Magmas y Rocas Plutónicas para GL31A Diego Gaytán B Rocas Ígneas 1 Magmas y Rocas Plutónicas para GL31A Diego Gaytán B

Magmas MAGMA: MATERIAL SILICATADO FUNDIDO (líquido + gases + cristales) ELEMENTOS CONSTITUYENTES PRINCIPALES: Si, O, Al, Ca, Fe, Mg, Na, K LOS CONSTITUYENTES SIO2 y H2O CONTROLAN AMPLIAMENTE LAS PROPIEDADES FÍSICAS DEL MAGMA (densidad, viscosidad, manera de extruir)

LOS GASES DISUELTOS (CO2 y H2O; SO3, HCl LOS GASES DISUELTOS (CO2 y H2O; SO3, HCl....), QUE PUEDEN LLEGAR HASTA 14 % EN VOLUMEN, CONTROLAN LA EXPLOSIVIDAD EL SiO2 VARÍA ENTRE EL 33 Y 75 % EN EL MAGMA EL MAGMA ES UN PRODUCTO DE LA DINÁMICA DE LOS MÁRGENES DE PLACAS, ORIGINADO POR FUSIÓN PARCIAL DE LA CORTEZA INFERIOR y/o MANTO SUPERIOR, USUALMENTE A PROFUNDIDADES QUE VARÍAN ENTRE 50 a 200 km

Generación de Magmas Para generar un magma, se debe calentar lo suficiente un sector de la tierra para que el material presente se funda. El gradiente geotermal por si sólo no es suficiente para esto, si asi fuera, bajo una cierta profundidad toda la tierra sería un fundido. La presión también controla el punto de fusión. Se debe analizar como se funden rocas y minerales

Minerales secos (sin H2O ni CO2) puros

Minerales con H2O y/o CO2

Rocas “Secas”

Rocas “con H2O o CO2”

Tipos de Magmas Los magmas, en cuanto a su genesis primaria, pueden dividirse en 3 grandes grupos. Magmas Basálticos (Máficos, Básicos): 45-55% SiO2 T:1000-1200 C Magmas Graníticos (Félsicos, Ácidos): 65-75% SiO2 T: 650- 800 C Magmas Intermedios (Andesíticos): 55-65% SiO2 T: 800- 1000 C

Magmas Basálticos Resultan de la fusión parcial del manto, evidencias de esto son: -Los basaltos componen la mayoría de la corteza oceánica -Los basaltos contienen minerales como Ol, Px, y Pg, todos anhidros. -Los basaltos eruptan no explosivamente, Indicando bajo contenido . de volátiles. El manto se puede entender (simplificádamente) como una peridotita de granate, un tipo de roca que contiene Ol, Px y Gt. Mediante convección en el manto, se puede traer el calor necesario para la fusión.

Generación de Magmas Basálticos

Magmas Graníticos La mayoría de estos magmas provienen de fusión de corteza continental. Evidencias de esto son: Los Granitos y Riolitas se encuentran en la corteza continental Las erupciones de magma granítico son explosivas, indicando alto contenido de volátiles. Los Granitos y Riolitas contienen Qz, Fd, Hb, Bt y Ms, estos últimos son minerales hidratados. La fuente de calor más común es un magma basáltico.

Generación de Magmas Graníticos

Generación de magmas Intermedios (Andesíticos) La composición promedio de la corteza continental es andesítica, pero para generar estos magmas a partir de la corteza debiera ocurrir fusión total. Los magmas andesíticos eruptan sobre zonas de subducción, lo que evidencia una relación entre estos procesos. Las teorías actuales sugieren fusión “húmeda” parcial del manto. La adición de pequeñas cantidades de H2O puede reducir significativamente las temperaturas de fusión.

Generación de magmas Intermedios (Andesíticos)

Ascenso y emplazamiento de Magmas El Magma generado tiene menor densidad que la roca que lo rodea, por lo que tenderá a “flotar” hacia la superficie como una gran burbuja. Estas se conocen como Diapiros. El mecanismo de ascenso por diapiros es compatible con el material dúctil del manto y corteza inferior. Al alcanzar un nivel de igual “flotabilidad” o encontrar roca no dúctil, el magma debiera detenerse.

Las últimas teorías sugieren que el ascenso puede continuar por medio de fallas y diques alimentadores, formando así cámaras magmáticas menos profundas. La fuerza interna de flotación de un magma por si sola (4-6 Mpa/km) no puede generar el fracturamiento necesario en el límite fragil-ductil de la corteza (200-600 Mpa) para esto, por lo que se requieren fuerzas externas. En este límite se han observado, mediante inversión de datos gravimétricos, el cambio a alimentadores verticales.

Cristalización En un magma que disminuye lentamente su Temperatura, comienzan procesos de nucleación y crecimiento de cristales. La difusión de los componentes necesarios juega un rol fundamental en estos procesos. A mayor temperatura y menor viscosidad, mejor será la difusión. El orden de cristalización para los principales minerales fue estudiado por Norman L. Bowen.

Serie de Bowen

Consideraciones sobre la serie de Bowen Un Magma no “recorre” la serie completa, su recorrido depende de la composición inicial del magma y de que el enfriamiento lento no sea interrumpido. No explica procesos muy comunes, como los reemplazos o reabsorciones de minerales que entran en desequilibrio termodinámico con el magma restante.

Diferenciación Magmática

Procesos de diferenciación magmática Cristalización fraccionada Contaminación y asimilación Mezcla de magmas Etc

Cristalización Fraccionada Es el proceso más importante de diferenciación magmática. Los minerales de cristalización temprana tenderán a ser más ricos, principalmente, en Ca, Mg y Fe. Esto ocasionará en el magma restante un empobrecimiento en estos elementos y por lo tanto un enriquecimiento en K, Na, Si, entre otros.

Si durante el enfriamiento se remueven los minerales cristalizados, el magma continuará su cristalización sin los elementos removidos, por lo que puede generar mineralogías diferentes. Algunos minerales pueden hundirse en la cámara magmática debido a su mayor densidad, acumulándose en el fondo, o adherirse a las paredes. Mucho menos común, pero posible, es el flotamiento de otros. Además las variaciones de densidad del magma restante generarán zonaciones composicionales.

Textura y clasificación La textura depende de las condiciones físicas del magma al momento de enfriarse, y de la o las tasas de enfriamiento que experimenta. El contenido mineral depende del origen y evolución química del magma.

Textura: Tamaño, forma y arreglo de minerales Grado de cristalinidad: Proporción de cristales y vidrio en la roca. Holocristalina: compuesta totalmente por cristales (>90% en vol. de cristales) Hipocristalina: compuesta por vidrio y cristales Holohialina: compuesta totalmente por vidrio (>90% en vol. de vidrio)