4.2: Composición del magma y estilo de erupción

Como se señaló en la sección anterior, los tipos de magma producidos en los diversos escenarios volcánicos pueden diferir significativamente. En límites divergentes y plumas de manto oceánico, donde hay poca interacción con los materiales de la corteza, el magma tiende a ser consistentemente máfico. En las zonas de subducción, donde el magma asciende a través de espesores significativos de la corteza, la interacción entre el magma y la roca cortical, algunas de las cuales son bastante félsicas, conduce a un aumento en el carácter félsico del magma. Home

Figura\(\PageIndex{1}\) Los procesos importantes que conducen a cambios en la composición de magmas almacenados dentro de las cámaras de magma dentro de rocas relativamente félsicas de la corteza.

Como se ilustra en la Figura\(\PageIndex{1}\), varios procesos pueden hacer que el magma que se almacena en una cámara dentro de la corteza sea más félsico de lo que era para empezar, y también pueden contribuir al desarrollo de la zonificación vertical de más máfica en la parte inferior a más félsica en la parte superior. El derretimiento parcial de roca country y xenolitos country rock aumenta el carácter félsico general del magma; primero, porque las rocas country tienden a ser más félsicas que el magma, y segundo, porque los componentes más félsicos de la roca country se derriten preferencialmente. La sedimentación de cristales ferromagnesianos desde la parte superior del magma y la posible refusión de esos cristales en la parte inferior pueden contribuir a la zonificación vertical de relativamente máfica en la parte inferior a más félsica en la parte superior.

Desde la perspectiva del vulcanismo existen algunas diferencias importantes entre magmas félsicos y máficos. Primero, como ya hemos comentado, los magmas félsicos tienden a ser más viscosos porque tienen más sílice, y por lo tanto más polimerización. Segundo, los magmas félsicos tienden a tener niveles más altos de volátiles; es decir, componentes que se comportan como gases durante las erupciones volcánicas. El volátil más abundante en el magma es el agua (H ₂ O), seguido típicamente por el dióxido de carbono (CO ₂), y luego por el dióxido de azufre (SO ₂). Home

Figura\(\PageIndex{2}\) Variaciones en las composiciones volátiles de magmas en función del contenido de sílice.

La relación general entre el contenido de SiO ₂ del magma y la cantidad de volátiles se muestra en la Figura\(\PageIndex{2}\). Aunque hay muchas excepciones a esta tendencia, los magmas máficos suelen tener de 1% a 3% volátiles, los magmas intermedios tienen de 3% a 4% volátiles y los magmas félsicos tienen de 4% a 7% volátiles.

Las diferencias en la viscosidad y los niveles volátiles tienen implicaciones significativas para la naturaleza de las erupciones volcánicas. Cuando el magma está profundo debajo de la superficie y bajo alta presión de las rocas circundantes, los gases permanecen disueltos. A medida que el magma se acerca a la superficie, disminuye la presión ejercida sobre él. Se empiezan a formar burbujas de gas, y cuanto más gas haya en el magma, más burbujas se forman. Si el magma está lo suficientemente líquido como para que los gases suban a través de él y escapen a la superficie, la presión no se volverá excesiva. Suponiendo que pueda atravesar la superficie, el magma fluirá con relativa suavidad. Una erupción que implica un flujo constante y no violento de magma se llama efusiva.

Ejercicio 4.2 ¡Bajo presión!

Figura\(\PageIndex{3}\)

Una buena analogía para una cámara de magma en la corteza superior es una botella plástica de pop en la repisa del supermercado. Ir a un supermercado y recoger uno de la estantería (algo no demasiado oscuro). Encontrarás que la botella es dura porque fue embotellada bajo presión, y deberías poder ver que no hay burbujas de gas en su interior.

Compra una botella pequeña de pop (¡no tienes que beberla!) y ábrela. La botella se ablandará debido a que se libera la presión, y comenzarán a formarse pequeñas burbujas. Si vuelves a poner la tapa y agitas la botella (¡mejor hacerlo afuera!) , mejorarás los procesos de formación de burbujas, y cuando abras la tapa, el pop saldrá brotando, al igual que una erupción volcánica explosiva.

Una botella pop es un mejor análogo para un volcán que el viejo experimento de bicarbonato de sodio y vinagre que hiciste en la escuela primaria, porque las botellas pop, como los volcanes, vienen precargadas con presión de gas. Todo lo que tenemos que hacer es liberar la presión de confinamiento y los gases salen burbujeando, forzando el pop con ellos.

Si el magma es félsico, y por lo tanto demasiado viscoso para que los gases escapen fácilmente, o si tiene un contenido de gas particularmente alto, es probable que esté bajo alta presión. El magma viscoso no fluye fácilmente, por lo que incluso si hay un conducto para que se mueva hacia la superficie, puede que no fluya hacia afuera. En estas circunstancias, la presión continuará acumulándose a medida que más magma se mueva hacia arriba desde abajo y los gases sigan exsolviéndose. Eventualmente alguna parte del volcán se romperá y luego toda esa presión reprimida conducirá a una erupción explosiva.

El penacho del manto y los magmas de crestas extendidas tienden a ser consistentemente máficos, por lo que las erupciones efusivas son la norma. En las zonas de subducción, es probable que la composición promedio de magma esté cerca de la intermedia, pero como hemos visto, las cámaras de magma pueden dividirse por zonas y por lo tanto son posibles composiciones que van desde félsico hasta máfico, incluso probables. Los estilos de erupción pueden ser correspondientemente variables.

Descripciones de las imágenes

HomeDescripción de la\(\PageIndex{1}\) imagen de la figura: Cuatro procesos que pueden afectar la composición del magma almacenado en cámaras.

1. La pérdida de olivino o piroxeno (por sedimentación cristalina) hace que el magma superior sea más félsico.
2. La fusión parcial de la roca country hace que el magma sea más félsico.
3. La fusión parcial o completa de los xenolitos hace que el magma sea más félsico.
4. La posible re-fusión de olivino o piroxeno puede hacer que el magma inferior sea más máfico.

[Volver a la figura\(\PageIndex{1}\)]

HomeDescripción de la\(\PageIndex{2}\) imagen de la figura: En la siguiente tabla se describe el rango de puntos de datos adaptados del gráfico de dispersión original.

Tipo de Magma	% en peso de gases (principalmente H 2 O)	% en peso de SiO 2
Mafic	1 a 3%	47 a 50%
Intermedio	3 a 4%	57 a 64%
Félsico	4 a 7%	69 a 72%

[Volver a la figura\(\PageIndex{2}\)]

Atribuciones de medios

• Figura\(\PageIndex{1}\): © Steven Earle. CC POR.
• Figura\(\PageIndex{2}\): Imagen original de Schminke, 2004. (Schminke, H-U., 2004, Vulcanismo, Springer-Verlag, Heidelberg). Modificado por Steven Earle.
• Figura\(\PageIndex{3}\): Descorche de champán fotografiado con destello de aire de alta velocidad © Niels Noordhoek. CC BY-SA.