Diapositiva 1

Geología Física
Minerales Formadores de roca:
Las rocas y su clasificación
2. CLASIFICACIÓN DE ROCAS ÍGNEAS
- Minerales formadores de rocas ígneas Las rocas ígneas están formadas principalmente por silicatos y algunos
óxidos y fosfatos como accesorios
SILICATOS
Constituyen aprox. el 92 % de la corteza
(oceánica y continental)
SILICATOS
Tipo de
Enlace
Estructura
SiO44 -
Tetraedros
aislados
4
Nesosilicatos
Olivino, granate, zircón, titanita
Si2O76 -
Dos tetraedros
3
Sorosilicatos
Epidota, lawsonita, pumpeleita
SinO3n2n -
Anillos de
tetraedros
Cadenas
simples
Cadenas
dobles
Capas de
tetraedros
Entramado de
tetraedros
2
Ciclosilicatos
Berilo, turmalina
2
Inosilicatos
Piroxenos
1.5
Inosilicatos
Anfíboles
1
Filosilicatos
Micas, arcillas
0
Tectosilicatos
Si2O64 Si4O116 Si2nO5n2n SinO2n
NBO/T Clase de Silicato
Neso
Ejemplos
Cuarzo, feldespatos, feldespatoides
Filo
Ino
Ino
Tecto
http://webmineral.com/jpowd/index.php
http://www.mindat.org/
ÓXIDOS
Espinelas XY2O4
X: Mg,
Fe2+
Y: Al, Cr,
Minerales accesorios comunes.
Fe3+,
Ti
Hematita
Fe2O3
Mineral accesorio en rocas pobres en Fe2+ (p. ej. granitos, sienitas)
Ilmenita
FeTiO3
Mineral accesorio común
Rutilo
TiO2
Mineral accesorio común, especialmente en rocas intrusivas graníticas
FOSFATOS
Monacita
(Ce, La, Th)PO4
Xenotime
YPO4
Incorpora principalmente LREE (La-Gd), N.C.= IX
Ytrio (N.C.= VIII) puede ser reemplazado por HREE (Tb-Lu), Th, y U
Minerales accesorio en rocas graníticas y en pegmatitas
Apatito
Ca5(PO4)3(OH,F,Cl)
Calcio puede ser reemplazado por Sr, Ba, Pb, U, Mn,
Mg, REE (N.C. variable: VI-IX)
Mineral accesorio común presente en casi todas las rocas ígneas.
Serie de Reaccione de Bowen
A través de esta serie de reacciones que es en parte controlada por la presión y
temperatura y en parte por la composición química. El primero en formarse es el
olivino, y además el más inestable a bajas temperaturas, muy susceptible de
meteorización.
Series de reacción de Bowen
Serie discontinua
Serie continua
CaAl2Si2O8
NaAlSi3O8
Contornos de
potencial
iónico
(carga/radio)
Más cationes con
Cristalización
potencial
iónicoa
temperaturas
intermedio
(enlaces
- Aumenta
viscosidad
estables
más con
altasO2-)
(mayor enlace de
tetraedros de Si)
- Disminuye T fusión
(mayor repulsión entre
tetraedros)
- Disminuye densidad
(menos Fe, Mg)
Más cationes con
potencial iónico bajo
2(enlaces
débiles con
Cristalización
a O )
y/o más
cationes con alto
temperaturas
potencial iónico (repulsión
más bajas
catión-catión)
Ok, entendí que son los minerales, pero
entonces, ¿Qué es una roca?
 Una roca es un agregado natural, cohesionado y multigranular de uno o
más minerales, los cuales conservan individualmente sus propiedades y
presentan una homogeneidad estadística
 Es un agregado natural porque los componentes de la roca (minerales) se
han unido o agregado por procesos naturales
 Es coherente porque las partículas que forman la roca están unidas de un
modo característico
 Es multigranular porque los componentes de la roca casi siempre pueden
ser visualizados como granos diferenciados
 Una roca posee homogeneidad estadística porque sus componentes se
encuentran representados dentro de unos porcentajes estadísticos
característicos.
Clasificación por su origen
Rocas plutónicas
(intrusivas)
Rocas ígneas o
magmáticas
Rocas endógenas
Rocas
metamórficas
Rocas exógenas
Rocas
sedimentarias
Rocas volcánicas
(extrusivas)
Rocas Endógenas
Rocas Ígneas y su clasificación
Rocas Ígneas
 Son aquellas que se forman a partir del enfriamiento del Magma o roca
fundida
 El magma se forma a partir de la fusión parcial de las rocas.
 Cuando el enfriamiento del magma se produce en el interior de la tierra, la
roca que se produce la llamamos roca intrusiva o plutónica
 Cuando el enfriamiento se realiza en la superficie, la roca que se forma es
llamada roca extrusiva o volcánica
Tipos de magma
 Magma ácido, con un contenido de sílice > 65%
 Magma intermedio, con un contenido en sílice entre 52%-63%
 Magma máfico, con contenido de sílice entre 45%-52%
 Magma ultramáfico, con contenido de sílice < 45%
Origen de los Magmas
 El magma permanece en estado fundido en la astenósfera y parte superior
del manto
 Por diferencia de densidad, va ascendiendo desde 100-300 km hasta la
corteza terrestre
 Llega a un punto en el que puede irse acumulando (cámara magmática).
 Si el magma se enfría en el interior, produce una roca ígnea intrusiva o
hipabisal, dependiendo de la profundidad
 Si el magma sale a la superficie, entonces se convierte en roca extrusiva o
volcánica
Dorsales en expansión
 La temperatura aumenta a profundidad a una temperatura de 25°C/Km
 A profundidad las rocas están muy calientes pero están en estado solido
porque la presión también aumenta
 En las dorsales en expansión, el calor excede a la temperatura de fusión
porque la presión disminuye.
 Los magmas formados bajo las dorsales de expansión son básicos o máficos.
Magma, Lava y Material Piroclástico
 Un magma es una mezcla de alta temperatura de materiales sólidos,
líquidos (en su mayoría silicatos) y gases (rico en H, O, C, S y Cl), que se
encuentra en el interior de la tierra, a profundidades variables (mayores de
250 km)
 Cuando el magma sale a la superficie en forma líquida, se denomina lava.
 Con frecuencia, algunas erupciones volcánicas son altamente explosivas, y al
producirse, lanzan fragmentos de roca fundidas que van solidificando en el
aire o caen en estado de fusión parcial al terreno, de diferentes tamaños.
Esta forma de expulsión de magma se denomina material piroclástico.
Lavas
 Las lavas pueden ser:
 Aa Es un tipo de lava basáltica que tiene una superficie de bloques ásperos y
desiguales. Las coladas de lava aa avanzan lentamente, por lo que su
superficie se enfría parcialmente y al ser empujada por la lava aún candente
que tiene debajo, se agrieta y deforma.
 Pahoehoe o encordada son generalmente coladas de lavas basálticas. Estas
avanazan mucho más rápidamente que las aa. Su superficie una vez
solidificada es ondulada, encordonada e incluso lisa. Estas superficies se
deben al movimiento muy fluido de la lava bajo una corteza que se va
endureciendo.
 Según se alejan del origen, las coladas pahoehoe pueden pasar a ser aa por
una pérdida de calor y su consecuente aumento de viscosidad.
 Se basa en atributos
descriptivos (no interpretados)
 No debe tener una
connotación genética
 En general debe ser
posible clasificar una roca
a partir de una muestra
de mano o lámina
delgada
Las tres principales
características empleadas
para la clasificación de
rocas ígneas son:
 Composición modal
 Tamaño de grano
 Composición química
Sílice
Na, K, Al
Ca, Fe, Mg
Temperatura de cristalización
Le Maitre, R.W. (ed.), 2003, Igneous rocks, A classification and glossary of terms, Recommendations of the
International Union of Geological Sciences, Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks: Cambridge
University Press, 237 pp.
Clasificación de las Rocas Igneas
 Procedimiento:

1. Análisis modal. Determinar las proporciones en volumen (% en volumen) de
los distintos minerales que constituyen la roca

Determinar los siguientes parámetros (la suma Q+A+P+F+M debe ser 100%):

Q =
Cuarzo o sus polimorfos tridimita, cristobalita

A =
Feldespato alcalino (ortoclasa, microclina, perthita, anorthoclasa, sanidina).

P =
Plagioclasa
F =
Feldspatoides (nefelina, leucita, kalsilita, sodalita, noseana, haüyna, analcima,
M=
Minerales máficos y minerales relacionados. Incluye todos los minerales

etc.)

distintos
a QAPF: olivino, piroxeno, anfíbol, micas, minerales opacos, minerales
accesorios (zircón,
apatita, titanita, etc.), epidota, allanita,
granate, melilita, monticellita, wollastonita, carbonatos
primarios, etc.
Clasificación de rocas plutónicas basada en la
composición modal
Rocas
Ol
ultramáficas
Dunita
90
PERIDOTITAS
Lherzolita
Si M > 90 %
40
Ortopiroxenita
Clinopiroxenita
de olivino
de olivino
OrtopiroxenitaWebsterita de olivino
PIROXENITAS
10
Websterita
Opx
Clinopiroxenita
90
Cpx
Si contienen granate o espinela se
añade el modificador, p. ej.:
< 10% : Lherzolita con granate
> 10% : Lherzolita de espinela
Peridotita
de piroxeno
Piroxenita
de olivino
Piroxenita 10
O
l
Rocas ultramáficas
con hornblenda
Dunita
Peridotita
de hornblenda
Peridotita
de piroxeno
y hornblenda
PERIDOTITAS
40
Piroxenita Hornblendita
de olivino de olivino
y hornblenday piroxeno
Hornblendita
de olivino
PIROXENITAS
Y HORNBLENDITAS
Hornblendita
PxPiroxenita de
hornblenda
Hornblendita
de piroxeno
H
bl
Q
Streckeisen
90
Si M < 90 %
90
Granitoide
rico en cuarzo
60
60
Granito
Sieno-
Cuarzosienita
feldespática 20
Sienita
feldespática 5
10
A
10
Sienita
feldespática
feldespatoidea
Cuarzosienita
Sienita 35
Sienita
feldespatoidea
Clasificación de rocas plutónicas basada
en la composición modal
IUGS
Monzo-
Cuarzomonzonita
Monzonita
Monzonita
feldespatoidea
Monzosienita
de foid
Granodiorita
Cuarzomonzodiorita
65 Monzodiorita
Monzodiorita
feldespatoidea
Monzodiorita
de foid
60
60
Foidolita
F
20
Cuarzodiorita /
Cuarzogabro
Diorita/Gabro/
5 Anortosita
90
Recalcular los tres minerales
restantes al 100%:
Q, A, P (Ternario superior)
A, P, F (Ternario inferior)
P
10
Diorita/Gabro de
foid
Gabro: An > 50
Diorita: An < 50
Anortosita: M < 10
Los términos “foid” y “feldespatoidea”
deben ser reemplazados por el nombre del
feldespatoide presente,
p. ej. Sienita de nefelina, Monzonita nefelínica,
leucitolita
Clasificación de rocas plutónicas con
base en la composición modal
Rocas gabróicas con Hbl
Plagioclasa
Anortosita
Rocas gabróicas
90
Plagioclasa
Anortosita
ROCAS
GABROICAS
90
Gabro de Px y Hbl
Gabronorita de Px y Hbl
Norita de Px y Hbl
ROCAS
GABROICAS
Piroxenita de Hbl
con Plg
Gabro de olivino
Gabronorita de olivino
Norita de olivino
Px
10
Hornblendita con
plagioclasa
Piroxenita con
plagioclasa
Hbl
Gabros con Opx
10
Rocas ultramáficas con plagioclasa
Plg
Plg
Olivino
Gabronorita
o
br
Ga
No
rit
a
Piroxeno
Hornblendita de Px
con Plg
10
Piroxenita con plagioclasa
Opx
Cpx
Q
Clasificación y nomenclatura de rocas
volcánicas basada en la composición
modal
(IUGS)
90
90
60
60
Riolita
Se aplica cuando es posible
determinar la composición modal de
rocas volcánicas
Traquita
feldespática 20
Traquita
feldespática 5
10
A
10
Traquita
feldespática
feldespatoidea
Los términos
“foid” y “feldespatoidea”
deben ser reemplazados por
el nombre del feldespatoide
presente,
p. ej. Latita nefelínica,
Leucitita
Cuarzotraquita
Traquita 35
Traquita
feldespatoidea
Dacita
20
Cuarzolatita
Latita
Latita
feldespatoidea
Basalto
Andesita 90
65
5
P
10
Basanita
fonolítica
(ol > 10%)
Fonolita
tefrítica
Tefrita
fonolítica
(ol < 10%)
60
Basanita (ol > 10%)
Tefrita (ol < 10%)
60
Foidita basanítica (ol > 10%)
Foidita tefrítica (ol < 10%)
Foidita
fonolítica
90
90
Foidita
F
2.1.3 Texturas ígneas: Nucleación y crecimiento de cristales
Los cristales se forman en dos procesos consecutivos: Nucleación y Crecimiento
La forma en que ocurren estos procesos determinan en gran medida la textura de la roca.
Nucleación
Formación de pequeños agregados de moléculas en un magma, a partir de los cuales crecen
los cristales. Tienen estructura cristalina y diámetro en el orden de 10 nm (1 nm = 10-9 m). La
nucleación ocurre más fácilmente en magmas poco polimerizados.
Los cristales se forman cuando su energía libre es menor que la energía libre del magma. Este
cambio se puede deber a cambios en T, P o concentración de algún componente.
Los cristales son estables a partir de Te
(Gcristal < Gliq), pero debido a su pequeño
tamaño, los núcleos embriónicos tienen
una alta energía superficial que
incrementa la energía libre total del
cristal.
La formación de núcleos estables
requiere de sobreenfriamiento.
G = energía libre
γ = energía superficial
ΔT = sobreenfriamiento
Texturas Ígneas
 Afaníticas: los cristales no pueden verse a simple vista (grano fino). Es
producto del enfiamiento rápido que se produce en la superficie (rocas
volcánicas). Muchas veces se forman huecos dejados por las burbujas de gas
que escapan cuando el magma se solidifica. Estas aberturas esfericas o
alargadas se denominan vesículas
 Faneríticas: lo cristales pueden verse a simple vista (grano grueso). Se
produce en el interior de la tierra. Esta textura consiste en una masa de
cristales intercrecidos que en muchos casos son del mismo tamaño.
2.1.4 Texturas ígneas: Grado de cristalinidad
Textura Holocristalina
Textura Holohialina
Roca compuesta completamente por
material cristalino. Ej. Anortosita.
Roca compuesta completamente por
material vítreo. Ej. Obsidiana.
Plg
Ol
V
Cpx
Textura Hipocristalina
Textura Hipohialina
Contiene cristales y material vítreo.
Dominan los cristales. Ej. Andesita.
Contiene cristales y material vítreo. Domina el
material vítreo. Ej. Ignimbrita riolíitica.
Texturas ígneas: Tasa de nucleación y crecimiento
Textura Porfirítica
Textura Intergranular
Fenocristales de euédricos a subédricos en
matriz fina. Fenocristales se forman en una
etapa temprana de cristalización.
Cpx y Ol anédricos ocupan los espacios entre
listones de Plg. Crecimiento a partir de muchos
núcleos a tasas similares para todos los minerales.
Textura Ofítica
Textura Poikilítica
Piroxeno crece a partir de pocos núcleos y
parcialmente encierra a Plg.
Grandes cristales crecen en gran parte de la roca y
encierran completamente a granos más pequeños.
Texturas ígneas: Contenido de material vítreo
V
Ol
Textura intersertal
Textura vitrofírica
Vidrio en los inersticios de cristales.Típica de basaltos.
Fenocristales dispersos en matriz vítrea.
Texturas ígneas: Forma de cristales
Textura hipidiomórfica granular
Textura alotriomórfica
Cristales euédricos, subédricos y anédricos.
Ej. Norita.
Cristales anédricos. Típica de rocas casi
monominerálicas. Ej. Dunita.
Algunos tipos de roca intrusiva
ROCA INTRUSIVA ÁCIDA
ROCA INTRUSIVA BÁSICA
 GRANITO
 DIORITA
 Roca ígnea de color claro y grano
grueso
 Roca ígnea intermedia de grano
grueso,
 compuesta de cuarzo, feldespato
alcalino
 compuesta por cuarzo, plagioclasa ,
piroxeno y hornblenda
 y mica ( biotita y/o moscovita).
Algunos tipos de roca volcánica
ROCA VOLCÁNICA ÁCIDA
ROCA VOLCÁNICA BÁSICA
 RIOLITA
 BASALTO
 Roca ígnea extrusiva, de grano fino
y compuesta
 Roca ígnea extrusiva de grano fino
y color
 por cuarzo y feldespato alcalino
como
 oscuro compuesta por plagioclasa,
piroxeno
 minerales principales y

 uno o más minerales
ferromagnesianos.
y magnetita, con o sin olivino.