Are the ashes from the latest eruptions (2010–2016) at Turrialba volcano (Costa Rica) related to phreatic or phreatomagmatic events?

Abstract

The initial eruptive episodes of explosive eruptions are classified as phreatic if the amount of juvenile material (scoria, glass, pumice) is null, and the amount of fresh accidental lithics, and hydrothermally altered lithics, is substantial. Phreatic eruptions have been in some cases recognized as precursory events preceding phreatomagmatic and magmatic eruptive phases. Usually, the lithological features of tephra deposits are investigated and sampled in the field. Investigation of ash samples under binocular microscope or by Back-Scattered Electron (BSE) microscope images of polished sections is usually considered sufficient to typify the fragmentation mechanism of the eruption. The opening eruptive phases at Turrialba volcano, together with the formation of newintracraters (i.e. 2010, 2012, 2014) and the enlargement of theWestern Crater (29 October 2014 to present), were classified, in previous papers and internal reports as phreatic. We studied a series of ash samples erupted from 2010 to 2016, with the aim of understanding the fragmentation processes characterizing the vent opening phases.We used SEM+EDS analyses, in addition to field and microscopic investigation. Results showed a composition of accidental lithics of fresh to hydrothermally altered clasts and secondary minerals (82–98%), besides juvenile andesite fragments (2–18%), which leads us to revisit the classification of the initial eruptive phases of Turrialba as phreatomagmatic. Our method allowed the detection of a juvenile component directly involved in an effective magma-water interaction, which was possible only by a scrutinous examination of the glass surface textures by SEM in the range size between 3 and 3.5 phi. We recommend such a type of investigation when the identification of fresh magma in a new eruption is crucial for the preparedness and hazard evaluation at active volcanoes.Los episodios eruptivos iniciales de erupciones explosivas se clasifican como freáticos si la cantidad de material juvenil (escoria, vidrio, piedra pómez) es nula, y la cantidad de líticos accidentales frescos y líticos alterados hidrotermalmente es sustancial. Las erupciones freáticas se han reconocido en algunos casos como eventos precursores que preceden Fases eruptiva freatomagmática y magmática. Por lo general, las características litológicas de los depósitos de tefra se investigan y se muestrean en el campo. Investigación de muestras de cenizas bajo microscopio binocular o por retrodispersión Las imágenes de microscopio electrónico (EEB) de secciones pulidas generalmente se consideran suficientes para tipificar la fragmentación mecanismo de la erupción. Las fases eruptivas de apertura en el volcán Turrialba, junto con la formación de nuevos intracráteres (es decir, 2010, 2012, 2014) y la ampliación del cráter occidental (29 de octubre de 2014 hasta el presente), fueron clasificados, en trabajos anteriores e informes internos, como freáticos. Estudiamos una serie de muestras de cenizas erupcionadas de 2010 a 2016, con el objetivo de comprender los procesos de fragmentación que caracterizan la apertura del respiradero etapas. Utilizamos análisis SEM + EDS, además de investigación de campo y microscópica. Los resultados mostraron una composición de líticos accidentales de clastos frescos a alterados hidrotermalmente y minerales secundarios (82-98%), además de fragmentos juveniles de andesita (2-18%), lo que nos lleva a revisar la clasificación de las fases eruptivas iniciales de Turrialba como freatomagmático. Nuestro método permitió la detección de un componente juvenil directamente involucrado en una interacción eficaz entre el magma y el agua, que solo fue posible mediante un examen minucioso de la superficie del vidrio texturas por SEM en el rango de tamaño entre 3 y 3,5 phi. Recomendamos este tipo de investigación cuando el La identificación de magma fresco en una nueva erupción es crucial para la preparación y la evaluación de peligros en volcanes en estado activo.