LOS PROCESOS GEOLÓGICOS INTERNOS A

LOS PROCESOS GEOLÓGICOS INTERNOS
A - LOS PROCESOS ÍGNEOS O MAGMÁTICOS: PLUTONISMO Y VULCANISMO
1-Definición de magma (del griego “amasar”)
Con este término se identifica a la mezcla viscosa existente en el interior terrestre de materiales
sólidos, líquidos y gaseosos, de composición
variable (fundamentalmente silícea) y sometida a
temperaturas y presiones elevadas (entre 750º C y 1500º C. Entre 1 y 5 kb).
2-Origen de los magmas
Se generan por fusión parcial o total de los materiales del interior terrestre. Estos se encuentran
inicialmente en estado sólido, sometidos a presiones y temperaturas altas. Si se produce una liberación de
esa presión (comunicación con la superficie) o la temperatura supera el punto de fusión, se produce el
cambio de estado (sólido a fluido) y aparece el denominado MAGMA.
Como la composición de dichos materiales terrestres es heterogénea, el punto de fusión afecta de
forma independiente a cada uno de ellos en un intervalo relativamente amplio de temperaturas (el
comienzo de la fusión se denomina “punto de solidus” y la temperatura a que se produce la fusión total
de todos los materiales se denomina “punto de liquidus”).
3-Evolución de los magmas
Los magmas van enfriándose con el tiempo; lo que
produce cristalización de los materiales de la mezcla que no
superan ya el punto de fusión. A este proceso se le denomina
diferenciación magmática. Si el enfriamiento es lento (miles
de años), las condiciones de cristalización son óptimas y se
generan cristales bien formados. Si el enfriamiento es rápido
(ascenso a la superficie), no hay posibilidades de organización
cristalográfica y los materiales solidifican formando masas
vítreas o microcristalinas.
La formación de cristales en el magma hace que vaya
cambiando la composición del fluido restante, por lo que
aparecerán nuevos cristales. Este fluido puede reaccionar a
su vez con los cristales ya formados de dos formas:
a/ sustitución de iones, respetando la estructura del
mineral (reacción continua)
b/ formación de una nueva estructura mineral,
disolviendo los cristales preexistentes (reacción
discontinua)
Así pues, es fácil suponer que las rocas resultantes del enfriamiento de los magmas sean variadas.
REACCIÓN DISCONTINUA
REACCIÓN CONTINUA
4-Etapas de consolidación magmática (denominadas FASES)
A medida que un magma se va enfriando, pueden distinguirse tres etapas o fases en su
consolidación:
A- fase ortomagmática. Es la fase principal. En ella se producen la diferenciación magmática, originándose
además otros minerales estables a temperaturas altas (circón, cromita..). Se mantiene hasta que
desciende la temperatura hasta 500 ºC.
B- fase pegmatítico-neumatolítica. En ella los gases constituyen un factor importante en el proceso de
cristalización. Aparecen minerales como el cuarzo, los feldespatos y las micas (característicos de las rocas
pegmatitas) y otros accesorios estables a temperaturas más bajas (turmalina, fluorita, wolframita,
galena, ...). La temperatura media de esta fase oscila en torno a 500 ºC.
C- fase hidrotermal. Es la fase en que cristaliza la solución residual del magma, rica en volátiles y agua.
Puede migrar a través de grietas, formando depósitos con minerales como cinabrio, oro, plata, pirita... y
si se produce emisión hacia la superficie, origina géiseres, fumarolas, fuentes termales...
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5-Estructuras formadas durante los procesos ígneos
Tras formarse los magmas migran hacia zonas de menor presión (ascenso hacia la superficie). En función
de su proceso de consolidación se originarán varios tipos de estructuras y rocas. En líneas generales
podemos distinguir entre plutónicas (enfriamiento y consolidación en el interior de la corteza terrestre) y
volcánicas (enfriamiento y consolidación en la superficie).
5a/ Plutonismo- el magma ya constituido, en su ascenso, se “encaja” en las rocas circundantes mediante
diversos procesos:
1- Inyección forzada- desplaza hacia arriba a la roca encajante.
2- “Stopping” o digestión magmática- asimilación de fragmentos de la roca encajante.
3- Hundimiento de la roca encajante- se produce fracturación lístrica en la roca encajante y
“caída” de bloques en el magma.
4- Intrusión pasiva- aprovecha fracturas preexistentes para desplazarse.
5- Metasomatismo- Las altas temperaturas y presiones provocan la fusión de la roca.
Las estructuras que se originan durante el encajamiento magmático reciben el nombre genérico de
plutones. Pueden agruparse en:
Plutones concordantes- los más comunes son sill o filón, lacolito, lopolito y facolito.
Plutones discordantes- los más comunes son batolito, stock y dique.
5b/ Vulcanismo- el magma puede acceder a la superficie terrestre mediante fracturas. Se produce una
liberación brusca de la presión y los materiales hasta entonces en estado semifundido pasan a fases
líquidas y gaseosas. El ascenso es brusco y se arrastran cristales previamente ya formados en el magma.
Tipos de erupciones volcánicas
En función de los conductos de salida del magma se habla de:
1- Erupciones fisurales. Efusión de lavas muy fluidas a lo largo de grietas. Tienen poco contenido
en gases, por lo que su actividad explosiva es baja (ej. Islandia)
2- Erupciones centrales. Se producen en puntos localizados. De menor a mayor de la viscosidad
del magma se distinguen cuatro tipos: Hawaiana (lavas fluidas, sin materiales piroclásticos),
estromboliana (lava menos fluida que la anterior con emisiones piroclásticas ligeras), vulcaniana
(lavas muy viscosas y ácidas que se solidifican rápidamente con grandes emisiones de materiales
piroclásticos) y peleana (lava muy viscosa que se solidifica y tapona la chimenea, impidiendo la
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salida de los gases. Se producen erupciones explosivas con abundante material piroclástico y
grandes nubes de cenizas ardientes).
3- Erupciones submarinas. Son las más abundantes. A grandes profundidades la presión
hidrostática evita la explosividad de los gases y se forman coladas de lavas con aspecto
almohadillado o “pillow lavas”.
Productos volcánicos
Los materiales que emiten los volcanes pueden ser:
Sólidos- cenizas (< 0,3 cm), lapilli (0,3 - 3 cm) y bombas volcánicas (3-30 cm).
Fluidos o lavas- pahoehoe o cordadas (poco viscosas), en bloque o AA (viscosas) y almohadilladas
(de origen submarino).
Gases- su composición depende de la temperatura de salida. Entre 60º C y 100º C (CO2). Entre
100ºC y 500ºC (CO2, SO2, H2S, H2, N2). Entre 500ºC y 1.200ºC (CO2, HCl, SO3, H2S, H2, N2,HF)
B - LOS PROCESOS METAMÓRFICOS
1-
Concepto de metamorfismo. Proceso geológico de
transformación mineral isoquímica en estado sólido por
acción de la presión y de la temperatura. Así pues, no
existen variaciones en la composición química de la roca,
solamente se producen variaciones estructurales en los
minerales que la componen.
De lo anterior se deduce que una misma sustancia
mineral puede transformarse en otra distinta en función de
las condiciones de presión y temperatura reinantes,
manteniendo no obstante su composición .
Como ejemplo puede servir el silicato de aluminio,
que presenta tres tipos de especie mineral de acuerdo a las
variaciones de P y T (son la andalucita, la sillimanita y la
distena).
A estas especies se las denomina polimorfas.
2- El grado del metamorfismo
El grado del metamorfismo se refiere a la
intensidad del metamorfismo que ha
influido en una roca. Dicha intensidad es
función directa de la presión y
temperatura existentes en una región
terrestre. Se distingue entre bajo, medio
y alto grado de metamorfismo.
Existe una relación entre los minerales
metamórficos originados y las condiciones
de presión y temperatura de cada zona
concreta.
3 - Tipos de metamorfismo. Son definidos en función de las condiciones de presión y de temperatura.
A/ Metamorfismo dinámico o cataclástico.
La presión es el factor predominate. Se asocia a zonas de rozamiento entre grandes bloques. Se
producen trituraciones y calentamiento de las rocas, que en casos extremos pueden llegar a fundirlas
parcialmente y producir recristalización. Se incluye aquí el metamorfismo por ondas de choque causadas
por el impacto de grandes meteoritos con la superficie terrestre.
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Las rocas así formadas se denominan brechas de falla (cataclasitas) y milonitas, si la trituración es
muy intensa.
B/ metamorfismo de contacto
o térmico
Predomina
como
factor
determinante la temperatura. Suele
estar relacionado con las intrusiones
de magmas en la corteza que
calientan las rocas adyacentes. Se
forman aureolas concéntricas de
minerales concretos en función de la
proximidad (calentamiento) al plutón
o intrusión. Se les denomina
minerales índice, pues dan referencia
del grado de metamorfismo. De más a
menos
intensidad
aparecen
sillimanita, andalucita, biotita y
clorita.
C/Metamorfismo regional
Se origina cuando actúan en
conjunto la presión y la temperatura.
Se produce en amplias extensiones
de la corteza, a cierta profundidad. Suele mantenerse durante grandes periodos de tiempo, por lo que
pueden variar las condiciones, solapándose diferentes facies metamórficas (agrupaciones mineralógicas).
El metamorfismo regional se asocia a zonas de subducción, con variaciones de los valores medios
de P y T, en función de la profundidad.
D/Otros tipos: metasomatismo, anatexia y retrometamorfismo
Metasomatismo - Proceso asociado al metamorfismo que consiste en el intercambio de elementos
químicos entre los fluidos a alta T (hidrotermales) existentes en la corteza y las rocas. En estos casos
existe contaminación química. A las rocas resultantes se las denomina Skarns.
Anatexia - Es un caso extremo de metamorfismo en el que se produce fusión parcial o total de la roca. Se
originan magmas como resultado de esa fusión, que al solidificarse suelen formar rocas graníticas,
denominadas granitos de anatexia. Si la fusión no elimina totalmente la estructura de la roca previa
(fusión parcial) se originan rocas denominadas migmatitas.
Retrometamorfismo - Se produce cuando se da un retroceso en el grado de metamorfismo de una roca (Ej.
ascenso hacia la superficie), variando las condiciones de estabilidad de los minerales que la componen. Se
origina en raras ocasiones.
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