INFORME 2 : ROCAS ÍGNEAS Rocas

INFORME 2 : ROCAS ÍGNEAS
Rocas
Podemos considerar a una roca como un sólido compuesto por más de un mineral o mineraloide, así un solo
cristal no se considera como una roca, sin embargo la unión de dos cristales si, incluso si son del mismo
mineral técnicamente es una roca. Los minerales o mineraloides pueden ser lo suficientemente grandes como
para ser fácilmente identificados, como en algunos granitos, apenas distintivos como en un esquisto, o en una
mezcla de gránulos microscópicos como en una pizarra.
Una roca ni siquiera tiene la necesidad de presentar cristales, ya que puede presentar un estado sólido no
cristalino, una mezcla amorfa en la que los productos químicos no se cristalizaron en minerales, como en la
obsidiana.
En general se considera que las rocas sólo son objetos naturales, pero a veces sustancias artificiales se
incluyen como rocas.
Existen tres clases principales de rocas, clasificadas de acuerdo a la forma en que se originaron, primero
encontramos las rocas ígneas, formadas a partir del enfriamiento del magma. Con el tiempo, los distintos
procesos de meteorización y erosión de las rocas dan lugar a partículas que pueden asentarse en camas, luego
son comprimidas y cimentadas dando lugar a las rocas sedimentarias. Si estas rocas son enterradas, calentadas
y altamente comprimidas, se transformaran en rocas metamórficas. Si estas rocas siguen siendo calentadas y
comprimidas hasta el punto en que se funden, entonces la roca fundida podría eventualmente formar otra roca
ígnea. Esto se conoce con el nombre del ciclo de las rocas. Se forma un círculo completo cuando una roca se
puede transformar en otra. Pueden incluso dar lugar a una roca diferente de su propia clase, una roca
sedimentaria, como una arenisca puede ser erosionada y degradada y los fragmentos podrían eventualmente
transformarse en un esquisto.
Clasificación Geológica de las Rocas y los Ciclos Geológicos
Como se ha visto, las rocas son materiales sólidos que hacen parte fundamental de la superficie terrestre de la
tierra, la cual a su vez tiene un orden de clasificación que le permite funcionar de acuerdo a los antecedentes
que hayan tenido y su estructura. Esta clasificación se puede dar a cabo por muchos criterios tales como la
composición química, la textura, la permeabilidad, etcétera. Pero en geología las rocas se clasifican debido a
sus orígenes en ígneas, sedimentarias y las rocas metamórficas.
Estas clasificaciones se dan a su vez por que las rocas están sometidas a continuos cambios por las acciones
de los agentes geológicos que se llevan a cabo en el interior y exterior de la estructura terrestre por lo que son
llamados los ciclos geológicos.
De estos tres tipos de rocas, las que se originan primero son las rocas ígneas, las cuales son formadas en el
interior de la corteza terrestre con una alta presión de gases disuelto, los cuales generan una expulsión a través
de las grietas hasta la superficie terrestre en forma de erupción volcánica por lo que después llega a un
proceso de enfriamiento donde el magma y los materiales expulsados se cristalizan cuando hace contacto con
el agua y el anhídrido carbónico. Estas rocas suelen ser muy duras, precisamente por que están formadas de la
masa magma.
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Debido a estos efectos, estos materiales se desintegran y se descomponen llamándose así el proceso de
meteorización por lo que después son transportados y depositados por acción del agua, del viento, las raíces
de las plantas y del hielo generando erosiones y formando concentraciones de elementos sólidos o líquidos en
el fondo de los ríos y lagos donde con los años, se van acumulando fragmentos de material formando gruesas
capas de sedimentos.
Los sedimentos que se convierten en rocas, sufren cambios por lo que al principio el agua es extraída de cada
capa. Un cambio se da cuando se acumulan capas de sedimentos, la capa más profunda es aplastada por el
peso de la arena o el barro que tiene encima. Los granos se comprimen cada vez más, por lo que el agua es
expulsada hacia arriba y se mezcla con la del lago o el mar que hay encima. Otro cambio se produce cuando el
material se convierte se convierte en una especie de cemento y al pasar de los años el agua queda alrededor de
los granos conteniendo minerales disueltos. Al perder el agua las disoluciones de los minerales se cristalizan
en el espacio formando fragmentos de rocas sedimentarias.
Después de que las rocas ígneas y sedimentarias queden sometidas a una alteración y se modifiquen en su
estructura sólida por temperaturas y presiones elevadas y también por estar en contacto con una masa
magmática, están dando lugar a la formación de rocas metamórficas llamadas así porque las rocas cambian de
forma. Además en este proceso se crean otros minerales.
Pese a la conformación de cada una de las rocas anteriores, los expertos en rocas aseguran que para clasificar
una roca ya sea ígnea, sedimentaria y metamórfica, se deben tener en cuenta cada uno de los elementos que le
permiten su funcionamiento y conformación, toda vez que sus minerales varían de acuerdo a su textura, forma
y tamaño.
Por estos motivos cada roca requiere un tratamiento especial de examinación, para poder identificar su
composición química que se utiliza para la definición y estudio de los tipos de suelo. Tiene aplicaciones en
agricultura y ganadería, y sirve para determinar el grado de fertilidad de las tierras y su mejor
aprovechamiento.
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Otro de los aspectos a comprobar es su origen, como se dijo anteriormente, para poder determinar el proceso
de formación y su mayor parte de características.
En la clasificación de una roca se deben tener cuenta varios factores que tienen que ver con obtener una
muestra de la roca a estudiar, definir su orden, su tipo de textura e identificarla en el grupo a que pertenece.
De igual manera para obtener mayor información de la roca, es preciso consultar una tabla que permita ubicar
el nombre de la roca y así saber a qué clase pertenece. Para comprobar la clasificación de la roca, es necesario
investigar sobre ella.
Rocas Ígneas
Las rocas ígneas (del latín igneus− que proviene de ignis− fuego) o magmáticas constituyen la mayor parte de
la porción sólida de la Tierra, por lo menos en su zona exterior. Las rocas ígneas se forman a partir del
enfriamiento y solidificación de un fundido silicatado o magma (masa rocosa/viscosa cuyos principales
elementos son sílice y oxígeno, además de potasio, sodio, calcio, magnesio, aluminio y hierro). La
solidificación del magma y su consiguiente cristalización puede tener lugar en el interior de la corteza, tanto
en zonas profundas como superficiales, o sobre la superficie exterior de ésta.
Si la cristalización tiene lugar en una zona profunda de la corteza a las rocas así formadas se les denominan
rocas intrusivas o plutónicas (de Plutón, el dios del mundo inferior en la mitología clásica). Por el contrario,
si la solidificación magmática tiene lugar en la superficie terrestre a las rocas se las denomina rocas
extrusivas o volcánicas (de Vulcano, dios del fuego en la mitología clásica que tenia su residencia bajo el
volcán Etna). Por último, si la solidificación magmática se produce cerca de la superficie de la tierra, de una
manera relativamente rápida y el magma rellena pequeños depósitos (p.ej. diques, filones, sills, lacolitos, etc.)
a las rocas así formadas se las denomina subvolcánicas o hipoabisales. Estas rocas también reciben el nombre
de rocas filonianas, ya que habitualmente están rellenando grietas o filones.
Las rocas ígneas están constituidas principalmente por:
• Feldespatos 50%
• Cuarzo 20%
• Olivino, piroxenos y anfibol 17%
• Micas 7%
• Los demás minerales se encuentran en pequeñas proporciones.
Las rocas ígneas, pueden ser clasificadas, de acuerdo a parámetros químicos, ó mineralógicos:
De acuerdo al contenido de silicio las rocas ígneas se clasifican así:
• ácido rocas ígneas con alto contenido de silicio, mayor al 63%, de SiO2 (ejemplos riolita y dacita).
• intermedio rocas ígneas conteniendo entre 52 − 63%, de SiO2 (ejemplo andesita).
• básico rocas ígneas que tienen bajo silicio, 45 − 52%, y típicamente alto contenido de hierro
−magnesio (ejemplo basalto).
• ultrabásico rocas ígneas, con menos de 45% silicio. (ejemplos picrita y komatita).
Cristalización, minerales y elementos químicos
Las rocas ígneas están compuestas fundamentalmente por silicatos, los cuales están constituidos
mayoritariamente por silicio (Si) y oxígeno (O). Estos dos elementos, junto con el aluminio (Al), calcio (Ca),
sodio (Na), potasio (K), magnesio (Mg) y hierro (Fe), constituyen más del 98% en peso de la mayoría de los
magmas que al solidificarse forman las rocas ígneas. Además los magmas contienen pequeñas cantidades de
muchos otros elementos como azufre (S), oro (Au), plata (Ag) uranio (U), tierras raras, gases en disolución,
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etc.
La composición de una roca ígnea dependerá, por tanto, de la composición inicial del magma a partir del cual
se ha formado.
Los diferentes silicatos que constituyen las rocas ígneas cristalizan en un orden determinado, que está
condicionado por la temperatura. La serie de cristalización de Bowen (Norman L.) (1928) nos muestra el
orden de cristalización de los distintos silicatos conforme disminuye la temperatura de un magma.
En este esquema evolutivo se pueden distinguir tres grupos de minerales:
• Los ferromagnesianos denominados así por su alto contenido en hierro y magnesio (olivino,
piroxenos, anfíboles, biotita). Debido a su composición son minerales de colores más oscuros.
Forman una serie de cristalización discontinua, ya que los minerales cambian por pasos discretos, y
cristalizan en un rango de temperaturas altas.
• Las plagioclasas. Forman una serie de cristalización continua, ya que las transformaciones ocurren
progresivamente, entre la anortita y la albita. Cristalizan también en un intervalo de temperaturas altas
− medias .
• Silicatos no ferromagnesianos (cuarzo, moscovita y ortosa). Son los minerales que cristalizan a menor
temperatura. Estos minerales contienen una mayor proporción de aluminio (Al), potasio (K), calcio
(Ca) y sodio (Na), que de hierro y magnesio.
A las rocas con un alto contenido en minerales ferromagnesianos se les denomina máficas (máficos, del
latín magnesium y ferrum). Suelen tener un índice de color alto (tonalidades oscuras). Y a las rocas con alto
contenido en minerales no ferromagnesianos (cuarzo, moscovita, feldespato K, plagioclasa y feldespatoides)
se les denomina félsicas (félsico, proviniente de feldespato y sílice). Son rocas con un índice de color bajo
(tonalidades claras).
La importancia de la serie de Bowen radica en que en la clasificación de las rocas ígneas, la composición
sigue dicha serie, los grupos de rocas coinciden con los diversos pasos de la diferenciación del magma según
la serie. De ésta correlación se puede deducir que parte de la terminología que se refiere a la composición de
las rocas ígneas puede indicar su génesis.
Textura
La textura revela muchas cosas sobre la historia del enfriamiento de una roca ígnea, ésta se refiere al tamaño
de los granos de los minerales que componen la roca, éste tamaño depende de la velocidad del enfriamiento y
cristalización del magma. Así:
• Un grado de enfriamiento y cristalización lento origina granos grandes, visibles a simple vista ya que se
establecen pocos centros de cristalización.
• Un grado de enfriamiento y cristalización rápido origina granos pequeños, ya que se establecen muchos
centros de cristalización.
Las siguientes son las principales texturas de las rocas ígneas:
• Fanerítica. (Granular, del griego phaneros−visible) Es aquélla roca en la que los cristales pueden
reconocerse a simple vista. Este tipo de textura se da en rocas que han sufrido un proceso lento de
enfriamiento, es decir que han perdido calor de una forma gradual y lenta. Es típica de rocas intrusivas
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(plutónicas). Se pueden distinguir varios tamaños de grano dentro de este grupo:
• Grano muy grueso, cuando los granos tienen un tamaño mayor de 30 mm
• Grano grueso, cuando los granos tienen tamaños entre 30 y 5 mm
• Grano medio, cuando los granos tienen tamaños entre 5 y 2 mm
• Grano fino, cuando los granos tienen un tamaño menor de 2mm, pero son visibles
Es denominada también holocristalina ya que está compuesta por más de 90% en volumen de vidrio.
• Afanítica. (Microgranular, a−phaneros−no visible) Es aquélla roca en la que los cristales no pueden
reconocerse a simple vista y es necesario una lupa o un microscopio. Una textura afanítica siempre indica
que el proceso de enfriamiento se produjo de forma más o menos rápida. Esta textura es típica de rocas
volcánicas y subvolcánicas.Se pueden distinguir dos clases dentro de este grupo:
• Microcristalinas, cuando los cristales son reconocibles con el microscopio
• Criptocristalinas, cuando los cristales no son reconocibles con el microscopio
• Vítrea. Es una textura propia de rocas extrusivas que han tenido un enfriamiento muy rápido en la
superficie, lo cual determina que se formen vidrios y no cristales.
• Porfirítica. Es una textura compuesta por dos tamaños de grano diferentes, lo que refleja un cambio brusco
en la velocidad de enfriamiento en el momento en que se estaba cristalizando el magma.
• Pegmatítica. Es una textura constituida por cristales de tamaños mayores a 3cm. En este grupo puede
presentarse también una textura vesicular de cavidades formadas por gases que salen de la roca en el
proceso de enfriamiento.
También se puede clasificar a las texturas, según el tamaño de los granos o gradación, de la siguiente manera:
• Muy gruesa. (3cm aprox.)
• Gruesa. (1cm a 3cm aprox.)
• Media. (1mm a 10mm aprox.)
• Fina. (<1mm aprox.)
• Densa. (Minerales muy pequeños)
Igualmente las rocas ígneas se distribuyen de acuerdo al tamaño de sus cristales, así:
• Equigranular. El tamaño de todos los cristales es parecido.
• Inequigranular. En la roca existe una distribución de tamaños de grano muy amplia. Si se representa el
tamaño de los cristales frente a su frecuencia se pueden distinguir varios tipos de distribuciones. Unimodal,
cuando la distribución es una campana de Gauss; bimodal, cuando se pueden distinguir dos máximos dentro
de la distribución y seriada.
• Porfídica. Cuando se observa una serie de cristales de gran tamaño englobados en una matriz compuesta
por granos de un tamaño sensiblemente menor, es decir, existen dos poblaciones distintas de cristales.
Clasificación de las rocas ígneas
La clasificación de las rocas ígneas se realiza en función de la textura y de la composición química que
presentan:
• Método de reconocimiento DE VISU de rocas ígneas
Para poder reconocer de visu y clasificar una roca ígnea deberemos basarnos fundamentalmente en las
siguientes características:
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• Textura (grado de cristalinidad y tamaño de los cristales) para establecer si es una roca intrusiva o
extrusiva.
• Composición minerálógica (índice de color y reconocimiento de minerales).
Estableciendo estos parámetros en una roca ígnea podemos clasificarla en los principales grupos de rocas
ígneas que podemos establecer: Félsicas (graníticas), Intermedias (andesíticas), Máficas (basálticas) y
Ultramáficas (peroditíticas).
Principales Rocas Ígneas
Rocas Intrusivas
• Granito:
Es una roca ígnea de origen intrusivo, con formación y estructura cristalina visible, esta roca esta compuesta
asi:
−Minerales esenciales:
Cuarzo: 25% − 40%
Feldespatos: mayor al 50 % (ortosa, plagioclasa)
Otro mineral esencial es la moscovita.
−Minerales accesorios:
Hornblenda, biotita, pirita, apatito, entre otros.
Es una roca ácida por su alto contenido en silicio (60−80%) y la más abundante de la corteza terrestre. El
granito suele ser blanquecino o gris y con motas debidas a cristales más oscuros. El feldespato puede dar a la
roca un tono rojo o de color carne.
Son rocas de baja absorción y porosidad, y una alta resistencia a la compresión, se usa en la base y la
sub−base en la construcción de carreteras, no es muy favorable su uso en concretos por la presencia de pirita.
La excavación de estas rocas debe hacerse mediante explosivos y su resistencia a la compresión hace que las
estructuras construidas sobre granito se comporten de forma estable.
• Granodiorita:
Al igual que el granito es una roca intrusiva de textura granular, Compuesta por un alto porcentaje de biotita y
menor contenido en, feldespatos (con predominio de las plagioclasas) y cuarzo que el granito. El porcentaje de
feldespatos es mayor que el porcentaje de cuarzo. Esta roca se considera como una transición entre granito y
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diorita. En cuanto a la ingeniería a la granodiorita se le considera como un granito.
• Diorita:
Roca intrusiva, de color intermedio y estructura parecida al granito, del que se diferencia por la poca cantidad
de cuarzo que contiene, su textura es fanerítica y esta constituida por hornblenda, oligoclasa o andesina, la
augita y el cuarzo aparecen como mineral accesorio. La ingenieria le considera como semejante al granito
pero los triturados de diorita pueden tener buena adherencia con el asfalto.
• Sienita:
Roca ígnea intrusiva, con textura similar a la del granito, esta constituida de anfiboles, albita, se puede
encontrar también piroxenos y olivino, se comporta de manera semejante a la diorita y es de color gris con
puntos negros o verdes.
• Gabro:
Roca intrusiva de color oscuro, de grano muy grueso desprovista de cuarzo. Es el equivalente intrusivo del
basalto, se constituye principalmente de olivino, augita, anortita, bitownita, labradorita, los minerales
accesorios que se pueden encontrar en esta roca son hornblenda y apatito.
• Peridotito:
Roca intrusiva que esta conformada casi solo por olivino y que es muy oscura, puede presentar feldespatos y
hornblenda.
Rocas extrusivas
Estas rocas se forman cuando el magma fluye hacia la superficie de la tierra y hace erupción o fluye en forma
de lava, luego al enfriarse da lugar a las rocas. Hay dos tipos de erupciones volcánicas: las calmadas y las
explosivas y la lava puede ser ácidas o básicas según el contenido de sílice.
• Riolita
Esta roca extrusiva se origina a partir del magma de la misma estructura química que el granito cuando este
llega a la superficie terrestre. Este magma es rico en sílice, lo que le hace viscoso.
Podemos encontrar la denominada riolita a rayas compuesta de remolinos de cristal y sustancias vítreas. Los
cristales son de grano fino y contienen cuarzo, feldespato y mica.
Los minerales presentes son cuarzo, biotita y ortosa. Generalmente presenta color gris o rojo.
La mayor abundancia de esta roca la podemos ubicar en Nueva Zelanda
• Dacita
Esta es una roca con un alto contenido de sílice y hierro, superior al 63 %, por lo que se considera como un
ácido según clasificación química.
Su composición es una composición intermedia entre la de la andesita y la de la riolita constituida
principalmente por feldespato plagioclase con biotita, hornblenda, y piroxeno (augita y/o enstatita).
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La palabra dacita proviene de Dacia, una provincia del Imperio romano que se encontraba entre el río Danubio
y los montes Cárpatos (actualmente Rumania), que es donde primero se describió la roca.
• Andesita
Presenta una composición intermedia, textura microlítica. Generalmente encontramos presentes minerales
como plagioclasa, piroxeno y/u hornblenda. Frecuentemente están asociados biotita, cuarzo, magnetita y
esfena.
Su nombre deriva de los Andes, cordillera montañosa que corre paralela a las costas desde Venezuela hasta
Patagonia. Por tal razón es una de las rocas de mayor presencia en nuestro país.
• Basalto
Presenta un alto contenido de hierro. Se compone mayormente de piroxeno y olivino, aunque en menores
cantidades se encuantra feldespato y cuarzo.
Su estructura es afanítica, microlítica o vesicular. Es la roca extrusiva más abundante en la corteza terrestre,
formada por enfriamiento rápido del magma expulsado del manto por los volcanes.
Cuando no presenta meteorización, es decir procedente de bancos sanos esta roca constituye un muy buen
material de sustentación.
Rocas Extrusivas Piroclásticas
Nombre que reciben los fragmentos sólidos de material volcánico arrojado al aire durante una erupción.
Petrológicamente los piroclastos son fragmentos de roca ígnea volcánica, solidificados en algún momento de
la erupción, lo más a menudo durante su recorrido aéreo.
Dichos materiales pueden ser transportados por agua y paulatinamente adquirir las características de una roca
sedimentaria.
En el sentido amplio del término, los piroclastos pueden tener tamaños muy variados, desde metros a µm
(micrómetros, millonésimas de metro).
Por su diámetro se distinguen clásicamente tres categorías:
* Cenizas. Partículas de menos de 2 mm
* Lapilli. 4 y 32 mm
* Bombas volcánicas. Fragmentos de más de 64 mm.
Referencias
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<http://www.practiciencia.com.ar/ctierrayesp/tierra/estructura/rocasymin/minerales/clasifica/index.html>,
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• Wikimedia Foundation, Inc. Wikipedia − Igneous Rock.
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GEOLOGÍA 2008
Rocas Ígneas
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