Caracterización de la cristalización posteruptiva de la colada de lava de 1971 del Volcán Villarrica mediante el análisis de distribución de tamaño de cristales

Abstract

La erupción de 1971 del volcán Villarrica tuvo una duración de dos días en los cuales se produjeron dos coladas de lava que fluyeron por el Valle pedregoso y por el valle del Chaillupén, con extensiones de 6 y 14 km, respectivamente. La actividad previa estuvo marcada por desgasificación aproximada de dos meses. El flujo de lava más extenso (valle del Chaillupén) constituyó una colada de tipo Aa. Esta colada fue muestreada con la intención de establecer una relación entre la cristalización sin-posteruptiva y la desgasificación. Para este estudio se extrajeron muestras de distintos horizontes verticales y de dos lugares distintos del flujo. Uno proximal en un levee y otro distal en un frente de lava. De estas muestras se obtuvieron imágenes de piroxenos, plagioclasas y óxidos de hierro-titanio mediante un microscopio electrónico de barrido FEIQuanta 200MK2 SEM. Para la caracterización de las vesículas se utilizaron imágenes fotográficas de las muestras. Las imágenes fueron modificadas mediante el software INCA y analizadas utilizando el software JMicroVision y CSD corrections. Se encontraron CSD convexos en las fases de plagioclasa y piroxenos, no así en la de óxidos de hierro. Los BSDs presentan convexidades más pronunciadas, con poblaciones de vesículas considerablemente menoress que los CSDs. Para analizar estos CSDs se utilizaron diagramas bilogarítmicos y de función de distribución acumulada. Los diagramas de distribución de cristales utilizados permiten señalar que la distribución de plagioclasas en ambos set es fractal mientras que la de piroxeno es lognormal. En el caso de plagioclasa, las dimensiones fractales encontradas se condicen con una fuerte correlación entre las variables involucradas (log tamaño-log población) y una baja complejidad. La tasa de crecimiento utilizada entrega tiempos que se adecúan al escenario geológico ocurrido en la erupción del volcán Villarrica. Por otro lado, los BSDs permiten comprender el principal mecanismo de crecimiento de burbujas en la colada de lava, siendo este la coalescencia. Si bien las poblaciones de plagioclasa y vesículas siguen distribuciones fractales dadas por una ley potencia, no es posible establecer ninguna relación temporal significativa entre ambas, para sortear este problema se proponen dos alternativas, aumentar el tamaño de las vesículas estudiadas y disminuir el tamaño de cristales a un valor significativo, cinéticamente hablando.