Evaluación de la microscopía electrónica de barrido (SEM) como herramienta de monitoreo petrológico: aplicación en vidrio volcánico de la erupción de Cumbre Vieja 2021 (La Palma, Islas Canarias)

Abstract

La evolución y variabilidad composicional de los magmas canarios, desde basanitas hasta fonolitas, suponen una complejidad que no siempre se manifiesta en señales geofísicas o geoquímicas superficiales. Ante esta limitación, la caracterización petrológica de los productos volcánicos se convierte en una herramienta clave para reconstruir y entender los procesos internos del sistema magmático antes, durante y después de una erupción. En este contexto, disponer de metodologías analíticas accesibles, rápidas y confiables resulta esencial para mejorar la capacidad de respuesta frente a futuras erupciones volcánicas. En respuesta a esta necesidad, el presente trabajo evalúa la aplicabilidad de la microscopía electrónica de barrido (SEM) como herramienta alternativa y complementaria a la microsonda electrónica (EPMA) para la caracterización composicional del vidrio volcánico, a partir del análisis de piroclastos emitidos durante la erupción de La Palma (2021). Con este propósito, se utilizaron materiales de referencia y muestras recolectadas en distintas etapas del evento eruptivo, y se evaluaron distintas condiciones de medida en el SEM para establecer una metodología analítica que permita obtener composiciones representativas del vidrio volcánico, optimizando la precisión, exactitud y reproducibilidad de los datos. Asimismo, se compararon los resultados obtenidos con valores previos de EPMA, se analizó la evolución composicional del vidrio con relación a los procesos magmáticos y se diseñó un protocolo de actuación que permita aplicar esta técnica de forma ágil y eficaz ante futuros eventos eruptivos en Canarias. Los resultados muestran que, entre las condiciones analíticas evaluadas, el ajuste exhaustivo del parámetro de tiempo de adquisición automático presenta un mejor rendimiento, ya que permitió detectar y cuantificar elementos en bajas concentraciones como el Mn, P y Cl, que no se identificaron con las configuraciones rápida y precisa. Este modo requiere un tiempo de adquisición de 10 a 11 minutos por análisis, lo que supone un equilibrio entre precisión y rapidez, fundamental para una respuesta eficaz durante una erupción volcánica. Respecto a los modelos de corrección evaluados, P/B-ZAF mostró ser más adecuado para cuantificar MgO y Na2O, mientras que Phi (Rho, Z) proporcionó mejores medidas para el SiO2, TiO2, Al2O3, FeO, CaO y K2O. En general, las series temporales obtenidas por SEM reprodujeron adecuadamente las variaciones composicionales registradas con microsonda electrónica. Para SiO2, Na2O, K2O y P2O5, las tendencias composicionales a lo largo del evento eruptivo se mantienen, sin embargo, sus valores presentan desviaciones de baja magnitud respecto a los datos de referencia. Ratios de óxidos comúnmente utilizados en monitorización petrológica como K2O/TiO2 y CaO/Al2O3, también fueron reproducidos con exactitud.