El vidrio volcánico es el producto amorfo (no cristalizado) del magma que se enfría rápidamente . Como todos los tipos de vidrio , es un estado de la materia intermedio entre la disposición altamente ordenada y compacta de un cristal y la disposición altamente desordenada de un líquido . [1] El vidrio volcánico puede referirse al material intersticial, o matriz , en una roca volcánica afanítica (de grano fino) , o a cualquiera de varios tipos de rocas ígneas vítreas .
El vidrio volcánico se forma cuando el magma se enfría rápidamente. El magma enfriado rápidamente por debajo de su temperatura de cristalización normal se convierte en un líquido superenfriado y, con un enfriamiento rápido adicional, se convierte en un sólido amorfo. El cambio de líquido superenfriado a vidrio ocurre a una temperatura llamada temperatura de transición vítrea, que depende tanto de la velocidad de enfriamiento como de la cantidad de agua disuelta en el magma. El magma rico en sílice y pobre en agua disuelta se enfría más fácilmente lo suficientemente rápido como para formar vidrio volcánico. Como resultado, los magmas de riolita , que tienen un alto contenido de sílice, pueden producir tefra compuesta completamente de vidrio volcánico y también pueden formar flujos de lava vítreos . [2] Las tobas de flujo de cenizas generalmente consisten en innumerables fragmentos microscópicos de vidrio volcánico. [3] El basalto , que es bajo en sílice, forma vidrio solo con dificultad, por lo que la tefra de basalto casi siempre contiene al menos algo de material cristalino ( cristales de extinción ). [2] La temperatura de transición vítrea del basalto es de aproximadamente 700 °C (1292 °F). [4]
Los mecanismos que controlan la formación del vidrio volcánico se ilustran con más detalle con las dos formas de vidrio basáltico, la taquilita y la sideromelana . La taquilita es opaca a la luz transmitida debido a la abundancia de diminutos cristales minerales de óxido suspendidos en el vidrio. La sideromelana es parcialmente transparente porque contiene muchos menos cristales. La sideromelana es abundante solo en erupciones en las que el magma basáltico se ha enfriado muy rápidamente por contacto con el agua, como las erupciones freatomagmáticas . [5] El vidrio volcánico basáltico también está presente en las lavas almohadilladas . [6]
De los mecanismos de enfriamiento responsables de la formación del vidrio volcánico, el más eficaz es el enfriamiento por agua, seguido del enfriamiento por aire arrastrado en una columna de erupción . El mecanismo menos eficaz es el enfriamiento en el fondo de un flujo en contacto con el suelo. [4]
Lo más común es que el vidrio volcánico se refiera a la obsidiana , un vidrio riolítico con un alto contenido de sílice (SiO 2 ). [7]
Otros tipos de vidrio volcánico incluyen los siguientes:
El vidrio volcánico es químicamente inestable y se descompone fácilmente. Las moléculas de agua reaccionan fácilmente con la estructura abierta y desordenada del vidrio volcánico, eliminando cationes solubles del vidrio y precipitando minerales secundarios ( autigénicos ). Como resultado, la litificación de cenizas volcánicas es uno de los procesos de litificación a baja temperatura más rápidos. La alteración del vidrio volcánico en las dorsales oceánicas puede haber contribuido significativamente a la formación de depósitos masivos de sulfuro , y la alteración de los lechos de cenizas volcánicas formó depósitos de zeolita y bentonita económicamente importantes . [9]