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¿Qué nos dicen la lava y las cenizas sobre la evolución de una erupción volcánica?

 5 - 7 minutos

Imagen de La Palma tomada por los satélites SkySat de la ESA el 4 de octubre.

En general son tres los factores principales que controlan la viscosidad de un magma: la composición química, el grado de cristalinidad y la temperatura de emisión. Son variables relacionadas entre sí en buena medida.

El conocimiento de la composición del magma es muy importante durante el desarrollo de una erupción. Este factor, junto con el contenido total en gases, marca si una erupción es efusiva (una mera emisión de lava desde una fisura en la superficie terrestre) o explosiva, y cuanto de explosiva puede ser en este segundo caso.

Para clasificar y dar un nombre a las rocas volcánicas, y a los magmas de los que proceden, se usan los análisis de roca total, es decir, la suma de los elementos que llamamos mayoritarios, que en general suman más del 97 % del total de la roca, expresada en óxidos.

Concretamente, se emplea el diagrama denominado TAS, acrónimo inglés de contenido en álcalis totales, es decir, la suma de los óxidos de sodio y potasio. Este se expresa en las ordenadas, frente el óxido de silicio expresado en las abscisas.

El óxido de silicio es el mayor constituyente de los magmas. Se encuentra desde valores que apenas se acercan al 40 % del total en los fundidos primigenios del manto terrestre hasta los que llamamos más evolucionados, que llegan a tener un 75 % en peso del total.

Viscosidad del magma

El silicio se ordena en los líquidos magmáticos, aun antes de cristalizar y formar minerales, en tetraedros. En el centro del tetraedro se coloca un silicio, rodeado en los vértices por cuatro oxígenos. Estos se polimerizan uniéndose por los oxígenos, hecho que hace que a mayor cantidad de silicio el magma sea más viscoso.

Los magmas que llamamos primitivos, los que proceden directamente de la fusión parcial de las rocas del manto terrestre, como es el caso de la erupción de la isla de La Palma y de la mayoría de los magmas canarios, son llamados basálticos. Son los que contienen menor cantidad de silicio, por lo que proporcionan las lavas menos viscosas.

A medida que se enfrían los magmas, cristalizan los minerales (principalmente silicatos) y estos se pueden separar del líquido magmático debido a su mayor densidad y quedar almacenados en cámaras magmáticas. Mientras, el líquido residual puede ascender hacia sectores más superficiales de la corteza terrestre y, llegado el caso, aflorar en la superficie en el curso de una erupción.

Un magma basáltico tiene del orden de 0,5 a 1 % de agua y otros gases en solución, pero a medida que cristalizan los primeros minerales a alta temperatura, como todos ellos son anhidros, el líquido residual se enriquece en esos gases.

Influencia de la composición y la temperatura

Así, durante el proceso de cristalización de diferentes minerales anhidros (olivinos, piroxenos, plagioclasa, etc.), el magma evoluciona en su composición, enriqueciéndose en su contenido en agua y gases y en silicio. Al llegar cerca de la superficie, el gas se descompresiona y separa del líquido magmático, formando burbujas, como sucede cuando abrimos una botella de cava y el CO₂ se separa.

Si el contenido en gases del magma es bajo, y el líquido basáltico es poco viscoso, el gas presente apenas favorece el empuje del magma hacia la superficie, al tiempo que se separa fácilmente de él. Entonces tenemos erupciones efusivas con emisiones dominantemente lávicas.

Si el contenido en sílice y gases es elevado, la presencia de gases es mucho mayor, de modo que las burbujas son mayores y pueden llegar a fragmentar el magma en gotas que son eyectadas violentamente a la atmósfera, produciendo una erupción explosiva.

Las gotas de magma que se enfrían rápidamente en su trayectoria por el aire hasta solidificarse –y las rocas del conducto eruptivo que puedan ser arrancadas de este y arrastradas por el magma que sale violentamente– constituyen los piroclastos.

Además, el elevado contenido en sílice hace que ya de por sí el magma sea más viscoso, lo que puede hacer que avance más lentamente por el conducto eruptivo, formando una especie de tapón. Este evita además que el gas se elimine fácilmente, lo que puede hacer que ese tapón llegue a estallar por el efecto del gas concentrado, provocando erupciones altamente explosivas.

Más allá de la composición, la temperatura hace que el magma sea más líquido –si está sobrecalentado por encima de su temperatura de fusión– o tal como se ha visto con el avance de las coladas y su enfriamiento gradual, más viscoso.

En el caso del enfriamiento instantáneo por inmersión en el mar, el líquido se “congela” y litifica rápidamente sin tiempo de cristalizar, formando un vidrio. Por el contrario, en las coladas subaéreas, el enfriamiento gradual permite una también gradual cristalización del líquido magmático, y con el incremento de cristalinidad la lava se vuelve más viscosa.