Capítulo 4 Rocas ígneas

Magmas: el material de las rocas ígneas Las rocas ígneas se forman conforme se enfría y solidifica una roca fundida Características generales del magma Es el material parental de las rocas ígneas Se forma por la fusión parcial de las rocas El magma que alcanza la superficie se denomina lava

Magmas: el material de las rocas ígneas Características generales del magma Rocas formadas por lava = extrusivas o rocas volcánicas Rocas formadas por el magma en profundidad = intrusivas o rocas plutónicas

Magmas: el material de las rocas ígneas Naturaleza de los magmas Constan de tres partes: La porción líquida = fundido Los componentes sólidos, si hay, son silicatos Los volátiles = gases que se disuelven dentro del fundido, entre los que están el vapor de agua (H2O), el dióxido de carbono (CO2) y el dióxido de azufre (SO2)

Magmas: el material de las rocas ígneas De los magmas a las rocas El enfriamiento del magma provoca que los iones se dispongan en estructuras cristalinas ordenadas Los silicatos que resultan de la cristalización forman un orden previsible Textura – tamaño y disposición de los granos minerales

Texturas ígneas La textura es el término que describe el aspecto general de la roca en función del tamaño, forma y orden de sus cristales Factores que afectan al tamaño de los cristales Velocidad de enfriamiento Enfriamiento lento = menos cristales pero de mayor tamaño Enfriamiento rápido = muchos cristales pequeños Una velocidad demasiado alta produce vidrios

Texturas ígneas Factores que afectan al tamaño de los cristales Cantidad de sílice (SiO2) presente Cantidad de gases disueltos

Texturas ígneas Tipos de texturas ígneas Textura afanítica (de grano fino) Enfriamiento relativamente rápido Cristales microscópicos Puede contener vesículas (huecos dejados por burbujas de gas) Textura fanerítica (de grano grueso) Enfriamiento lento Cristales grandes, visibles

Textura afanítica A. Afanítica Figura 4.2 A

Textura fanerítica B. Fanerítica Figura 4.2 B

Texturas ígneas Tipos de texturas ígneas Textura porfídica Los minerales se forman a temperaturas diferentes Los cristales grandes (fenocristales) se incrustan en una matriz de cristales más pequeños (pasta) Textura vítrea Enfriamiento muy rápido de la lava La roca que resulta se denomina obsidiana

Texturas ígneas Tipos de texturas ígneas Textura pirocástica Aspecto fragmentado producido por violentas erupciones volcánicas Se parece más a las rocas sedimentarias Textura pegmatítica De grano especialmente grueso Se forma en las últimas etapas de la cristalización del magma granítico

Textura porfídica C. Porfídica Figura 4.2 C

Textura vítrea D. Vítrea Figura 4.2 D

Composiciones ígneas Las rocas ígneas están compuestas fundamentalmente por silicatos Silicatos oscuros (o ferromagnesianos) Olivino, piroxeno, anfíbol y bistita Silicatos claros (o no ferromagnesianos) Cuarzo, moscovita y los feldespatos

Composiciones ígneas Composiciones graníticas frente a composiciones basálticas Composición granítica Silicatos claros Las denominadas félsicas por su composición (feldespato y sílice) Grandes cantidades de sílice (SiO2) El principal constituyente de la corteza continental

Composiciones ígneas Composiciones graníticas frente a composiciones basálticas Composición basáltica Los silicatos oscuros y el feldespato rico en calcio Las denominadas máficas por su composición (magnesium y ferrum, el nombre en latín para el hierro) Mayor densidad que las rocas graníticas Constituye el suelo oceánico y muchas islas volcánicas

Composiciones ígneas Otros grupos composicionales Composición intermedia (o andesítica) Contiene al menos un 25% de silicatos oscuros Se asocia con la actividad volcánica explosiva Composición ultramáfica Composición poco frecuente alta en hierro y magnesio Compuesto casi por completo por silicatos ferromagnesianos

Composiciones ígneas El contenido de sílice como indicador de la composición Muestra una gama considerable en la corteza Del 45% al 70% La cantidad de sílice presente en el magma condiciona su comportamiento Magmas graníticos = viscosos y con alto contenido en sílice Magmas basálticos = comportamiento más fluido y con menos contenido en sílice

Composiciones ígneas Denominación de las rocas ígneas – rocas graníticas Granito Fanerítica Más del 25% de cuarzo y sobre el 65% o más de feldespato Muy abundante – a menudo se asocia con la creación de montañas El término granito incluye una gran gama de composiciones minerales

Granito A. Granito Primer plano Figura 4.7 A

Composiciones ígneas Denominación de las rocas ígneas – rocas graníticas Riolita Equivalente extrusivo del granito Puede contener fragmentos de vidrio y vesículas Textura afanítica Menos común y menos voluminoso que el granito

Riolita B. Riolita Primer plano Figura 4.7 B

Composiciones ígneas Denominación de las rocas ígneas – rocas graníticas Obsidiana De color oscuro Textura vítrea Pumita Volcánica Aspecto poroso con numerosos agujeros

Composiciones ígneas Denominación de las rocas ígneas – rocas intermedias Andesita De origen volcánico Textura afanítica Diorita Equivalente plutónico de la andesita De granos gruesos

Andesita A. Andesita porfídica B. Primer plano Figura 4.10

Diorita Diorita Primer plano Figura 4.11

Composiciones ígneas Denominación de las rocas ígneas – rocas basálticas Basalto De origen volcánico Textura afanítica Compuesto principalmente por piroxeno y plagioclasa rica en calcio Es la roca ígnea extrusiva más común

Basalto Figura 4.12 A A. Basalto

Composiciones ígneas Denominación de las rocas ígneas – rocas máficas Gabro El equivalente intrusivo del basalto Textura fanerítica compuesta de piroxeno y plagioclasa rica en calcio Constituye un % importante de la corteza oceánica

Gabro Figura 4.12 B B. Gabro

Composiciones ígneas Denominación de las rocas ígneas – rocas piroclásticas Compuestas de fragmentos expulsados durante la erupción volcánica Variedades Toba = fragmentos del tamaño de la ceniza Brechas volcánicas = partículas de mayor tamaño que la ceniza

Origen de los magmas Tema muy debatido Generación de magmas a partir de roca sólida Papel del calor La temperatura aumenta en la corteza superior (gradiente geotérmico) con una media de entre 20oC y 30oC por kilómetro Las rocas de la corteza inferior y del manto superior están próximas a sus puntos de fusión Cualquier calor adicional puede generar fundido

Origen de los magmas Papel de la presión Papel de los volátiles Un aumento de la presión de confinamiento produce un aumento en la temperatura de fusión de las rocas Cuando la presión de confinamiento disminuye se dispara la fusión por descompresión Papel de los volátiles Las sustancias volátiles (sobre todo el agua) hacen que la roca se funda a temperaturas inferiores Papel importante donde la litosfera oceánica desciende hacia el manto

Fusión por descompresión Corteza Cámara magmática Figura 4.15 Fusión por descompresión Dorsal Corriente de convección ascendente de las rocas del manto Litosfera

Evolución de los magmas Un solo volcán puede generar lavas que tienen composiciones bastante diferentes Series de reacción de Bowen Los minerales cristalizan de una manera sistemática que está en función de sus puntos de fusión Durante el proceso de cristalización, la composición de la porción líquida del magma cambia continuamente

Series de reacción de Bowen Regímenes de temperatura Composición (tipos de rocas) Series de reacción de Bowen Altas temperaturas (primero en cristalizar) Olivino Ultramáfica (peridotita/ komatita) Rico en calcio Piroxeno Máfica (gabro/basalto) Anfíbol Enfriamiento del magma Feldespato plagioclasa Serie discontinua de cristalización Serie discontinua de cristalización Mica biotita Intermedia (diorita/ andesita) Rico en sodio Feldespato potásico Bajas temperaturas (último en cristalizar) Félsica (granito/riolita) Mica moscovita Figura 4.18 Cuarzo

Evolución de los magmas Procesos responsables del cambio en la composición de los magmas Diferenciación magmática Separación del fundido de unos cristales formados anteriormente Asimilación Cambio en la composición del cuerpo magmático a través de la incorporación de algunas de las rocas de sus alrededores al magma

Evolución de los magmas Procesos responsables del cambio en la composición de los magmas Mezcla de magmas Dos magmas químicamente distintos pueden producir una composición bastante diferente a la de cualquier magma original

Asimilación, mezcla de magmas y diferenciación magmática Asimilación de la roca huésped Roca huésped Dique Magma Cuerpos magmáticos Mezcla magmática Figura 4.20 Cristalización y sedimentación

Evolución de los magmas Fusión parcial y formación de los magmas La fusión incompleta de las rocas se conoce como fusión parcial Formación de magmas basálticos La mayor parte se originan a partir de la fusión parcial de la roca ultramáfica en el manto de las dorsales oceánicas En la superficie de la tierra son comunes grandes flujos de magmas basálticos

Evolución de los magmas Fusión parcial y formación de los magmas Formación de magmas andesíticos Producidos por la interacción de los magmas basálticos y las rocas de la corteza más ricas en sílice Pueden evolucionar también por el proceso de diferenciación magmática

Evolución de los magmas Fusión parcial y formación de los magmas Formación de los magmas graníticos Lo más probable es que sean el producto final de la cristalización de un magma andesítico Los magmas graníticos son más viscosos que los demás, por consiguiente, suelen perder su movilidad antes de alcanzar la superficie Tienden a producir grandes estructuras plutónicas

Final del Capítulo 4