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Tipos de peligros volcanicos

Tipos de peligros volcanicos. Coladas de lava (lava flows) Fragmentos balisticos y tefra/caidas de cenizas Flujos y oleadas piroclasticas (pyroclastic flows and surges) y avalanchas de detritos (debris avalanches) Lahares y jokulhlaups Gases volcanicos (lluvia acida, fenomenos atmosfericos)

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Tipos de peligros volcanicos

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Presentation Transcript

  1. Tipos de peligros volcanicos • Coladas de lava (lava flows) • Fragmentos balisticos y tefra/caidas de cenizas • Flujos y oleadas piroclasticas (pyroclastic flows and surges) y avalanchas de detritos (debris avalanches) • Lahares y jokulhlaups • Gases volcanicos (lluvia acida, fenomenos atmosfericos) • Tsunamis • Terremotos volcanicos y deformacion del terreno Informacion para presentacion: Los Peligros Volcanicos (Tilling, 1989), Volcanic Hazards (Blong, 1984), Natural Hazards (Keller & Blodgett, 2008) & http://www.geo.mtu.edu/volcanoes/hazards/

  2. Corrientes piroclasticas de densidad (pyroclastic density currents) • Mezclas de fragmentos rocosos y gases que se mueven rapidamente en el suelo, por la accion de la gravedad • Tipos: • Flujos piroclasticos (pyroclastic flows, pfs) • Oleadas piroclasticas (pyroclastic surges) • Directed blasts (explosiones laterales)

  3. Diferencia en movimiento y acumulacion de: Pyroclastic/ash fall deposit Pyroclastic flow deposit Pyroclastic surge deposit

  4. Flujos piroclasticos (pyroclastic flows) • Comunes en volcanes andesiticos y daciticos y en calderas silicicas • Consiste de cenizas, roca, fragmentos de vidrio volcanico y gas – relativamente alta concentracion de solidos (hasta 80%), lubricados por gases (fluidizan el flujo) • Se forman: (1) cuando una columna eruptiva colapsa, (2) de columnas eruptivas de poca altura que parecen derramarse sobre el filo del crater y preceden una columna eruptiva alta, (3) colapso gravitacional o explosivo de un domo de lava o flujo de lava

  5. Volcan Santiaguito, Guatemala

  6. Cont. Flujos piroclasticos • Material expulsado a altas velocidades: desde 10-30 m/s (pequenos) hasta 160 km/hr (100 m/s) • Ej. Mayon, Filipinas: 9-63 m/s en un periodo de ~1 min. Depende de la topografia tambien. • Temperaturas: 300->800 oC, tiempo en que las T son mas altas es corto • Pelee (1902) – llegaron a 1074 oC; Pinatubo (1991) – 750 oC; MSH (1980) – 300 oC • Pueden tambien alcanzar puntos topograficamente mas altos • Ej. Taupo, New Zealand: sobre colinas de >1000 m

  7. Volcan Soufriere Hills, Montserrat – marzo 2003

  8. SHV: colapso y flujos piroclasticos-julio/96 http://www.geo.mtu.edu/volcanoes/west.indies/soufriere/govt/images/

  9. Hincks et al., 2005

  10. SHV: depositos-1996-97 Grosor de los depositos

  11. Cont. Flujos piroclasticos • Tipos de flujos piroclasticos: • Ignimbritas o flujos piroclasticos pumiticos – mayormente material vesiculado. Se pueden extender hasta 200 km de la fuente y pueden sobrepasar barreras topograficas. • Nuee ardente o “avalanchas incandescentes”– contiene material mas denso. Se extienden hasta ~50 km de la fuente. • Flujo piroclastico muy destructivo y mortal, compuesto de gases calientes infundidos con cenizas y fragmentos rocosos mas grandes • Velocidades de hasta 200 km/hr • Ej. erupcion del Vesuvio en el 79 A.D. – destruyo Pompeya y Herculano; erupcion de Mt. Pelee, Martinique en 1902 – destruyo capital de St. Pierre

  12. Ignimbrita de caldera del Cerro Galan, Argentina

  13. Campo de Piedra Pomez:Ignimbrita de caldera del Cerro Blanco, Argentina

  14. Flujos de pumita – Volcan Lascar, Chile (erupcion 1993)

  15. Cont. Flujos piroclasticos • Tipos de flujos piroclasticos: • Ignimbritas o flujos piroclasticos pumiticos – mayormente material vesiculado. Se pueden extender hasta 200 km de la fuente y pueden sobrepasar barreras topograficas. • Nuee ardente o “avalanchas incandescentes”– contiene material mas denso. Se extienden hasta ~50 km de la fuente. • Flujo piroclastico muy destructivo y mortal, compuesto de gases calientes infundidos con cenizas y fragmentos rocosos mas grandes • Velocidades de hasta 200 km/hr • Ej. erupcion de Mt. Pelee, Martinique en 1902 – destruyo capital de St. Pierre

  16. Nueé ardente en Mt. St. Helens

  17. Destruccion de St. Pierre – erupcion de Mt. Pelee, 1902

  18. St. Pierre actualmente

  19. Peligros/Efectos de flujos piroclasticos (pf) • Altas T causan que puedan quemar estructuras, vegetacion y la piel humana • Han causado mas muertes que cualquier otro peligro volcanico en los ultimos 2000 años • Pueden incinerar, quemar y asfixiar a la gente • Incendios – pueden extenderse mas alla de los limites del flujo • Gases dentro del pf pueden explotar y causar que llueva ceniza en areas cercanas • Al viajar largas distancias, su amenaza es mas extensiva • Se pueden transformar en lahars y alcanzar aun mas largas distancias

  20. Oleadas piroclasticas(pyroclastic surges) • Flujos de material piroclastico de baja densidad en solidos – mayormente gas • Bien turbulentos y rapidos(decenas de m/s) • No siguen la topografia (no estan confinados por valles) • Areas alcanzadas: decenas de km de la fuente, no viajan tan lejos como los pfs • Ej. erupcion del Vesuvio en el 79 A.D. – destruyo Pompeya y Herculano (incinero todo a su paso)

  21. Pompeii, Italia – destruccion por erupcion del volcan Vesuvio (79 A.D.): caidas, pfs, oleadas

  22. Cont. Oleadas piroclasticas • Tipos – calientes y frias: • Base surges – frias, relacionadas con erupciones freaticas. Se forma generalmente cuando el volcan empieza a hacer erupcion de la base de la columna a medida que colapsa • Ash-cloud surges – calientes, estan en o encima de los pfs, o como extension de estos a los lados. Se forman antes, durante o despues de la formacion de pfs • Ground surges – calientes, en la base de pfs, delante del frente de avance, hasta ~10 km

  23. http://volcanoes.usgs.gov/Imgs/Gif/Drawings/PFDomeCollaps.gifhttp://volcanoes.usgs.gov/Imgs/Gif/Drawings/PFDomeCollaps.gif

  24. Diagrama de ash-cloud surges From [Fisher 1982], page 366, Figure 18.

  25. Peligros/efectos de oleadas piroclasticas • Pueden quemar/incinerar, enterrar y destruir cosas al contacto • Destruccion por nubes de ceniza que se mueven a gran velocidad • Impacto de fragmentos de roca • Contienen muchos gases (ej. toxicos) que pueden asfixiar a la gente • Han provocado muchas muertes – mayor numero en la erupcion de Mt. Pelee (1902); El Chichon (1982) – 2000 muertes • Se pueden generar explosiones y oleadas pequenas asociadas por calentamiento de agua atrapada debajo de los flujos de lava o pfs, especialmente a lo largo de rios, lagos, brazos de mar y campos de nieve o hielo

  26. Hincks et al., 2005

  27. http://volcanoes.usgs.gov/Imgs/Gif/Maps/SoufHills/SoufHillsMap.gifhttp://volcanoes.usgs.gov/Imgs/Gif/Maps/SoufHills/SoufHillsMap.gif

  28. Depositos de colapsos yexplosiones – Montserrat(junio-diciembre 1997) Tar River Valley Old Airport

  29. Depositos de oleadas piroclasticas – Montserrat (1997) Mosquito Ghaut Belham Valley

  30. Plymouth Belham Valley Mosquito Ghaut

  31. Directed blasts(explosiones lateralmente dirigidas) • Explosiones catastroficas, lateralmente dirigidas. Corrientes de densidad complejas con caracteristicas de flujos y de oleadas. • Componente inicial de angulo bajo, pueden afectar sectores amplios de un volcan hasta 180o • Alcanzan distancias de decenas de km • Velocidades >100 m/s, no controlada por topografia • Causa: depresurizacion repentina del sistema magmatico y/o hidrotermal dentro del volcan, por deslizamientos u otras razones

  32. Cont. Directed blasts • Ej. Mt. St. Helens, 1980: ocasionado por depresurizacion provocada por un deslizamiento provocado por un terremoto en el flanco norte del volcan. • Area afectada: >19 mi. 1eras 8 mi: todo destruido o removido. Entre 8-19 mi: arboles aplastados (como palillos de dientes). >19 mi: arboles quemados por los gases calientes (100-300 oC). • Otros ej.: Bezymianny, Kamchatka (1956) • Areas hasta 500-600 km2

  33. Mt. St. Helens antes y despues de erupcion de mayo, 1980

  34. Blast se movio a velocidades >480 km/hr

  35. MSH blast area – arboles aplastados por el impacto Foto: John Dvorak (1980) - USGS

  36. Peligros/efectos de directed blasts • Todo indicio de vida es aniquilado y todas las estructuras son destruidas por: fuerza de nube de explosion, impacto de escombros, abrasion, enterramiento, asfixia y calor (T: 100-300 oC en MSH)

  37. Mitigacion de corrientes piroclasticas de densidad • No hay escape una vez se ha generado • Unico metodo efectivo: evacuar antes de erupcion • Algunas personas se han salvado en areas distales, en refugios subterraneos o en la superficie • Construir refugios que verdaderamente soportaran esta actividad seria demasiado costoso – todavia no se entiende como debe ser el diseno

  38. Structure collapse/avalanchas de detritos (debris avalanches) • Colapso puede pasar rapidamente o en etapas • Debido a: pendientes fuertes, fallas, materiales debiles, deformacion interna causada por intrusiones, alteracion hidrotermal, etc. • Algunos desarrollan superficies de cizalla (shear) que pueden actuar como superficies de deslizamiento • Produce una avalancha de detritos/escombros, que ocurre con o sin aviso (sismicidad, deformacion, explosiones, etc.)

  39. Avalanchas de detritos/escombros • Tambien llamados sector collapses • Extension: hasta 85 km de la fuente y cubren decenas a >1000 km2 • Velocidad: avalanchas grandes pueden alcanzar 300 km/h • Pueden sobrepasar barreras topograficas de hasta cientos de pies de altura • Esencialmente grandes deslizamientos, no necesariamente provocados por una erupcion

  40. Efectos/Peligros de avalanchas de detritos/escombros • Entierran o destruyen todo a su paso • Alteran la topografia preexistente • Se pueden generar lahares a partir de las avalanchas • Pueden tapar rios y formar lagunas • En los peores casos, pueden producir una caida en la presion de las rocas que mantienen confinados a los sistemas magmatico e hidrotermal -- se pueden generar grandes explosiones • Si llegan a un cuerpo de agua y desplazan grandes volumenes, pueden generar olas y tsunamis

  41. Cont. Avalanchas de detritos/escombros • En MSH (1980) ocurrio antes del directed blast • Caribe: Sector collapses en Saba, Montserrat, Guadeloupe, Martinique, Dominica, St. Lucia y St. Vincent. Todos abren con tendencia SW-NE (hacia el W), excepto Montserrat, que abre hacia el E • Ej. de avalancha de detritos: Soufriere Hills – Boxing Day Collapse, 1997

  42. Secuencia de eventos – Erupcion MSH 1980 http://earthsci.org/education/teacher/basicgeol/igneous/igneous.html

  43. Directed blast & debris avalancheMSH 1980 http://www.geo.mtu.edu/volcanoes/hazards/primer/images/volc-images/mshavalanche.jpg

  44. Video – MSH

  45. Depositos de debris avalanche – MSH mayo 1980 – North Fork Toutle River valley: suficiente material para cubrir Washington DC con una profundidad de 14’. Avalancha viajo ~15 mi rio abajo a velocidad >150 mi/hr (240 km/hr). Dejo atras un deposito con “hummocks” con grosor promedio de ~150’ y un maximo de 600’ (180 m). Foto: Lyn Topinka (USGS)

  46. www.uwiseismic.com/General.aspx?id=18 Depositos de avalancha de escombros y tefra en flanco sur de Soufriere Hills, Montserrat Erupcion 26 dic 1997

  47. Depositos de avalancha de detritos – White River Valley, Montserrat

  48. Depositos de avalancha de escombros (diferentes unidades) - Volcan Parinacota, Chile CLAVERO R., Jorge E., SPARKS, Stephen J., POLANCO, Edmundo et al. Evolution of Parinacota volcano, Central Andes, Northern Chile. Rev. geol. Chile. [online]. dic. 2004, vol.31, no.2 [citado 14 Septiembre 2008], p.317-347. Disponible en la World Wide Web: <http://www.scielo.cl/scielo.php?script =sci_arttext&pid=S0716-02082004000200009 &lng=es&nrm=iso>. ISSN 0716-0208.

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