ESTUDIO EXPERIMENTAL DE LA INTERACCIÓN ENTRE ANDESITA Y AGUA VOLCÁNICA HIPERÁCIDA: IMPLICACIONES PARA EL MONITOREO VOLCÁNICO
En sistemas volcánicos hidrotermales activos pueden encontrarse lagos cratéricos hiperácidos que pueden considerarse ventanas naturales para estudiar los cambios en la actividad volcánica, mediante el monitoreo de parámetros físico-químicos, como pH y temperatura, así como de los elementos mayores, menores y de los Elementos de las Tierras Raras (ETR). Entre los lagos cratérico hiperácidos con pH ~ 0, destacan los lagos presentes en los volcanes Póas y Rincón de la Vieja en Costa Rica; Kawah Ijen en Indonesia; entre otros. En México existe un lago cratérico con pH ~ 2 en el volcán El Chichón. En el lago cratérico del volcán Póas se han realizado investigaciones para evaluar los cambios geoquímicos asociados a diferentes niveles de actividad, incluyendo etapas en donde ocurrieron explosiones freáticas. Entre 2009 y 2016, además del monitoreo de los parámetros físico-químicos y de los elementos mayores disueltos en el lago, se analizaron también los ETR (Pappaterra et al., 2022).
En el presente estudio se realizó 1 experimento de interacción agua-roca durante 30 días, en un intervalo de temperatura entre 25 y 90 °C, en el que se hizo interactuar el agua del lago Póas con una escoria andesítica emitida durante la erupción de abril 2017. Los elementos mayores y los ETR se analizaron con ICP-OES e ICP-MS respectivamente. La roca andesítica se analizó al SEM-EDS y se observó alteración de plagioclasa y la precipitación de yeso/anhidrita a partir de 25°C. La abundancia de precipitación de yeso/anhidrita aumentó con el incremento de la temperatura. La concentración de los cationes mayores y ΣETR aumenta en el agua al aumentar de la temperatura, resultado de una disolución progresivamente más intensa. Además, desde 25 °C a 90 °C se muestra una disminución de las relaciones La/Yb y Pr/Yb, la cual se asocia con un incremento de la precipitación de yeso/anhidrita.
La actividad volcánica induce variaciones de temperatura en los lagos cratéricos hiperácidos. Los cambios de temperatura afectan los procesos geoquímicos de interacción agua-roca, lo que se refleja en la movilidad y el fraccionamiento de los elementos a diferentes temperaturas, incluidos los ETR. Este estudio permite identificar los potenciales cambios geoquímicos asociados a las variaciones de temperaturas y que podrían ocurrir en lagos cratéricos hiperácidos. Las variaciones geoquímicas de los ETR observadas experimentalmente muestran similitud con las registradas en el lago volcánico Póas durante los cambios de actividad volcánica occurridos entre 2009 - 2016.
Bibliografía
Pappaterra S., Inguaggiato C., Rouwet D., Mora-Amador R., Ramírez-Umaña C., González G., Brusca L., Peiffer L., Levresse G. and Bellomo S. (2022). Rare Earth Elements Variations in a Hyperacid Crater Lake and Their Relations With Changes in Phreatic Activity, Physico-Chemical Parameters, and Chemical Composition: The Case of Poás Volcano (Costa Rica). Front. Earth Sci. 9:716970. doi: 10.3389/feart.2021.716970