Vulcanología

1.-Clasificación de los volcanes

Cráter: es la puerta de salida de los materiales de los volcanes.
Chimenea: es un conducto por donde sale el magma.
Cámara Magmática: es el lugar donde se acumula el magma antes de salir.
Fumarolas: son emisiones de gases de las lavas en los cráteres.
Solfataras: son emisiones de vapor de agua y ácido sulfhídrico.
Mofetas: son fumarolas frías que desprenden dióxido de carbono.
Géiseres: son pequeños volcanes de vapor de agua hirviendo.

1.-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.

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. Su actividad explosiva es relativamente rara, pero pueden formarse montículos de escoria alrededor de los conductos volcánicos de lava. La lava raramente se derrama del cráter, sino que por lo común sale por fisuras a los costados del cono volcánico, como erupciones laterales. Las erupciones se producen de la siguiente manera: el magma formado en las capas superiores del manto asciende por canales hasta la superficie de la Tierra. Por lo general no sale de inmediato a la superficie , sino que se acumula en camaras magmáticas. Luego a medida que aumenta la presión la lava, debido a sus propiedades físicas, comienza a derramarse lentamente. Este tipo de erupción es caracteristico de los volcanes Mauna Loa y Kilauea en las islas Hawaii. Estos volcanes son clasicos por su forma de escudo, con laderas con pendientes muy suaves.

Tipo Estromboliano: Emite lava basáltica menos fluida que la del tipo hawaiano, en consecuencia se caracteriza por una actividad regular o constante de explosiones de lava pastosa formando bombas y lapilli, con acompañmiento de nubes de gases; suelen edificar conos de escoria con bastante rapidez. Un ejemplo de este tipo de actividad es la del Volcán Pacaya. Porciones de lava, a menudo fundida, pueden ser lanzadas desde el cráter . Los ejemplos más significativos de erupciones de este tipo son los volcanes Stromboli en el mar Mediterráneo y Kiluchevski en Kamchatka.

Tipo Vulcaniano: Toma el nombre del volcán Vulcano en las islas Lípari. Las erupciones son menos frecuentes y más violentas debido principalmente a que el magma es más viscoso y no permanece mucho tiempo líquido al entrar en contacto con el aire, y por lo tanto la liberación de los gases más dificil. Este tipo de erupción está representado por el Vesubio, el Etna y el Vulcano, en la zona delMediterráneo. Sus erupciones van acompañadas de una gran nube de gases cargados de ceniza, arena y fragmentos de rocas que alcanzan varios kilómetros de altura. Después de la explosión, que limpia la chimenea, una corriente de lava puede tener lugar, ya sea saliendo por el cráter principal, secundario o por una fisura lateral. Cuando la lava sale al exterior se consolida rápidamente, pero los gases que se desprenden rompen y resquebrajan su superficie, que por ello resulta áspera y muy irregular, formándose lavas cordadas. Ejemplo: Volcán de Fuego.

Tipo Vesubiano: Se diferencia del vulcaniano en que la presión de los gases es muy fuerte y produce explosiones muy violentas. Forma nubes ardientes que, al enfriarse, producen precipitaciones de cenizas, que pueden llegar a sepultar ciudades, como ocurrió en Pompeya.

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: Su lava es extremadamente viscosa y se consolida con gran rapidez, llegando a tapar por completo el cráter; la enorme presión de los gases, que no encuentran salida, levanta este tapón que se eleva formando una gran aguja. La erupción va acompañada de fuertes explosiones y la lava se abre paso a través de grietas laterales. Debido a su alta viscosidad la lava desciende por las laderas en aludes ígneos. Las explosiones violentas a menudo precedidas de fuertes temblores subterráneos son, pues, su característica. Entre los volcanes de las Antillas es célebre la Montaña Pelada de la isla Martinica por su erupción de 1902, que ocasionó la destrucción de su capital, San Pedro. El 8 de mayo las paredes del volcán cedieron, abriéndose un conducto por el que salieron con extraordinaria fuerza los gases acumulados y que, mezclados con cenizas, formaron la nube ardiente que se cobró 28 000 víctimas.

Tipo Islándico: Se origina a lo largo de una dislocación de la corteza terrestre, que puede tener varios kilómetros. Las lavas que fluyen a lo largo de la rotura son fluidas y recorren grandes extensiones formando amplias mesetas o traps, con un kilómetro o más de espesor y miles de kilómetros cuadrados de superficie. Ejemplos de vulcanismo fisural es la meseta del Deccan (India). 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.

Tipo Krakatoano: La explosión volcánica más formidable de las conocidas hasta la fecha fue la del volcán Krakatoa. Originó una tremenda explosión y enormes maremotos. Se cree que este tipo de erupciones son debidas a la entrada en contacto de la lava ascendente con el agua o con rocas mojadas, por ello se denominan erupciones freáticas.

Tipo Geiseriano: 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.

Tipo Submarino: En los fondos oceánicos se producen erupciones volcánicas cuyas lavas, si llegan a la superficie, pueden formar islas volcánicas. Éstas suelen ser de corta duración en la mayoría de los casos, debido al equilibrio isostático de las lavas al enfriarse y por la erosión marina. Algunas islas actuales como las Cícladas (Grecia), tienen este origen.

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.

...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.

DEFINICION Y CLASIFICACION DE CALIMIDADES DE ORIGEN VOLCANICO Y SUS EFECTOS

A.- FLUJOS DE LAVA

Son lenguas coladas de lava que pueden ser emitidas desde un cráter superior, algún cráter secundario, desde una fisura en el suelo o sobre los flancos de un volcán impulsados por la gravedad; estos flujos se distribuyen sobre la superficie , según la topografía del terreno. En términos generales se producen en erupciones de explosividad baja o intermedia y el riesgo asociado a esa manifestación está directamente ligado a la temperatura y composición de lava, a las pendientes del terreno y a la distribución de población .

Las distintas temperaturas y composiciones de la lava pueden originar diversos tipos de flujos. Las palabras hawaianas "aa" y "pahoehoe" denotan dos de los flujos de lava más comunmente observados alrededor de numerosos volcanes basálticos o andesítico - basálticos de todo el mundo. Estos flujos se caracterizan principalmente por las texturas de sus superficies.

El pahoehoe tiene una corteza de textura relativamente suave, que se dobla y tuerce en forma similar a como lo hace una tela gruesa o una serie de cuerdas trenzadas. Durante su desarrollo, la superficie del flujo de lava se enfría y alcanza un estado semi-sólido, permitiendo la formación de una corteza plástica y que en su interior siga fluyendo la lava liquida, formando en ocacione largos tubos (o túneles) de lava.

La variedad a, en constraste, se caracteriza por una superficie extremadamente áspera y cortante, y por un avance irregular de los gruesos flujos de ese tipo, producido por acumulaciones y desmoronamientos sucesivos del frente.

Ejemplos de estos tipos de flujos de lava pueden ser fácilmente observados alrededor de los volcanes Paricutín (Michoacán) y Xitle (en el Pedregal de San Angel , D.F.).

Otro tipo de flujo de lava muy común en volcanes con productos más ácidos y más viscosos, es la lava de bloques. Estos bloques de lava, con su interior incandescentes, descienden por la pendiente de un volcán en formaa de pequeñas avalanchas, que ruedan cuesta abajo formado lenguas de lava similares a las de un flujo líquido.

Un claro ejemplo de este tipo, puede observarse en el volcán de Fuego de Colima, donde desde 1975 se ha producido varias lenguas de lava de bloques. Este proceso ha continuando en forma intermitente hasta la fecha.

La velocidad de avances y los alcances de los flujos de lava son muy variados. Los reportes más comunes sitúan las velocidades observadas con mayor frecuencia en el rango de 5 a 1000 m/hr, pero excepcionalmente se han observado flujos de erupciones islandianas o hawaianas que alcnazan 30 km/hr (Nyragongo , Zaire) y hasta 64 km/hr (Mauna Loa, Hawai). Los alcances máximos reportados son de 11 km para lava de bloques y 45 km para lavas de tipo hawaiano. En contraste, los flujos de lava de bloques y otros tipos de flujos de lavas más viscosas , avanzan por lo general en forma muy lenta, a razón de unos cuantos metros por día y su alcance está muy limitado por las pendientes del terreno.

Los daños que pueden llegar a producir los flujos de lava son muy distintos. Desde luego, la pérdida de tierras laborables por la cobertura del terreno por lava es el más común

Como ejemplos de este tipo de daño pueden citarse en México; los casos de erupciones del Xitle (Sur del D.F.) alrededor del año 470 A.C; del Jorullo (Michoacán), que se desarrolló en el periodo 1759 - 1774 y del paricutín (Michoacán ), es el campo de lava (frecuentemente referido como malpaís) cubrió aproximadamente 72 km2 de tierras laborables , efectuando gravemente la cultura de Cucuilco, mientras que en el segundo el área cubierta fue alrededor de 9 km2 destruyendo fincas y ranchos . El tercero cubrió cerca de 25 km2 (Villafana, 1907; Flores, 1944; Trask, 1944; Krauskopf, 1948; Atl, 1950; Wilcox , 1954; Mooser, 1957; Zavala, 1982).

La périda de construcciones pueden también ejemplificarse con la erupción del Paricutín. En los primeros días de 1944, un flujo de lava que tardó tres días en desplazarse desde el volcán, alcanzó al pueblo de Paricutín, a una velocidad de unos 30 m/hr, cubriéndolo por completo. En mayo de 1944, San Juan Parangaricutiro es también alcanzado por otro flujo similar, moviéndose a 25 m/hr, destruyéndolo casi en su totalidad.

El efecto destructivo proviene principalmente del peso de la lava que, con una densidad típica en el rango de 2.7 a 2.9 g/cm3, aplasta las edificaciones de menor altura. Sin embargo, un edificio de altura suficiente que exceda el espesor del flujo de lava, podría en principio resistir el avance de éste. Tal fue el caso de la iglesia de San Juan Parangaricutiro, cuyas partes más altas están relativamente poco dañadas, aunque rodeadas por el flujo de lava.

La razón de esto es que la presión dinámica que puede ejercer lateralmente un flujo de lava sobre un edificio de está dada por dv 2 /2, donde d es la densidad de la lava del flujo y v su velocidad. Se bien la densidad de la lava puede ser considerable como se indica arriba, la velocidad de avance es por lo general tan baja, que la dependencia cuadrática con ella reduce grandemente el valor que pueda alcanzar esta presión.

Así por ejemplo, la presión dinámica ejercida por el flujo de lava sobre las paredes de la iglesia de San Juan Parangaricutiro se estima que fué del órden de tan sólo 0.07 Nw/m2 , muy pequeña comparada con la presión ejercida por el peso .

Estas consideraciones pueden ser importantes en el diseño y construcción de edificaciones en zonas volcánicas de energía nuclear o de otro tipo , e incluso cualquier otra estructura cuya resistencia sea crítica para la seguridad de la región circundante

Estos efectos destructivos pueden atribuirse con mayor frecuencia a lavas del tipo aa o pahoehoe, que por su relativa menor viscosidad pueden viajar sobre terrenos con menor pendiente.

Los flujos de lavas más viscosas, que generalmente se presentan como coladas de lava de bloques, aunque también pueden llegar a desplazarse como flujos continuos y avanzar sobre terrenos con pendientes fuertes. Estos se detienen cuando la pendiente del terreno es menor que aproximadamente el 15%. Sim embargo, los flujos de lava de bloques pueden fragmentarse y generar derrumbes o avalanchas de rocas incandescentes que al deshacerse pueden liberar cantidades considerables de su polvo piroclástico , como fue el caso de la actividad del Volcán de Fuego de Colima en Abril 16 y 18 de 1991.

B).- FLUJOS PIROCLASTICOS.

El término " flujo piroclástico" se refiere en formas genérica a todo tipo de flujos compuestos por fragmentos incadescentes. Una mezcla de partículas sólidas o fundidas y gases a alta temperatura que pueden comportarse como líquido de gran movilidad y poder destructivo. A ciertos tipos de flujos piroclásticos se les denomina nuees ardentes (nubes ardientes ). Estos flujos, comúnmente se clasifican por la naturaleza de su origen y las características de los depósitos que se forman cuando el material volcánico flotante en los gases calientes se precipita al suelo. El aspecto de los flujos piroclásticos activos (flujos activo es aquél que se produce durante una erupción, y flujo, sin calificativo, sólo se refiere al depósito) es por demás impresionante.

Es particularmente vívida la descripción que hace Plinio el Joven de la erupción del Vesubio en el año 79 D.C., mencionada anteriormente,

"… Ominosa, detrás nuestro, nube de espeso humo se desparramaba sobre la tierra como una avalancha…".

El poder destructivo de los flujos piroclásticos dependen fundamentalmente de sus volúmenes y de sus alcances . El primer factor está controlado por el tipo de erupción que los produce y el segundo principalmente por la topografía del terreno. En térmionos generales, se pueden distinguir tres tipos de flujos de acuerdo al tipo de erupción que los produce (Wiirms y McBirney, 1979): Fujos relacionados con domos o con desmoronamientos de los frentes de lava ; flujos producidos directamente en cráteres de cumbre y flujos descargados desde fisuras.

Entre los flujos piroclásticos relacionados con domos, se distinguen dos tipos que varían grandemente en su poder destructivo. Uno es el tipo Merapiano, en referencia al volcán Merapi de Java, que consiste en flujos o avalanchas de origen no explosivo, producidos por gravedad, a partir de domos de cumbre en expansión, que los contiene y generan avalanchas de material caliente que se deslizan sobre los flancos del volcán hasta cerca de sus bases. Algunas avalanchas Merapianas se pueden producir también desde los frentes de flujos de lava de bloques que descienden sobre los flancos del volcán. Estos flujos pueden ser disparados por movimientos de los domos, por temblores que sacuden las estructuras o por algún otro factor externo.

Un ejemplo de este tipo de fllujos ha podido ser observado desde 1975 en el Volcán de Fuego de Colima, aunque no ha tenido grandes efectos destructivos, salvo algunos incendios en pequeñas zonas boscosas en la base del volcán

En contraste, otro tipo de flujos piroclásticos sumamente destructivos relacionados con domos de cumbre, es el llamado tipo Peléeano (Nube Ardiente), referidos a la desvastadora erupción del Monte Pelée , en Martinica, pequeña isla de posesión francesa en el Caribe, el 8 de mayo de 1902, que asoló la ciudad capital de St.Pierre causando cerca de 29,000 víctimas.

Generalmente, se producen durante las fases iniciales del crecimiento de domos, y sus depósitos están formados por ceniza , lapilli y bombas; todo proveniente de magma juvenil, rico en volátiles disueltos; aunque también pueden contener bloque líticos de material no juvenil del volcán, dependiendo esto de qué parte del domo sea emitido el flujo.

En el caso de explosiones de ángulo bajo, en las que la presencia misma del domo dirige la fuerza de la explosión lateralmente, las componentes horizontales de la velocidad de los materiales sólidos del flujo pueden ser muy altas, estimándose hasta en 150 m/seg.

Otra modalidad de flujos piroclásticos destructivos se da cuando éstos se originan en cráteres abiertos, que producen grandes columnas eruptivas que pueden penetrar la estratosfera, y sobre las cuales se discute en el capítulo de productos de caída libre.

C).- LAHARES

Los lahares son flujos que generalmente acompañan a una erupción volcánica; contienen fragmentos de roca volcánica, producto de la erosión de las pendientes de un volcán. Estos se mueven pendiente abajo y pueden incorporar suficiente agua, de tal manera que forman un flujo de lodo. Estos , pueden llevar escombros volcánicos fríos o calientes o ambos, dependiendo del origen del material fragmentario. Si en la mezcla agua-sedimiento del lahar hay un 40-80 % por peso de sedimiento entonces el flujo es turbulento, y si contiene más del 80 % por peso del sedimento, se comporta como un flujo de escombros. Cuando la proporción de fragmentos de roca se incrementa en un lahar (especialmente gravas y arcilla), entonces el flujo turbulento se convierte en laminar.

Un lahar puede generarse de varias maneras:


Por el busco drenaje de un lago cratérico, causado quizás por un erupción explosiva, o por el colapso de una pared del cráter.


Por la fusión de la nieve o hielo, causada por la caída de suficiente material volcánico a alta temperatura.


Por la entrada de un flujo piroclástico en un río y mezcla inmediata de éste con el agua.


Por movimiento de un flujo de lava sobre la cubierta de nieve o hielo en la parte cimera y flancos de un volcán.


Por avalanchas de escombros de roca saturada de agua originadas en el mismo volcán.


Por la caída torrencial de lluvias sobre los depósitos de material fragmentario no consolidado.

Como ejemplo de este tipo de flujo tenemos el gran lahar formando durante la erupción del Monte Santa Helena el 18 de mayo de 1980, con un deslizamiento masivo de escombros de roca, saturado de agua en un flanco de volcán. Este flujo llegó valle abajo hasta una distancia de 25 Km, aunque una removilización posterior hizo que éste se extendiera unos 70 Km más allá de su primera llegada. La distancia que puede alcanzar un lahar depende de su volumne, contenido de agua y la pendiente del volcán a partir de donde se genera.

Los lahares, también pueden ser causados por la brusca liberación del agua almacenada en un glaciar sobre un volcán, y que puede deberse a una rápida fusión del hielo por condiciones meteorológicas o por una fuente de calor volcánico.

La forma y pendiente de los valles también afecta la longitud de estos. Un valle angosto con alguna pendiente permitirá que un cierto volumne de lahar se pueda mover a gran distancia, mientras que un valle amplio y de poca pendiente dará lugar a que el mismo se disperse lentamente y se detenga dentro de una distancia más corta.

Las velocidades de estos flujos están determinadas por las pendientes. Por la forma de los cauces. Por la relación sólidos-agua y de alguna manera por el volumen. Las velocidades más altas reportadas son aquellas alcanzadas sobe las pendientes de los volcanes. En el Monte Santa Helena por ejemplo, el lahar causado por la erupción del 18 de mayo de 1980 alcanzó, en sus flancos, una velocidad de más de 165 Km/hr; sin embargo, en las partes bajas del mismo, la velocidad promedio sobre distanciasde varias decenas de Km fue de menos de 25 Km/hr.

Los lahares pueden dañar poblados, agricultura y todo tipo de estructura sobre los valles, sepultando carreteras, destruyendo puentes y casas e incluso bloqueando rutas de evacuación. También forman represas y lagos que al sobrecargarse, se rompen generando un peligro adicional.

Es bien conocido el triste caso de la actividad del Nevado El Ruíz, en Colombia, el 13 de noviembre de 1985 , en el que una serie de erupciones relativamente menores dieron origen a la peor catástrofe conocida en el territorio de Colombia. Las cenizas expulsadas cayeroon durante varias horas sobre el glaciar y la nieve de la cumbre, fundiéndolos y formando un lahar que, desplazándose a una velocidad media estimada en 12 m/s, arrasó la población de Armero, a 55 Km de distancia, causando cerca de 25 000 víctimas.

Una manera de limitar los fectos de estos lahares, es construir diques y otras estructuras para controlar los cursos de sus flujos, de tal manera que puedan encauzarse zonas planas sin causar daño, o bien estructuras que disminuyan su energía "filtrando" las rocas más grandes que arrastran los lahares (ingeniería "Sabo",muy desarrollada en Japón).

D.- CENIZA DE CAÍDA LIBRE

La ceniza volcánica que se deposita, cayendo lentamente desde alturas considerables, consiste de fragmentos piroclásticos muy pequeños de material juvenil; estos es, el producto de la fragmentación extrema de lava fresca. Se denomina de caída libre y generalmente tiene un diámetro entre 1/16 mm y 2 mm. La ceniza fina es aquella que tiene un diámetro menor d 1/16 mm. En ocasiones, cuando el magma contiene numerosos cristales, los sólidos se separan del líquido para formar ceniza cristalizada.

Estos depósitos, comúnmente son conocidos como capas de ceniza, cuando se consolidan son llamadas tobas. Estas cenizas frescas, frecuentemente contienn fragmentos de tamaño grande, por lo que pueden llamarse ceniza-lapilli o toba-lapilli en caso de contener moderado o abundante lapilli. Si contienen bloques de roca, entonces será toba-brecha; y será toba aglomerado si contiene bombas volcánicas.

Durante una explosión, cerca de la boca del volcán se acumulan los fragmentos de caída libre en forma de capas y cada una de ellas indicará una explosión separada; sin embargo, sólo la ceniza más fina es arrastrada por el viento a grandes distancias no pudiendo distinguirse, en este último caso , los depósitos de explosiones individuales. Aquí, las capas de ceniza tienden a formar un manto continuo sobre la topografía. Las capas de lapilli y ceniza generalmente aparecen bien clasificadas, lo que les permite mostrar una gradación en tamaño tanto vertical como lateralmente. Los fragmenteos más grandes ocupan la base de una capa ya que caen más rápido que los pequeños, y por la misma razón los más grandes tambien caen más cerca de la boca. Los pequeños tienden a caer más lejos, arrastrados por el viento.

Ocasionalmente, las capas de ceniza muestran un incremento en el tamaño de grano hacia arriba, lo que se interpreta como un incremento persistente de la fuerza explosiva durante el desarrollo de un erupción .

Una erupción explosiva violenta puede inyectar ceniza fina en los niveles superiores de la atmósfera y en la estratosfera, con lo que ésta viajará grandes distancias en el planeta, como ocurrió con la erupción del volcán Krakatoa en 1883; la del Chichonal en 1982 y la del monte Pinatubo en 1991. Estos últimos ejemplos han causado cambios atmosfericos y climáticos, ya que las partículas de ceniza han dado lugar a la formación de aerosoles por la precipitación de sulfatos sobre los núcleos de condensación, además de reducir la cantidad de rayos solares que inciden sobre la superficie terrestre.

La velocidad de movimiento de la ceniza depende de la velocidad del viento, por ejemplo la erupción del Katmai, Alaska en 1941, que esparció ceniza en un área de unos 115 000 Km2 ,llegó a acumularse en espesores de hasta 30 cm a 160 Km de distancia de la boca eruptiva.

La capas de ceniza han sido útiles en la correlación cronológica de la actividad volcánica de un edificio en particular, dando información, tanto de su evolución como de su grado de explosividad y peligrosidad.

En muchas ocasiones las capas son muy semejantes, lo que hace difícil o imposible diferenciarlas, aunque en estos casos la ceniza se reconoce primordialmente por su composición e índice refractivo de los fragmentos vidriados, por la naturaleza y abundancia de cristales; además de otras caracteristícas , tales como espesor, color y posición estratigráfica.

Otros aspectos interesantes de la ceniza de caída libre es el cambio de su composición en relación con la distancia recorrida desde el punto de erupción , ya que cuando es eyectada, ésta consiste en una mezcla de cristales son más densos que el vidrio, tienden a caer más rápido que aquél. Por tanto, los cristales son más abundantes en los depósitos de ceniza cercanos a la boca eruptiva y tienden a disminuir en cantidades en la medida en que se incrementa la distancia desde ella.

El daño principal que causa la ceniza ocurre cuando se acumula en los techos de las construcciones, provocando su colapso, situación que se puede evitar limpiando a intervalos la ceniza acumulada sobre los mismos. La inhalación de ceniza tambien es peligrosa, por lo que se recomienda usar máscara contra polvo o al menos un simple pedazo de tela para cubrir la nariz y la boca. Donde haya equipos mecánicos trabajando, se recomienda usar filtros adecuados para evitar para evitar que el polvo penetre y les cause corrosión y rápido desgaste.

De ser posible, también se deben trasladar los animales y ganado doméstico a un lugar seguro, pues de lo contrario pueden morir debido al polvo y la ceniza o al agua y vegetales contaminados. La ceniza también reduce la visibilidad, por lo que una evacuación durante una lluvia de ella es difícil o hasta imposible y en estos casos se ha llegado a recomendar a la gente que no salga de sus casas hasta que restaure la visibilidad y que sólo salga brevemente para limpiar los techos de sus construcciones, siempre que la zona en cuestión no se encuentre dentro del alcance de flujos piroclásticos o lahares.

En áreas donde ha caído suficiente ceniza, acumulación provoca la defoliación y caída de ramas de árboles, caída de techos, irritación de las vías respiratorias en personas y animales, contaminación de suministros de agua, taponamiento de drenajes y adición de elementos químicos menores al suelo, que pueden efectuarlo (según su composición , positiva o negativamente) y en secuencia a los alimentos que produzca.

Aunado a esto, si llueve en abundancia, se generán flujos de lodo que son aún más peligrosos, ya que se crean a lo largo de corientes que pueden destruir instalaciones hidroeléctricas carreteras y poblaciones asentadas en las riberas de los ríos.

En el caso del volcán Chichonal, la caída de ceniza produjo daños a cultivos , interrupción total de comunicaciones aéreas y parcial en las terrestres en los estados de Chiapas, Tabasco, Campeche y parte de Oaxaca, Veracruz y Puebla, principalmente.