INDICE

ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA
VULCANISMO Y AMBIENTES TECTONICOS
CLASIFICACION DE LOS VOLCANES
PRODUCTOS DE LA ACTIVIDA VOLCANICA
EL ESTUDIO DE LOS VOLCANES Y SU VIGILANCIA
VOLCANES DE GUATEMALA
PRINCIPALES ERUPCIONES EN EL SIGLO XX
ERUPCIONES CATASTROFICAS

ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA

Los volcanes, al igual que los terremotos y la formación de montañas entre otras manifestaciones, tienen su origen en los cambios que ocurren al interior de La Tierra debidos a la forma en la cual ésta libera calor. Para entender este proceso debemos conocer un poco sobre la estructura interna de La Tierra.

Por sus propiedades físicas, densidad y comportamiento elástico, La Tierra se divide en: corteza, manto y núcleo. Las propiedades físicas del material (densidad y constantes elásticas) a diferentes profundidades es posible medirlas, indirectamente, por medio del estudio de la propagación de las ondas sísmicas producidas por los terremotos.

La corteza es la parte exterior de roca, su espesor varía de 20 a 80 Km. en los continentes, y unos 6 Km. en los océanos. La zona que separa a la corteza del manto se conoce como discontinuidad de Mohorovi_i_.

El manto tiene un espesor de aproximadamente 2,900 Km., el 45% del radio terrestre. Su composición química es muy parecida a la de la corteza, pero por las condiciones de presión y temperatura, el material es más denso y tiene un comportamiento plástico. El manto se divide en manto superior e inferior. Una segunda discontinuidad denominada de Gutenberg separa el manto del núcleo.

El núcleo tiene un radio de 3,400 Km. aproximadamente, un poco más del 50% del radio terrestre. Su composición química es de níquel (Ni) y hierro (Fe), la temperatura a esta profundidad se estima entre 3,000C a 4,000 C. Por su estado físico el núcleo se divide en: núcleo externo, líquido, responsable del campo magnético terrestre, y núcleo interno en estado sólido.

El calor interno de La Tierra es el motor de los cambios que observamos en la corteza, en la escala de tiempo geológico. Este calor tiene su origen en los mecanismos que formaron el planeta y en el decaimiento natural de isótopos radiactivos (de uranio -U-, torio -Th- y potasio -K-). La forma por la cual se transmite el calor dentro de las diferentes partes de La Tierra es por convección. Es decir, existen flujos o corrientes de material caliente que al ser menos denso sube para luego descender al enfriarse. Esto es similar a lo que ocurre en la atmósfera con el movimiento de masas de aire caliente y frío, o lo que observamos cuando calentamos un líquido.

El modelo que explica el intercambio de calor entre el manto y la corteza se denomina Tectónica de Placas. Este propone que los primeros 100 Km. de la superficie terrestre se comportan como un material rígido, quebradizo y poco denso denominado litósfera, que incluye a la corteza y una pequeña parte del manto superior. La litósfera descansa sobre una capa de material más denso y fluido denominado astenósfera.

La litósfera no es una capa continua, está fragmentada en varios bloques o placas que se mueven con velocidades del orden de varios cm/año. El movimiento relativo entre placas produce roces, choques y deformaciones en los bordes o límites de las placas. Es principalmente allí en donde se producen los terremotos y se forman los volcanes y las montañas.

La dirección del movimiento relativo y la composición de las placas, oceánicas o continentales dependiendo del tipo de corteza, determinan las características del límite o contacto entre las mismas, que son de tres tipos fundamentales: divergentes o generación de corteza, convergente o destrucción de corteza y transcurrente o conservación de corteza. La situación tectónica para Centroamérica está definida por la interacción de tres placas: Norteamérica, Caribe y Cocos. El tipo de contacto o límite entre ellas es de tipo convergente entre las placas de Cocos y Caribe, y tipo transcurrente entre las placas de Norteamérica y Caribe.

INDICE

VULCANISMO Y AMBIENTES TECTÓNICOS

A escala global, el fenómeno del vulcanismo se observa en tres tipos principales de ambientes:

En límites de tipo divergente o de formación de corteza, cuyo rasgo más característico son las dorsales oceánicas o cordilleras submarinas. Ejemplo de éste es la Dorsal Media del Océano Atlántico, que como su nombre lo indica, es una cordillera de origen volcánico que corre por el centro y a todo lo largo del Océano Atlántico. El vulcanismo asociado a este tipo de ambiente se caracteriza por erupciones efusivas con grandes emanaciones de lava y gases en forma no muy violenta, a lo largo de grietas. Ejemplo de éste son los volcanes de Islandia.

En límites de tipo convergente o zonas de subducción. En este tipo de límite dos placas de la litósfera convergen, la más fría o antigua se mete o subduce por debajo de la otra. Esto puede ocurrir entre dos placas de corteza oceánica o una oceánica y la otra continental. En este último caso, la oceánica se subduce por debajo de la placa continental. Ejemplo de este proceso es el que dió origen al denominado Cinturón de Fuego del Pacífico, el cual se caracteriza por formación de grandes cordilleras, como la de los Andes; arcos o ejes volcánicos, como la Cadena Volcánica Centroamericana, y mucha actividad sísmica, como la que se registra en Centroamérica paralela a la costa del Pacífico .

Puntos Calientes. Este tercer ambiente no tiene relación con la distribución de los límites entre placas. Su origen está asociado a regiones calientes muy localizadas dentro del manto y que permanecen quietas respecto al movimiento de las placas, de ahí su nombre de puntos calientes. El magma al alcanzar la superficie forma los volcanes y el movimiento de la placa sobre el punto caliente hace que se formen cadenas de islas volcánicas, en una forma similar a la que ocurre al pasar lentamente una hoja de papel sobre un fósforo encendido. El ejemplo más claro son las islas de Hawaii, las cuales se encuentran en medio de la placa del Pacífico.

INDICE

CLASIFICACIÓN DE LOS VOLCANES

Los volcanes se clasifican por el tipo de estructura o edificio volcánico y por el tipo de actividad o de erupción que presentan. Ambos aspectos están relacionados al ambiente tectónico que les dio origen. Por otra parte, este tipo de clasificaciones no es exacta y un mismo volcán puede combinar diferentes estructuras, así como presentar cambios en la modalidad del tipo de erupción. Por su estructura, los volcanes se clasifican en:

Estratovolcán. Tienen forma cónica con un cráter central, el edificio volcánico está formado por capas sucesivas de depósitos de lava, escoria, arena y cenizas producto de las diferentes erupciones. La mayoría de los volcanes en Guatemala son de este tipo.

Calderas. Son el resultado de grandes erupciones, las cuales hacen que colapse o se derrumbe la parte central o todo el edificio volcánico, dejando un gran cráter o caldera. Ejemplos de este tipo de estructuras en Guatemala son las calderas de Atitlán y Amatitlán, entre otras.

Tipo escudo. Se caracterizan por ser grandes montañas, con pendiente suaves, formadas por la superposición de ríos de la lava fluidos. Ejemplo de este tipo son los volcanes de Hawaii.

Domo de lava. Presentan estructuras más pequeñas, comparadas a las anteriores, con fuertes pendientes y producto de la acumulación de lavas muy viscosas y flujos de bloques y ceniza incadescente. Ejemplo de éste es el domo del Santiaguito localizado al Suroeste del Volcán Santa María.

Cono de cenizas o escoria. Son conos relativamente pequeños que como su nombre lo indica están formados por la acumulación de ceniza y escoria. Ejemplo de éstos son todos los cerros alineados principalmente a la falla de Jalpatagua y del graben de Ipala.

Otros tipos de estructuras se forman por la combinación de algunos de las anteriores, todas éstas se resumen en la Figura 1

Por su tipo de actividad los volcanes se clasifican según el patrón eruptivo observado en los volcanes más estudiados y que presentan un comportamiento definido.

En general encontramos siete tipos o modalidades de erupciones, estas son:

Tipo Hawaiiano: se caracteriza por una abundante salida de magma muy fluido que forma grandes ríos, lagos de lava. Los gases son liberados en forma tranquila. Las erupciones violentas son raras y los gases pueden impulsar fuentes de lava que llegan a alcanzar los 500 m. de altura.

Tipo Estromboliano: se caracteriza por una actividad regular o constante de explosiones que lanzan lava pastosa en estado incandescente. Son acompañadas por ríos de lava y emisión de gases y suelen edificar conos de escoria con bastante rapidez. Un ejemplo de este tipo de actividad es la del Volcán Pacaya.

Tipo Vulcaniano: Las erupciones son menos frecuentes y más violentas debido principalmente a que el magma es más viscoso y por lo tanto la liberación de los gases más dificil. Tales erupciones van acompañadas por una gran nube de gases cargados de ceniza, arena y fragmentos de rocas que alcanza varios kilómetros de altura. Después de ocurrida la explosión, que limpia la chimenea, aunque poco frecuente una corriente de lava puede tener lugar, ya sea saliendo por el cráter principal, secundario o por una fisura lateral. Ejemplo: Volcán de Fuego.

Tipo Pliniano: Son erupciones muy violentas que levantan columnas verticales de gases, piroclastos y fragmentos de roca a varias decenas de kilómetros de altura. A menudo son acompañadas por el colapso de la parte superior del edificio volcánico. Ejemplo de este tipo de erupción fué la del Volcán Santa María el 24 de octubre de 1902.

Tipo Peleano: También se caracterizan por su alto índice de explosividad asociado a un magma viscoso con alto contenido de gases. Pueden producir explosiones de rocas, gases y magma muy pulverizado dirigido lateralmente formando nubes ardientes o flujos piroclásticos. Ejemplo, el Volcán Santiaguito.

Tipo Islándico: En este tipo no existe un cono con cráter central, como en todos los anteriores. La característica principal es la emisión de enormes volúmenes de lava a través de fisuras o grietas. Algunas forman coladas de poco espesor que cubren áreas enormes.

Freática o geiseriana: Estas se producen por el contacto de las aguas subterraneas con la roca y fumarolas todavía caliente dentro del volcán. A diferencia de todas las anteriores no existe ascenso de magma. Por lo general presenta emanación de vapor de agua y gases en las proximidades o laderas del volcán que puede durar por mucho tiempo y a veces se intensifican en la época de lluvia. En algunos casos llegan a producir explosiones que forman pequeños cráteres. Ejemplo de erupción freática fué la actividad de los Volcanes Tacaná, en 1986 y Acatenango, en 1972.

INDICE

PRODUCTOS DE LA ACTIVIDAD VOLCÁNICA

Los principales productos en una erupción son: gases, lava y fragmentos sólidos calientes o en estado incandescente. El tipo de magma y la cantidad de gases son los que determinan el tipo de erupción.

Las lavas tienen más o menos los mismos constituyentes y lo que las diferencia y determina, son algunas de sus propiedades (como color y viscosidad), y la cantidad presente de dióxido de silicio -SiO2-. Al aumentar la concentración de éste, aumenta la viscosidad. Las temperaturas medidas en ríos de lava van desde 900C a 1,200C.

En Guatemala las lavas más fluidas son la del Pacaya, seguidas por las del Volcán de Fuego y finalmente las del Volcán Santiaguito.

La liberación o expansión de los gases disueltos en el magma, debido a una disminución en la presión, es la fuerza que impulsa el magma hacia arriba. Los principales gases liberados por la actividad volcánica son: vapor de agua (90%), dióxido de azufre -SO2-, monóxido de carbono -CO- y sulfuro de hidrógeno -HS-. Las concentraciones de los mismos varían de un volcán a otro, y en un mismo volcán durante las diferentes etapas o fases en una erupción.

A todo el material sólido fragmentado de diferente tamaño y forma, que es lanzado durante una erupción, se le denomina en general piroclastos. Por sus dimensiones se dividen en :

bloques, son fragmentos de roca de forma irregular que formaban parte del cono volcánico. Sus dimenciones van de 64 mm. en adelante.

bombas volcánicas, son masas de lava de consistencia plástica que al ser lanzadas al aire se solidifican tomando formas redondeadas y aerodinámicas. Sus dimensiones van de pocos a varias decenas de centímetros.

escoria o tefra: son fragmentos de lava porosa producida por la rápida liberación de los gases, con dimensiones de unos cuantos centímetros.

lapilli: es lava fragmentada y lanzada violentamente que se solidifica en el aire, sus dimensiones van de 4 a 32 mm.

ceniza: término genérico del material muy fino que se produce por la fragmentación del magma. Es transportada por el viento a grandes distancias, sus dimensiones son menores a los 2 mm.

INDICE

EL ESTUDIO DE LOS VOLCANES Y SU VIGILANCIA

El estudio de los volcanes es importante porque nos dan información sobre los procesos que ocurren en el interior de La Tierra como vimos anteriormente. Durante la evolución del planeta, el vulcanismo fue la fuente del agua y los gases que dieron origen a los oceanos y la atmósfera, ambos vitales para el surgimiento de la vida. Por otra parte, su actividad representa una amenaza o peligro para las poblaciones cercanas.

En Guatemala, los volcanes forman una barrera topográfica muy importante, modelan el clima, crean suelos fértiles y son fuentes de recursos minerales y energéticos (Geotermia). Todo esto ha contribuido a que existan importantes centros de población en su alrededores.

Con el fin de ayudar a disminuir o evitar los daños producto de la actividad de los volcanes, la Unidad de Vulcanología del INSIVUMEH cuenta con sistemas de vigilancia en los volcanes activos y realiza estudios para evaluar los peligros asociados a cada uno de ellos.

La vigilancia o monitoreo consiste en medir en forma constante y sistemática los cambios que ocurren en un volcán. Entre éstos tenemos: la actividad sísmica, la deformación del terreno debida a cambios en la inclinación, hundimiento o elevación del suelo, y los cambios de temperatura y contenido químico en fumarolas, fuentes termales y en los gases liberados.

La evaluación del peligro o amenaza volcánica consiste en estudiar la historia eruptiva de cada volcán para conocer comportamiento en el pasado, la frecuencia y tipo de erupciones, distribución, tamaño y propiedades de los depósitos del material expulsado.

Los principales peligros producidos por la erupción de un volcán son: caída de piroclastos (ceniza, lapilli, escoria, bombas y bloques), flujos o ríos de lava, flujos prioclásticos o nubes ardientes, colapso total o parcial del edificio volcánico, lahares o correntadas de escombros, y gases.

La mayoría solo afectan las zonas vecinas al volcán, en un radio de pocos a algunas decenas de kilómetros. Pero otros en combinación con las condiciones meteorológicas, especialmente el viento y lluvia, pueden ser transportados a grandes distancias, como es el caso de la ceniza y las correntadas de lodo a través de los ríos, denominados lahares. Estos últimos, incluso pueden ocurrir meses después de la erupción. Otro efecto secundario, son las lluvias ácidas producidas por la interacción de la lluvia y fuerte emanación de gases.

INDICE

VOLCANES DE GUATEMALA

En Guatemala existen 324 estructuras identificadas de origen volcánico, de éstas, 34 son denominadas como volcanes, 11 han tenido eventos de actividad histórica y 3 son los más activos actualmente y 1 con una actividad fumarólica, siendo estos: Pacaya, Fuego,  Santiaguito y Tacaná, por  su estructura  Pacaya, Fuego y Tacaná son del tipo estratovolcán y Santiaguito un complejo de 4 domos dacíticos.
En la tabla se muestra: la localización geográfica (en grados, minutos y segundos), altura sobre el nivel del mar en metros (msnm), altura relativa (en m),  el departamento en el cual se encuentran, el tipo de volcán, la composición y las erupciones significativas históricas de los principales volcanes de Guatemala. Los más activos se resaltan con letras rojas. La actividad histórica se indica por el año en la cual ocurrió.

Tabla 1. LISTADO DE VOLCANES EN GUATEMALA.

No

Volcán

Latitud N

Longitud W

Altura (msnm)

Altura relativa (m)

Departamento

Tipo de volcán

Composición

Erupciones significativas históricas

1

Culma

14º17´50´´

89º52´40´´

1,027

130

Jutiapa

Cono de escorias

Basalto

 

2

Amayo

14º18´15´´

89º59´40´´

1,050

 

Jutiapa

Estratovolcán

Basalto

 

3

Las Víboras

14º12´45´´

89º43´35´´

1,100

500

Jutiapa

Escudo

Basalto

 

4

Cerro Redondo

14º22´55´´

90º25´50´´

1,220

120

Santa Rosa

Cono cineritico

Basalto

 

5

Monte Rico

14º31´55´´

89º38´20´´

1,285

200

Jutiapa

Cono de escorias

Basalto

 

6

Ixtepeque

14º25´25´´

89º41´00´´

1,292

500

Jutiapa

Domo

Obsidiana

 

7

Ipala

14º33´25´´

89º38´25´´

1,650

800

Chiquimula-Jutiapa

Estratovolcán

Basalto

 

8

Moyuta

14º01´40´´

90º02´25´´

1,662

500

Jutiapa

Estratovolcán

Andesita

 

9

Cruz Quemada

14º09´35´´

90º16´55´´

1,690

 

Santa Rosa

Cono de escorias

Basalto

 

10

Tahual

14º26´05´´

89º54´15´´

1,716

500

Jalapa- Jutiapa

Estratovolcán

Basalto

 

11

Chingo

14º07´00´´

89º43´35´´

1,775

900

Jutiapa

Estratovolcán

Basalto

 

12

Tobón

14º47´40´´

89º54´50´´

1,800

 

Jalapa

Cono de escorias

Basalto

 

13

Jumaytepeque

14º20´20´´

90º16´15´´

1,815

800

Santa Rosa

Escudo

Basalto

 

14

Tecuamburro

14º09´45´´

90º25´15´´

1,840

700

Santa Rosa

Estratovolcán

Basalto

0960

15

Suchitán

14º23´50´´

89º46´45´´

2,042

1,200

Jutiapa

Estratovolcán

Basalto

1,469

16

Alzatate

14º29´00´´

90º02´15´´

2,045

350

Jalapa

Cono de escorias

Basalto

 

17

Jumay

14º39´25´´

89º59´35´´

2,176

600

Jalapa

Estratovolcán

Basalto

 

18

Santiaguito

14º44´33´´

91º34´13´´

2,500

370

Quetzaltenango

Domo

Dacita

1922, 1929, 1931, 1932, 1954, 1973, 1988, 1990, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2010, 2011, 2012, 2014

19

Pacaya

14º22´50´´

90º36´00´´

2,552

1,000

Escuintla-Guatemala

Estratovolcán

Basalto

1565, 1623, 1651, 1655, 1664, 1668, 1671, 1674, 1678, 1687, 1690, 1693, 1699, 1775, 1805, 1846, 1885, 1961, 1965, 1990, 2000, 2001, 2002, 2004, 2006, 2010, 2014

20

Lacandón

14º48´55´´

91º42´20´´

2,747  

Quetzaltenango

Estratovolcán

Andesita

 

21

Chicabal

14º47´13´´

91º39´22´´

2,900

900

Quetzaltenango

Estratovolcán

Andesita

 

22

San Pedro

14º39´21´´

91º15´57´´

3,020

 

Sololá

Estratovolcán

Andesita

 

23

Toliman

14º36´45´´

91º11´20´´

3,150

1,600

Sololá

Estratovolcán

Andesita

 

24

Cerro Quemado

14º47´45´´

91º31´07´´

3,197

800

Quetzaltenango

Domo

Andesita

0800, 1765, 1785, 1818, 1823, 1891

25

Siete Orejas

14º49´00´´

91º37´00´´

3,370

 

Quetzaltenango

Estratovolcán

Andesita

 

26

Santo Tomas

14º42´37´´

91º28´43´´

3,505

 

Sololá

Estratovolcán

Andesita

 

27

Atitlán

14º34´57´´

91º11´11´´

3,537

2,000

Sololá

Estratovolcán

Andesita

1020, 1469, 1505, 1579, 1663, 1717, 1826, 1827, 1833, 1837, 1843, 1852, 1853,1856

28

Zuníl

14º44´20´´

91º26´56´´

3,542

 

Quetzaltenango

Estratovolcán

Andesita

 

29

Fuego

14º28´54´´

90º52´54´´

3,763

2,400

Chimaltenango-Sacatepéquez-Escuintla 

Estratovolcán

Andesita

0590, 0900, 0970, 1524, 1531, 1541, 1542, 1551,  1581, 1585, 1586, 1587, 1614, 1617, 1620, 1623, 1629, 1685, 1686, 1699, 1702, 1705, 1706, 1710, 1717, 1730, 1732, 1737, 1799, 1826, 1829, 1855, 1856, 1857, 1860, 1880, 1896, 1932, 1944, 1947, 1959, 1953, 1955, 1957, 1962, 1963, 1966, 1967, 1971, 1973, 1974, 1975, 1977, 1987, 1999, 2002, 2012, 2013, 2015

30

Agua

14º27´52´´

90º44´33´´

3,766

2,400

Sacatepéquez-Escuintla

Estratovolcán

Andesita

 

31

Santa María

14º45´23´´

91º33´06´´

3,772

1,500

Quetzaltenango

Estratovolcán

Andesita

1902-1903

32

Acatenango

14º30´02´´

90º52´32´´

3,976

2,500

Chimaltenango-Sacatepéquez

Estratovolcán

Andesita

1450, 1924, 1926, 1972

33

Tacána

15º07´54´´

92º06´30´´

4,092

2,300

San Marcos

Estratovolcán

Andesita

1855, 1878, 1900-1903, 1949-1950, 1986, 1987

34

Tajumulco

15º02´33´´

91º54´14´´

4,220

1,200

San Marcos

Estratovolcán

Andesita

1821, 1863

 

 

INDICE

PRINCIPALES ERUPCIONES EN EL SIGLO XX

TACANA. Con erupciones freáticas que lanzaron ceniza y una gran emisión de gases en 1900-1903, 1949-1950 y en mayo de 1986, esta última dió origen a un pequeño cráter a 3,600 msnm en el flanco Noroeste del volcán.

SANTA MARIA. Erupción tipo pliniana en octubre de 1902, la columna de ceniza alcanzó una altura de 27 a 29 Km.; produjo un cráter de 1,000 m de largo por 700 m. de ancho en la ladera Suroeste del Volcán. Se estima que el volumen de material expulsado, piroclastos, fué del orden de 10 Km3 y cubrió un área de 150 Km2 con más de un metro de ceniza. Murieron aproximadamente 6,000 personas y el sonido de la explosión se escuchó hasta Costa Rica. Está catalogada como una de las más violentas del siglo XX a nivel mundial.

SANTIAGUITO. Complejo de cuatro domos de lava: Caliente, La Mitad, El Monje y El Brujo, que actualmente llamamos Santiaguito. Empezó a formarse en 1922 dentro del cráter dejado por la erupción de 1902 del Volcán Santa María. Desde entonces ha seguido creciendo, en volumen principalmente, producto de ríos de lava, nubes ardientes y columnas de ceniza que han alcanzado varios miles de metros de altura. La erupción —tipo peleana— más grande ocurrió en 1929, la cual mató a aproximadamente 2,500 personas. Mucho del material expulsado es arrastrado por las lluvias produciendo lahares que siguen el cauce de los ríos que nacen en sus faldas. Este tipo de peligro obligó al traslado de la población de El Palmar.

FUEGO. Es unos de los volcanes más activos de Guatemala, con más de 60 erupciones desde 1524. Las erupciones —tipo vulcaniano— más violentas de este siglo ocurrieron en 1932, 1971, 1974 y, la más reciente, el 21 de mayo de 1999. Elevaron columnas de ceniza de 5 a 10 Km. de altura, dejando depósitos de 40 cm. de espesor en las proximidades y de 2 cm. a varios cientos de kilómetros de distancia.

ACATENANANGO. Con pequeñas erupciones freáticas que lanzaron cenizas y gases en los años 1924 a 1927 y en 1972.

PACAYA. También con muchos registros de erupción desde 1565. El último ciclo de actividad dió inicio en 1961 después de aproximadamente 76 años de reposo. Las principales erupciones —tipo estrombolianas— que levantaron columnas de ceniza de 1 a 8 Km. de altura sobre el cráter ocurrieron en 1987, el 20 de mayo y el 18 de septiembre de 1998 y la del 16 de enero del 2000. La de mayo de 1998 lanzó gran cantidad de arena y ceniza sobre la Ciudad Capital obligando al cierre del aeropuerto internacional por tres días.

INDICE

ERUPCIONES CATASTROFICAS

Las erupciones históricas más famosas son sin duda las que han ocasionado mayores catástrofes. La siguiente es una relación no exhaustiva de estas erupciones:

INDICE

Cualquier información adicional comunicarse al departamento de investigación y servicios geofísicos de INSIVUMEH