ROCAS MAGMÁTICAS

ROCAS MAGMÁTICAS
ROCAS MAGMÁTICAS
1.­ MAGMA
2.­ CONSOLIDACIÓN MAGMÁTICA
3.­ TIPOS DE ROCAS MAGMÁTICAS
A) ROCAS PLUTÓNICAS
B) ROCAS FILONIANAS
C) ROCAS VOLCÁNICAS
4.­ TEXTURA DE LAS ROCAS MAGMÁTICAS
5.­ EMPLAZAMIENTOS
6.­ PRINCIPALES ROCAS MAGMÁTICAS
MAGMA
DEFINICIÓN Un magma es un material fundido de material silicatado que puede contener una cierta cantidad de gases e incluso materiales sólidos (bien roca por fundir o minerales solidificados). Sólo existen magmas en ciertas zonas de la corteza y del manto.
­ Magmas Básicos. Contienen menos del TIPOS Los magmas se clasifican en función de su contenido en sílice, la cual determina, a su vez, su viscosidad. Así, a mayor contenido en sílice, mayor será la viscosidad del magma. En general, los magmas se clasifican en básicos, ácidos e intermedios.
de sílice. Son bastante viscosos, por lo que fluyen con dificultad. También se les denomina Magmas Félsicos por su alto contenido en sílice y feldespatos. Suelen dar rocas de color claro.
55% de sílice. Son poco viscosos, por lo que fluyen con facilidad. También se les denomina Magmas Máficos, por su alto contenido en hierro y magnesio. Suelen dar rocas de color oscuro.
­ Magmas Ácidos. Contienen más del 65% ­ Magmas Intermedios. Contienen entre el 55% y el 65% de sílice, y sus características son intermedias entre los dos anteriores.
MAGMA ÁCIDO
Como se observa es un magma muy denso y poco fluido.
MAGMA BÁSICO
Como se observa es un magma poco denso y muy fluido.
ORIGEN DEL MAGMA Los magmas se forman cuando una roca se somete a altas temperaturas hasta que sus componentes se funden. Como una roca está formada por varios minerales (y cada uno tiene su propio punto de fusión), una roca no funde totalmente a una temperatura determinada, sino que posee un intervalo de fusión en el cual parte de la roca está fundida y parte está sólida. La temperatura a la cual da comienzo la fusión se denomina Punto de Solidus y la temperatura que marca la fusión completa de la roca se llama Punto de Liquidus. Cuando una roca se ha fundido completamente se dice que ha sufrido Anatexia y se ha formado un magma.
Un magma se forma debido a tres causas: por aumento de la temperatura, por disminución de la presión o por incorporación de agua.
Cuando una roca es sometida a un aumento de temperatura, llegará un momento en que ésta sea tan elevada que supere el punto de fusión de los minerales que la componen, con lo cual, éstos se funden hasta formar un magma. Este aumento de temperatura puede ser debido a un rozamiento de materiales o bien al profundizar por el gradiente geotérmico o bien por que se le inyecte calor desde el interior.
En ocasiones se produce descompresión de las rocas, con lo cual, al disminuir su presión también disminuye su punto de fusión, el cual puede, ahora, quedar por debajo de la temperatura a la cual se encuentra la roca, produciéndose entonces la fusión de la roca y la generación de un magma. Esto ocurre, por ejemplo, cuando se adelgaza la corteza continental y luego se resquebraja formando un rift continental bajo el cual se forma una cámara magmática.
Por otra parte, sin que haya cambios en la temperatura ni en la presión, también se puede formar un magma cuando un material suelto (sedimento) se empapa de agua, formando así una mezcla cuyo punto de fusión es inferior al que presentaba el material seco. De esta manera, al disminuir bastante el punto de fusión, cualquier pequeño incremento de temperatura supone la rápida fusión de dicho material. Este proceso de formación de magmas es muy común en las zonas de subducción, donde los sedimentos blandos son arrastrados hacia el interior donde se funden al subir la temperatura.
FLUJO DEL MAGMA Dentro de una roca que se está fundiendo, el proceso es gradual, fundiéndose primero los minerales de menor punto de fusión. Como los minerales están distribuidos por toda la roca, se formarán gotitas de magma entre los materiales sólidos. Cuando el contenido de magma en la roca es del 5%, ya hay suficiente cantidad para que se establezcan conexiones. El magma y los gases formados, al ser menos densos, ascienden por las grietas hasta separarse del material sólido. El magma se acumula formando bolsas llamadas Cámaras Magmáticas.
CONSOLIDACIÓN MAGMÁTICA
La Consolidación Magmática es el proceso mediante el cual un magma solidifica hasta formar una roca magmática. Según el lugar donde ocurra dicho proceso se obtienen distintos tipos de rocas: plutónicas si se forman en el interior de la tierra y el proceso sucede lentamente, filonianas si la consolidación tiene lugar en grietas del terreno, y volcánicas si el magma se consolida rápidamente en el exterior.
Básicamente, el proceso de consolidación (o solidificación) magmática es inverso al de formación del magma. En este caso, se produce por una disminución de la temperatura (lenta o brusca) hasta que ésta está por debajo del punto de fusión de los materiales que componen el magma y éstos, entonces, solidifican. Como los materiales tienen distinto punto de fusión, irán solidificando poco a poco, según se alcance dicho punto de fusión. Por eso se dice que, en general, en un magma ocurre una consolidación fraccionada. Los minerales que componen un magma cristalizan según dos maneras distintas, evolucionando a lo largo del proceso, que se resumen en las llamadas series de Bowen.
Normalmente, a partir de un magma se forma un único tipo de roca, formada por la combinación de los minerales que formaban un magma, pero a veces esto no sucede así y el magma cambia su composición por diversas causas.
El proceso de consolidación magmática ocurre en tres fases o etapas: ortomagmática, neumatolítica e hidrotermal.
CRISTALIZACIÓN FRACCIONADA Cuando el magma se va enfriando lentamente, en profundidad, sus componentes cristalizan de forma gradual, en condiciones de alta temperatura, alta presión y en ausencia de oxígeno.
Los primeros minerales que cristalizan son los que tienen el punto de fusión más elevado, como los óxidos de magnesio, de hierro y de calcio que son, además, los más básicos. Por ello, el magma restante quedará empobrecido en dichos elementos y relativamente enriquecido en los demás, y de un modo más especial en sílice.
De esta manera, al proseguir el enfriamiento, los primitivos silicatos llegan a ser inestables en las nuevas condiciones de temperatura y composición del magma, y pueden reaccionar con él y transformarse en otros más estables.
Por otra parte, al ir descendiendo la temperatura irán formándose nuevos silicatos de aluminio, de sodio y de potasio, en los que se sucederán análogas adaptaciones a las variaciones ambientales. Es decir, que la cristalización de los minerales no es simultánea sino que se realiza por etapas sucesivas, por lo que se dice que dicha cristalización es fraccionada.
El orden de cristalización de los minerales mayoritarios viene expresado por las llamadas series de reacción de Bowen.
SERIES DE BOWEN Las dos series más importantes son las de los silicatos ferromagnesianos o melanocratos y la de las plagioclasas o leucocratos, que se unen en un tramo final común. El siguiente esquema muestra las series de Bowen, también denominadas Continua y Discontinua.
a) Serie Discontinua. Esta es la serie de los minerales melanocratos. En este caso, se van a ir formando sucesivamente silicatos más complejos al disminuir la temperatura. Los minerales más simples pueden reaccionar con el magma residual y desaparecer, para dar origen luego a los silicatos más complejos, o bien pueden permanecer junto a los más complejos, formando cristales separados unos de otros.
El primer mineral en formarse en esta serie discontinua es el Olivino (primero el olivino de hierro, luego da lugar al olivino de hierro y de magnesio y, por último, olivino de magnesio). Posteriormente se formarán Piroxenos si las cantidades de sílice son suficientes. En primer lugar se forman piroxenos de magnesio y posteriormente, si la concentración de calcio es suficiente, se forman piroxenos de calcio y magnesio. Luego se forman Anfíboles, para terminar la serie con las micas (Biotita y
Moscovita). Lo que queda de sílice, si queda, cristalizará hacia los 900º C y dará lugar a la formación de Cuarzo.
Esta serie de reacción es discontinua, lo cual quiere decir que los primeros minerales formados no tienen la misma estructura espacial, cristalizando sucesivamente en sistemas y formas cristalinas distintas y más complejas. Los minerales de esta serie son ricos en hierro y en magnesio y presentan color oscuro, de ahí su nombre de melanocratos. b) Serie Continua. Esta es la serie de los minerales leucocratos. Esta serie se puede ir organizando al mismo tiempo que la otra, siempre que se den las cantidades de sílice adecuadas. La serie comienza con la formación de las Plagioclasas de calcio (Anortita) y posteriormente comienza la formación de plagioclasas con mayor contenido en sodio, pudiendo ocurrir dos casos:
­ Si el enfriamiento es lento, los primeros cristales que se han formado y el líquido reaccionan, obteniéndose una plagioclasa única con composición intermedia de Na y Ca (Labradorita). ­ Si el enfriamiento es rápido, los primeros cristales de anortita ricos en calcio no desaparecen y el cristal crece en aureolas concéntricas cada vez más ricas en sodio hacia el exterior, dando lugar a las plagioclasas zonadas.
El Feldespato de potasio cristaliza después de las plagioclasas. Si la temperatura es aún elevada, se produce una serie continua entre la Albita y la Ortosa, formándose un mineral intermedio de sodio y potasio. Por último, se forma el Cuarzo cuando queda suficiente sílice libre.
Esta serie es continua, ya que todos los minerales tienen la misma estructura cristalina y, por tanto, el mismo tipo de red espacial. Además son de colores claros, por eso se denominan minerales leucocratos.
EVOLUCIÓN DE UN MAGMA Aunque la composición mineralógica inical de un magma determina el tipo de roca magmática que se forma a partir de él, a veces, en la cámara magmática o en su viaje a la superficie, el magma puede sufrir alteraciones en su composición química, las cuales determinan que se formen distintos tipos de rocas de la esperada. Estos procesos son:
1.­ Diferenciación Magmática. Este hecho sucede en la cámara magmática en determinadas ocasiones. Lo normal es que si un magma permanece en reposo, se lleven a cabo las dos series de Bowen y se forma un único tipo de roca. Pero a veces, los primeros minerales formados (olivinos y piroxenos), al ser más densos, se depositan en el fondo de la cámara magmática, produciéndose una diferenciación gravitatoria. Con ello, en el fondo se forma un tipo de roca y el resto del magma formará otro tipo distinto. Por otra parte, puede ocurrir que, si en el magma hay un exceso de gases, algunos elementos químicos (como sodio y potasio) sufran un transporte gaseoso que los lleve al techo de la cámara magmática, donde aumenta su concentración. Se formarán así dos tipos de rocas: una en el techo con minerales ricos en sodio y potasio y otra en el resto de la cámara con minerales pobres en estos elementos.
2.­ Asimilación. El calor que emana del magma puede aumentar la temperatura de la roca de la corteza que lo rodea, con ello se incorporan nuevos materiales al magma, que cambia así su composición química inicial y con ello dará lugar a un tipo distinto de roca.
3.­ Mezcla. Este proceso ocurre cuando se forman dos cámaras magmáticas a poca distancia y con composición diferente. Es posible, entonces, que ambos magmas se encuentren y se mezclen, alterándose la composición química de ambos y originando, por tanto, una roca distinta.
El siguiente esquema muestra los distintos procesos que pueden provocar la modificación de un magma.
PROCESO DE CONSOLIDACIÓN MAGMÁTICA La consolidación magmática es un proceso lento y complejo en el que podemos diferenciar tres fases:
1.­ Fase Ortomagmática. En esta fase cristalizan los silicatos y algunos minerales metálicos, como magnetita y cromita. Es la fase principal del proceso y es en ella donde se producen las rocas magmáticas. El proceso de enfriamiento y la composición inicial del magma, determinará el tipo de roca que se forme bien por su composición mineralógica o bien por su estructura cristalina. Las rocas magmáticas de todo tipo que se producen durante la fase ortomagmática, con sus minerales formadores y la temperatura a la cual se forman vienen indicadas en la tabla siguiente.
A veces, cuando el magma inicial era muy rico en sílice, al final de esta fase ortomagmática queda un resto de magma a baja temperatura, el cual penetra en grietas del terreno impulsado por los gases que contiene originando un tipo de roca filoniana muy especial, ya que es de colores claros, formada por feldespato potásico, cuarzo y moscovita, con cristales muy grandes. Esta roca se denomina Pegmatita y, por ello, a esta fase especial se le denomina Fase Pegmatítica, la cual sucede entre los 600 y 450º C.
2.­ Fase Neumatolítica. Sucede a temperaturas superiores a los 374º C, con lo que el agua está siempre en forma de vapor. Los componentes volátiles del magma se escapan y ocupan pequeñas grietas, originando yacimientos filonianos de interés económico.
3.­ Fase Hidrotermal. Suceden a temperaturas inferiores donde el agua está en estado líquido. Este agua disuelve gran cantidad de metales y los transporta a través de grietas a zonas lejanas donde forman yacimientos de gran amplitud de mercurio, oro, plata, cobre, plomo, cinc, etc
En el siguiente cuadro se muestran las distintas rocas magmáticas que se forman durante la fase ortomagmática del proceso de consolidación magmática.
TIPOS DE ROCAS MAGMÁTICAS
Básicamente se pueden diferenciar claramente tres tipos de rocas magmáticas, las cuales presentan distinto grado de cristalización de sus minerales formadores, distinto proceso de enfriamiento y diferente lugar de formación. Estos tres tipos son las Rocas Plutónicas, las Rocas Filonianas y las Rocas Volcánicas, tal como se puede apreciar en el esquema.
ROCAS PLUTÓNICAS
ROCAS VOLCÁNICAS
Estas rocas se forman en el exterior de la Estas rocas se forman en el interior de la corteza cuando el magma sale fuera corteza, cuando el magma asciende lentamente y se va enfriando de forma progresiva. Su lento enfriamiento permite la buena cristalización de los minerales que forman el magma. Su proceso de formación es el descrito en la consolidación de un magma, y en él ocurren todos los procesos mencionados. Las rocas plutónicas constituyen grandes acúmulos bajo la superficie terrestre que pueden aflorar al erosionarse el terreno que los cubre. Son rocas en las que se aprecian perfectamente los cristales de sus minerales formadores.
aprovechando grietas del terreno. Su enfriamiento es muy rápido, tanto que los minerales apenas tienen tiempo de cristalizar.
Las rocas volcánicas forman volcanes, en los que se aprecian dos tipos de materiales: lava solidificada o bien productos sólidos o piroclastos arrojados en la erupción.
Son rocas formadas por microcristales, solo visibles al microscopio, o bien son una pasta sólida de materiales sin cristalizar (vidrio).
ROCAS FILONIANAS
Son rocas en todo semejantes a las plutónicas con la salvedad de que se forman en grietas del terreno que el magma invade. Se forman así filones de rocas con cristales visibles.
TEXTURA DE LAS ROCAS MAGMÁTICAS
La textura de las rocas magmáticas es el aspecto que éstas presentan a simple vista, el cual depende del grado de cristalización de sus minerales formadores y del tamaño de los cristales. Estos dos aspectos, a su vez, dependen de las condiciones de cristalización, es decir, del lugar (interior o exterior terrestre), del tiempo (enfriamiento lento o rápido) y del espacio disponible (cámara magmática amplia o en filones estrechos).
A la hora de determinar el tipo de textura de una roca cristalina hay que analizar una serie de factores en sus cristales, como son:
1.­ El grado de cristalización de los minerales, pudiendo ser Holocristalina si todos los minerales han cristalizado, Hipocristalina si la roca presenta cristales dentro de una masa vítrea y Vítrea si no aparecen cristales en la roca.
2.­ El tamaño de los cristales, pudiendo ser de Grano Grueso si tienen un diámetro superior a 5 mm, de Grano Medio si tienen un diámetro entre 1 y 5 mm y de Grano Fino si los cristales tienen un diámetro inferior a 1 mm.
3.­ La relación entre los tamaños de los cristales, pudiendo ser Homométrica si todos son del mismo tamaño, Heterométrica si existen cristales de distinto tamaño (grandes y pequeños) y Porfídica formada por enormes cristales dentro de una matriz de microcristales e incluso vítrea.
TEXTURA GRANUDA
Los minerales forman cristales, que son visibles a simple vista y son de tamaño grande y semejante entre sí. Se forman por un enfriamiento lento en el interior de la corteza, por lo que es típica de las rocas plutónicas.
TEXTURA PEGMATÍTICA
La textura es muy semejante a la granuda, pero los cristales son de gran tamaño, que suelen ser ortosa, cuarzo y moscovita. Se forman en grietas del terreno en la fase pegmatítica, por lo que es típica de rocas filonianas.
TEXTURA MICROGRANUDA
Es en todo parecida a la granuda, pero en este caso los cristales son de menor tamaño.
TEXTURA APLÍTICA
Es parecida a la pegmatítica, pero los cristales son de menor tamaño. Se da también en rocas filonianas.
TEXTURA MICROCRISTALINA
Los minerales forman cristales muy pequeños, que sólo son visibles con el microscopio. Suelen ser del mismo tamaño. Se forman por un enfriamiento rápido en el exterior, por lo que es típica de las rocas volcánicas. TEXTURA FLUIDAL
Algunas rocas volcánicas presentan cristales dispuestos en la dirección del flujo dentro de una pasta de lava solidificada.
TEXTURA PORFÍDICA
La roca presenta minerales bien cristalizados (grandes) dentro de una masa de cristales pequeños o de una pasta amorfa. Se producen por un enfriamiento lento y luego rápido. Es típica de las rocas filonianas.
EMPLAZAMIENTOS
Las rocas plutónicas, generalmente, forman enormes acúmulos situados en el eje de los sistemas montañosos, denominados BATOLITOS, que delimitan un contorno irregular con las rocas que están a su alrededor. A veces, el magma fluye y se acumula en huecos del terreno, formando así masas más pequeñas de forma lenticular, denominados LACOLITOS si abultan hacia fuera o LOPOLITOS si abultan hacia dentro. Las rocas filonianas, al rellenar grietas, originan las siguientes estructuras:
­ DIQUES, que son formas tabulares, estrechas y de gran recorrido que cortan a otras rocas anteriores.
­ LÁMINAS O SILLS, que son como los diques pero en lugar de cortar las rocas se disponen paralelas a los estratos sedimentarios.
­ VENAS, que son diques o sills pero de muy pequeño espesor.
En el esquema se representan los distintos tipos de emplazamiento de las rocas plutónicas y filonianas.
Las rocas volcánicas presentan distinta morfología según sea la lava de la que proceden y si el enfriamiento ha ocurrido por etapas. Se originan así tres tipos de lavas solidificadas:
1.­ LAVAS EN BLOQUE O MASIVAS. Son lavas poco fluidas, de pequeño recorrido, que forman una costra rugosa y que aparecen muy fragmentadas, por lo que el terreno es muy accidentado, irregular y con crestas agudas. Se forman porque la lava se solidifica toda a la vez.
2.­ LAVAS CORDADAS. Son más fluidas y rápidas. En ellas, la costra se solidifica primero y luego el interior, aún fundido, fluye provocando que la costra se arrugue en sentido longitudinal, con lo que toman un aspecto de cuerda.
3.­ LAVAS ALMOHADILLADAS. Son propias de las erupciones submarinas cuando el agua del mar enfría bruscamente una lava muy fluida. Así, primero se solidifica la superficie, originando una costra que toma forma esférica o cilíndrica, mientras que el interior se enfría más lentamente, pero no fluye. Se forman estructuras semejantes a almohadillas, las cuales forman la capa superior de la corteza oceánica.
Las siguientes fotografías muestran los tipos de lavas.
LAVAS MASIVAS
LAVAS CORDADAS
LAVAS ALMOHADILLADAS
ROCAS PLUTÓNICAS
GRANITO. Es una roca de textura granuda, de color gris o rosado, con distinto grado de minerales oscuros. El tamaño de los granos varía de grande a pequeño. Está formado por cuarzo, feldespato(ortosa) y biotita. A veces presenta anfíboles y rara vez tiene piroxenos. GRANODIORITA. Es una roca parecida al granito, pero con mayor proporción de feldespatos y minerales oscuros y con poco cuarzo, por eso es de color más oscuro.
DIORITA. Es una roca de textura granuda y formada por plagioclasas y feldespato potásico como minerales leucocratos y por biotita, anfíboles y piroxenos como minerales oscuros. Suele ser oscura con puntos blancos.
SIENITA. Es una roca de textura granuda y color rosado, debido a la abundancia de ortosa. Como minerales oscuros presenta biotita y hornblenda, y a veces anfíboles.
GABRO. Es una roca de textura granuda y color oscuro (de gris a verdoso), formada por piroxenos y plagioclasas, aunque también puede presentar biotita, olivino y hornblenda.
PERIDOTITA. Es una roca ultrabásica, de gran densidad y de color muy oscuro y tonos verdosos. Presenta estructura microcristalina. Está formada por olivino y piroxenos. Es poco abundante en la corteza, pero es la roca que forma el manto terrestre.
ROCAS FILONIANAS
PÓRFIDOS. Son rocas con textura porfídica en la que los fenocristales son leucocratos (cuarzo y feldespatos) incluidos en una pasta de esos mismos minerales o de minerales melanocratos. Su composición mineralógica es la misma que la roca plutónica que origina el magma, teniendo así distintos tipos de pórfidos: graníticos, sieníticos y dioríticos.
APLITA. Es una roca ácida, parecida al granito, aunque con granos más finos y colores más claros ya que no contiene biotita.
PEGMATITA. Es una roca formada por grandes cristales de cuarzo y ortosa, formada en la fase final de la consolidación magmática.
ROCAS VOLCÁNICAS
TOBAS VOLCÁNICAS. Es una roca formada por la consolidación de los materiales sólidos de pequeño tamaño que arroja el volcán, como son las cenizas y los lapilli. Se depositan formando capas inclinadas en la ladera del volcán.
BRECHAS VOLCÁNICAS. Son rocas angulosas procedentes de las explosiones del volcán que rompen los materiales de las laderas. Luego son cementadas con lavas viscosas o con cenizas volcánicas.
BOMBAS VOLCÁNICAS. Son masas de lava muy viscosa que son arrojadas al aire por el volcán y que al caer adquieren forma de gota, con la base ensanchada y terminadas en punta. Cuando caen son sólidas y así se conservan. Su tamaño es variable, y depende de la cantidad de lava arrojada al aire.
BASALTO. Es una roca oscura con estructura porfídica o microcristalina, que se corresponde con el gabro. Está formada por olivino y con piroxenos y plagioclasas. Entre la masa se observan grandes cristales de olivino (fenocristales).
TRAQUITA. Es una roca de color claro y textura microcristalina. No contiene cuarzo y está formada por feldespato potásico y biotita. Se corresponde con la sienita.
ANDESITA. Es una roca de colores muy oscuros y de estructura microcristalina. Contiene, sobre todo, minerales melanocratos, y plagioclasas. En su composición es semejante a la diorita. Su nombre se debe a que es una roca muy abundante en los Andes.
RIOLITA. Es una roca de color claro, formada por cuarzo, feldespato y biotita, es decir semejante al granito. Presenta estructura microcristalina.
OBSIDIANA. También se denomina vidrio volcánico. Es una roca de estructura vítrea, debido a su rápido enfriamiento. Presenta colores oscuros (negro, verde, marrón) y se fracturan fácilmente, dejando aristas cortantes.
PUMITA. Es una roca esponjosa debido a la gran cantidad de huecos que presenta, formados al escapar los gases que tenía el magma. Presenta textura vacuolar y color claro. Tiene baja densidad. Su composición mineralógica es semejante a la de la riolita o a la de la traquita.