ROCAS CONJUNTO O AGREGADO DE MINERALES ASOCIADOS QUIMICAMENTE TIPOS DE ROCAS: • ROCAS ÍGNEAS • ROCAS SEDIMENTARIAS • ROCAS METAMÓRFICAS

Ciclo rocas

ROCAS ÍGNEAS SON AQUELLAS ROCAS QUE SE ORIGINAN A PARTIR DE LA SOLIDIFICACIÓN DE UN MAGMA. EL MAGMA ES UN material rocoso fundido (líquido + gases + cristales) QUE SE FORMA Y PERMANECE BAJO LA SUPERFICIE DE LA TIERRA. PUEDE SOLIDIFICAR BAJO LA SUPERFICIE O EXTRUIR COMO LIQUIDO AL EXTERIOR (lava).

LOS CONSTITUYENTES SI O2 y H2O CONTROLAN AMPLIAMENTE LAS PROPIEDADES FÍSICAS DEL MAGMA (densidad, viscosidad, manera de extruir) LOS GASES DISUELTOS (CO2 y H2O; SO3 , H Cl....), 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, SE ORIGINA A PROFUNDIDADES QUE VARÍAN ENTRE 50 a 200 km EL MAGMA TIENE MENOR DENSIDAD QUE EL SÓLIDO DEL CUAL SE FORMA, Y POR LA FUERZA DE FLOTABILIDAD TIENDE A MIGRAR HACIA ARRIBA A TRAVÉS DEL MANTO Y LA CORTEZA (INTRUSIÓN)

TAMAÑO RELATIVO DE LOS CRISTALES RASGOS DE LAS ROCAS HOLOCRISTALINO HOLOHIALINO HIPOCRISTALIN0 GRADO DE CRISTALINIDAD FANERITICA MICROCRISTALINA AFANITICA VITREA TAMAÑO ABSOLUTO DE LOS CRISTALES TAMAÑO RELATIVO DE LOS CRISTALES EQUIGRANULAR PORFIRICA Masa fundamental Fenocristales

SILICATOS CLASIFICACIÓN DE ROCAS ÍGNEAS Clasificación mineralógica de rocas ígneas Minerales formadores de rocas ígneas Las rocas ígneas están formadas principalmente por 7 grupos minerales: Cuarzo, Feldespatos, Feldespatoides, Olivino, Piroxenos, Anfíboles y Micas. Como accesorios principales: Magnetita, Ilmenita, Titanita, Apatito, y Circón. SILICATOS Constituyen aprox. el 92 % de la corteza (oceánica y continental)

Espesartina Mn3Al2(SiO4)3 Nesosilicatos Olivino (Mg, Fe)2SiO4 Forsterita Mg2SiO4 Fayalita Fe2SiO4 Forman serie de solución sólida completa. Presente en rocas máficas y ultramáficas. Fayalita en algunas rocas alcalinas félsicas. Oxígeno Silicio Mg, Fe, etc. Granate A3B2(SiO4)3 A: Cationes grandes divalentes (Mg, Fe2+, Mn, Ca) B: Cationes pequeños trivalentes (Al, Fe3+, Cr) Piropo en peridotitas (rocas ultramáficas); Almandino-espesartina en algunas rocas graníticas Piralspitas Piropo Mg3Al2(SiO4)3 Almandino Fe3Al2(SiO4)3 Espesartina Mn3Al2(SiO4)3 Circón ZrSiO4 Mineral accesorio común, especialmente en rocas intrusivas Titanita CaTiO(SiO4) Mineral accesorio común (también llamada esfena)

Clinopiroxenos (monoclínicos) Ortopiroxenos (ortorómbicos) Piroxenos XY(Z2O6) X: Mg2+, Fe2+, Mn2+, Li+, Ca2+, Na+ Y: Al3+, Fe3+, Ti4+, Cr3+, Mn2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+ Z: Si4+, Al3+, Fe3+ Inosilicatos Oxígeno enlazante no enlazante Piroxenos de Ca-Fe-Mg Clinopiroxenos (monoclínicos) Diopsida CaMgSi2O6 Augita (Ca,Mg,Fe,Al)2[(Si,Al)2O6] Pigeonita (Mg, Fe2+,Ca) (Mg,Fe2+) [(Si,Al)2O6] Diopsida en rocas máficas alcalinas y en rocas ultramáficas; Augita en rocas máficas alcalinas y toleíticas, en rocas ultramáficas; Pigeonita en andesitas y dacitas Ortopiroxenos (ortorómbicos) Enstatita Mg2Si2O6 Ferrosilita Fe2SiO4 En rocas ultramáficas, máficas y félsicas (variando de rico en Mg a rico en Fe)

Piroxenos de Ca y Na Augita egirínica (Ca, Na)(Mg2+, Fe2+Fe3+)2Si2O6 En rocas alcalinas (p. ej. sienita nefelínica, fonolita) Piroxenos de Na Egirina (acmita) NaFe3+Si2O6 Piroxenos de Li Espodumena LiAlSi2O6 En pegmatitas graníticas ricas en litio

Anfíboles W0-1X2Y5(Z8O22)(OH, F)2 W: Na+, K+ X: Ca2+, Na+, Mn2+, Fe2+, Mg2+, Li+, Y: Mn2+, Fe2+, Mg2+, Al3+, Fe3+, Ti4+ Z: Si4+, Al3+ Anfíboles cálcicos Hornblenda (s.s) Ca2(Mg,Fe)4Al[Si7AlO22](OH)2 Hastingsita (Na,Ca)2(Mg, Fe)4Fe3+[Si6Al2O22](OH)2 Típicos de rocas intermedias, aunque se pueden presentar en rocas ultramáficas a félsicas. Anfíboles sódicos o alcalinos Riebequita Na2Fe2+3Fe3+2[Si8O22](OH)2 Eckermanita-Arfvedsonita Na3(Mg,Fe2+)4 (Al,Fe3+)Si8O22(OH)2 Kaersutita (Na,K)Ca2(Mg,Fe2+, Fe3+,Al)4(Ti,Fe3+)[Si6Al2O22](O,OH,F)2 Riebequita en granitos, sienitas, sienitas nefelínicas y rocas volcánicas félsicas. Eckermanita-Arfvedsonita en rocas peralcalinas saturadas en sílice (lamprófidos, sienita, granito alcalino), en carbonatita, en sienita nefelínica. Kaersutita en rocas volcánicas alcalinas (traquibasaltos a riolitas alcalinas), en lamproitas.

Filosilicatos Grupo de las micas X2Y4-6(Z8O20)(OH,F)4 X: K, Na, Ca Y: Al, Fe2+, Fe3+,Mg, Li Z: Si, Al Micas alumínicas Muscovita K2Al4Si6Al2O20)(OH,F)4 En granitos peraluminosos (sola o con biotita en granitos de dos micas)   Micas ferromagnesianas Flogopita-Biotita K2(Mg,Fe2+)6-4(Fe3+,Al,Ti)0-2[Si6-5Al2-3O20](OH,F)4 Biotita en rocas intermedias a félsicas y en rocas peralcalinas Flogopita en kimberlitas y en rocas potásicas. Micas de litio Lepidolita K2(Li,Al)6-5[Si6-7Al2-1O20](OH,F)4 En pegmatitas graníticas ricas en litio

Tectosilicatos Grupo del SiO2 Feldespatos Cuarzo En rocas intrusivas graníticas Tridimita Cristobalita Feldespatos Son los constituyentes más abundantes de rocas ígneas Solución sólida entre: Anortita Ca[Al2Si2O8] Albita Na[AlSi3O8] Ortoclasa K[AlSi3O8] Ab – An: Solución sólida completa Ab – Or: Solución sólida incompleta (depende de T y P). En rocas extrusivas silícicas (riolita, traquita, andesita, dacita)

Plagioclasa Ca[Al2Si2O8] - Na[AlSi3O8] Abundante en rocas básicas a intermedias, variando en composición de rica en Anortita en rocas básicas, a rica en Albita en las más diferenciadas. Feldespato alcalino (K, Na)[AlSi3O8] Presente en rocas alcalinas y en rocas félsicas (p. ej. sienita, granito, granodiorita, y sus equivalentes volcánicos) Sanidino, Anortoclasa: En rocas volcánicas (enfriamiento rápido) Ortoclasa, Microclina: En rocas plutónicas (enfriamiento lento)

ÓXIDOS Feldespatoides Nefelina (Na,K)[AlSiO4] En rocas alcalinas intrusivas y extrusivas Kalsilita K[AlSiO4] En rocas alcalinas extrusivas ricas en potasio Leucita K[AlSi2O6] En rocas volcánicas básicas ricas en potasio Sodalita Na8[AlSiO4]6Cl2 En sienitas nefelínicas y rocas asociadas Noseana Na8[AlSiO4]6SO4 Hauynita (Na,Ca)4-8[AlSiO4]6(SO4,S)1-2 En fonolitas y rocas asociadas ÓXIDOS Grupo de las espinelas XY2O4 Espinela (s.s) MgAl 2O4 Hercinita Fe2+Al 2O4 Cromita Fe2+Cr2O4 Magnesiocromita MgCr2O4 Magnesioferrita MgFe3+2O4 Magnetita Fe2+Fe3+2O4 Ulvoespinela Fe2+2TiO4

Hematita. Fe2O3. Mineral accesorio en rocas pobres en Fe2+ (p. e ej Hematita Fe2O3 Mineral accesorio en rocas pobres en Fe2+ (p.e ej. granitos, sienitas) Ilmenita FeTiO3 Mineral accesorio común Rutilo TiO2 Mineral accesorio común, especialmente en rocas intrusivas graníticas FOSFATOS Monacita (Ce, La, Th)PO4 Mineral accesorio en rocas graníticas y en pegmatitas Apatito Ca5(PO4)3(OH,F,Cl) Mineral accesorio común presente en casi todas las rocas ígneas.

Clasificación de rocas plutónicas basada en la composición modal Se aplica a rocas de grano grueso en las que sea posible determinar la composición modal.   Procedimiento Determinar el contenido en la roca de los siguiente minerales: Q = Cuarzo A = Feldespato alcalino P = Plagioclasa F = Feldspatoides M = Máficos

Clasificación de rocas plutónicas basada en la composición modal Rocas ultramáficas Rocas gabróicas Ol Plagioclasa Piroxeno Olivino Opx Cpx Rocas gabróicas con Opx Plg Plg Si M > 90 % Opx Cpx

Si M < 90 % Streckeisen Q A P F Granitoide rico en cuarzo 90 60 20 Cuarzosienita feldespática Cuarzo- sienita monzonita monzodiorita Sienita Monzonita Monzodiorita feldespatoidea 5 10 35 65 Monzosienita de foid Sienita de foid Gabro de foid Cuarzodiorita / Cuarzogabro Diorita/Gabro/ Anortosita Diorita/Gabro de foid Foiditas Granito Grano- diorita Tonalita Granito feldespático Q P F A Sienita feldespática feldespatoidea Streckeisen Clasificación de rocas plutónicas basada en la composición modal IUGS Si M < 90 % Recalcular al 100% los tres minerales restantes: Q, A, P (Ternario superior) A, P, F (Ternario inferior) Para distinguir entre gabro y diorita, determinar el contenido de An: An > 50 : gabro An < 50 : diorita Los términos “foid” y “feldespatoidea” deben ser reemplazados por el nombre del feldespatoide presente, p. ej. Sienita de nefelina, Sienita nefelínica, Nefelinita

“foid” y “feldespatoidea” deben ser reemplazados por Foiditas 10 60 35 65 20 F A P Q Riolita Dacita Traquita Latita Andesita/Basalto Fonolita Tefrita feldespatoidea feldespatoidea(o) Clasificación y nomenclatura de rocas volcánicas basada en la composición modal (IUGS) Los términos “foid” y “feldespatoidea” deben ser reemplazados por el nombre del feldespatoide presente, p. ej. Latita nefelínica, Nefelinita

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. Núcleos Pequeños agregados de moléculas con los que inicia la formación de cristales en un magma. Tienen estructura cristalina y diámetro en el orden de 10 nm (1nm=10-9m). Sobreenfriamiento La nucleación de cristales en un magma sólo puede ocurrir si el magma en sobreenfriado. Líq. Plg La cristalización sólo puede ocurrir si los cristales pueden disipar calor al líquido. T del líquido debe ser menor que temperatura del cristal. Al sebreenfriar el líquido a Ts se formarán núcleos con composición ps’ y temperatura = Ts’. Te: Temperatura de equilibrio le: Composición del líquido en equilibrio pe: Composición de plagioclasa en equilibrio DT: Sobreenfriamiento Te-Ts

nucleación y crecimiento ideales en función de la temperatura. Nucleación y crecimiento de cristales Tasas de nucleación y crecimiento ideales en función de la temperatura. Enfriamiento lento: Poco sobreenfriamiento (Ta), se forman pocos núcleos que crecen rápido, dando lugar a pocos cristales de grano grueso. Enfriamiento rápido: Sobreenfriamiento mayor a Tb. Nucleación rápida y crecimiento más lento produce muchos cristales de grano fino Enfriamento muy rápido: Sobreenfriamiento a Tc. Nucleación prácticamente ausente, se produce roca vítrea.

a) b) Nucleación y crecimiento de cristales Resultados experimentales de densidad de nucleación y tasa de crecimiento en función del sobreenfriamiento para: a) Grodiorita sintética con 6.5% de H2O b) Granito sintético con 3.5% de H2O Variación en la densidad de cristales del margen hacia el centro de un dique tholeítico de 106 m de ancho.

TAMAÑO ABSOLUTO DE LOS CRISTALES TEXTURA FANERITICA TEXTURA VITREA TEXTURA AFANITICA TAMAÑO ABSOLUTO DE LOS CRISTALES

Textura Holocrystallina Textura Hipocristalina Texturas ígneas: Grado de cristalinidad Textura Holocrystallina Roca compuesta completamente por material cristalino. Ej. Anortosita Textura Holohyalina Roca compuesta completamente por material vítreo. Ej. Obsidiana Ol Cpx Plg V Textura Hipocristalina Contiene cristales y material vítreo. Dominan los cristales. Ej. Andesita. Textura Hipohialina Contiene cristales y material vítreo. Domina el material vítreo. Ej. Ignimbrita riolíitica

Textura Intergranular Texturas ígneas: Tasa de nucleación y crecimiento Textura Intergranular Cpx y Ol anhedrales ocupan los espacios entre listones de Plg. Crecimiento a partir de muchos núcleos a tasas similares para todos los min. Textura Porfídica Fenocristales de euhedrales a subhedrales en matriz fina. Fenocristales se forman en una etapa temprana de cristalización. Textura Ofítica Piroxeno crece a partir de pocos núcleos y parcialmente encierra a Plg. Textura Poikilítica Grandes cristales crecen en gran parte de la roca y encierran completamente a granos más pequeños.

Textura hipidiomórfica granular Textura alotriomórfica Texturas ígneas: Contenido de material vítreo Ol V Textura intersertal Vidrio en los inersticios de cristales.Tipica de basaltos Textura vitrofídica Fenocristales dispersos en matriz vítrea. Texturas ígneas: Forma de cristales Textura hipidiomórfica granular Cristales euhedrales, subhedrales y anhedrales. Ej. Norita. Textura alotriomórfica Cristales anhedrales. Típica de rocas casi monominerálicas. Ej. Dunita.

ROCAS IGNEAS PLUTONICAS O INTRUSIVAS SERIE DE REACCION DE BOWEN Factores que determinan las características de las rocas plutónicas 1.- Velocidad de enfriamiento del magma 2.- Contenido de hiperfusibles 3.- Composición química del magma Clasificación 1.- Presencia o ausencia de cuarzo 2.- Tipo y proporción de feldespatos 3.- Tipo y proporción de minerales ferromagnésicos 4.- Textura

ROCAS IGNEAS EXTRUSIVAS ORIGEN: PIROCLASTOS LAVA ROCAS PIROCLASTICAS CLASIFICACION TEXTURAL DE LOS PIROCLASTOS CENIZAS LAPILLIS BOMBAS BLOQUES CLASIFICACION DE LAS LAVAS AA PAHOEHOE ACOJINADAS CLASIFICACION TEXT. DE LAS R. PIROCLASTICAS TOBA TOBA DE LAPILLI AGLOMERADOS BRECHAS VOLCANICAS

Plutónicas sólo feldespatos potásicos con feldespatos sin feldespatos    sólo feldespatos potásicos  con feldespatos  sin feldespatos  % de plagioclasa frente al total de feldespatos  10-40  40-60  60-90  >90  con cuarzo >10%  GRANITO ALCALINO  GRANITO  GRANODIORITA  TONALITA  sin cuarzo <10%  SIENITA ALCALINA  SIENITA  MONZONITA  DIORITA (Na)  GABRO (Ca)  DUNITA  con felsespatoides  SIENITA FELDESPATOIDICA  IJOLITA  

Dunita

Diorita

Sienita

Monzonita

Riolita

Volcánicas con feldespatos sin feldespatos sólo feldespatos potásicos      con feldespatos  sin feldespatos sólo feldespatos potásicos  % de plagioclasa frente al total de feldespatos  10-40  40-60  60-90  >90  con cuarzo >10%  RIOLITA  DACITA  sin cuarzo <10%  TRAQUITA  LATITA  ANDESITA (Na) BASALTO (Ca)  con felsespatoides  FONOLITA

Fragmentos de mayor tamaño Líquido Lavas. Discurren sobre la superficie, formando las coladas, cuya longitud depende de la viscosidad. Presencia de vidrio, por enfriamiento rápido. Texturas fluidales y burbujas producidas por el escape de gas. Sólido Rocas piroclásticas. Fragmentos de mayor tamaño Bombas volcánicas y lapilli, acumulándose alrededor del punto de emisión, formando el cono volcánico. Fragmentos mas finos Cenizas volcánicas, transportados por el viento, pueden depositarse a grande distancias.

Dacita

Traquita

Fonolita

Andesita

Lava Volcánica

Pilowlavas

Tobas

Diabasas

Lamprófidos