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APUNTES SOBRE ROCAS PIROCLASTICAS Ing. y Geól. Arturo Quezada Muñoz

ROCAS PIROCLASTICAS Las erupciones volcánicas explosivas producen materiales fragmentarios o piroclastos (“piedras ígneas”). Según la dinámica de la masa de piroclastos, tiene lugar una división en (Figura 1): a) Piroclastos de caída Son los materiales fragmentarios que, durante una erupción explosiva, caen en forma de lluvia o siguiendo una trayectoria balística. b) Flujos, coladas u oleadas piroclásticas Son masas piroclásticas que se desplazan sobre la superficie del terreno en un régimen fluidal laminar o turbulento, aunque este último puede incluso hacerse laminar si, tras un largo recorrido se presentan las oportunas condiciones reológicas.

Figura 1: Diagrama esquemático sobre mecanismos básicos de transporte de tetras. Acumulación continental (subaérea) y marina (subacuática). N.m.: nivel del mar.

PRODUCTOS PIROCLASTICOS: Los piroclastos de caída pueden agruparse en escorias, bombas, lapilli, pómez y cenizas. Los piroclastos en capas o depósitos reciben el nombre genérico de tefra, aunque este término se restringió inicialmente a los de caída, y luego se extendió también a los piroclastos de flujo. Actualmente el término tefra sirve para designar depósitos donde los piroclastos se encuentran sueltos, en contraposición al término toba, que es aplicado genéricamente a los depósitos de piroclastos soldados o consolidados. A continuación se enuncian los diferentes productos piroclásticos, describiéndose algunas características de sus depósitos:

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Escorias: Son fragmentos lávicos de magmas poco viscosos que caen todavía calientes cerca de la boca eruptiva, por lo que generalmente aparecen soldados entre sí, suelen ser muy vesiculares. Bombas: Son fragmentos que miden entre 3 y 30 cm (aunque también se encuentran ejemplares de mayor tamaño), de forma redondeada, la cual la adquieren al girar en el aire cuando aún están calientes. Lapilli: Está constituido por fragmentos que miden entre 2 y 64 mm. Son materiales de composición basáltica y se caracteriza por su color negro que, como el de las escorias y bombas cambia a tonalidades rojizas por fenómenos de oxidación. Pómez: Son piroclastos de composición ácida. Se les encuentra en fragmentos de todos los tamaños. Son de colores claros y muy porosos debido a la intensa vesiculación. Cenizas: Son fragmentos piroclásticos de tamaño inferior a 2 mm, son fácilmente arrastradas por el viento y se depositan a grandes distancias, mientras que el material de grano más fino de tamaño menor de un dieciseisavo de milímetro y llamado polvo volcánico puede permanecer indefinidamente en suspensión. Cono de cinder: Son depósitos más o menos soldados de escorias, bombas y lapilli que se acumulan en forma de cono alrededor de la boca eruptiva. Pisolitos: Llamados también lapillis acrecionales, se caracterizan por su estructura esferoidal, son concreciones de ceniza o polvo volcánico en torno a una partícula sólida que actúa como núcleo de condensación del vapor de agua. Indican actividad freatomagmática o la coincidencia de lluvias con la formación del depósito en el que se encuentran. Una explosión freatomagmática tiene lugar cuando un magma bastante fragmentado y a alta temperatura, alcanza durante su ascenso un nivel en el que exista una cierta cantidad de agua a la que puede vaporizar. El vidrio volcánico puede también formar una roca masiva que se denomina obsidiana (espejo del Inca) cuando presenta la típica fractura concoidea y tiene aspecto vítreo, que puede hacerse opaco o verdoso amarillento cuando el vidrio está hidratado. Se emplea el término aglomerado volcánico para los depósitos piroclásticos en los que no existe una selección de los fragmentos y su granulometría es grosera (fragmentos heterogéneos subangulares o subredondeados, desde bloques de varios metros hasta fragmentos milimétricos). Si abundan los clastos angulosos, suele usarse el término brecha volcánica. Si el depósito se ha producido por flujos piroclásticos de gran vastedad, conocidos como flujos de pumitas (pumice flows) o de cenizas (ash flows) se le denomina ignimbrita. La formación de muchas calderas volcánicas parece suceder a la emisión de grandes volúmenes de ignimbritas, en cuyo mecanismo eruptivo interviene decisivamente la elevada concentración de volátiles en los últimos procesos de evolución magmática.

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Se denomina epiclastitas a las rocas originadas a partir de depósitos piroclásticos que han sido erosionados y meteorizados durante largos intervalos de tiempo. Son una especie de piroclastitas reelaboradas o retrabajadas. El vocablo lahar designa tanto los flujos de barro piroclástico como los depósitos correspondientes. Constituyen junto con los flujos piroclásticos, a los que supera en frecuencia, los fenómenos más desvastadores y peligrosos, especialmente en áreas de fuertes desniveles topográficos, donde la mezcla de materiales piroclásticos sueltos y agua adquiere una elevada cantidad de movimiento. En el Cuadro 1 se presenta una clasificación granulométrica tanto de los piroclastos como de los depósitos piroclásticos.

Cuadro 1: Clasificación granulométrica de piroclastos y depósito piroclásticos unimodales bien sorteados (después de Schmid, 1981).

Tamaño del clasto

64 mm

2 mm 1/16 mm

Piroclasto

Depósito piroclástico Principalmente no Principalmente consolidado consolidado Tefra Roca piroclástica Bloque, bomba Aglomerado, capa Aglomerado, de bloques o Tefra de bomba, Brecha piroclástica bloque Lapilli Capa de lapilli o tefra Lapillita o toba de de lapilli lapilli Ceniza de grano Ceniza gruesa Toba de ceniza grueso gruesa Ceniza de grano fino Ceniza fina o polvo Toba de ceniza fina o polvo volcánico o toba de polvo

En la Figura 2 se ilustra algunos de los modelos de generación de coladas y oleadas piroclásticas, mientras que en la Figura 3 se ilustran los modelos esquemáticos elementales de los depósitos piroclásticos. En la Figura 4 se muestra una representación esquemática simplificada de los procesos volcánicos. Las etapas del proceso de formación de una caldera volcánica de hundimiento se presentan en la Figura 5. En El Salvador hay varias calderas volcánicas, entre las cuales se pueden citar la caldera de Ilopango y la caldera de Coatepeque, ambas albergan en la actualidad los lagos con sus mismos nombres.

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Figura 2: Modelos de generación de coladas y oleadas piroclásticas (de MacDonald, 1972 y Westercamp, 1980): A. Colapso de una columna eruptiva, tipo St. Vincent, 1902. B. Explosión dirigida, tipo Mt. Pelee, 1902. C y D. Desgasificación violenta y derrame de magma. El tipo C corresponde a un colapso parcial del cono, a consecuencia de la presión interna, mientras que en D se trata de una avalancha de tipo gravitacional de una colada, Merapi es el volcán tipo.

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Figura 3: Modelos esquemáticos elementales de los depósitos piroclásticos.

Figura 4: Representación esquemática de los procesos volcánicos simplificados: Procesos piroclásticos (caída, flujo, oleada); efusión de flujos lávicos y materiales volcánicos retrabajados en sedimentos volcaniclásticos (epiclastitas).

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Figura 5: Ejemplo del proceso de formación de una caldera volcánica.

Bibliografía: FISHER, R. V. & SCHMINCKE, H.-U.; 1984: Pyroclastic rocks._Berlin Heidelberg (Springer-Verlag).

MATHERS, S.J., HARRISON, D.J., MITCHELL, C.J. & EVANS, E.J., 2000: Exploration, evaluation & testing of volcanic raw materials for use in construction. British Geological Survey, 116.

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