Una cámara de magma es un gran depósito de roca líquida debajo de la superficie de la Tierra. La roca fundida, o magma , en una cámara de este tipo es menos densa que la roca circundante , lo que produce fuerzas de flotación sobre el magma que tienden a impulsarlo hacia arriba. [1] Si el magma encuentra un camino hacia la superficie, el resultado será una erupción volcánica ; en consecuencia, muchos volcanes están situados sobre cámaras de magma. [2] Estas cámaras son difíciles de detectar en las profundidades de la Tierra y, por lo tanto, la mayoría de las que se conocen están cerca de la superficie, comúnmente entre 1 km y 10 km de profundidad. [3]
El magma asciende a través de grietas desde debajo y a través de la corteza porque es menos denso que la roca circundante. Cuando el magma no puede encontrar un camino hacia arriba, se acumula en una cámara magmática. Estas cámaras se construyen comúnmente con el tiempo, [4] [5] mediante sucesivas inyecciones de magma horizontales [6] o verticales [7] . La afluencia de nuevo magma provoca la reacción de los cristales preexistentes [8] y aumenta la presión en la cámara.
El magma residente comienza a enfriarse, y los componentes con puntos de fusión más altos, como el olivino, cristalizan en la solución, particularmente cerca de las paredes más frías de la cámara, y forman un conglomerado más denso de minerales que se hunde (roca acumulativa). [9] Al enfriarse, las nuevas fases minerales se saturan y el tipo de roca cambia (por ejemplo , cristalización fraccionada ), formando típicamente (1) gabro , diorita , tonalita y granito o (2) gabro , diorita , sienita y granito . Si el magma reside en una cámara durante un período prolongado, puede estratificarse y los componentes de menor densidad suben a la parte superior y los materiales más densos se hunden. Las rocas se acumulan en capas, formando una intrusión estratificada . [10] Cualquier erupción posterior puede producir depósitos claramente estratificados; Por ejemplo, los depósitos de la erupción del Vesubio en el año 79 d. C. incluyen una gruesa capa de piedra pómez blanca procedente de la parte superior de la cámara de magma, recubierta por una capa similar de piedra pómez gris producida a partir de material que erupcionó posteriormente desde la parte inferior de la cámara.
Otro efecto del enfriamiento de la cámara es que los cristales que se solidifican liberarán el gas (principalmente vapor ) previamente disuelto cuando estaban líquidos, lo que hará que la presión en la cámara aumente, posiblemente lo suficiente como para producir una erupción. Además, la eliminación de los componentes con un punto de fusión más bajo tenderá a hacer que el magma sea más viscoso (al aumentar la concentración de silicatos ). Por lo tanto, la estratificación de una cámara de magma puede resultar en un aumento en la cantidad de gas dentro del magma cerca de la parte superior de la cámara, [11] y también hacer que este magma sea más viscoso, lo que potencialmente conducirá a una erupción más explosiva de lo que sería el caso si la cámara no se hubiera estratificado.
Las erupciones de supervolcanes son posibles solo cuando se forma una cámara de magma extraordinariamente grande a un nivel relativamente superficial en la corteza. Sin embargo, la tasa de producción de magma en entornos tectónicos que producen supervolcanes es bastante baja, alrededor de 0,002 km 3 año −1 , por lo que la acumulación de magma suficiente para una supererupción toma de 10 5 a 10 6 años. Esto plantea la pregunta de por qué el magma silícico flotante no sale a la superficie con mayor frecuencia en erupciones relativamente pequeñas. La combinación de extensión regional, que reduce la sobrepresión máxima alcanzable en el techo de la cámara, y una gran cámara de magma con paredes cálidas, que tiene una alta viscoelasticidad efectiva , puede suprimir la formación de diques de riolita y permitir que cámaras tan grandes se llenen de magma. [12]
Si el magma no es expulsado a la superficie en una erupción volcánica, se enfriará lentamente y cristalizará en profundidad para formar un cuerpo ígneo intrusivo , por ejemplo, compuesto de granito o gabro (véase también plutón ).
A menudo, un volcán puede tener una cámara de magma profunda a muchos kilómetros de profundidad, que alimenta una cámara menos profunda cerca de la cumbre. La ubicación de las cámaras de magma se puede mapear mediante sismología : las ondas sísmicas de los terremotos se mueven más lentamente a través de la roca líquida que de la sólida, lo que permite realizar mediciones para identificar las regiones de movimiento lento que identifican las cámaras de magma. [13]
Cuando un volcán entra en erupción, las rocas circundantes se derrumban en la cámara que se vacía. Si el tamaño de la cámara se reduce considerablemente, la depresión resultante en la superficie puede formar una caldera . [14]
En Islandia, Thrihnukagigur , descubierto en 1974 por el explorador de cuevas Árni B. Stefánsson y abierto al turismo en 2012, es el único volcán del mundo donde los visitantes pueden tomar un ascensor y descender de forma segura a la cámara de magma. [15]