MAGMATISMO Y ROCAS ÍGNEAS

ROCAS: agregados naturales de uno o más minerales. EXÓGENAS ENDÓGENAS SEDIMENTARIAS ÍGNEAS METAMÓRFICAS

Las rocas ígneas o magmáticas proceden del enfriamiento y solidificación del magma.

EL MAGMA El magma es roca fundida. Se compone de tres fases: Líquida: la mayoritaria. Sólida: cristales en suspensión y fragmentos de roca. Gaseosa: compuestos volátiles disueltos cuando la presión es alta. El componente principal del magma es la sílice (SiO2). También contiene aluminio, potasio, calcio, sodio, hierro o magnesio. Los gases más abundantes son el vapor de agua, el CO2 y el SO2. La cantidad de sílice de un magma condiciona sus propiedades físicas, como la viscosidad o la densidad.

TIPOS DE MAGMA Existen distintos tipos de magmas según su contenido en sílice: Magma ácido o félsico: más del 65% Magma básico o máfico: entre 45 y 53% Magma intermedio: entre 53 y 65% Magma ultrabásico o ultramáfico: menos del 45% Hay una relación inversa entre el porcentaje de sílice y el de hierro y magnesio. Cuanto mayor es el porcentaje de sílice de un magma mayor es su viscosidad, menor la temperatura de solidificación y menor la densidad de las rocas resultantes.

Los magmas félsicos son muy ricos en sílice. Su consolidación origina granito (plutónica) o riolita (volcánica). Los magmas máficos son pobres en sílice. Su consolidación origina gabro (plutónica) o basalto (volcánica).

La Tierra es sólida (salvo el núcleo interno). EL ORIGEN DEL MAGMA La Tierra es sólida (salvo el núcleo interno). La fusión de rocas para originar magma es un hecho poco común ya que cuanto mayor es la presión (profundidad) mayor temperatura se precisa para fundir los minerales. Curva de la temperatura Curvas de solidus y liquidus La temperatura está por debajo de las condiciones de fusión.

En contra de lo que se esperaría, los magmas no se originan por aumento de la temperatura. Los mecanismos principales por los que funden las rocas son: - por descompresión (a) - por adición de agua (b) Intervalo de fusión sin agua Intervalo de fusión con agua

DÓNDE SE ORIGINAN LOS MAGMAS Consecuencia de todo lo anterior es que los magmas sólo se originan en ciertas zonas entre 30 y 200 kilómetros de profundidad. La mayor parte de los magmas se forman por fusión de la peridotita del manto.

CÓMO SE ORIGINAN LOS MAGMAS La mayor parte de los magmas se forman por fusión parcial de la peridotita del manto. El magma que se origina se llama magma primario y es un magma basáltico (máfico). El magma es menos denso que la roca circundante y asciende acumulándose en un lugar llamado cámara magmática.

LA DIFERENCIACIÓN MAGMÁTICA Una vez formado el magma, su composición química suele variar mediante distintos mecanismos: - cristalización fraccionada - asimilación de rocas - mezcla de magmas

LA CRISTALIZACIÓN FRACCIONADA El primer mineral en cristalizar en el seno del magma es el de mayor temperatura de fusión (olivino). Le siguen otros minerales (silicatos) por orden de temperatura de fusión decreciente. La secuencia de cristalización viene expresada por la serie de Bowen. La cristalización fraccionada conduce a la formación de magmas secundarios que son cada vez más félsicos.

LA SERIE DE BOWEN

MAGMATISMO Y TECTÓNICA DE PLACAS La mayor parte de los magmas se originan en los límites de las placas litosféricas. Sólo un 18 % se origina fuera de ellos (puntos calientes). En las zonas de subducción, los magmas primarios formados por la fusión parcial de la peridotita del manto se diferencian formando magmas secundarios félsicos.

Dorsales (67 %): magma máfico. Punto caliente oceánico (16 %): magma máfico. Zonas de subducción (15 %): - Convergencia litosfera oceánica-litosfera oceánica: magma intermedio. - Convergencia litosfera oceánica- litosfera continental: magma félsico.

FORMAS DE EMPLAZAMIENTO DE LAS ROCAS ÍGNEAS La mayor parte de las rocas ígneas se encuentran bajo la superficie terrestre. Cualquier masa grande de roca plutónica o intrusiva se llama plutón. Hay distintos tipos de plutones. Lacolito expuesto a la erosión Colada de lava Colada de lava Sill Dique Dique Lacolito Batolito

ACTIVIDAD ÍGNEA VOLCÁNICA O EXTRUSIVA El magma puede llegar a la superficie por aberturas. Al perder presión se desgasifica parcialmente transformándose en lava. En las sucesivas erupciones se construye el cono volcánico a partir de los materiales expulsados. Los volcanes expulsan gases, lava y piroclastos.

Gases: Vapor de agua CO2 SO2 H2S

Lava pahoehoe Lava AA

La disyunción columnar del basalto se forma al enfriarse una colada de lava basáltica. La contracción debida al enfriamiento puede dar lugar a un patrón regular de diaclasas que delimita prismas de sección pentagonal o hexagonal.

Lava almohadillada o pillow lava

CLASIFICACIÓN DE LOS VOLCANES SEGÚN EL TIPO DE ERUPCIÓN

Viscosidad creciente de la lava, explosividad creciente

Índice de explosividad volcánica (logarítmico) Index Description Plume Height Volume of Ejecta Classification Example non-explosive < 100 m 1000's m3 Icelandic, Hawaiian Kilauea 1 gentle 100-1000 m 10,000's m3 Hawaiian, Strombolian Stromboli 2 explosive 1-5 km 1,000,000's m3 Strombolian, Vulcanian Galeras, 1992 3 severe 3-15 km 10,000,000's m3 Vulcanian Nevado Ruiz, 1985 4 cataclysmic 10-25 km 100,000,000's m3 Vulcanian, Plinian Galunggung, 1982 5 paroxysmal >25 km 1 km3 Plinian St. Helens, 1980 6 colossal 10's km3 Plinian, Ultra-Plinian Krakatau, 1883 7 super-colossal 100's km3 Ultra-Plinian Tambora, 1815 8 mega-colossal 1,000's km3 Yellowstone, 2 Ma Índice de explosividad volcánica (logarítmico)

Principales erupciones volcánicas del Holoceno Year Volcano Location Ejecta km3 Remarks 4650 B.C. Mount Mazama Oregon 100+ Formed Crater Lake 4300 B.C. Kikai Ryukyu Islands, Japan Pyroclastic flows traveled 100 km, reached southern Japan. Southern Kyushu devastated. 1470 B.C. Santorini    Greece 10+ Destroyed Minoan civilization 186 A. D. Taupo   New Zealand  80+ Pyroclastic flows travelled 100 km 260 Ilopango   El Salvador   536 Rabaul    New Guinea Global climatic effects 850 Hekla   Iceland 1010 Baitoushan China-Korea 150 1783 Laki    1 Largest historic fissure flow 1815 Tambora  Indonesia   1883 Krakatau   Indonesia  20+ Blast heard 5,000 km away 1912 Katmai   Alaska 1991 Pinatubo Philippines 10 Principales erupciones volcánicas del Holoceno Ejecta refers to cubic kilometers of ash erupted. All figures are estimates. Since 10,000 B.C., over 50 eruptions are known to have vented more than 10 cubic km of ash (2006 data from the Smithsonian Global Volcanism Program). Laki, 1783 is also included as the largest historic lava flow. Dates of first six events are from radiocarbon dates and are approximate.

Erupciones volcánicas con más víctimas mortales Date Volcano Location Deaths Remarks April 10-12, 1815 Tambora,  Indonesia 92000 Ash falls, Tsunami, Disease, Starvation Aug. 26-28, 1883 Krakatoa 36000 Ash falls, Tsunami May 8, 1902 Mount Pelee Martinique 28000 Pyroclastic Flow Nov. 13, 1985 Nevado Ruiz Colombia 23000 Mudflow Aug. 24, 79 A.D. Vesuvius Italy 16000 Ash falls and Pyroclastic Flows. The famous Pompeii eruption. May 21, 1792 Unzen Japan 14500 1586 Kelut Java 10000 June 8, 1783 Laki Iceland 9350 Fissure Flow, Disease, Starvation May 19, 1919 5000 Dec. 15, 1631 4000 April 24, 1902 Santa Maria Guatemala Ash falls, Disease, Starvation Aug. 12, 1772 Papandayan 3000 Jan. 27, 1951 Lamington New Guinea Pyroclastic Flow. Volcano was not known to be active before the eruption. Mar. 28, 1982 El Chichon Mexico 1880 Ash falls Aug. 21, 1986 Lake Nyos Cameroon 1700 Carbon dioxide emission from volcanic lake Jan. 10, 1977 Nyiragongo Congo 70 - 100's? Lava flow from sudden drainage of lava lake. Erupciones volcánicas con más víctimas mortales

LAS ROCAS ÍGNEAS Y SU CLASIFICACIÓN. Se pueden clasificar según distintos criterios: Lugar de consolidación. Textura. Composición química. Composición mineralógica. Intrusivas: Plutónicas Filonianas Extrusivas o volcánicas

Actividad: relacionar las texturas con el lugar de consolidación. La textura es el tamaño, la forma y la distribución de los minerales que componen una roca. 1. Está compuesta por cristales (90%<) ………………….. 2 1. Está compuesta por vidrio (90%<) ………………………. textura vítrea 2. Todos los cristales se aprecian a simple vista o con lupa de mano: textura fanerítica …… 3 2. No se aprecian cristales a simple vista o con lupa de mano …………………. textura afanítica 2. Hay cristales que se aprecian a simple vista (fenocristales) rodeados por una masa en la que no se aprecian cristales …………………………………………. textura porfídica 3. Cristales centi- o decimétricos………………………………………………………….. Textura pegmatítica 3. Cristales milimétricos …………………………………………………………………….... Textura granuda 3. Cristales submilimétricos …………………………………………………………………. Textura aplítica Actividad: relacionar las texturas con el lugar de consolidación.

Composición química. Este criterio tiene en cuenta el porcentaje de sílice (SiO2) de las rocas. En función de él las rocas pueden ser de menor a mayor porcentaje de sílice: Ultrabásicas o ultramáficas. Básicas o máficas. Intermedias. Ácidas o félsicas. Composición mineralógica. Se basa en el porcentaje en volumen de los distintos minerales que contiene la roca. Se utilizan sobre todo en rocas de textura fanerítica ya que los cristales se aprecian a simple vista. Los criterios de composición química y composición mineralógica están relacionados. Así, por ejemplo, las rocas básicas y ultrabásicas no contienen nunca cuarzo y las rocas ácidas e intermedias no contienen nunca olivino.