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Tipos de peligros volcanicos 1. Coladas de lava (lava flows) 2. Fragmentos balisticos y tefra/caidas de cenizas 3. Flujos y oleadas piroclasticas (pyroclastic.

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1 Tipos de peligros volcanicos 1. Coladas de lava (lava flows) 2. Fragmentos balisticos y tefra/caidas de cenizas 3. Flujos y oleadas piroclasticas (pyroclastic flows and surges) y avalanchas de detritos (debris avalanches) 4. Lahares y jokulhlaups 5. Gases volcanicos (lluvia acida, fenomenos atmosfericos) 6. Tsunamis 7. Terremotos volcanicos y deformacion del terreno Informacion para presentacion: Los Peligros Volcanicos (Tilling, 1989), Volcanic Hazards (Blong, 1984), Natural Hazards (Keller & Blodgett, 2008) &

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

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

4 Flujos piroclasticos (pyroclastic flows) Comunes en volcanes andesiticos y daciticos y en calderas silicicas 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) Consiste de cenizas, roca, fragmentos de vidrio volcanico y gas – relativamente alta concentracion de solidos (hasta 80%), lubricados por gases (fluidizan el flujo) 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 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 m/s (pequenos) hasta 160 km/hr (100 m/s) Material expulsado a altas velocidades: desde 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 o C, tiempo en que las T son mas altas es corto Temperaturas: 300->800 o C, tiempo en que las T son mas altas es corto –Pelee (1902) – llegaron a 1074 o C; Pinatubo (1991) – 750 o C; MSH (1980) – 300 o C Pueden tambien alcanzar puntos topograficamente mas altos 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

9 Hincks et al., 2005

10 SHV: depositos Grosor de los depositos

11 Cont. Flujos piroclasticos Tipos de flujos piroclasticos: Tipos de flujos piroclasticos: 1)Ignimbritas o flujos piroclasticos pumiticos – mayormente material vesiculado. Se pueden extender hasta 200 km de la fuente y pueden sobrepasar barreras topograficas. 2) o avalanchas incandescentes– contiene material mas denso. Se extienden hasta ~50 km de la fuente. 2)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 Flujo piroclastico muy destructivo y mortal, compuesto de gases calientes infundidos con cenizas y fragmentos rocosos mas grandes Velocidades de hasta 200 km/hr 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 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: Tipos de flujos piroclasticos: 1) o flujos piroclasticos pumiticos – mayormente material vesiculado. Se pueden extender hasta 200 km de la fuente y pueden sobrepasar barreras topograficas. 1)Ignimbritas o flujos piroclasticos pumiticos – mayormente material vesiculado. Se pueden extender hasta 200 km de la fuente y pueden sobrepasar barreras topograficas. 2)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 Flujo piroclastico muy destructivo y mortal, compuesto de gases calientes infundidos con cenizas y fragmentos rocosos mas grandes Velocidades de hasta 200 km/hr Velocidades de hasta 200 km/hr Ej. erupcion de Mt. Pelee, Martinique en 1902 – destruyo capital de St. Pierre 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) 1. 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 añosHan causado mas muertes que cualquier otro peligro volcanico en los ultimos 2000 años 2. Pueden incinerar, quemar y asfixiar a la gente 3. Incendios – pueden extenderse mas alla de los limites del flujo 4. Gases dentro del pf pueden explotar y causar que llueva ceniza en areas cercanas 5. Al viajar largas distancias, su amenaza es mas extensiva Se pueden transformar en lahars y alcanzar aun mas largas distanciasSe 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 Flujos de material piroclastico de baja densidad en solidos – mayormente gas Bien turbulentos y rapidos(decenas de m/s) Bien turbulentos y rapidos (decenas de m/s) No siguen la topografia (no estan confinados por valles) No siguen la topografia (no estan confinados por valles) : decenas de km de la fuente, no viajan tan lejos como los pfs 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) 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 – calientes y frias: Tipos – calientes y frias: 1)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 2)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 3)Ground surges – calientes, en la base de pfs, delante del frente de avance, hasta ~10 km

23 v/Imgs/Gif/Drawings/PFD omeCollaps.gif

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

25 Peligros/efectos de oleadas piroclasticas 1) Pueden quemar/incinerar, enterrar y destruir cosas al contacto Destruccion por nubes de ceniza que se mueven a gran velocidadDestruccion por nubes de ceniza que se mueven a gran velocidad Impacto de fragmentos de rocaImpacto de fragmentos de roca 2) 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 muertesHan provocado muchas muertes – mayor numero en la erupcion de Mt. Pelee (1902); El Chichon (1982) – 2000 muertes 3) 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 usgs.gov/Imgs/Gi f/Maps/SoufHills/ SoufHillsMap.gif

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

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

30 Belham Valley Mosquito Ghaut Plymouth

31 Directed blasts (explosiones lateralmente dirigidas) Explosiones catastroficas, lateralmente dirigidas. Corrientes de densidad complejas con caracteristicas de flujos y de oleadas. 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 180 o Componente inicial de angulo bajo, pueden afectar sectores amplios de un volcan hasta 180 o Alcanzan distancias de decenas de km Alcanzan distancias de decenas de km Velocidades >100 m/s, no controlada por topografia 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 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. 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 ( o C). Otros ej.: Bezymianny, Kamchatka (1956) Otros ej.: Bezymianny, Kamchatka (1956) Areas hasta km 2 Areas hasta km 2

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 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: o C en MSH) 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: o C en MSH)

37 Mitigacion de corrientes piroclasticas de densidad No hay escape una vez se ha generado 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 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 Colapso puede pasar rapidamente o en etapas Debido a: pendientes fuertes, fallas, materiales debiles, deformacion interna causada por intrusiones, alteracion hidrotermal, etc. 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.) 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 Tambien llamados sector collapses Extension: hasta 85 km de la fuente y cubren decenas a >1000 km 2 Extension: hasta 85 km de la fuente y cubren decenas a >1000 km 2 Velocidad: avalanchas grandes pueden alcanzar 300 km/h Velocidad: avalanchas grandes pueden alcanzar 300 km/h Pueden sobrepasar barreras topograficas de hasta cientos de pies de altura Pueden sobrepasar barreras topograficas de hasta cientos de pies de altura Esencialmente grandes deslizamientos, no necesariamente provocados por una erupcion Esencialmente grandes deslizamientos, no necesariamente provocados por una erupcion

40 Efectos/Peligros de avalanchas de detritos/escombros 1. Entierran o destruyen todo a su paso 2. Alteran la topografia preexistente 3. Se pueden generar lahares a partir de las avalanchas 4. Pueden tapar rios y formar lagunas 5. 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 6. 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 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 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 Ej. de avalancha de detritos: Soufriere Hills – Boxing Day Collapse, 1997

42 Secuencia de eventos – Erupcion MSH er/basicgeol/igneous/igneous.html

43 Directed blast & debris avalanche MSH 1980

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 Depositos de avalancha de escombros y tefra en flanco sur de Soufriere Hills, Montserrat Erupcion 26 dic 1997

47 Depositos de – White River Valley, Montserrat 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 Disponible en la World Wide Web: . ISSN


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