¿Por qué las erupciones en aguas profundas son tan diferentes de las erupciones aéreas?
Las erupciones de magmas en ambientes de aguas profundas (> 500 m) están sujetos a restricciones físicas muy diferentes a las de las erupciones aéreas, incluida la presión hidrostática, el módulo de compresibilidad, la conductividad térmica, la capacidad térmica y la densidad de la masa de agua, que generalmente son órdenes de magnitud mayor que para el aire.
En general, el contenido volátil exsuelto del magma en erupción será menor porque los magmas se descomprimen a presiones hidrostáticas en órdenes de magnitud mayores que la presión atmosférica.
A profundidades y presiones de agua superiores a las equivalentes a los puntos críticos de H2O y CO2, los volátiles exsoltados son fluidos supercríticos, no gases, y por lo tanto tienen una capacidad limitada para expandirse, y mucho menos explosivamente.
Las sobrepresiones de gas son más bajas en los magmas submarinos profundos en relación con sus contrapartes aéreas, lo que limita la expansión explosiva de burbujas de gas a aguas menos profundas.
La intensidad explosiva se minimiza aún más por el mayor módulo de compresibilidad del agua, en relación con el aire. Una mayor retención de compuestos volátiles hace que los magmas de erupción subacuática sean menos viscosos y más propensos al estilo de erupción de fuentes de fuego en comparación con sus homólogos aéreos de composición equivalente.
La alta capacidad calorífica y la conductividad térmica del agua, hacen que los magmas erupcionados efusivamente (y/o explosivamente) sean más propensos al enfriamiento rápido y la fragmentación de enfriamiento, produciendo brechas de hialoclastito no explosivas.
Las columnas de erupción subacuática gaseosa y las columnas de agua caliente se forman por encima de las erupciones explosivas y no explosivas, y pueden arrastrar los piroclastos y los autoclastos de piedra pómez hacia arriba.
La altura de tales plumas está limitada por la profundidad del agua y mostrará diferente flotabilidad, dinámica, y altura y capacidad de dispersión en comparación con las columnas de erupción aérea.
El ingreso de agua y la erosión por condensación de las burbujas de gas serán factores importantes para controlar la dinámica de la columna.
Los autoclastos y los piroclastos con una densidad de compresibilidad inicial menor que el agua pueden aumentar de manera flotante, independientemente de la flotabilidad de la pluma, lo que no pueden hacer en la atmósfera.
La dispersión y sedimentación de los clastos en el agua se ve afectada por la velocidad a la que los clastos flotantes se acumulan y se hunden, por el viento, las olas y las corrientes oceánicas, que pueden producir patrones de dispersión de la piedra pómez flotante.
La piedra pómez flotante puede desgastarse por la interacción de fricción con los materiales vecinos flotantes, y generar la ceniza post-eruptiva sin relación con la actividad explosiva o la fragmentación de enfriamiento.
Cas Raymond A. F. Why Deep-Water Eruptions Are So Different From Subaerial Eruptions. Frontiers in Earth Science. DOI: https://doi.org/10.3389/feart.2018.00198
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| Características de la columna de erupción subacuática. Créditos: Raymond AF Cas |
En general, el contenido volátil exsuelto del magma en erupción será menor porque los magmas se descomprimen a presiones hidrostáticas en órdenes de magnitud mayores que la presión atmosférica.
A profundidades y presiones de agua superiores a las equivalentes a los puntos críticos de H2O y CO2, los volátiles exsoltados son fluidos supercríticos, no gases, y por lo tanto tienen una capacidad limitada para expandirse, y mucho menos explosivamente.
Las sobrepresiones de gas son más bajas en los magmas submarinos profundos en relación con sus contrapartes aéreas, lo que limita la expansión explosiva de burbujas de gas a aguas menos profundas.
La intensidad explosiva se minimiza aún más por el mayor módulo de compresibilidad del agua, en relación con el aire. Una mayor retención de compuestos volátiles hace que los magmas de erupción subacuática sean menos viscosos y más propensos al estilo de erupción de fuentes de fuego en comparación con sus homólogos aéreos de composición equivalente.
La alta capacidad calorífica y la conductividad térmica del agua, hacen que los magmas erupcionados efusivamente (y/o explosivamente) sean más propensos al enfriamiento rápido y la fragmentación de enfriamiento, produciendo brechas de hialoclastito no explosivas.
Las columnas de erupción subacuática gaseosa y las columnas de agua caliente se forman por encima de las erupciones explosivas y no explosivas, y pueden arrastrar los piroclastos y los autoclastos de piedra pómez hacia arriba.
La altura de tales plumas está limitada por la profundidad del agua y mostrará diferente flotabilidad, dinámica, y altura y capacidad de dispersión en comparación con las columnas de erupción aérea.
El ingreso de agua y la erosión por condensación de las burbujas de gas serán factores importantes para controlar la dinámica de la columna.
Los autoclastos y los piroclastos con una densidad de compresibilidad inicial menor que el agua pueden aumentar de manera flotante, independientemente de la flotabilidad de la pluma, lo que no pueden hacer en la atmósfera.
La dispersión y sedimentación de los clastos en el agua se ve afectada por la velocidad a la que los clastos flotantes se acumulan y se hunden, por el viento, las olas y las corrientes oceánicas, que pueden producir patrones de dispersión de la piedra pómez flotante.
La piedra pómez flotante puede desgastarse por la interacción de fricción con los materiales vecinos flotantes, y generar la ceniza post-eruptiva sin relación con la actividad explosiva o la fragmentación de enfriamiento.
Cas Raymond A. F. Why Deep-Water Eruptions Are So Different From Subaerial Eruptions. Frontiers in Earth Science. DOI: https://doi.org/10.3389/feart.2018.00198
