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EL IDNA

ESTUDIO DE LOS

VOLCANES

ANNA MARTINA LIPPERT

CLARA SEVILLANO REIMERS

RAMIRO MILLÁN FRAILE

ÍNDICE

• Índice Página
• Informe breve Página
• 1. Introducción del trabajo Página
• 2. Hefesto Página
• 3. Los volcanes Página - 3.1. ¿Qué es un volcán? Página - 3.2. ¿Cómo se forma un volcán? Página - 3.3. ¿Cómo se produce una erupción? Página
• 4. Tipos de actividad volcánica Página
• 5. Productos volcánicos Página
• 6. Tipos de relieve volcánico Página
• 7. Origen y tipos de magma Página
  • 7.1. Teoría de Bowen Página
• 8. Vulcanología y los Vulcanólogos Página
     • 8.1. Los dos vulcanólogos más importantes Página
     • 8.2. Observación de los volcanes Página
• 9. Referencia histórica de los volcanes: Pompeya y Herculano Página
• 10. El Idna, Un volcán en nuestras manos Página
• 11. Entrevista al Doctor Andreas Gebauer Página
• 12. Poema de Gustavo Adolfo Becquer Página
• 13. Agradecimientos Página
• 14. Bibliografía Página

1. INTRODUCCIÓN DEL TRABAJO
2. HEFESTO

Homero hablaba de Hefesto como una referencia al fuego y le añadía un epíteto épico a su nombre: Hefes- to, el ilustre de ambos pies. Eso se debía a su cojera que era tema de burla para los dioses del Olimpo y para sus padres: Zeus y Hera. La tradición asocia la fragua de este dios mitológico con el volcán Stromboli, que en la actualidad está activo, y se decía que si uno dejaba un pedazo de hierro en el cráter, a la mañana si- guiente estaba forjado. En su fragua, Hefesto y sus trabajadores, diseñaban, también, materiales de carácter noble como: el escudo de Eneas, el carro de Helios (hijo de titanes), el Ánfora de Aquiles donde se deposita- ron sus pertenencias y el palacio de Zeus. Muchos clásicos dicen que forjó muñecos de oro y de ahí nuestra civilización.

¿Una presentación sobre los volcanes? ¡Qué fácil! Eso lo hace cualquiera. ¡Pero no! Cuando uno se pone a estudiar los volcanes con más atención se da cuenta de que son: EXTRAORDINARIOS. Si uno le da vueltas al tema, lee sobre ellos, se deja contar historias, mira videos… se da cuenta de que son algo maravi- llosamente bello, algo increíble y a la vez son devastadores y asesinos.

http://www.portalplanetasedna.com.ar/pompeya.htm

3. LOS VOLCANES

¿QUÉ ES UN VOLCÁN?

1º-Podríamos denominar volcán a cualquier grieta de la superficie terrestre por la que salen materiales incandescentes procedentes de la astenosfera.

2º-Un volcán es un conducto que pone en comunicación la parte superior de la corteza sólida con los niveles inferiores de la misma. Es también una estructura por la cual emergen el magma (roca fundida) en forma de lava y gases del interior del planeta.

¿CÓMO SE FORMA UN VOLCÁN?

Los volcanes se forman cuando el material caliente del interior de la Tierra asciende y se derrama sobre la corteza. Este material caliente, llamado magma, puede provenir de dos fuentes; del material derretido de la corteza en subducción o provenir de mucho más adentro de un planeta.

¿CÓMO SE PRODUCE UNA ERUPCIÓN?

En una zona del interior de la tierra o aumenta la temperatura o disminuye la presión. Esto hace que se forme un magma. El magma suele conte- ner materiales sólidos y un contenido en gases. Ahora, en su camino a la superficie, el magma, suele acumularse en una especie de depósito lla- mado cámara magmática. Si esta cámara se en- cuentra llena, los nuevos aportes de magma des- encadenarán una erupción ya que se incrementa la presión en la cámara magmática y sus paredes se dilatan y fracturan. Mientras, los gases escapan y arrastran el resto del magma.

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GASES: Son los primeros productos en llegar a la superficie. El componente más abundante de estos gases es el vapor de agua. Pero también hay vapor de agua, LAVAS : son materiales fundidos que fluyen por la boca del volcán formando coladas a veces más lentas, a veces más rápidas. Depende de la cantidad de sílice que tengan pueden ser más o menos viscosas:

• Cuanto más sílice, más viscosa será la lava y formará una actividad volcánica explosiva.
• Cuanto menos, menos viscosa será la lava y se producirá una actividad efusiva

PIROCLASTOS: son los materiales sólidos proyectados al aire por el escape violento de gases. Según su tamaño se clasifican en:

• Ceniza: tamaño inferior a 2mm (son los de menor tamaño)
• Lapilli: son de 2mm a 65mm.
• Bombas o bloques: son de tamaño superior a 65mmy tienen una forma muy irregular. Si tienen forma más o menos redondeada se llaman bombas.

6. TIPOS DE RELIEVE VOLCÁNICO

EDIFICIOS VOLCÁNICOS:

ESCUDO: es un cono volcánico de base muy amplia, formado por una actividad efusiva, con lavas muy fluidas que solidificaron lejos del cráter.

ESTRATOVOLCÁN : cono formado por capas aleatorias de piroclastos y magmas solidificados. Sue- len ser más consistentes y muy altos.

DOMO: es un edificio volcánico que en la última erupción producida en éste la lava solidificó nada más salir de la chimenea formando una cúpula en el cráter.

CALDERAS: son una depresión de diámetro superior al cráter.

CALDERA DE COLAPSO: es creada por el hundimiento del edificio volcánico por la acumulación de materiales sobre la cámara magmática

CALDERA DE EXPLOSIÓN : formada por una actividad explosiva, en una de las explosiones la parte superior del cono se destruyó.

CALDERA DE EROSIÓN: formada por la retiración de los materiales que cubrían la cámara magmá- tica.

7. ORIGEN Y TIPOS DE MAGMA

El magma es un fundido de minerales (especialmente de silicatos y volátiles). Este fundido de minera- les es un líquido muy complejo y se puede presentar muy variado, desde los fluidos y a gran temperatura (superior a 1000 C) que formarán los basaltos, hasta los espesos y relativamente fríos (600 a 700 C) que cristalizarán con la composición química de los granitos.

Es frecuente que el magma tenga una tendencia a ascender a través de las rocas hacia la superficie y que algún tiempo después, cada magma comience a enfriarse y acabe cristalizando en rocas magmáticas. Como el crecimiento de los cristales lleva tiempo, si el enfriamiento del magma es lento y en profundidad origina rocas plutónicas que presentan un aspecto granudo; si es más rápido y se origina cerca o sobre la superficie serán rocas volcánicas , que se caracteriza por tener cristales microscópicos o por presentar un aspecto vítreo (por ejemplo la obsidiana).

Químicamente los elementos más abundantes en los magmas son aquellos que se originan en la corteza te- rrestre: O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na y K, que ocupan el 99% del volumen.

Si ordenamos los magmas según sus componentes en sílice, éstos se clasifican en:

• Los magmas ácidos que poseen un 66% de sílice.
• Los magmas intermedios o neutros que poseen un 52 o 66% de sílice.
• Los magmas básicos que poseen un 45 o 52% de sílice.

El caso más frecuente de este punto es la diferenciación por gravedad, es decir, el descenso de los cristales. La diferenciación magmática puede diversificar un magma homogéneo en varias rocas finales de composi- ciones muy distintas:

• MAGMA ÁCIDO: con rocas ricas en sílice de composición equivalente a la de los granitos. Este tipo de magma produce rocas plutónicas (granitos) y rocas volcánicas (riolitas). Los granitos se caracterizan porque son claros, granudos, con feldespato, cuarzo y biotita. Puede formarse por dos tipos de orígenes: Por la ana- texia: fusión total de la composición inicial de componentes marinos. Y por diferenciación magmática a par- tir de magmas básicos en presencia de restos transformados de rocas metamórficas. Las riolitas son equiva- lentes a los granitos con abundancia en vidrio.

• MAGMA INTERMEDIO: con rocas de una mezcla magmática entre el magma ácido y básico que se carac- teriza por ausencia de cuarzo y olivino. Los minerales esenciales son las plagioclasas calcosódicas y los pi- roxenos.

• MAGMA BÁSICO : con rocas pobres en sílice de una composición equivalente a la de los basaltos. Puede contener dos tipos de rocas: los gabros y os basaltos. Los gabros son rocas plutónicas, textura granuda y cla- ras. Sus minerales esenciales son las plagioclasas y augitas. Los basaltos forman un 80% de las lavas volcá- nicas. Son oscuros, pesados y pueden presentar fenocristales. Sus minerales esenciales son las plagioclasas y los piroxenos. Puede tener otros tipos de minerales que los dividan en dos grupos: Olivincos: abundancia de olivino (20%) y procede de la corteza o del manto. Y Toleíticos: no contiene olivino y se ha formado a poca profundidad.

8. La vulcanología y los vulcanólogos

INTRODUCCIÓN

La vulcanología es el estudio de los volcanes. Un vulcanólogo es aquel que se encarga de estudiar los volca- nes y sus fenómenos.

Los vulcanólogos estudian los volcanes, especialmente los que están activos. Aquí observan la frecuencia e intensidad de las erupciones, analizan los materiales expulsados por el volcán y recogen cenizas, muestras de magma y otros materiales procedentes de interior del volcán. Una de las principales finalidades de este estudio es la predicción de futuras erupciones, aunque hasta ahora no se ha logrado predecir las concreta- mente.

LOS DOS VUCANÓLOGOS MÁS IMPORTANTES

El primer vulcanólogo que se conoce como tal, es Plinio el Joven. Su tío, Plinio el viejo, falleció en la erupción del Vesubio en el año 79 d C en Pompeya. En una carta a un amigo, Plinio narra los acontecimientos de aquel día y la descripción y el transcurso de la erupción. Gracias a esta detallada descripción de la erupción del Vesubio, otros vulcanólogos han matizado sus conocimientos so- bre la ciudad desparecida, Pompeya.

Katia Krafft ( 1942 ) y su marido, Maurice Krafft ( 1946 ) fueron dos vulcanólogos franceses que murieron cuando les alcanzó una gran nube piroclástica al pie del monte Unzen el 3 de junio de 1991 en Japón.

Katia y Maurice fueron muy conocidos ya que examina- ban los volcanes encontrándose a muy poca distancia de la lava. Su trabajo fue retratado en muchos libros que escribieron y videos y fotos que hicieron. Muchos de estos videos se han publicado mediante Nacional Geo- grafic.

http://www.alertatierra.com/imag/volcanes/Ser%20v ulcanologo/Krafft.jpg

Katia Krafft y su marido Maurice Krafft fueron dos vulcanólogos franceses que murieron cuando les alcanzó una gran nube piroclástica al pie del monte Un- zen

cas, de cómo podría ser una explosión futura del volcán. Pero para una supervisión exacta y para una predic- ción de erupción, deben de ser instalados numerosos instrumentos que puedan registrar cambios geofísicos y geoquímicos.

Terremotos y la deformación de suelos

En el 95% de los casos, un terremoto es antecedente a la explosión volcánica. Por lo tanto el instrumento más importante para prevenir las erupciones es el sismógrafo. Este aparato es capaz de detectar el más mínimo movimiento vertical u horizontal del suelo. Un volcán activo hay toda una red de estos instrumen- tos. Gracias a la ayuda de los sismógrafos los vulcanólogos pueden determinar el hipocentro y su camino a la superficie terrestre. A partir de esto se puede determinar cuándo será la siguiente erupción volcánica y qué intensidad tendrá.

Además de los terremotos, es frecuente que la deformación de suelos junto al volcán, preceda a la explosión. Estas deformaciones indican la subida de la actividad magmática en el interior del volcán. Se incrementa la presión y el volcán se abulta. Como solo raras veces estos cambios son detectados a simple vista, son nece- sarios instrumentos que sean capaces de registrar el más mínimo cambio con máxima precisión. Un clinóme- tro mide los cambios del ángulo de inclinación en la ladera de la montaña. Cada volcán tiene grietas más pequeñas o más grandes. Cuando una montaña comienza a deformarse, el tamaño de las grietas suele cam- biar. El posible contraerse o espaciarse de las grietas, se mide mediante un extensómetro o fisurómetro. Otras formas para averiguar la deformación del suelo son los aparatos automáticos de medición de distancia. Ambos métodos pueden determinar con máxima precisión los cambios del movimiento del suelo.

Los vulcanólogos estudian sobre todo las vibraciones y las deformaciones. Pero hay otros factores que nos dicen algo sobre la actividad de un volcán: Gravitación, magnetismo, acústica, geoquímica.

¿Impedimento de catástrofes?

Se podría decir, que con todos los métodos, a disposición de la ciencia moderna, las erupciones volcánicas se pueden prever y las catástrofes consiguientes, pueden ser impedidas. Pero esto solo es posible en una minoría de los casos. Muchos volcanes son imprevisibles y otros no han sido analizados lo bastante. De otros se conocen las características muy bien, ya que llevan mucho tiempo siendo explorados cuidadosamen- te. El Vesubio es uno de los más documentados y más fiables volcanes. Aún así los científicos discuten con- tinuamente sobre el momento en el que podría volver a entrar en actividad. Si en el futuro se van a poder impedir catástrofes volcánicas, no depende solo de los científicos, sino tam- bién de los sistemas de prevención de las poblaciones afectadas.

9. REFERENCIA HISTÓRICA DE LOS VOLCA-

NES:

POMPEYA Y HERCULANO

En la Península italiana, cerca de la ciudad de Nápo- les, estas dos ciudades, con grandes posibilidades agrícolas, fueron destruidas por una erupción del Ve- subio en el mes de agosto del año 79 d.C. Un alud de fango enterró a la ciudad de Herculano, mientras que Pompeya recibía una lluvia de cenizas. Los vapores de

azufre envolvieron a estas ciudades y asfixiaron a sus habitantes. El paisaje quedó afectado y los campos fértiles quedaron destrozados. Las excavaciones se empezaron en el siglo XVIII y hoy en día se puede pasear por las ruinas de estas dos ciudades.

10. EL IDNA

UN VOLCÁN EN NUESTRAS MANOS

El volcán Idna se formó el 11 de diciembre del año 2010. Se formó por el choque de las placas “Papel” y “Maceta de Barro”, dando lugar a un estratovolcán: el más peli- groso del mundo que amenaza con hacer de arma des- tructiva para lo que se cree el fin del mundo en 2012. El departamento de Ciencias Naturales del IES Diego Velázquez, tendrá que reconocer que es preciso hacer estudios más profundos en este monstruoso ser explosivo que puede lanzar a toda la humanidad a la desgracia. Unos productos químicos que se formaran en la lluvia que

*La explosión

¿Qué nos esperábamos de nuestro volcán IDNA en erup- ción? La verdad es que no lo sabíamos. Tuvimos que uti- lizar otro volcán porque el bote de couldina se había caí- do. En el laboratorio de biología nuestra profesora, Lucía Sierra, sacó los productos (glicerina, dicromato de amo- nio y permanganato de potasio) y los fue introduciendo en el bote de Couldina. Esperamos varios minutos y prendimos fuego para ver si entraba en erupción. Primero soltó fuego del cráter y poco a poco empezó a salir humo con lo que se suponía que era la nube de piroclastos. Fue una experien- cia inolvidable.

11. ENTREVISTA AL PROFESOR DE QUÍMICA DE LA UNI-

VERSIDAD DE BAKERSFIELD (USA) DOCTOR ANDREAS GE-

BAUER

Estuvimos pensando muy detenidamente en lo que hubo ocurrido con los productos químicos que echamos dentro del Idna. Aprovechamos que en navidad recibi- mos una visita muy especial del profesor Gebauer que nos explicó el proceso que los productos habían des- arrollado en nuestro volcán y estuvimos tomando apun- tes y traduciendo del alemán al español. Fue una tarea difícil pero conseguimos entenderlo.

• 1ª Pregunta: Para introducirnos en la entrevista; ¿qué “son” estos productos químicos?

-Bueno, la Glicerina, el Dicromato Amónico y el Permanganato de Potasio son COMPUESTOS QUÍMICOS, lo que quiere decir que están compuestos por distintas combinaciones de elementos.

GLICERINA: C 3 H 8 O 3

DICROMATO AMÓNICO: (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7

PERMANGANATO DE POTASIO: KMnO 4

• 2ª Pregunta: Ahora, ¿qué relaciones se establecen entre estos productos químicos para dar lugar a la “explosión volcánica”?

Lo primero que ocurre cuando vertimos los productos en el volcán, es lo siguiente:

1º: El Permanganato de Potasio oxida a la Glicerina.

http://www.csub.edu/~agebauer/AG_right_fram e.htm

12. POEMA DE GUSTAVO ADOLFO BECQUER

Dos rojas lenguas de fuego que, a un mismo tronco enlazadas, se aproximan, y al besarse forman una sola llama; dos notas que del laúd a un tiempo la mano arranca, y en el espacio se encuentran y armoniosas se abrazan; dos olas que vienen juntas a morir sobre una playa y que al romper se coronan con un penacho de plata; dos jirones de vapor que del lago se levantan y al juntarse allá en el cielo forman una nube blanca; dos ideas que al par brotan, dos besos que a un tiempo estallan, dos ecos que se confunden, eso son nuestras dos almas.

13. AGRADECIMIENTOS

En primer lugar, queríamos dar las gracias a nuestra profesora de ciencias naturales del IES Diego Veláz- quez, Lucía Sierra, por darnos las indicaciones para hacer una maqueta de un volcán y por hablarnos del concurso ESDELIBRO.ES porque sin ella no habríamos podido hacer este trabajo.

En segundo lugar, damos las gracias a Andreas Gebauer (científico y, además, tío de Anna Lippert) por pres- tarnos la ayuda a la hora de explicarnos las reacciones químicas que se han establecido en nuestro pequeño proyecto del IDNA.

También queremos dar las gracias a todos los padres de los componentes del grupo, por prestarnos su ayuda y llevarnos a los sitios donde se realizaría el proyecto. Pero en especial a la familia de Anna Lippert por acogernos en su casa varias veces para trabajar en el volcán IDNA con su decoración y recopilación de los materiales que se necesitaron para éste. Y a la familia de Clara Sevillano por ayudarnos a finalizar el proyec- to. Además, gracias a nuestra compañera Paula, que nos han ayudado proporcionándonos los medios necesarios para perfeccionar nuestro trabajo, y a los profesores del departamento de Biología y “expertos en informáti- ca”, Ignacio Saz-Orozco y Eduardo Saiz que han ayudado a corregir nuestros fallos y nuestras pequeñas “chapucerías”. Por último queremos dar las gracias a todos los naturalistas y científicos porque sin ellos nadie sabría cómo es un volcán y este trabajo no se podría haber realizado.

14. BIBLIOGRAFÍA

Libros: Ciencias de la naturaleza, 2º de la E.S.O., SM proyecto secundaria, (ISBN: 978-84-675-2719-3). Geología, COU (curso de orientación universitaria), Carlos Chamón.

Páginas web: [email protected] http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:quUJeKWMwWDGcM:http://3.bp.blogspot.com/_ytHhYvNzbm8/TCrC K8SrQII/AAAAAAAAEOA/_xmJU98Cu8/s1600/Arenal%2B(volc%C3%A n)1.jpg. http://www.alertatierra.com/volser.htm El texto “gigantes imprevisibles”, es una traducción del alemán al español del texto de la siguiente página: http://www.planet-schule.de/wissenspool/total- phaenomenal/inhalt/hintergrund/vulkane.html El texto ha sido traducido y resumido por uno de los miembros del grupo. Las fotografías han sido realizadas por el grupo