ríos y fragmentos de conchas de criaturas marinas. La placa descendente transporta estos sedimentos hacia el manto caliente, donde se funden y crean un nuevo tipo de magma que, al enfriarse, forma la roca llamada andesita. El nombre del magma debe su origen a la cordillera de los Andes de América del Sur, donde una zona de subducción creó uno de los volcanes más espectaculares, imponentes y nevados de la Tierra. El magma andesítico a menudo penetra, a través de grietas de la corteza continental, la superficie y provoca violentas erupciones volcánicas.

Punto caliente

Ilustración cortesía de USGS (en inglés).

La zona de formación del magma o punto caliente se encuentra bastante por debajo de las deslizantes placas tectónicas y no se desplaza. Por motivos que aún se desconocen, surgen ocasionalmente plumas o columnas de magma que perforan la corteza y forman una isla volcánica. Durante los prolongados intervalos entre columna y columna, la isla se aleja flotando sobre su plataforma continental. La siguiente columna asciende y crea una nueva isla volcánica.

Caldera de Yellowstone
Ilustración cortesía de Parque Nacional Yellowstone, Servicio de Parques Nacionales. Departamento del Interior (en inglés).

Los científicos creen que la caldera de Yellowstone, con todas sus características volcánicas, se creó cuando la roca que rodeaba el centro del volcán se fracturó en forma de anillo. El volcán explotó y el centro se derrumbó, lo que generó un cráter.

 

Piton de la Fournaise
Fotografía cortesía de la voluntaria Claudie Simoncelli.

Un punto caliente o centro volcánico alimenta al Piton de la Fournaise, un volcán en escudo que se encuentra en la Isla Reunión, en el Océano Índico.

Puntos calientes

La existencia de puntos calientes es probablemente uno de los temas más polémicos de la teoría de la tectónica de placas. La teoría de los puntos calientes sugiere la existencia de un acontecimiento poco común, en un punto interior de la Tierra, que fuerza la salida del magma a la superficie. El magma siempre asciende en el mismo lugar, pero llega en intervalos aleatorios. A medida que la corteza oceánica se mueve sobre el punto caliente fijo, la lava emerge sobre la corteza en un lugar diferente.

Por ejemplo, el archipiélago de Hawái sigue el movimiento general de la corteza oceánica. De acuerdo con la teoría del punto caliente, las islas se fueron creando sucesivamente debido a la intensa actividad volcánica, seguida de un largo período de inactividad. Un punto a favor de esta explicación es el patrón de actividad volcánica de las islas. Sólo la Isla Grande de Hawái, la isla más joven del archipiélago, tiene todavía volcanes activos.

La antigua caldera de Yellowstone se sitúa sobre un punto caliente continental, donde una columna de magma ha fundido la corteza de granito.

¿Cuál es el origen de los puntos calientes? Nuevamente, existen numerosas teorías y ninguna es absolutamente correcta. Una teoría ampliamente aceptada lo atribuye a las corrientes de convección en la astenósfera, la capa semisólida del manto que se encuentra debajo de la litósfera. A mayor escala, estas corrientes se mueven entre enormes cantidades de rocas del manto, lo que origina el movimiento de las placas tectónicas. Se cree que los puntos calientes tienen su origen en la presencia de corrientes de convección similares, pero a escala local. Su agitación debilita un área de la litósfera, lo que permite que el magma brote a través de la superficie y dé origen a un volcán.

¿Por qué esto no pasa continuamente? ¿Por qué la actividad volcánica se detiene durante un tiempo y luego comienza de nuevo? Estas preguntas son aún parte del misterio de los puntos calientes.

A pesar de que los volcanes se encuentran en numerosos lugares del mundo, muchos de ellos se concentran en un área: la costa del Pacífico. Esta región, conocida como Anillo de fuego, es famosa por presentar toda clase de actividad tectónica.


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