tema 4: magmatismo y rocas magmáticas

TEMA 4: MAGMATISMO Y ROCAS MAGMÁTICAS
La petrología estudia el origen y la formación de las rocas mediante la descripción, análisis,
clasificación, modos de yacimiento y teorías sobre su origen.
Las rocas son agregados homogéneos formados por uno o varios minerales naturales. Las rocas se
clasifican en tres grandes grupos:
o Rocas ígneas: formadas por la solidificación de materiales fundidos.
o Rocas metamórficas: formadas a partir de los otros tipos de rocas a través de algunos
procesos de cambio, debidos a que son sometidas a condiciones de presión y temperatura
diferentes a las que existían en el lugar de su formación.
o Rocas sedimentarias: formadas por depósito a partir del agua, aire o el hielo.
Ambientes petrogenéticos: las rocas se forman en su correspondiente ambiente petrogenético,
entendiendo como tal el conjunto de características geológicas que dan origen a cada tipo de roca.
En el interior de la corteza o el manto se forman las rocas endógenas, en condiciones de presión y
temperatura muy diferentes a las que existen en superficie (rocas ígneas y metamórficas). Las rocas
sedimentarias se forman mediante procesos que pueden producirse en la superficie de la Tierra (se
conocen por ello como rocas exógenas), donde nos resulta más fácil su observación.
EL CICLO PETROGENÉTICO
James Hutton, fundador de la Geología moderna, formuló el ciclo petrogenético, que establece las
relaciones entre las rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas:
Si examinamos el ciclo de las rocas en términos de tectónica de placas, podemos decir:
1) Las rocas ígneas de tipo basáltico se forman en las zonas de las dorsales submarinas. La
intrusión de este tipo de rocas produce un metamorfismo de bajo grado en las rocas
preexistentes.
2) A medida que se expande el océano, las rocas ígneas se van cubriendo de una capa de
sedimento.
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3) Si la placa oceánica alcanza en el futuro una zona de subducción, en la zona de la fosa, a
profundidades relativamente bajas, se produce en la placa que subduce y en su cobertera
sedimentaria metamorfismo.
4) Más profundamente, la alta temperatura produce la fusión parcial de la placa, generando
magmas que pueden ascender. A medida que los magmas ascienden y se introducen en la
corteza continental, las rocas que los rodean son metamorfizadas por un metamorfismo de
contacto debido a la alta temperatura. Estos magmas también pueden alcanzar la superficie y
formar erupciones volcánicas o cristalizar en profundidad para dar rocas plutónicas.
5) Las rocas sedimentarias se forman por la meteorización, erosión, transporte y, al final, el
depósito de los materiales de la cadena de montañas (formada en la zona de subducción) en
las plataformas continentales.
ROCAS ÍGNEAS.
Las rocas ígneas se forman por cristalización directa a partir de un magma. Las rocas plutónicas o
intrusitas cristalizan en profundidad y las rocas volcánicas o extrusivas lo hacen cuando el magma ha
alcanzado la superficie.
La actividad magmática se produce en las zonas de las dorsales, en las zonas de subducción y en los
puntos calientes de las zonas intraplaca. La química y la mineralogía de las rocas formadas en estos
lugares es muy diferentes.
1. La textura de una roca ígnea normalmente se define por el tamaño y la forma de los granos
minerales que la forman y por las relaciones espaciales de los granos individuales entre sí y
con el vidrio que puede estar presente. La textura proporciona datos sobre las condiciones
petrogenéticas:
Las rocas plutónicas permite la formación de cristales grandes.
Si el enfriamiento es rápido, como las rocas volcánicas, los cristales no crecen, y se forma
vidrio o cristalitos pequeños.
Las rocas que se consolidan en diques tiene unas características intermedias.
2. Según la composición química las rocas ígneas pueden ser:
a. Ácidas: con un contenido en sílice mayor al 63%
b. Intermedias: entre 52 y 63%
c. Básicas : de 45 a 52%
d. Ultrabásicas: menor de 45%
3. Los minerales pueden ser:
a. Esenciales: están presentes en un volumen superior al 5%.
b. Accesorios.
c. Secundarios: originados a partir de los anteriores al transformarse o alterarse.
4. Según el color, los minerales pueden ser:
a. Félsicos: de color claro, como el cuarzo y los feldespatos.
b. Máficos: son minerales oscuros como el olivino, los piroxenos, los anfíboles y las
micas.
5. Clasificación modal de las rocas ígneas:
a. Rocas ultramáficas: con olivinos y piroxenos.
b. El resto de rocas: cuarzo, feldespato alcalino, plagioclasa y feldespatoides.
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6. Principales tipos de rocas
a. Plutónicas: granito, granodiorita, sienita, diorita, gabro, peridotitos.
b. Filonianas: pórfidos, aplitas, pegmatitas, diabasas.
c. Volcánicas: basaltos, riolitas, andesitas, traquitas, rocas piroclásticas.
7. Usos de las rocas ígneas: como rocas ornamentales, las tobas volcánicas sirven para la
fabricación de cementos puzolánicos (fragua bajo el agua del mar), como áridos, sillares,
bordillos, losas.
FORMACIÓN DE LOS MAGMAS:
Podemos considerar un magma como una roca fundida con gases disueltos en su masa.
Los magmas basálticos que forman la corteza oceánica de la Tierra se generan en la astenosfera a
una profundidad de aproximadamente 100 km. La roca del manto más común, dentro de la
astenosfera, es la peridotita. La fusión se produce por una disminución de la presión, es un proceso
adiabático, es decir, sin pérdida ni ganancia global de calor.
Los magmas graníticos, riolíticos y andesíticos se generan en los límites de placas convergentes,
donde la litosfera oceánica subducida debajo de una placa continental oceánica. La placa se va
calentando a medida que se introduce en zonas más profundas y calientes del manto y, también,
debido al intenso rozamiento, que genera calor.
CRISTALIZACIÓN DE LOS MAGMAS:
Puesto que los magmas son soluciones formadas por muchos componentes, no cristalizan a una sola
temperatura y presión. Durante la cristalización de los magmas se producen dos series de reacciones
principales: una discontinua (la serie del olivino) y otra continua (la de la plagioclasa). Se conocen
como series de reacciones de Bowen:
La serie discontinua: esta serie es discontinua porque las reacciones se producen a una
determinada temperatura (característica para cada mineral que se forma) y a presión
constante, donde los minerales inicialmente formados se convierten en otros más estables:
olivino, piroxenos, anfíboles y biotita.
En la serie continua la plagiclasa está continuamente reaccionando para formar minerales con
mayor contenido en sodio.
En ambos casos el líquido es consumido en la reacción. Cuando las dos reacciones convergen a
menor temperatura, cristalizan simultáneamente minerales que ya no reaccionan con el líquido,
como feldespato potásico, moscovita y cuarzo.
FORMAS DE EMPLAZAMIENTO
Formas plutónicas: se han formado en el interior de la corteza, y es la erosión la que las ha puesto al
descubierto.
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Batolito: masas de rocas ígneas.
Lacolitos: forma lenticular,
concordantes con la roca encajante.
Lopolito: masas interestratificadas y
concordantes.
Sill: poca potencia y gran extensión, son
concordantes.
Filones y diques: cuerpos estrechos que
pueden atravesar cualquier tipo de roca.
Formas volcánicas: se originan cuando los magmas alcanzan la superficie terrestre y se condensan.
Mesetas basálticas: el magma surge a lo largo de grietas de la corteza. La lava, de baja viscosidad, es
muy fluida, por lo que se extiende cubriendo superficies de muchos kilómetros cuadrados.
Tipos de actividad volcánica:
Hawaiano.
Estromboliano.
Vulcaniano.
Peleano.
Fumarolas
Actividad hidrotermal: géiseres.
YACIMIENTOS MAGMÁTICOS
Según su génesis, los yacimientos magmáticos se pueden clasificar en:
1. Yacimientos de segregación: formados como consecuencia del contraste de densidad y la
acción de la gravedad. Los minerales metálicos más densos se separan del magma. Un
proceso de decantación sitúa en el fondo de la cámara magmática a estos minerales que no
reaccionan con el magma. Elementos: Fe, Cr, Ti.
2. Yacimientos pegmatíticos: se producen en la última etapa de cristalización de magmas
graníticos. Elementos: Li, Rb, B, Be, Nb, Ta, U, Sn…
3. Yacimientos neumatolíticos: Se forman al introducirse en la roca encajante fluidos a alta
presión y temperatura que escapan del magma. Elementos: Sn, W y Mo.
4. Yacimientos hidrotermales: formados por gases y fluidos magmáticos residuales al cristalizar
en cavidades o en el propio fondo marino.
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