GEOL 3025: Cap. 4 Prof. Lizzette Rodríguez

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1 GEOL 3025: Cap. 4 Prof. Lizzette Rodríguez
Rocas Igneas GEOL 3025: Cap. 4 Prof. Lizzette Rodríguez

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3 Caracteristicas generales del magma
Rocas igneas se forman a medida que la roca derretida se enfria y solidifica Caracteristicas generales del magma Material parental de rocas igneas Se forma de la fusion parcial de rocas, en el interior de la Tierra Magma en la superficie se llama lava Rocas formadas del magma en la superficie se clasifican extrusivas o rocas volcanicas Rocas formadas del magma que se cristaliza a profundidad se llaman intrusivas o plutonicas

4 Cont. Caracteristicas del magma
Naturaleza del magma Consiste de 3 componentes: Porcion liquida = fundido (“melt”), compuesto de iones moviles que se encuentran en la corteza Solidos = minerales silicatos que ya se han cristalizado del fundido Volatiles = gases disueltos en el fundido, (vapor de H2O, CO2 y SO2)

5 Cont. Caracteristicas del magma
Cristalizacion del magma Genera granos minerales silicatos, que estan dentro del fundido remanente Enfriamiento del magma resulta en el arreglo sistematico de iones en patrones ordenados Minerales silicatos que resultan de cristalizacion se forman en un orden que se puede predecir

6 Texturas igneas Apariencia de una roca - basandose en tamano, forma y ordenamiento de sus cristales Factores que afectan el tamano de los cristales Velocidad a la que se enfria el magma Enfriamiento lento = menos cristales, mayor tamano Enfriamiento rapido = muchos cristales pequenos Enfriamiento muy rapido = se forma vidrio Cantidad de silice presente (%SiO2) Cantidad de gases disueltos en el magma

7 Cont. Texturas igneas Tipos de texturas igneas
Afanitica (de grano fino) Enfriamiento rapido Cristales microscopicos Puede contener vesiculas (huecos de burbujas de gas) Faneritica (de grano grueso) Enfriamiento lento Cristales grandes y visibles (se pueden identificar sin microscopio)

8 Textura afanitica

9 Vesiculas en roca afanitica

10 Textura faneritica

11 Cont. Texturas igneas Porfidica (“porphyritic”) Vitrea
Minerales se forman a diferentes T y velocidades Cristales grandes (fenocristales) estan incrustados en una matriz de cristales mas pequenos (pasta – “groundmass”) Vitrea Enfriamiento muy rapido Roca resultante: obsidiana Mayormente de magma viscosa (granitica)

12 Textura porfidica

13 Textura vitrea

14 Colada de obsidiana

15 Cont. Texturas igneas Piroclastica Pegmatitica
Apariencia fragmental producida por erupciones volcanicas violentas Textura mas parecida a roca sediment que ignea Pegmatitica Grano especialmente grueso Se forma en etapas tardias de cristalizacion Mayoria tiene composiciones similares a granito

16 Textura piroclastica

17 Composiciones igneas Compuestas fundamentalmente por silicatos
Oscuros (o ferromagnesianos) Oliv, pirox, anfib y biot Claros (o no-ferromagnesianos) Cuarzo, mosc y feld

18 Composiciones graniticas vs. basalticas
Composicion granitica Compuesta de silicatos claros Llamados felsicos (feldespato y silice) en composicion Grandes cantidades de SiO2 Constituyente principal de corteza cont

19 Cont. Composiciones graniticas vs. basalticas
Composicion basaltica Compuestas de silicatos oscuros y feld ricos en Ca Llamados maficos (magnesio y ferrum-por Fe) en composicion Mas densos que las rocas graniticas Constituyen el suelo oceanico y muchas islas volcanicas

20 Cont. Composiciones igneas
Otros grupos composicionales: Composicion intermedia o andesitica Contiene 25% o mas de silicatos oscuros (principalmente anfib, pirox y biot) Asociados con actividad volcanica explosiva

21 Cont. Otros grupos composicionales
Composicion ultramafica Composicion infrecuente en la superficie de la Tierra, pero componente principal del manto superior Compuestas completamente de silicatos ferromagnesianos Peridotita – oliv + pirox

22 Cont. Composiciones igneas
Contenido de SiO2 como indicador de la composicion Entre <45%, en rocas ultramaficas, y >70%, en las rocas felsicas Contenido de SiO2 influencia comportamiento del magma Magma granitico: contenido alto de SiO2, bastante viscoso (pegajoso) Magma basaltico: bajo contenido de SiO2, generalmente mas fluidos, cristalizan a T superiores que el magma granitico

23 Mineralogia de rocas igneas comunes y magmas a partir de los que lo forman

24 Denominacion de rocas igneas
Rocas felsicas o graniticas Granito Faneritica >25% cuarzo, ~65% feld, constituyentes menores (<10%): mosc + silicatos oscuros (anfib, biot) Pueden tener textura porfidica Muy abundante y suelen ser productos secundarios de la formacion de montanas Termino granito abarca rocas que tienen un espectro de composiciones amplio

25 Granito

26 Cont. Rocas felsicas o graniticas
Riolita Equivalente extrusivo del granito Compuesta por silicatos claros Puede contener fragmentos de vidrio y vesiculas – indican un rapido enfriamiento Textura afanitica Menos comun y voluminoso que el granito

27 Riolita

28 Cont. Rocas felsicas o graniticas
Obsidiana Color oscuro (negro o marron) Textura vitrea y fractura concoidal Formada cuando lava rica en SiO2 se enfria rapidamente Pumita Volcanica Textura vitrea Masa gris y porosa (por el escape de gases) Puede flotar en agua

29 Colada de obsidiana

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31 Pumita

32 Cont. Denominacion de rocas igneas
Rocas intermedias o andesiticas Andesita Color gris medio, grano fino y origen volcanico Textura afanitica y frecuentemente textura porfidica A menudo parece riolita, pero la riolita tiene ~25% cuarzo

33 Andesita

34 Cont. Rocas intermedias
Diorita Equivalente plutonico de la andesita Grano grueso Compuesta fundamentalmente de plag ricas en Na y anfib – sal y pimienta

35 Diorita

36 Cont. Denominacion de rocas igneas
Rocas maficas o basalticas Basalto Origen volcanico Textura afanitica – color verde oscuro a negro Compuesta fundamentalmente de pirox y plag ricas en Ca Puede tener textura porfidica Roca ignea extrusiva mas comun

37 Basalto

38 Cont. Rocas maficas o basalticas
Gabro Equivalente intrusivo del basalto Textura faneritica que consite de pirox y plag ricas en Ca Forman un % significativo de la corteza oceanica

39 Gabro

40 Cont. Denominacion de rocas igneas
Rocas piroclasticas Compuestas de fragmentos expulsados durante una erupcion volcanica Variedades (nombres no indican composicion): Toba = fragmentos de tamano de cenizas, se denomina toba soldada cuando las cenizas permanecieron lo suficientemente calientes como para fundirse Brecha volcanica = particulas mas grandes que la ceniza

41 Clasificacion de principales grupos

42 Origen del magma Tema controversial
Generacion de magma a partir de roca solida Magma se origina cuando se funden rocas esencialmente solidas, localizadas en la corteza y el manto superior

43 Cont. Origen del magma Papel del calor
T aumenta en la corteza superior en promedio entre 20oC a 30oC por km Gradiente geotermico – cambio de la T con la profundidad Rocas en la corteza inferior y el manto superior estan cerca de sus puntos de fusion Calor adicional induce fusion, y viene de: Friccion en zonas de subduccion Calentamiento a medida que las rocas descienden al manto Calor de rocas del manto que ascienden a la corteza

44 Distribucion de T calculadas para manto y corteza

45 Cont. Origen del magma Papel de la presion
Aumentos de P de confinamiento causan aumentos de T de fusion de las rocas; o sea que reducir la P de confinamiento reduce la T de fusion de una roca Cuando las P de confinamiento disminuyen, ocurre fusion de descompresion

46 Fusion por descompresion

47 Cont. Origen del magma Papel de los volatiles
Volatiles (principalmente H2O) hacen que la roca se funda a T inferiores. Efecto de los volatiles incrementa con aumento en P. Factor importante cuando la litosfera oceanica desciende en el manto

48 Curvas de T de fusion

49 Papel de los volatiles

50 Evolucion de los magmas
Volcan puede producir lavas con distintas composiciones Series de Reaccion de Bowen N.L. Bowen demostro que a medida que un magma basaltico se enfria, los minerales tienden a cristalizar de forma sistematica en funcion de sus puntos de fusion Durante cristalizacion, composicion del fundido cambia Remocion de elementos por minerales que se forman primero (ej. magma carecera de Fe, Mg, Ca) SiO2 en el fundido se enriquece a medida que magma evoluciona Minerales que permanecen en el fundido pueden reaccionar quimicamente y cambiar

51 Cenizas y pumitas (Crater Lake)

52 Serie de Reaccion de Bowen

53 Cont. Evolucion de los magmas
Procesos responsables de cambiar la composicion del magma: Diferenciacion magmatica Minerales se cristalizan del magma de forma sistematica Sedimentacion cristalina produce una separacion de los componentes solidos y liquidos Fundido restante formara una roca con composicion quimica diferente Diferenciacion magmatica - formacion de un magma secundario a partir del magma inicial

54 Evolucion del magma

55 Cont. Evolucion de los magmas
Cont. Procesos responsables de cambiar la composicion del magma: Asimilacion de roca huesped Cambiar la composicion del magma por la incorporacion de roca de sus alrededores Puede ocurrir en un ambiente proximo a la superficie donde las rocas son fragiles (“brittle”) Ambientes mas profundos: magma puede estar suficientemente caliente como para fundir y asimilar algunas de las rocas calientes de su alrededor, que esten cerca de sus T de fusion

56 Cont. Evolucion de los magmas
Cont. Procesos responsables de cambiar la composicion del magma: Mezcla de magmas Un cuerpo magmatico es intruido por otro 2 magmas quimicamente distintos pueden producir una composicion bastante diferente de sus magmas iniciales

57 Mezcla magmatica, asimilacion de la roca huesped y sedimentacion cristalina

58 Fusion parcial y formacion de los magmas
Fusion parcial – fusion incompleta de rocas Formacion de magmas basalticos La mayoria se originan de fusion parcial de la roca ultramafica peridotita en el manto Magmas basalticos se forman en: Dorsales oceanicas por reduccion de P de conf (fu desc) Zonas de subduccion A medida que el magma basaltico migra hacia arriba la P de conf disminuye y reduce T de fusion Grandes flujos de magma basaltico son comunes en la superficie terrestre

59 Cont. Fusion parcial/formacion de magmas
Formacion de magmas andesiticos Producidos por interaccion de magmas basalticos (derivados del manto) y rocas mas ricas en SiO2 en la corteza Pueden tambien evolucionar de un magma basaltico por diferenciacion magmatica

60 Cont. Fusion parcial/formacion de magmas
Formacion de magmas graniticos Mayormente son producto final de la cristalizacion del magma andesitico, o se forman de fusion parcial de rocas continentales ricas en SiO2 Alto contenido en SiO2 y mas viscosos -- tienden a perder su movilidad antes de alcanzar la superficie Tienden a producir grandes estructuras plutonicas Forman erupciones explosivas cuando logran alcanzar la superficie

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