UNIDAD 16 Los procesos geologicos Magmtsmo Mtmrfsmo y tectonica

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Unidad 16. Los procesos geológicos internos. Magmatismo, metamorfismo y tectónica
1. LOS PROCESOS INTERNOS. EL MAGMATISMO.
Causas: Calor interno, directo o del movimiento de placas.
 Magmatismo.
 Metamorfismo. Presión y Temperatura.
 Esfuerzos tectónicos. Compresión distensión. Pliegues y fallas
Fenómenos superficiales: Vulcanismo; sismicidad, o bien orogenias.
Magmatismo, metamorfismo y esfuerzos, relación con penachos térmicos, zonas de subducción,
dorsales y fallas transformantes.
1.1.
Formación de magmas. Magmatismo.
Magma. Roca fundida.
35 -70 % SiO2 . Gases: Vapor de agua, CO2. SOx, NOx y otros como el Ar.
Se inicia por unas gotas que se funden, 1-5% de la roca.
Al llegar al 10 % de líquido, las gotas se reúnen, aumentando de tamaño, ascienden y se acumulan.
Se formará una cámara magmática que se sitúa en la roca encajante.
Dentro puede haber dispersa una fase sólida:
-
Fragmentos de roca encajante.
-
Restos originales no fundidos de la roca inicial.
-
Cristales formados en el interior del líquido.
2. FACTORES QUE INFLUYEN EN EL MAGMATISMO.
 Composición de la roca. Cuarzo, feldespato ortosa, baja T de fusión. La mezcla de minerales
disminuye el punto de fusión. Mezcla eutéctica.
 Temperatura. Proximidad de un penacho térmico, rozamiento entre placas.
 Presión. A mayor P, mayor T para poder fundir. Una pérdida de presión permitirá su fusión.
 Presencia de agua. Moléculas de HO – y H+ rompen enlaces químicos, estructura cristalina y por
tanto contribuyen a la fusión.
2.1.
Magmas y fusión parcial.
El magma tiene un intervalo de fusión dada la distinta naturaleza de sus componentes.
T de inicio de fusión = punto de solidus. Por debajo de ese valor, la roca está sólida.
T de fusión completa = punto de liquidus. Por encima de ese valor, toda la roca está fundida.
Depende de los factores citados.
T entre los dos puntos = fusión parcial.
3. EL MAGMATISMO Y EL MAGMA.
Por dinámica de placas:
Aumento de T.
Disminución de P; o bien aporte de H2O
Donde se sitúe el magma será su zona definitiva, y formará rocas magmáticas.
©Alejandro Fenoll Hach-Alí.
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3.1.
Estructuras resultantes del emplazamiento en profundidad.
Los emplazamientos reciben el nombre plutónicos o intrusivos.
Plutón. Oval o cupular o de seta.
Batolito. Ovoidal, sección de cientos o miles de Km.
Lacolito. Plutón de pequeño tamaño, base plana.
Dique. Tabular de pequeño espesor en relación a su extensión. Corta las estructuras existentes.
Sill. Como un dique pero a favor del plano de estratificación.
3.2.
Estructuras resultantes del emplazamiento en superficie.
Coladas de piroclastos.
Cono o edificio volcánico.
Coladas de lava.
Chimenea.
Caldera.
Pitón.
4. TIPOS DE ACTIVIDAD VOLCÁNICA.
Depende del tipo de magma, que además tiene distinta temperatura.
4.1.
Actividad volcánica subaérea.
Factor determinante: la temperatura.
Mientras está dentro de la cámara o en la chimenea mantiene por presión hidrostática los gases en
disolución. Al salir, pierde presión, y los gases, para transformarse en lava.
Tipos de actividad volcánica:
 Actividad hawaiana. Magma muy básico, y muy fluido. Desgasificación suave. Coladas basálticas
fluyen con gran velocidad. Se enfría por fuera, enfriamiento por dentro formando Tubos de lava,
de varios Km de longitud. Edificio: volcán en escudo.
 Actividad fisural. Similar hawaiana. A lo largo de fisuras. Volumen lavas emitidas mucho mayor.
 Actividad estromboliana. T más baja, mayor viscosidad. Magma ácido. Desgasificación violenta.
Explosiva. Expulsión de piroclastos, se acumulan en foco de emisión. Edificio = estratovolcán.
Formado por acumulación de piroclastos, con intercalado de lavas traquíticas y andesíticas.
 Actividad pliniana o peleana. Magma muy viscoso (muy ácido). Temperatura baja. Extrusión casi
sólida por el cráter, creando una columna de roca incandescente. Desgasificación explosiva, nube
incandescente de gases y piroclastos = nube ardiente. Lava tipo riolítica.
4.2.
Actividad volcánica submarina.
Fondos oceánicos.
Presión hidrostática impide desgasificación del magma. No burbujeo.
Consolidación en forma de cuerpos ovoides o lavas almohadilladas (pillow lavas).
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5. LAS ROCAS MAGMÁTICAS.
Consolidación magma.
Criterios según textura y composición mineralógica.
5.1.
Textura de las rocas magmáticas.
Textura: definida por tamaño y la forma de los minerales que la componen. Depende de tiempo y espacio
(velocidad).
 Rocas volcánicas. Enfriamiento rápido. Minerales cristales poco desarrollados, irregulares y
diminutos. Si el enfriamiento es muy rápido no hay cristales y forman vidrio volcánico. Pueden
presentar burbujas o vacuolas, gran porosidad
 Rocas plutónicas. Enfriamiento lento. Interior corteza en cientos de miles de años. Tiempo y
espacio para cristalizar. Cristales bien desarrollados, con cars planas = idiomorfos. Si son bordes
irregulares = alotriomorfos.
Vítrea, Microcristalina, Vacuolar, Cristalina o Fanerítica, Porfídica (matriz + fenocristales).
5.2.
Composición mineralógica de las rocas magmáticas.
Series de cristalización: Olivino, Piroxeno, Anfíboles, Biotita, Moscovita, Plagioclasas, Ortosa y Cuarzo.
FILONIANAS VOLCÁNICAS PLUTÓNICAS
PERIDOTITAS
BASALTO
GABRO
ANDESITA
DIORITA
PÓRFIDO
SIENÍTICO
TRAQUITA
SIENITA
APLITA
RIOLITA
GRANITO
LAMPRÓFIDO
PEGMATITA
CUARZO
FILONIANO
5.3.
Rocas filonianas.
Magma inyectado en fracturas, geometría tabular: dique o filón. Rocas filonianas.
Magma que enfría por debajo de 400º C, por debajo del punto crítico del agua (T por encima de la cual una
sustancia no puede permanecer líquida aunque se aumente la presión. El del agua, 374ºC a 218 atm) en ese
caso escapa agua líquida que invade fisuras roca encajante, donde precipitan minerales que llevaba disueltos.
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Se forman diques o filones, origen hidrotermal, de interés económico, sobre todo sulfuros: pirita (FeS2),
galena (PbS), cinabrio (HgS) y la blenda (ZnS). Tamaño de sus cristales suele ser centimétrico.
5.4.
Reconocimiento de rocas magmáticas.
En general a simple vista.
Textura. Vacuolas.
Microscopio, por códigos de colores
6. EL METAMORFISMO.
Presión y Temperatura.
Cambios químicos y físicos, cambio composición mineral y aspecto.
Composición química global apenas cambia.
6.1.
Cambios físicos: cambios en el aspecto de la roca.
 Cambios de color. Vetas, bandas, adquirir color homogéneo
 Cambios en su densidad. Aumento de la misma. Reestructuración de redes cristalinas. Mayor
compactación y densos.
 Cambios en la tenacidad. Aumento de la misma.
 Cambios en la textura. Algunos minerales crecen y adquieren gran tamaño. Crecimiento cristales =
blastesis, y los cristales formados = blastos.
 Cambios en la estructura. Orientación de los cristales dando aspecto bandeado o laminado.
6.2.
Factores del metamorfismo.
 Presión litostática. Peso de los materiales suprayacentes. Compacta, facilita blastesis.  densidad.
 Esfuerzos dirigidos. Empuje de placas, igual efecto que litostática o trituración.
 Temperatura. Alteración de la composición mineralógica.
 Presencia de agua. Agua con iones en disolución , interviene en reacciones metamórficas.
6.3.
Estructura laminar: foliación.
Fuerte presión conduce a la formación de desarrollo de cristales de hábito planar como las micas.
La estructura resultante de minerales paralelamente se llama foliación. Típica de metamorfismo regional.
6.4.
Estructura granoblástica.
Cuando crecen los cristales durante la blastesis formando un mosaico de cristales irregulares incrustados
unos en otros, reciben el nombre de estructura granoblástica.
-
Metamorfismo y tectónica de placas.
-
Metamorfismo regional de alta presión. Prisma de acreción.
-
Metamorfismo dinámico. A lo largo de un plano de falla. Formación de milonitas.
-
Metamorfismo térmico. En la roca encajante.
-
Metasomatismo. Reemplazamiento de un mineral por otro de composición diferente; supone una
reacción química entre los minerales que forman la roca y el medio que le rodea.
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7. LAS ROCAS METAMÓRFICAS.
Gran variedad de rocas. Clasificación según textura y composición.
M. suave de una roca
arcillosa
Pizarra:
Opaco, azul oscuro o
negro.
Foliación
láminas finas, paralelas
fácil separación.
Rocas con foliación
M. más intenso de una roca arenosa y arcillosa
M. aún más intenso roca
arenosa y arcillosa
Esquisto micáceo.
Esquistos
con Gneis.
Brillo intenso. Color granates.
Bandas claras y oscuras.
variable.
Foliación Granatífero u otros Foliación
gruesa
e
ondulada e irregular. minerales. Estaurolita o irregular. Se ven cristales
Pequeños granos cuarzo.
andalucita.
grandes de feldespato.
Rocas con estructura granoblástica.
M. de arenisca rica en
cuarzo.
Cuarcita.
Color variable, rojizo.
Muy dura y tenaz. No
reacciona con ClH
M. de caliza
M. de contacto de roca rica
en cuarzo
Mármol.
Corneana.
Color variable. Similar a Gris o verdoso. Liso o
cuarcita, no raya acero. moteado. Cristales de
Reacción con ClH.
andalucita u otros.
M. dinámico producido en un
plano de falla.
Brecha de falla.
Aspecto irregular. Clastos,
fragmentos
angulosos,
distintos tamaños.
8. LA UTILIDAD DE LAS ROCAS MAGMÁTICAS Y METAMÓRFICAS.
 Materiales estructurales en la construcción.
 Áridos. Arenas y gravas, fines diversos. Mortero: arena, cemento y agua. Hormigón: cemento agua
arena y grava.
 Ornamental y decorativo. Fachadas, encimeras, esculturas, lápidas.
8.1.
Obtención y procesado de rocas.
Lugar de explotación: canteras. Martillos neumáticos, filas de taladros. Cargas de dinamitas.
Talleres de cantería, corte y pulido según uso que se vaya a dar.
9. LA TECTÓNICA. DEFORMACIONES DE LAS ROCAS.
Tectónica: Estudia las deformaciones de las rocas por compresión o distensión.
 Comportamiento elástico.
 Comportamiento dúctil. Arcilla húmeda. (deformación plástica)
 Comportamiento frágil. Deformación clástica o rotura.
9.1.
Factores que determinan el comportamiento de las rocas.
 Presión litostática. Peso materiales suprayacentes. Mayor a mayor profundidad. Dificulta rotura y
facilita deformación dúctil.
 Contenido de fluidos. Aumenta ductilidad presencia de agua o petróleo.
 La temperatura. Su aumento facilita deformación plástica y reduce la fragilidad o rotura.
 Duración del esfuerzo. Brusquedad produce rotura, esfuerzo lento permite adaptación y, por
tanto, la deformación o comportamiento dúctil.
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9.2.
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Comportamiento elástico de las rocas. Las ondas sísmicas.
Ejemplo de deformación elástica a un esfuerzo brusco. Ejemplo, golpe en un vidrio.
10.
COMPORTAMIENTO DE LAS ROCAS.
10.1. Comportamiento dúctil de las rocas. Los pliegues.
Pliegues, resultado de una deformación dúctil por esfuerzos de compresión.
Si forman crestas se llaman anticlinales, estratos más viejos en el núcleo y si forman valles se llaman
sinclinales, estratos más modernos en el núcleo.
Lo normal son asociaciones de anticlinales y sinclinales.
Elementos geométricos de un pliegue.
-
Plano axial. Eje del pliegue.
-
Charnela.
-
Flancos.
-
Núcleo.
-
Inmersión
-
Vergencia.
Tipos de pliegues según la posición del plano axial.
-
Recto. Simétrico.
-
Inclinado. Ángulo de vergencia.
-
Tumbado. Plano axial casi horizontal
-
Recumbente. Estratos más antiguos por encima de los más modernos.
10.2. Comportamiento frágil de las rocas. Diaclasas y fallas.
Rocas frágiles. Esfuerzos que superan límite de comportamiento dúctil(plasticidad). Rotura.
 Diaclasas o grietas.
 Fallas.
Formación de diaclasas.
Esfuerzos distensivos.
 Pérdida de volumen por desecación. Materiales arcillosos. Grietas de retracción.
 Pérdida de volumen por enfriamiento. Típico de lavas. Grietas forman prisma poligonales,
disyunción columnar.
 Descompresión. Al aflorar rocas profundas a zonas superficiales, tienden a dilatarse y aumentar de
volumen. Y con ello producir su diaclasado.
 Efecto de cuña. Gelifracción. Raíces de árboles.
Origen, tipos y elementos geométricos de las fallas.
Esfuerzos distensivos, compresivos o de cizalla.
Fallas directas, inversas y de desgarre respectivamente.
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Plano de falla.
-
Espejo de falla. Superficie pulimentada por el desplazamiento.
-
Salto de falla. Desplazamiento total de los bloques.
-
Labios de falla. Levantado, hundido.
Milonitas.
11. RIESGOS VOLCÁNICOS Y SÍSMICOS.
Riesgo geológico, probabilidad de que ocurra un fenómeno geológico que cause daños de tipo económico
o personal, social o humano. Concepto antropocéntrico.
11.1.
Riesgos asociados al vulcanismo.
 Coladas de lava. Muy destructivos, sobre todo efectos económicos.
 Proyección de piroclastos. Muy destructivo sobre materiales.
 Explosiones, nubes ardientes y flujos piroclásticos. Muy destructivas. Mortales para personas
próximas. Nubes ardiente fenómeno de los más peligrosos, muy rápidas a favor de pendiente. Si
llevan piroclastos = flujos piroclásticos.
 Emanaciones tóxicas. Gases venenosos. CO, SOx, CO2.
 Lahares. Avalanchas de agua, barro y rocas de cráteres con nieves perpetuas o glaciares.
 Colapsos gravitatorios. Desmoronamiento de una estructura inestable. Monte St. Helens (1980).
Krakatoa (1883).
11.2. Riesgos volcánicos a la sismicidad.
 Desplome de construcciones. Edificios, puentes, viaductos.
 Colapso de infraestructuras. Agua, eletricidad, gaseoductos, oleoductos.
 Corrimientos de tierras. Desplome laderas y taludes.
 Tsunamis.
11.3. Riesgos volcánicos y sísmicos en España.
Riesgo volcánico.
Canarias. Timanafaya (Lanzarote) 1730, gran erupción.
Riesgo sísmico.
 Sureste peninsular. Granada, Murcia, Málaga, Almería, etc. Sutura placa de Alborán y placa Ibérica.
Origen de relieve Béticas y Sierra Nevada.
 Sur y suroeste peninsular. Falla Azores-Gibraltar. Terremoto Lisboa 1755.
 Noroeste peninsular. Zona Galicia – León débil sismicidad, ramificación del surco de Valencia,
recorre la costa mediterránea, entre Península y Baleares.
 Islas Canarias. Relacionada con la actividad volcánica.
©Alejandro Fenoll Hach-Alí.
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