Ilustración del equipo de cilindro de pistón que Prissel y sus colegas utilizaron para realizar sus experimentos de difusión a altas presiones (hasta 4 GPa) y altas temperaturas (hasta 1500 °C). Estas presiones y temperaturas son relevantes para los procesos magmáticos y los sistemas volcánicos. Crédito: Kelsey Prissel.

Comparadas con la formación de montañas y las placas tectónicas, las erupciones volcánicas representan uno de los procesos geológicos que ocurren más rápidamente. Para estudiar la cadencia de la actividad volcánica, los científicos pueden utilizar las tasas de difusión química observadas en los minerales que forman las rocas. Al medir la rapidez con la que se mezclan los elementos dentro o entre los minerales, se puede determinar el tiempo transcurrido entre la erupción de lava y la perturbación anterior que causó la erupción. En una nueva investigación dirigida por Kelsey Prissel de la Universidad de Washington en St. Louis, se muestran las primeras tasas de interdifusión de hierro-magnesio y hierro-manganeso determinadas experimentalmente para el mineral de óxido ilmenita. La ilmenita es un mineral accesorio común en muchas muestras volcánicas, incluyendo las del volcán Mount St. Helens y las kimberlitas con diamantes. Prissel equipara el proceso de difusión en rocas y minerales a un reloj de arena: “Siempre que ocurre un evento, ya sea un calentamiento, un cambio de presión o un nuevo pulso de magma, es como si hubieras dado la vuelta al reloj de arena. La arena empieza a caer cuando comienza una reacción en los materiales dentro del volcán. Cuando el volcán entra en erupción, la reacción se detiene y el reloj de arena se congela en el tiempo. Esto nos permite ver cuánto tiempo transcurrió entre el evento inicial y la erupción”. Prissel señala que, dado el tiempo suficiente sin un evento de erupción para detener la reacción, el reloj de arena se agotará y, por lo tanto, se perderá un registro preciso del tiempo; esto es equivalente a cuando un mineral alcanza el equilibrio químico. Las rápidas tasas de difusión de la ilmenita en relación con otros minerales permiten el uso de este nuevo “geovelocímetro” para estudiar eventos magmáticos y erupciones volcánicas que tuvieron lugar en el transcurso de un día a un año. LEE MAS