Las Rocas Ígneas

14/09/2013
1.
Las Rocas Ígneas
1.
2.
3.
4.
5.
1.
• Son las más abundantes de la corteza terrestre (80%).
Factores físicos en la formación de un magma
- Presión
- Agua
• Magma: mezcla compleja de rocas fundidas, gases (volátiles, agua) y
minerales sólidos dispersos.
Fusión & cristalización magmática
Diferenciación magmática
•
Segregación de fluidos
•
Condensación
•
Contaminación magmática (enclaves o xenolitos)
•
Cristalización fraccionada (series de Bowen; Velocidad de enfriamiento)
• El magma está mayoritariamente compuesto por Si y O, con
cantidades menores de otros elementos químicos:
(Ca, Na, K, Mg, Fe y Al)
Estructura de los cuerpos
•
6.
• Rocas Ígneas: aquéllas que se forman a partir del enfriamiento y
cristalización de un magma.
Rocas ígneas y magmas
- Temperatura
Sills, lacolitos, batolitos, diques
• Los constituyentes fundamentales de las rocas ígneas son Silicatos.
Clasificación de las rocas ígneas
•
Criterios texturales
•
Criterios composicionales
•
Principales familias de rocas ígneas
Rocas ígneas y magmas
Tema 02
Rocas ígneas y magmas
• Los magmas se generan en la parte alta del Manto Superior o parte
inferior de la corteza terrestre, y siempre asociados a límites de placas
litosféricas.
Tema 02
1.
Rocas ígneas y magmas
Tema 02
Límite de placas divergente
Límite de placas convergente
R. extrusivas
(volcánicas)
R. extrusivas
(volcánicas)
R. intrusivas
(plutónicas y
filonianas)
R. intrusivas
(plutónicas y
filonianas)
1
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1.
Rocas ígneas y magmas
Tema 02
• Estamos más familiarizados con las rocas ígneas volcánicas,
formadas a partir de flujos de lava y de materiales piroclásticos
porque podemos observarlas fácilmente en superficie.
1.
Tema 02
Rocas ígneas y magmas
CARACTERÍSTICAS GENERALES
• La Temperatura y la composición del magma son los principales
factores que controlan la movilidad del magma.
• Los magmas evolucionan composicionalmente desde su formación
debido a diferentes tipos de procesos (diferenciación magmática)
que provocan cambios químicos.
• Los Geólogos utilizan la textura y la composición mineralógica como
criterios para clasificar las rocas ígneas.
• En la Península Ibérica, las rocas ígneas se localizan …
• Sin embargo, la mayor parte del magma nunca alcanza la superficie,
enfriándose y cristalizando en profundidad para formar las rocas
ígneas plutónicas y filonianas.
Las Rocas Ígneas
1.
2.
Rocas ígneas y magmas
Factores físicos en la formación de un magma
- Temperatura
3.
4.
5.
- Agua
Diferenciación magmática
•
Segregación de fluidos
•
Condensación
•
Contaminación magmática (enclaves o xenolitos)
•
Cristalización fraccionada (series de Bowen; Velocidad de enfriamiento)
Estructura de los sustratos ígneos
•
6.
- Presión
Fusión & cristalización magmática
Sills, lacolitos, batolitos, diques
Clasificación de las rocas ígneas
•
Criterios texturales
•
Criterios composicionales
•
Principales familias de rocas ígneas
2
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2.
Factores físicos en la formación de magmas
Tema 02
Las Rocas Ígneas
•
Temperatura
Favorece la formación de magmas
•
Presión (de confinamiento)
Dificulta la formación de magmas
•
Presencia de Agua
Acelerador de los procesos de fusión
1.
2.
Rocas ígneas y magmas
Factores físicos en la formación de un magma
- Temperatura
3.
4.
5.
3.
Fusión & cristalización magmática
Tema 02
• El magma es un “fundido de silicatos” que contiene en suspensión
algunos minerales cristalizados y gases disueltos, principalmente
vapor de agua.
3.
- Agua
Diferenciación magmática
•
Segregación de fluidos
•
Condensación
•
Contaminación magmática (enclaves o xenolitos)
•
Cristalización fraccionada (series de Bowen; Velocidad de enfriamiento)
Estructura de los sustratos ígneos
•
6.
- Presión
Fusión & cristalización magmática
Sills, lacolitos, batolitos, diques
Clasificación de las rocas ígneas
•
Criterios texturales
•
Criterios composicionales
•
Principales familias de rocas ígneas
Fusión & cristalización magmática
Tema 02
Cristalización Magmática
FUSIÓN MAGMÁTICA
• La Fusión
convierte un
sólido cristalino
(iones
uniformemente
empaquetados)
en un líquido
compuesto por
iones
desordenados
que se mueven
libremente.
• La Cristalización de un magma es muy compleja
• La cristalización abarca un intervalo de Tª > 600 °C durante un
intervalo de tiempo geológico amplio y en el que intervienen diferentes
mecanismos de diferenciación magmática.
• H2O ayuda
3
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Tema 02
4. Diferenciación magmática
Las Rocas Ígneas
1.
Rocas ígneas y magmas
2.
Factores físicos en la formación de un magma
- Temperatura
- Presión
3.
Fusión & cristalización magmática
4.
Diferenciación magmática
5.
- Agua
La composición inicial y final del magma es muy diferente
•
Segregación de fluidos
•
Condensación
•
Contaminación magmática (enclaves o xenolitos)
•
Cristalización fraccionada (series de Bowen; Velocidad de enfriamiento)
Estructura de los sustratos ígneos
•
6.
Desde que se crean hasta que cristalizan en una roca ígnea, la
composición de los magmas va cambiando (evolucionando).
DIFERENCIACIÓN
MAGMÁTICA
Sills, lacolitos, batolitos, diques
Clasificación de las rocas ígneas
•
Criterios texturales
•
Criterios composicionales
•
Principales familias de rocas ígneas
Tema 02
4. Diferenciación magmática
DIFERENCIACIÓN MAGMÁTICA
1. Segregación de fluidos
2. Condesación de gases
Temperatura + composición
Tema 02
4. Diferenciación magmática
DIFERENCIACIÓN MAGMÁTICA
3. Contaminación magma
Tª + tipo roca encajante
Temperatura
4
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Tema 02
4. Diferenciación magmática
DIFERENCIACIÓN MAGMÁTICA
3. Contaminación magma
DIFERENCIACIÓN MAGMÁTICA
Tª + tipo roca encajante
Tema 02
4. Diferenciación magmática
DIFERENCIACIÓN MAGMÁTICA
4. Mezcla de magmas
Tema 02
4. Diferenciación magmática
Composición magmas
4. Mezcla de magmas
Composición magmas
Tema 02
4. Diferenciación magmática
DIFERENCIACIÓN MAGMÁTICA
5. Cristalización fraccionada
Temperatura
• La fusión de la Corteza inferior genera magmas ricos en Si, Al, Na y K.
• La fusión del Manto superior genera magmas menos ricos en Si y O
que los anteriores comparativamente, pero más ricos en Ca, Fe y Mg.
La Densidad (viscosidad) de un magma (o lava) depende de la Tª y del
Contenido en Si y O. En magmas ricos en Si (félsicos), se forman
numerosas redes de tetraedros de Si-O dificultando el flujo del magma.
Cuanto menor sea la abundancia de Si (magmas máficos), menor será el
número de tetraedros de Si-O y menor será la viscosidad del magma .
5
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Tema 02
4. Diferenciación magmática
DIFERENCIACIÓN MAGMÁTICA
5. Cristalización fraccionada
Temperatura
Temperatura
5. Cristalización fraccionada
(+)
Tema 02
4. Diferenciación magmática
Magma inicial
(-)
1ª Etapa de cristalización
Silicato I + Magma B
2ª Etapa de cristalización
Silicatos I y II + Magma C
3ª Etapa de cristalización
(-)
Silicatos I, II y III
(+)
Tema 02
4. Diferenciación magmática
Las Rocas Ígneas
DIFERENCIACIÓN MAGMÁTICA
1. Segregación de fluidos
Temperatura + composición
1.
2.
2. Condesación de gases
Temperatura
3. Contaminación magma
Tª + tipo roca encajante
3.
4. Mezcla de magmas
Composición magmas
4.
5. Cristalización fraccionada
Temperatura
Velocidad de Enfriamiento
Enfriamiento rápido
Prolongada Diferenciación magmática
No Diferenciación magmática
Factores físicos en la formación de un magma
- Temperatura
5.
Enfriamiento lento
Rocas ígneas y magmas
Ej.: Rocas Volcánicas
6.
- Agua
Diferenciación magmática
•
Segregación de fluidos
•
Condensación
•
Contaminación magmática (enclaves o xenolitos)
•
Cristalización fraccionada (series de Bowen; Velocidad de enfriamiento)
Estructura de los sustratos ígneos
•
Ej.: Rocas Plutónicas
y Filonianas
- Presión
Fusión & cristalización magmática
Sills, lacolitos, batolitos, diques
Clasificación de las rocas ígneas
•
Criterios texturales
•
Criterios composicionales
•
Principales familias de rocas ígneas
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4.
Tema 02
Estructura de los sustratos ígneos
• Sills (Filón capa)
• Lacolito
• Dique
• Batolito
Lacolito (USA)
Filones-capa horizontales
Batolito
Dique
en rocas
Batolito
demetamórficas
la Cabrera (Madrid)
Dique de cuarzo
6. Clasificación de rocas ígneas
Tema 02
Las Rocas Ígneas
1.
2.
Factores físicos en la formación de un magma
- Temperatura
- Presión
3.
Fusión & cristalización magmática
4.
Diferenciación magmática
5.
- Agua
•
Segregación de fluidos
•
Condensación
•
Contaminación magmática (enclaves o xenolitos)
•
Cristalización fraccionada (series de Bowen; Velocidad de enfriamiento)
Estructura de los sustratos ígneos
•
6.
Criterios de clasificación de las Rocas Ígneas:
9 Textura
9 Composición mineralógica
Rocas ígneas y magmas
Sills, lacolitos, batolitos, diques
Clasificación de las rocas ígneas
•
Criterios texturales
•
Criterios composicionales
•
Principales familias de rocas ígneas
Textura de las rocas ígneas
Grado de cristalinidad, tamaño, forma y proporción de los minerales que
componen la roca
Velocidad de enfriamiento del magma o lava.
a)
Grado de cristalinidad; Cuando comienza el enfriamiento del
magma, algunos de sus átomos se unen formando pequeños núcleos
minerales cristalinos. A medida que avanza el enfriamiento otros
átomos se unen a estos granos minerales, ordenándose según una
estructura cristalina interna.
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6. Clasificación de rocas ígneas
Tema 02
6. Clasificación de rocas ígneas
Tema 02
6. Clasificación de rocas ígneas
Tema 02
Si el enfriamiento es rápido (lava), la tasa de formación de nuevos núcleos
minerales es superior a la tasa de crecimiento cristalino de los núcleos
minerales existentes.
El resultado es una Textura Afanítica (Hipocristalina), una masa de
minerales muy pequeños no reconocibles a simple vista.
6. Clasificación de rocas ígneas
Tema 02
Si el enfriamiento es lento (magma), la tasa de crecimiento cristalino de los
núcleos minerales es muy superior a la tasa de formación de nuevos
núcleos minerales.
El resultado es una Textura Fanerítica (Holocristalina), cristales
minerales bien desarrollados, reconocibles a simple vista.
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Tema 02
6. Clasificación de rocas ígneas
Si el enfriamiento es muy rápido (lavas), los átomos no tienen tiempo para
ordenarse según estructuras cristalinas tridimensionales, dando lugar a
estructuras amorfas vítreas.
Tema 02
6. Clasificación de rocas ígneas
Algunos magmas contienen gran cantidad de vapor de agua y otros gases
que, cuando son emitidos en una erupción volcánica se liberan
rápidamente a la atmósfera.
Basalto
El resultado es una Textura vítrea, característica de vidrios de origen
natural como la Obsidiana, (roca ígnea volcánica).
Tema 02
6. Clasificación de rocas ígneas
Cuando una roca presenta diferencias de tamaño muy notables entre los
minerales de la roca, distinguiendo Fenocristales (cristales grandes > 1cm)
y matriz (conjunto de minerales que hay entre los fenocristales) …
Pórfido basaltico
El resultado es una Textura vesicular, haciendo referencia a las
cavidades donde se alojaba la fracción gaseosa del magma. Es exclusiva
de rocas ígneas volcánicas.
6. Clasificación de rocas ígneas
Tema 02
Dentro de las texturas faneríticas no porfídicas, es decir, cristales bien
desarrollados (reconocibles a simple vista) y todos ellos del mismo tamaño
(equigranulares), surgen tres posibilidades más:
Pórfido granítico
Textura Porfídica, en la que la matriz puede ser a su vez: a) afanítica
(minerales no visibles) o, b) fanerítica (minerales bien cristalizados)
Textura Pegmatítica, el tamaño de los cristales supera mayoritariamente
10 mms de grosor.
9
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Tema 02
6. Clasificación de rocas ígneas
Dentro de las texturas faneríticas no porfídicas, es decir, cristales bien
desarrollados (reconocibles a simple vista) y todos ellos del mismo tamaño
(equigranulares), surgen tres posibilidades más:
Tema 02
6. Clasificación de rocas ígneas
Dentro de las texturas faneríticas no porfídicas, es decir, cristales bien
desarrollados (reconocibles a simple vista) y todos ellos del mismo tamaño
(equigranulares), surgen tres posibilidades más:
1 mm
Textura aplítica, el tamaño de los cristales es mayoritariamente inferior a
1 mms de grosor.
Textura plutónica, el tamaño de los cristales se encuentra mayoritariamente
entre 1-10 mms de grosor.
Tema 02
6. Clasificación de rocas ígneas
Composición mineralógica de las rocas ígneas
Los elementos más abundantes de las rocas ígneas son el Si y O
formando tetraedros Si-O que se combinan con cationes mono- diva- y
trivalentes (Ca, Na, K, Mg, Fe, Al).
En función del contenido en SiO2 se distinguen 4 tipos de rocas ígneas:
•
•
•
•
Rocas ultrabásicas
Rocas básicas
Rocas intermedias
Rocas ácidas
< 45 % SiO2
45-52 % SiO2
53-65 % SiO2
> 65 % SiO2
Esta clasificación se basa en un concepto erróneo: En el siglo XIX se
consideraba que el SiO2 se combinaba con el agua para formar ácido
silícico y que los silicatos eran sales de este ácido.
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Tema 02
6. Clasificación de rocas ígneas
Principales familias de Rocas Ígneas
Familia de las peridotitas; son rocas ultrabásicas (< 45 %SiO2 ),
densas, de color oscuro, y formadas basicamente por olivino y
piroxenos. Como minerales accesorios pueden contener cromita,
magnetita y otros minerales de elevada densidad. No tienen equivalente
volcánico. Son las rocas fundamentales del manto superior o de la
Astenosfera.
Peridotita (Dunita)
Fuente: http://edafologia.ugr.es
6. Clasificación de rocas ígneas
Tema 02
Principales familias de Rocas Ígneas
• Familia de los gabros; Están formadas por Plagioclasas Ca
(anortita), piroxenos y olivinos,. No contienen cuarzo. Altas
proporciones de olivino, implican bajos contenidos de piroxenos,
formando Gabros olivínicos. Son rocas básicas, de color oscuro
(minerales Fe-Mg), verde, gris o negro y densidad alta (3 gr/cm3). Su
equivalente volcánico son los Basaltos. Son los constituyentes
fundamentales de la corteza oceánica.
Basalto
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Tema 02
6. Clasificación de rocas ígneas
Principales familias de Rocas Ígneas
• Familia de las Dioritas; son rocas intermedias formadas por
plagioclasas Ca-Na (labradorita), piroxenos, anfíboles, cuarzo y algo
de biotita. No presentan ortosa (Feldespatos K). Su densidad es 2,8
gr/cm3 y sus tonos son más oscuros que los granitos. Su equivalente
volcánico es la Andesita.
Diorita
Diorita
Diorita Fuente: C. J. Barbado
Tema 02
6. Clasificación de rocas ígneas
Principales familias de Rocas Ígneas
• Familia de los Granitos; son rocas ácidas formadas por cuarzo (1040%), feldespatos alcalinos (Na, K) y biotita. Sus colores son claros,
entre grises y rosas (ortosa) y su densidad es 2,7 gr/cm3. Cuando
aumenta la proporción de plagioclasas Ca (anortitas) y de minerales
Fe-Mg se denominan granodioritas. Su equivalente volcánico son las
Riolitas. Son las rocas predominantes en la corteza continental.
Granito
Riolita Fuente: C. J. Barbado
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Tema 02
6. Clasificación de rocas ígneas
Principales familias de Rocas Ígneas
• Familia de las Sienitas; son rocas ácidas compuestas por
feldespatos K (ortosas) mayoritariamente, seguidos por plagioclasas
Na (Albita) y cantidades menores de Biotitas, anfíboles y cuarzo
(<10%). Son de tonos claros rosáceos (ortosa). Su densidad es 2,6
gr/cm3. Su equivalente volcánico es la Traquita.
Sienita Fuente: C. J. Barbado
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