Dinámica eruptiva de los eventos de fuente de lava del periodo febrero-septiembre 2021 en el volcán Etna, Italia

Abstract

El volcán Etna corresponde al centro eruptivo más activo e importante de Europa continental, presentando un amplio rango de estilos eruptivos que varían de hawaiianos a fuertemente estrombolianos. En ciclos eruptivos previos del volcán se hacen presente frecuentemente a ocasionalmente eventos de fuente de lava de alta explosividad, comúnmente asociados a un aumento gradual de la actividad estromboliana. A fines de diciembre 2020, se reactiva la actividad explosiva en el volcán Etna, ofreciendo nuevas oportunidades para estudiar los repetitivos eventos de lava fountaining. A raíz de ello, nace el interés por conocer cuáles son los mecanismos y condiciones que permiten la formación de estas fuentes de lava en los más recientes eventos. Se abordan las problemáticas en cuatro ejes a partir de información obtenida para seis eventos de lava fountaining pertenecientes al más reciente ciclo eruptivo. Primero, se busca determinar la petrografía y geoquímica de los productos emitidos, haciendo uso, respectivamente de microscopía óptica e imágenes SEM, y fluorescencia de rayos X en roca total y microsonda electrónica en fases minerales y vidrio. En una segunda etapa, se busca determinar las condiciones de temperatura y contenido de agua durante el ascenso magmático, a partir de datos geoquímicos en pares clinopiroxeno-vidrio y plagioclasa-vidrio usando el geotermómetro de Putirka et al. (2003) y el higrómetro de Putirka (2005) respectivamente. Tercero, se busca identificar mecanismos de nucleación y crecimiento de burbujas, al igual que procesos de escape de gases a través de la descripción de morfologías de vesículas, y la obtención de porosidades, densidades del número de burbujas y distribuciones por tamaño de burbujas. Estos últimos parámetros son determinados a partir de la metodología FOAMS desarrollada por Shea et al. (2010). Por último, se busca determinar el rango de velocidades de ascenso, las tasas eruptivas y la profundidad del nivel de exsolución de volátiles y del nivel de fragmentación utilizando el modelo de ascenso magmático desarrollado por La Spina et al. (2019). Los eventos del ciclo petrográficamente reúnen características similares y son caracterizados por una textura porfírica de cristalinidades entorno a 20-55% compuesta mayormente por plagioclasa y cuya fase gas comprende entre 50-70% de la totalidad de las muestras. La morfología de las vesículas es mayormente de gran tamaño (>1 mm), amorfa y pobremente interconectada, distinguiéndose evidencias de coalescencia. Del mismo modo, la geoquímica es también similar correspondiendo la totalidad de los eventos a traqui-basaltos potásicos alcalinos de tendencia calco-alcalina. La porosidad y la densidad del número de burbujas de los eventos oscilan entre 50-70% y 10^3-1.5*10^6 [mm^−3] respectivamente. Tanto en distribuciones volumétricas por tamaño de burbuja como en distribuciones de densidad del número de burbujas acumulada por tamaño de burbujas, se evidencian tendencias características de procesos de coalescencia. Por otro lado, se determina una dinámica de ascenso de altas velocidades (en promedio 20 m/s y máximas de 130 m/s) cuyo nivel de fragmentación estaría ubicado a una profundidad de 1.5 km. Asimismo se determina que la temperatura y el contenido de volátiles son las variables que mayormente influyen sobre los parámetros de ascenso. A partir de los análisis se concluye que los recientes eventos de fuente de lava poseen un origen común en profundidad y una dinámica de ascenso similar caracterizada por altas velocidades. Esta dinámica de alta velocidad está propiciada por mecanismos inefectivos de escape de gases, producto de un gran número de vesículas de gran tamaño no interconectadas, cuyas morfologías y análisis de texturas apuntan a procesos importantes de coalescencia y a un crecimiento en desequilibrio. Los resultados son consistentes con datos medidos por otros autores para eventos del mismo ciclo eruptivo e incluso reúnen características similares con eventos eruptivos previos del volcán.