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

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

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)

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

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

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)

Textura afanitica

Vesiculas en roca afanitica

Textura faneritica

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)

Textura porfidica

Textura vitrea

Colada de obsidiana

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

Textura piroclastica

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

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

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

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

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

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

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

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

Granito

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

Riolita

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

Colada de obsidiana

Pumita

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

Andesita

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

Diorita

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

Basalto

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

Gabro

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

Clasificacion de principales grupos

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

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

Distribucion de T calculadas para manto y corteza

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

Fusion por descompresion

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

Curvas de T de fusion

Papel de los volatiles

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

Cenizas y pumitas (Crater Lake)

Serie de Reaccion de Bowen

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

Evolucion del magma

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

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

Mezcla magmatica, asimilacion de la roca huesped y sedimentacion cristalina

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

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

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