Tectónica de placas y volcanes

Tres formas de fundir roca

El manto de la Tierra es casi por completo sólido, aunque está lo bastante caliente como para brillar. Fabricar magma requiere un disparador concreto, y solo hay tres comunes. Cada uno corresponde a un entorno tectónico, y juntos explican casi todos los volcanes del mapa.

• Añadir agua en una zona de subducción — el agua baja el punto de fusión de la roca caliente del manto, como la sal funde el hielo.
• Liberar presión en un rift — cuando el manto asciende al separarse las placas, la caída de presión le permite fundirse sin calentarse más.
• Añadir calor en un punto caliente — una pluma de manto inusualmente caliente que asciende desde las profundidades de la Tierra se funde al acercarse a la superficie.

Zonas de subducción y arcos volcánicos

Donde una placa oceánica se dobla hacia abajo y se desliza bajo otra, arrastra agua de mar atrapada en sus rocas. A medida que la placa se calienta, esa agua se expulsa y asciende a la cuña del manto que hay encima, que empieza a fundirse. El magma sube a la superficie en una línea paralela al límite de placa, a unos 100–150 km tierra adentro de la fosa — un arco volcánico.

Es con diferencia el entorno más común para los volcanes en tierra, y el más peligroso. El magma es rico en sílice, lo que lo hace rígido y pegajoso, así que el gas disuelto no puede escapar con suavidad — se acumula hasta que el magma se desgarra a sí mismo. El resultado es un estratovolcán empinado capaz de erupciones violentas y ricas en ceniza: los Andes, las Cascadas, Japón, Indonesia, las Aleutianas, los arcos mediterráneos. Alrededor del Pacífico estos arcos se unen en el Cinturón de Fuego, que concentra alrededor de tres cuartas partes de los volcanes del mundo por encima del nivel del mar.

Rifts y dorsales oceánicas

Donde las placas se separan, el manto asciende para llenar el hueco y se funde simplemente porque la presión sobre él cae. Esta fusión por descompresión produce basalto fluido y pobre en sílice que erupciona con relativa suavidad, formando amplios volcanes en escudo y llanuras de lava en lugar de conos empinados.

La mayor parte de esto ocurre sin verse a lo largo de los 60.000 km de dorsales oceánicas del fondo marino profundo — el mayor sistema volcánico del planeta, que produce alrededor de tres cuartas partes de todo el magma expulsado por volumen. Donde una dorsal se eleva por encima del mar, como en Islandia, o donde un continente se está partiendo, como a lo largo del Rift de África Oriental, el mismo proceso es visible en tierra.

Puntos calientes

Unos pocos volcanes se sitúan en medio de una placa, lejos de cualquier límite. Los alimentan puntos calientes — columnas estrechas de manto caliente que, en muchos casos, se cree que ascienden desde cerca del límite núcleo-manto. A medida que una placa se desplaza sobre un punto caliente fijo, el volcán es arrastrado y se extingue mientras se forma uno nuevo detrás, dejando una cadena que registra el movimiento de la placa.

El ejemplo más claro es la cadena Hawái-Emperador: islas y montes submarinos hundidos que se hacen más antiguos hacia el noroeste, con un pliegue brusco que registra un cambio de dirección de la placa del Pacífico hace unos 47 millones de años. Yellowstone se sitúa en el extremo joven de un rastro de punto caliente que cruza Idaho. Islandia es un punto caliente situado sobre una dorsal oceánica, y por eso es tan productiva.

Por qué varía el estilo eruptivo

El mayor factor que controla cómo erupciona un volcán es el contenido de sílice de su magma, que determina lo espeso y retentivo de gas que es:

• Basalto (~50 % de sílice, caliente, fluido) — las burbujas de gas escapan con facilidad. Fuentes y coladas de lava; volcanes en escudo. Hawái, Islandia, Nyiragongo.
• Andesita (~60 % de sílice) — el magma típico de arco de subducción. Erupciones explosivas con columnas de ceniza y flujos piroclásticos; estratovolcanes. Fuji, Merapi, gran parte de los Andes.
• Riolita / dacita (~65–75 % de sílice, más fría, extremadamente viscosa) — la más explosiva. Domos de lava que colapsan y erupciones formadoras de calderas. Pinatubo, Monte Santa Elena, Toba.