Toba volcánica: qué es, origen, composición y tipos
Descubre qué es la toba volcánica: origen, composición química, tipos y formación de cenizas volcánicas para entender su papel geológico y usos.
La toba (del italiano tufo) es un tipo de roca producida por la erupción de los volcanes. Consiste en cenizas volcánicas consolidadas expulsadas de los respiraderos durante una erupción volcánica. Las rocas con más de un 50% de toba se denominan tobáceas. La composición química y mineral de la toba varía según el contenido del magma fundido.
Origen y formación
La toba se forma cuando material volcánico fragmentado —principalmente ceniza y fragmentos pumíceos— es expulsado a la atmósfera y posteriormente depositado. Estos depósitos pueden consolidarse de varias maneras:
- Acumulación directa: las cenizas caen y se compactan por su propio peso, formando capas sucesivas.
- Flujos piroclásticos: mezclas densas de gas y fragmentos calientes que al depositarse forman tobas a menudo muy compactas o soldadas (las ignimbritas).
- Reprocesamiento sedimentario: la ceniza puede ser transportada por viento o agua y mezclada con sedimentos, dando origen a tobas mezcladas o tufitas.
Composición y textura
La toba puede contener:
- Vidrio volcánico (fracciones vítreas resultantes del enfriamiento rápido).
- Minerales primarios del magma (cuarzo, feldespatos, micas) según la composición magmática.
- Fragmentos líticos (trozos de roca preexistente incorporados durante la erupción).
- Porosidad variable: desde muy porosa (pumícea) hasta densa y soldada.
La textura depende del tamaño de las partículas: ceniza (<2 mm), lapilli (2–64 mm) y bloques (>64 mm). La proporción de vidrio frente a cristales y la presencia de vitrificación o soldadura influyen en la dureza y color de la roca.
Tipos de toba
- Por tamaño de clastos:
- Toba de ceniza (predomina material <2 mm).
- Toba de lapilli (predomina material entre 2 y 64 mm).
- Brecha volcánica (clastos mayores de 64 mm).
- Por grado de soldadura:
- Toba no soldada: partículas sueltas o levemente cementadas.
- Toba soldada o ignimbrita: las partículas estuvieron tan calientes que se plastificaron y se compactaron formando una masa dura.
- Por composición química: tobas riolíticas, andesíticas o basálticas, según la composición del magma.
- Tufita o toba sedimentaria: cuando la ceniza se mezcla con sedimentos clásticos o carbonatos durante o después del depósito.
Propiedades físicas y mecánicas
- Peso y densidad variables; las tobas pumíceas son muy ligeras y porosas.
- Resistencia: las tobas no soldadas suelen ser débiles; las soldadas e ignimbritas pueden ser duras y resistentes.
- Permeabilidad: muchas tobas son permeables por su porosidad, lo que influye en su uso en obras civiles y en la circulación de aguas subterráneas.
Usos
La toba ha tenido y sigue teniendo múltiples usos:
- Construcción: bloques y piedras de toba para muros, fachadas y elementos arquitectónicos (por su facilidad de trabajar y aislamiento térmico).
- Material de relleno y drenaje: por su ligereza y porosidad.
- Industria: como agregado ligero, como materia prima para cemento o como fuente de vidrio volcánico en algunos procesos.
- Agricultura: enmiendas del suelo y mejora de retención de agua en suelos arenosos (según el tipo y tratamiento).
Distribución y ejemplos
Las tobas son frecuentes alrededor de antiguos y actuales centros volcánicos de todo el mundo. Un ejemplo notable (aunque no debe confundirse con la roca) es el lago Toba en Sumatra, asociado a una gran caldera formada por una erupción masiva que dejó amplios depósitos de toba e ignimbrita en la región.
Diferencias con otras rocas volcánicas
La toba se diferencia de rocas like la pumita (roca volcánica muy porosa formada por la solidificación rápida de gases en lava espumosa) y de lavas consolidadas (que provienen del enfriamiento de corrientes lávicas). También conviene distinguir la toba sedimentaria (tufita) de la toba estrictamente de caída o de flujo piroclástico.
Consideraciones ambientales y geotécnicas
- Las tobas no soldadas pueden ser inestables en taludes y requieren estudio geotécnico antes de la construcción.
- Su porosidad las hace susceptibles a la erosión y a cambios físicos por congelación/descongelación en climas fríos.
- La extracción para uso constructivo debe hacerse considerando el impacto paisajístico y la preservación de sitios de valor geológico o arqueológico.
En resumen, la toba es una roca volcánica de origen piroclástico con gran diversidad de tipos y aplicaciones. Su estudio aporta información sobre la historia eruptiva de un volcán y es importante tanto para la geología como para la ingeniería y la conservación del patrimonio.
Toba soldada del Monumento Nacional Bandelier, Nuevo México.
Toba soldada del Monumento Nacional Bandelier, Nuevo México.
Ceniza volcánica
En una erupción volcánica, el magma se desprende de los gases y el vapor volcánicos. Los productos son gases volcánicos, lava, vapor y tefra (fragmentos). El material sólido producido y lanzado al aire se denomina tefra, independientemente de la composición o el tamaño de los fragmentos. Si los trozos de eyecta son pequeños, el material se denomina ceniza volcánica, definida como tales partículas de menos de 2 mm de diámetro, del tamaño de la arena o menores. Estas partículas son pequeños trozos de magma y roca que han sido lanzados al aire por las explosiones de vapor y otros gases.
Ceniza volcánica
En una erupción volcánica, el magma se desprende de los gases y el vapor volcánicos. Los productos son gases volcánicos, lava, vapor y tefra (fragmentos). El material sólido producido y lanzado al aire se denomina tefra, independientemente de la composición o el tamaño de los fragmentos. Si los trozos de eyecta son pequeños, el material se denomina ceniza volcánica, definida como tales partículas de menos de 2 mm de diámetro, del tamaño de la arena o menores. Estas partículas son pequeños trozos de magma y roca que han sido lanzados al aire por las explosiones de vapor y otros gases.
Estructura
Breccias
Entre los lechos sueltos de ceniza que cubren las laderas de muchos volcanes, están representadas tres clases de materiales.
- Verdaderas cenizas del tipo descrito anteriormente.
- Trozos de las antiguas lavas y tobas que forman las paredes del cráter, que han sido arrancadas por las violentas explosiones de vapor.
- Trozos de rocas sedimentarias de las partes más profundas del volcán que fueron desalojados por la lava ascendente y que a menudo se cuecen y recristalizan por el calor.
En algunas grandes explosiones volcánicas no se emitieron más que materiales del segundo tipo, como en el Monte Bandai, en Japón, en 1888. También ha habido muchas erupciones en las que la cantidad de rocas sedimentarias rotas que se mezclaron con la ceniza es muy grande.
Estos materiales, a diferencia de las verdaderas cenizas, suelen presentarse en fragmentos angulares. Cuando forman una gran parte de la masa, la roca es más propiamente una "brecha volcánica" que una toba. Una brecha es una roca con fragmentos de bordes afilados.
Aglomerado
Las cenizas varían en tamaño desde grandes bloques de seis metros o más de diámetro hasta el más mínimo polvo impalpable. Las grandes masas se denominan "bombas volcánicas"; en su mayoría tienen una forma redondeada, elíptica o en forma de pera debido a la rotación en el aire antes de su solidificación. Muchas de ellas tienen superficies acanaladas o nodulares, y a veces tienen una corteza intersectada por muchas grietas como la superficie de una barra de pan. Cualquier ceniza en la que sean muy abundantes se denomina aglomerado.
Consolidación
Una toba de origen reciente suele estar suelta, pero las tobas más antiguas suelen estar cementadas por la presión y la acción del agua infiltrada. De este modo se obtienen rocas que, aunque no son muy duras, son lo suficientemente fuertes como para ser utilizadas en la construcción (por ejemplo, en los alrededores de Roma).
Bajo el agua
Muchos volcanes se encuentran cerca del mar, y las cenizas que arrojan se mezclan con los sedimentos que se acumulan en el fondo de las aguas. De este modo se forman lodos o arenas cenicientas o incluso, en algunos casos, calizas cenicientas. De hecho, la mayoría de las tobas que se encuentran en las formaciones rocosas más antiguas contienen mezclas de arcilla, arena y, a veces, conchas fósiles, que demuestran que fueron lechos extendidos bajo el agua.
Toba de 18,5 millones de años expuesta en Hole in the Wall, Mojave National Preserve, California.
Muestra de 10 por 15 cm de toba que contiene fragmentos angulares de otras rocas (Alemania)
Aglomerado
Estructura
Breccias
Entre los lechos sueltos de ceniza que cubren las laderas de muchos volcanes, están representadas tres clases de materiales.
- Verdaderas cenizas del tipo descrito anteriormente.
- Trozos de las antiguas lavas y tobas que forman las paredes del cráter, que han sido arrancadas por las violentas explosiones de vapor.
- Trozos de rocas sedimentarias de las partes más profundas del volcán que fueron desalojados por la lava ascendente y que a menudo se cuecen y recristalizan por el calor.
En algunas grandes explosiones volcánicas no se emitieron más que materiales del segundo tipo, como en el Monte Bandai, en Japón, en 1888. También ha habido muchas erupciones en las que la cantidad de rocas sedimentarias rotas que se mezclaron con la ceniza es muy grande.
Estos materiales, a diferencia de las verdaderas cenizas, suelen presentarse en fragmentos angulares. Cuando forman una gran parte de la masa, la roca es más propiamente una "brecha volcánica" que una toba. Una brecha es una roca con fragmentos de bordes afilados.
Aglomerado
Las cenizas varían en tamaño desde grandes bloques de seis metros o más de diámetro hasta el más mínimo polvo impalpable. Las grandes masas se denominan "bombas volcánicas"; en su mayoría tienen una forma redondeada, elíptica o en forma de pera debido a la rotación en el aire antes de su solidificación. Muchas de ellas tienen superficies acanaladas o nodulares, y a veces tienen una corteza intersectada por muchas grietas como la superficie de una barra de pan. Cualquier ceniza en la que sean muy abundantes se denomina aglomerado.
Consolidación
Una toba de origen reciente suele estar suelta, pero las tobas más antiguas suelen estar cementadas por la presión y la acción del agua infiltrada. De este modo se obtienen rocas que, aunque no son muy duras, son lo suficientemente fuertes como para ser utilizadas en la construcción (por ejemplo, en los alrededores de Roma).
Bajo el agua
Muchos volcanes se encuentran cerca del mar, y las cenizas que arrojan se mezclan con los sedimentos que se acumulan en el fondo de las aguas. De este modo se forman lodos o arenas cenicientas o incluso, en algunos casos, calizas cenicientas. De hecho, la mayoría de las tobas que se encuentran en las formaciones rocosas más antiguas contienen mezclas de arcilla, arena y, a veces, conchas fósiles, que demuestran que fueron lechos extendidos bajo el agua.
Toba de 18,5 millones de años expuesta en Hole in the Wall, Mojave National Preserve, California.
Muestra de 10 por 15 cm de toba que contiene fragmentos angulares de otras rocas (Alemania)
Aglomerado
Erupciones repetidas
Durante algunas erupciones volcánicas se deposita una capa de cenizas de varios metros de grosor en un distrito considerable, pero estos lechos se adelgazan rápidamente a medida que aumenta la distancia del cráter, y los depósitos de cenizas que cubren muchos kilómetros cuadrados suelen ser muy finos.
Las lluvias de cenizas se suceden a menudo después de intervalos más o menos largos, por lo que las gruesas masas de toba, ya sean de origen subaéreo o marino, tienen en su mayoría un carácter estratificado. En los lechos finos se desarrolla a menudo con gran perfección.
Erupciones repetidas
Durante algunas erupciones volcánicas se deposita una capa de cenizas de varios metros de grosor en un distrito considerable, pero estos lechos se adelgazan rápidamente a medida que aumenta la distancia del cráter, y los depósitos de cenizas que cubren muchos kilómetros cuadrados suelen ser muy finos.
Las lluvias de cenizas se suceden a menudo después de intervalos más o menos largos, por lo que las gruesas masas de toba, ya sean de origen subaéreo o marino, tienen en su mayoría un carácter estratificado. En los lechos finos se desarrolla a menudo con gran perfección.
Toba soldada
La toba soldada es un flujo piroclástico de lava que estuvo lo suficientemente caliente como para soldarse. Durante la soldadura, los fragmentos de vidrio y de piedra pómez se adhieren entre sí (se cuelgan en los contactos puntuales), se deforman y se compactan.
Una corriente de lava caliente soldada por el calor puede ser muy voluminosa, como la toba Lava Creek Tuff, que entró en erupción en la caldera de Yellowstone, en Wyoming, hace 640.000 años. Lava Creek Tuff era al menos 1000 veces más grande que los depósitos de la erupción del 18 de mayo de 1980 del Monte St. Tuvo un Índice de Explosividad Volcánica (VEI) de 8, mayor que cualquier otra erupción conocida en los últimos 10.000 años.
Toba soldada en Golden Gate en el Parque Nacional de Yellowstone
Toba soldada
La toba soldada es un flujo piroclástico de lava que estuvo lo suficientemente caliente como para soldarse. Durante la soldadura, los fragmentos de vidrio y de piedra pómez se adhieren entre sí (se cuelgan en los contactos puntuales), se deforman y se compactan.
Una corriente de lava caliente soldada por el calor puede ser muy voluminosa, como la toba Lava Creek Tuff, que entró en erupción en la caldera de Yellowstone, en Wyoming, hace 640.000 años. Lava Creek Tuff era al menos 1000 veces más grande que los depósitos de la erupción del 18 de mayo de 1980 del Monte St. Tuvo un Índice de Explosividad Volcánica (VEI) de 8, mayor que cualquier otra erupción conocida en los últimos 10.000 años.
Toba soldada en Golden Gate en el Parque Nacional de Yellowstone
Tobas basálticas
Las tobas basálticas están muy extendidas. Se encuentran en Skye, Mull, Antrim y otros lugares, donde hay rocas volcánicas terciarias; en Escocia, Derbyshire e Irlanda entre los estratos carboníferos; y entre las rocas aún más antiguas del Distrito de los Lagos, las tierras altas del sur de Escocia y Gales.
Las tobas basálticas son de color negro, verde oscuro o rojo. Su grosor es muy variable. A menudo son submarinas y pueden contener pizarra, arenisca, arenilla y otros materiales sedimentarios, y a veces son fosilíferas. Las tobas basálticas recientes se encuentran en Islandia, Islas Feroe, Jan Mayen, Sicilia, Islas Sandwich, Samoa, etc.
La mayoría de los moais de la Isla de Pascua están tallados en toba basáltica tholeiita
Tobas basálticas
Las tobas basálticas están muy extendidas. Se encuentran en Skye, Mull, Antrim y otros lugares, donde hay rocas volcánicas terciarias; en Escocia, Derbyshire e Irlanda entre los estratos carboníferos; y entre las rocas aún más antiguas del Distrito de los Lagos, las tierras altas del sur de Escocia y Gales.
Las tobas basálticas son de color negro, verde oscuro o rojo. Su grosor es muy variable. A menudo son submarinas y pueden contener pizarra, arenisca, arenilla y otros materiales sedimentarios, y a veces son fosilíferas. Las tobas basálticas recientes se encuentran en Islandia, Islas Feroe, Jan Mayen, Sicilia, Islas Sandwich, Samoa, etc.
La mayoría de los moais de la Isla de Pascua están tallados en toba basáltica tholeiita
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