Transporte de Magma Co-Extrusivo y Formación de Domos Volcánicos: Implicaciones para el Desencadenamiento de Erupciones Volcánicas Explosivas
Autores: Carrigan, Charles R.; Eichelberger, John C.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Transporte de Magma Co-Extrusivo y Formación de Domos Volcánicos: Implicaciones para el Desencadenamiento de Erupciones Volcánicas Explosivas
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Polímero
Co-extrusión
Magmas
Viscosidad
Conductos
Erupciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Se describen experimentos de co-extrusión de polímeros que simulan la dinámica de dos magmas diferentes (por ejemplo, silicatos y máficos con diferentes viscosidades) fluyendo simultáneamente en un tubo o conducto volcánico vertical, lo que resulta en la efusión de domos de lava compuestos en la superficie. Estos experimentos, que involucran relaciones de aspecto de longitud a diámetro del conducto geológicamente realistas de 130:1 o 380:1, demuestran que la co-extrusión de magmas con diferentes viscosidades puede explicar no solo la zonificación normal observada en diques planos y los conductos en forma de tubo que evolucionan a partir de diques, sino también la estratificación composicional de los domos de lava efusados. Los nuevos resultados respaldan predicciones anteriores, basadas en observaciones de flujo anular inducido (CAF), que indican que la zonificación de diques y conductos, junto con la estratificación de domos, dependen del contraste de viscosidad de los magmas no newtonianos (de adelgazamiento por corte). Cualquier propiedad del magma que genere diferencias de viscosidad, como el contenido de cristales, el contenido de burbujas, el contenido de agua y la temperatura, también puede dar lugar al régimen CAF. Además, el comportamiento de flujo codependiente que involucra los magmas silicatos y máficos puede desempeñar un papel significativo en la modificación de la naturaleza de las erupciones volcánicas. Por ejemplo, la lubricación del flujo por un anillo de un componente más máfico y de menor viscosidad permite que un magma más viscoso pero más cargado de volátiles sea inyectado rápidamente a mayores distancias verticales a lo largo de un dique hacia un régimen de menor presión que inicia la exsolución de una fase gaseosa, ayudando aún más al ascenso hacia la superficie. El rápido ascenso de magmas que exsolucionan volátiles en un dique o conducto está asociado con erupciones explosivas de silicatos.
Descripción
Se describen experimentos de co-extrusión de polímeros que simulan la dinámica de dos magmas diferentes (por ejemplo, silicatos y máficos con diferentes viscosidades) fluyendo simultáneamente en un tubo o conducto volcánico vertical, lo que resulta en la efusión de domos de lava compuestos en la superficie. Estos experimentos, que involucran relaciones de aspecto de longitud a diámetro del conducto geológicamente realistas de 130:1 o 380:1, demuestran que la co-extrusión de magmas con diferentes viscosidades puede explicar no solo la zonificación normal observada en diques planos y los conductos en forma de tubo que evolucionan a partir de diques, sino también la estratificación composicional de los domos de lava efusados. Los nuevos resultados respaldan predicciones anteriores, basadas en observaciones de flujo anular inducido (CAF), que indican que la zonificación de diques y conductos, junto con la estratificación de domos, dependen del contraste de viscosidad de los magmas no newtonianos (de adelgazamiento por corte). Cualquier propiedad del magma que genere diferencias de viscosidad, como el contenido de cristales, el contenido de burbujas, el contenido de agua y la temperatura, también puede dar lugar al régimen CAF. Además, el comportamiento de flujo codependiente que involucra los magmas silicatos y máficos puede desempeñar un papel significativo en la modificación de la naturaleza de las erupciones volcánicas. Por ejemplo, la lubricación del flujo por un anillo de un componente más máfico y de menor viscosidad permite que un magma más viscoso pero más cargado de volátiles sea inyectado rápidamente a mayores distancias verticales a lo largo de un dique hacia un régimen de menor presión que inicia la exsolución de una fase gaseosa, ayudando aún más al ascenso hacia la superficie. El rápido ascenso de magmas que exsolucionan volátiles en un dique o conducto está asociado con erupciones explosivas de silicatos.