4. las rocas Ígneas y la actividad Ígnea intrusiva (plutonismo).pptx
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02/03/2009
1
Ciudad Bolvar, marzo de 2009
Facilitador
Ing. Gel. Jos G. Herrera Garca
Universidad de OrienteNcleo de Bolvar
Escuela de Ciencias de la TierraDepartamento de Ingeniera Civil
Geologa General (070-3154)
Contenido
Magma y lava:
Composicin.
Temperatura.
Viscosidad.
Origen y evolucin del magma:
Serie de reaccionesde Bowen.
Magma en:
Lmites divergentes.
Lmites convergentes.
Cambios de composicin del magma.
Rocas gneas:
Texturas.
Composicin.
Clasificacin.
Cuerpos gneos intrusivos (plutones):
Diques y mantos.
Lacolitos.
Chimeneas y cuellos volcnicos.
Batolitos y troncos.
Mecnica del emplazamiento de
batolitos.
02/03/2009 Las rocas gneas y la actividad gnea intrusiva (plutonismo) 2
-
02/03/2009
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Prxima clase
02/03/2009 3Las rocas gneas y la actividad gnea intrusiva (plutonismo)
Magma y lava
02/03/2009 Qu es el magma? Qu es la lava? Qu es el magmatismo? 4
Magma:
Material de roca fundido que se encuentra en el interior de la Tierra.
No es una roca sensu stricto.
Forma rocas gneas intrusivas (plutnicas):
Cristalizan debajo de la superficie.
Lava:
El magma que alcanzala superficie.
Menos denso que la roca circundante.
Forma rocas gneas extrusivas (volcnicas):
Cristalizan (flujos de lava) o consolidan (material
piroclstico) en o cerca
de la superficie.
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Las rocas gneas
Del latn ignis, quesignifica fuego.
Se forman a partir:
Del enfriamiento y la cristalizacin (solidificacin) del material de roca fundido (magma).
De la consolidacin del material piroclstico:
Del griego pyro, fuego y klastos, roto.
Constituye el grupo mayoritario de rocas que conforman a la Tierra.
02/03/2009 Qu es una roca gnea? 5
Prxima clase
02/03/2009 6Las rocas gneas y la actividad gnea intrusiva (plutonismo)
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02/03/2009
4
Componentes del magma
Consiste de tres componentes:
Slidos:
Silicatos (minerales ms abundantes de la corteza
terrestre) que han
cristalizado y que son
llevados en suspensin
(transportados) por la fase
lquida.
Lquidos:
El fundido est conformado por
iones mviles.
Gases:
Voltiles disueltos en el fundido:
Vapor de agua (H2O).
Dixido de carbono (CO2).
Dixido de azufre (SO2).02/03/2009 Qu conforma el magma? 7
Composicin del magma
La fusin de rocas:
Rocas de la corteza (silicas):
Silicatos no ferromagnesianos.
> SiO2, Al, Ca, Na, Fe, Mg, K y cantidades menores de otros elementos.
No todos los magmas se origina por fusin de este tipo de rocas.
Rocas del manto superior (simticas):
Silicatos ferromagnesianos.
< SiO2 y > Fe, Mg.
02/03/2009 Qu conforma el magma? 8
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02/03/2009
5
Composicin del magma
La SiO2 es el constituyente primario de casi todos los magmas:
Su contenido puede variar.
Sirve para diferenciar diversos tipos de magma:
Flsicos:
SiO2 > 65%.
> Na, K, Al.
< Ca, Fe, Mg
Mficos:
45% < SiO2 < 52%
> Ca, Fe, Mg.
< Na, K, Al.
Intermedios:
Composicin mineralgica intermedia entre los magmas mficos y los flsicos.
02/03/2009 Las rocas gneas y la actividad gnea intrusiva (plutonismo) 9
Prxima clase
02/03/2009 10Las rocas gneas y la actividad gnea intrusiva (plutonismo)
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02/03/2009
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Temperatura del magma
02/03/2009 Qu temperatura puede alcanzar un magma? 11
Magma:
Falta de mediciones directas de temperatura del magma bajo la superficie.
Lava:
Mediciones directas:
Lavas mficas:
T = 1.000-1.200 C .
T = 1.350 C(lavas de Hawi).
Temperatura medida directamente en volcanes
de poca o ninguna
actividad explosiva:
Los gelogos pueden acercarse con cierto
margen de seguridad.
Mediciones indirectas:
Lavas flsicas:
T = 900 C (superior ?).
Poca informacin de temperatura debido a:
Erupciones poco frecuentes.
Cuando se producen
son explosivas.
Temperatura medida a distancia con pirmetro
ptico sobre la superficie
de unos domos de lava
(masas bulbosas de
magma flsico).
Exterior del domo es probablemente ms fro
que su interior.
02/03/2009 Las rocas gneas y la actividad gnea intrusiva (plutonismo) 12
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02/03/2009 Las rocas gneas y la actividad gnea intrusiva (plutonismo) 13
Fuentes de calor del magma
Tierra primigenia:
Compresin gravitacional.
Acrecin planetesimal.
Diferenciacin.
Tierra actual:
Contina con la desintegracin de losminerales radiactivos.
02/03/2009 De dnde proviene todo ese calor? 14
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Prxima clase
02/03/2009 15Las rocas gneas y la actividad gnea intrusiva (plutonismo)
Caractersticas del magma (cont.)
02/03/2009 Qu caractersticas diferencian a los tipos de magmas principales? 16
Viscosidad:
Resistencia a fluir.
Vara en funcin de:
La temperatura:
> T:
Menor viscosidad.
La lava fluye ms
fcilmente.
Lavas mficas (baslticas).
< T:
Mayor viscosidad.
La lava fluye con
dificultad.
Lavas flsicas
(granticas).
El contenido devoltiles:
> voltiles:
Menor viscosidad.
< voltiles:
Mayor viscosidad.
El contenido de SiO2(tetraedros de silicio):
< % SiO2 (lava mfica):
Menor viscosidad.
La lava fluye con ms
facilidad.
Lavas bsicas.
Flujos delgados que
recorren con rapidez
grandes distancias.
> % SiO2 (lava flsica):
Mayor viscosidad.
El flujo se retarda
porque se deben
romper los fuertes
enlaces que producen
las redes de SiO2 para
que se produzca la
fluidez
Lavas cidas.
Flujos espesos y lentos.
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Prxima clase
02/03/2009 17Las rocas gneas y la actividad gnea intrusiva (plutonismo)
Tipos de magma
La composicin del magma vara segn su contenido de slice (SiO2).
Existen 4 tipos principales:
Estas variaciones en el magma se deben:
La roca fuente (padres).
La fusin parcial.
La contaminacin del magma.
La cristalizacin fraccional.
02/03/2009 Cuntos tipos de magma existen? Por qu varan en composicin? 18
Tipo de
magma
Contenido
de SiO2(%)
Flsico, silico
(rioltico). 65
Intemedio
(andestico).53-65
Mfico, simtico
(basltico).45-52
Ultramfico
(comattico: muy raro). 45
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Prxima clase
02/03/2009 19Las rocas gneas y la actividad gnea intrusiva (plutonismo)
Origen y evolucin del magma
El magma se forma en puntos especficos de la corteza a partir de la roca slida.
No proviene (del todo):
Del ncleo externo(fundido).
De la astenosfera (capa continua de material fundido bajo la corteza).
En realidad:
Parte del magma asciende desde profundidades ubicadas entre 100-300 km.
Pero la mayora se forma a profundidades mucho ms someras (manto superior o en la base de la corteza).
La fusin parcial:
Ocurre en:
El manto superior.
La corteza ocenica ms profunda (base).
Es debida a:
El aumento de la temperatura:
Calor.
La descompresin:
Liberacin de presin.
La adicin de voltiles:
Presencia de voltiles.
02/03/2009 Cmo se origina el magma? Cmo evoluciona? Cmo llega a la superficie? 20
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Gradiente geotrmico
Incremento de la temperatura en lacorteza:
25 C/km.
Temperatura en labase de la litosfera:
1.280 C.
02/03/2009 Cmo se origina el magma? Cmo evoluciona? Cmo llega a la superficie? 21
Gradiente geotrmico (cont.)
Las rocas:
Enriquecidas en SiO2:
Se funden a menor temperatura.
El fluido es msviscoso.
Empobrecidas en SiO2:
Se funden a mayor temperatura.
El fundido es msfluido.
02/03/2009 Cmo se origina el magma? Cmo evoluciona? Cmo llega a la superficie? 22
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Cmara magmtica
Lugar donde se acumula el magma dentro de la corteza.
Su volumen puede ser de varios km de roca fundida dentro de la litosfera(slida).
Este magma puede:
Enfriarse y cristalizarse en el interior formando cuerpos de roca gnea intrusiva.
Emigrar, enfriarse y cristalizar/consolidarse en la superficie dando lugar a varios tipos de vulcanismo.
02/03/2009 Cmo se origina el magma? Cmo evoluciona? Cmo llega a la superficie? 23
Prxima clase
02/03/2009 24Las rocas gneas y la actividad gnea intrusiva (plutonismo)
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Serie de reacciones de Bowen
Norman Levi Bowen plante la hiptesis de que los magmas mficos, intermedios y flsicos podan derivar todosde un magma mficopadre.
Los minerales no se cristalizan todossimultneamente a partir de un magma que se est enfriando, sino que lo hacen ms bien siguiendo una secuencia predecible:
Segn un rango de temperatura.
Sobre la base de sus observaciones y experimentos de laboratorio propuso un mecanismo para explicar la derivacin de los magmas intermedios y flsicos de un magma basltico (mfico).
La serie de reacciones de Bowen consta de dos ramas:
Una rama discontinua:
Silicatos ferromagnesianos.
Una rama continua:
Silicatos no ferromagnesianos.
02/03/2009 Las series de intercambio de Bowen 25
Serie de reacciones de Bowen (cont.)
La cristalizacin de los minerales ocurre simultneamente a lo largo de ambas ramas.
02/03/2009 Las series de intercambio de Bowen 26
Agua + metales
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Serie de reacciones de Bowen (cont.)
Rama discontinua:
De los silicatos ferromagnesianos.
Enfriamiento lento:
Un mineral se convierte en otro dentro de una gama
de temperaturas
especficas:
A medida que la temperatura desciende
alcanza los rangos en los
que un mineral
determinado comienza a
cristalizarse.
Formado el mineral, ste reacciona con el magma
lquido restante para
formar el siguiente
mineral de la secuencia.
Enfriamiento rpido:
Estas reacciones no siempre son completas:
Por ejemplo, el olivino (Ol) pudiera exhibir un borde
de reaccin de piroxeno
(Px), indicador de una
reaccin incompleta.
Pudiera suceder que todos los silicatos
ferromagnesianos de esta
rama quedaran
embebidos en una roca,
debido a que los
minerales inicialmente
formados no tuvieron
tiempo de reaccionar
con el material fundido
restante.
En cualquier caso, para cuando la biotita se haya cristalizado, ya se habrn agotado todas las reservas de Mg y Fe del magma original.
02/03/2009 Las series de intercambio de Bowen 27
Serie de reacciones de Bowen (cont.)
Rama continua:
De los silicatos no ferromagnesianos.
Enfriamiento lento:
Los feldespatos plagioclasa son los
nicos minerales de
esta rama.
La plagioclasa ricaen calcio (anortita,
CaAl2Si2O8) cristaliza
primero.
Al proseguir el enfriamiento sta reacciona con el
material fundido.
As, la plagioclasa que contiene
proporcionalmente ms
sodio (albita, NaAlSi3O8) se
cristaliza hasta que se
utiliza todo el Ca y Na del
magma.
Enfriamiento rpido(superenfriamiento):
Se puede originar una plagioclasa zonificada
(zonada), es decir, un
cristal con un ncleo rico
en Ca rodeado de zonas
progresivamente ms ricas
en Na.
02/03/2009 Las series de intercambio de Bowen 28
Ca
Na
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Serie de reacciones de Bowen (cont.)
02/03/2009 Las series de intercambio de Bowen 29
Mg y Fe, por un lado, y Ca y Na, por otro, se consumen a medida que ocurre la cristalizacin a lo largo de las dos ramas.
El magma restante se enriquece en K, Al y Si, los cuales se combinan para formar el feldespato potsico (KAlSi3O8) y si la presin del agua es alta se forma el silicato de hoja de la mica muscovita(KAl2Si3O10(OH)2).
Cualquier magma restante es predominantemente rico en Si y O (slice), por lo cual se forma el cuarzo (SiO2).
La cristalizacin del KAlSi3O8y del SiO2 no constituye ciertamente una serie de reacciones porque se forman independientemente y no por una reaccin de la ortoclasa con el magma restante.
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02/03/2009 30Las rocas gneas y la actividad gnea intrusiva (plutonismo)
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La fusin por descompresin
Las rocas en profundidad estn calientes, pero continan estando slidasporque su temperatura de fusin (Tf) se eleva con el aumento de la presin de confinamiento (P).
Sin embargo, debajo de las dorsales en expansin el calor excede localmente ala Tf, al menos en parte, porque P disminuye:
La separacin de las placas en las dorsales probablemente disminuye la P sobre las rocas ya calientes de la profundidad, con loque se inicia la fusin.
02/03/2009 Cmo se origina el magma en las dorsales en expansin? 31
Curva de fusin
02/03/2009 Cmo se origina el magma en las dorsales en expansin? 32
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Curva de fusin (cont.)
02/03/2009 Cmo se origina el magma en las dorsales en expansin? 33
Proceso isotrmico
La adicin de voltiles
La presencia de voltiles (por ejemplo, H2O) puede causar que disminuya la Tfde los minerales que constituyen las rocas bajo las dorsales en expansin(stos se fundiran a < T).
El agua ayuda a la energa termal a romper los enlaces qumicos en los minerales.
Este proceso resulta importante en las zonasde subduccin ocenica dado que se realiza en presencia de agua.
02/03/2009 Cmo se origina el magma en las dorsales en expansin? 34
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El rol del agua
02/03/2009 Cmo se origina el magma en las dorsales en expansin? 35
Curva de fusin (cont.)
02/03/2009 Cmo se origina el magma en las dorsales en expansin? 36
Proceso isobrico
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Curva de fusin (cont.)
02/03/2009 Cmo se origina el magma en las dorsales en expansin? 37
Brotes del manto
Los brotes cilndricos localizados de material del manto caliente ascienden bajo las dorsales y se extienden hacia el exterior en todas direcciones.
02/03/2009 Cmo se origina el magma en las dorsales en expansin? 38
Pluma
mantlica
Avalancha
de losas
Cabeza
Cola
Cabeza de la
pluma mantlica
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Brotes del manto (cont.)
02/03/2009 Cmo se origina el magma en las dorsales en expansin? 39
Brotes del manto (cont.)
Material fro subduciendo: Material calienteascendiendo:
02/03/2009 Cmo se origina el magma en las dorsales en expansin? 40
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Decaimiento de minerales radiactivos
Tal vez las concentraciones localizadas de minerales radiactivos (U, Th, K) dentro de la corteza y el manto superior decaigan, y provean el calor necesario para fundir las rocasgenerando as el magma.
02/03/2009 Cmo se origina el magma en las dorsales en expansin? 41
Prxima clase
02/03/2009 42Las rocas gneas y la actividad gnea intrusiva (plutonismo)
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La fuente del magma
La fuente del magmacontrola la composicin:
Magma en dorsales en expansin:
Manto:
Magmas mficos y ultramficos.
Magma en zonas de subduccin:
Corteza:
Magmas mficos, intermedios y flsicos.
02/03/2009 Dnde se forma magma? 43
Magma en dorsales en expansin
Origen:
Fusin parcial de rocas del manto superior:
Ultramficas (SiO2 45%):
> Silicatos ferromagnesianos.
< Silicatos no ferromagnesianos.
Fusin parcial:
La roca madre (ultramfica) comienza a
fundirse parcialmente.
Este fenmeno tiene lugar porque diferentes
minerales tienen
temperaturas de fusin
distintas.
El orden en que estos minerales se funden es
opuesto al orden de
cristalizacin propuesto
por Bowen:
Primero los minerales
ricos en SiO2 (Qzo, Fld-K
y Plg-Na) y
seguidamente los que
contienen menos SiO2(silicatos
ferromagnesianos y las variedades clcicas de
la plagioclasa).
02/03/2009 Cmo se origina el magma en las dorsales en expansin? 44
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Magma en dorsales en expansin (cont.)
Por tanto, si la fusin no es completa, el resultado es
un magma mfico que
contiene
proporcionalmente ms
SiO2 que la roca original.
Una vez formado este magma mfico:
Parte de l asciende a
la superficie y crea
flujos de lava.
Otra parte se enfra
bajo la superficie para
formar diversos cuerpos
gneos intrusivos.
Magma resultante:
Mfico:
45% < SiO2 < 52%.
02/03/2009 Cmo se origina el magma en las dorsales en expansin? 45
Magma en zonas de subduccin
La subduccin y el origen del magma estn relacionados:
Donde ocurre un lmite convergente se encuentra un cinturn de volcanescerca del borde adelantado de la placa superior.
Origen:
Fusin parcial de rocas de la corteza ocenica:
Mficas (45% < SiO2 < 52%):
Fusin parcial:
A medida que una placa subducida desciende a
la astenosfera, alcanza a
la larga la profundidad
en que la temperatura es
lo bastante alta para
iniciar la fusin parcial.
A ms de esto, la corteza ocenica mojada alcanza una profundidad
en la que tiene lugar la
eliminacin del agua.
Conforme el agua asciende y entra al
manto superior, intensifica
la fusin formndose
magma.
02/03/2009 Cmo se origina el magma en las zonas de subduccin? 46
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Magma en zonas de subduccin
02/03/2009 Cmo se origina el magma en las zonas de subduccin? 47
El resultado puede ser magmas intermedios y
flsicos, ambos ms ricos
en SiO2 que la roca
original.
A esto se le puede aadir que algunos de los
sedimentos y rocas
sedimentarias ricos en
SiO2 de las mrgenes
continentales (prisma de
acrecin),
probablemente son
arrastrados hacia abajo
con la placa subducida y
aportan su slice al
magma.
Asimismo, el magma mfico que asciende a
travs de la corteza
continental inferior puede
contaminarse con
materiales ricos en SiO2, lo
cual cambia su
composicin.
Magma resultante:
Intermedio(53% < SiO2 < 65%).
Flsico (SiO2 65%).
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02/03/2009 48Las rocas gneas y la actividad gnea intrusiva (plutonismo)
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Cristalizacin fraccional
Se conoce tambin como asentamiento gravitacional de cristales.
Consiste en la separacin fsica de los minerales por cristalizacin y asentamiento gravitacional:
A medida que el magma se enfra, los cristales de formacin temprana (> T) precipitan debido a la accin de la gravedad.
Esto cambia la composicin del magmarestante:
Enriquece: SiO2, Na, K.
Empobrece: Fe, Mg, Na.
El efecto total:
Un magma cidoformado a partir de un
magma bsico.
02/03/2009 Qu involucra la cristalizacin fraccional de un magma? 49
Cristalizacin fraccional (cont.)
Aunque el fraccionamiento del magma ocurre no lo hace a la escala contemplada por Bowen:
Por ejemplo, en los mantos(cuerpos gneos intrusivos tabulares y grueso) los minerales formados primeros de la serie de reaccin se concentran en la parte inferior, la cual se hace ms rica en Ol y Pxque las partes superiores(menos mficas).
Sin embargo, aun en estos cuerpos el proceso de asentamiento produce poco magma flsico a partir de un magma mfico original.
Si el magma flsico pudiera derivarse en escala mucho mayor del magma mfico(segn Bowen), debera haber mucho ms magma mfico que flsico:
Para que este proceso arroje un particular volumen de granito (roca gnea flsica), debera estar presente inicialmente una cantidad 10 veces mayor de magma mfico.
De ser as, entonces las rocas gneas intrusivas mficas seran mucho ms comunes que las flsicas.
02/03/2009 Qu involucra la cristalizacin fraccional de un magma? 50
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Cristalizacin fraccional (cont.)
02/03/2009 Qu involucra la cristalizacin fraccional de un magma? 51
Sin embargo, ocurre lo contrario y por tanto tienen que haber otros mecanismos que expliquen el gran volumen de magma flsico:
La fusin parcial de la corteza ocenica (mfica)
y los sedimentos ricos en
SiO2 de las mrgenes
continentales producen,
durante la subduccin, un
magma ms rico en SiO2que la roca de origen.
Ms an, el magma que asciende a travs de la
corteza continental puede
absorber algunos
materiales flsicos por
asimilacin y enriquecerse
ms en SiO2.
Asimilacin magmtica
Proceso de contaminacin del magma tambin conocido como disolucin magmtica.
A medida que un magmaentra en contacto y reacciona con la roca preexistente (roca madre o caja), funde e incorpora la roca a travs de la que pasa:
Puede ocurrir incluso una asimilacin cruzada.
02/03/2009 Cmo se contamina un magma? 52
Ascenso de magmano contaminado desde
las profundidades(T > 1.300 C).
La transferencia de calordel magma ascendente
funde las paredes delconducto volcnico ocmara magmtica yorigina otra fuente de
magma.
Bloques de roca caenen el magma y pueden
fundirse (disolverse)parcial o completamente
ciempre que su Tf seamenor que la
temperatura del magma.
El magma provenientede la fusin parcial de laroca circundante puede
mezclarse con elmagma de arriba
(previamente eruptado).
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Asimilacin magmtica (cont.)
La composicin del magma cambia para reflejar la adicin:
La corteza continental es silica.
El magma mfico se hace ms intermedio por asimilacin de la corteza silica.
El resultado es un magma hdrido o contaminado.
02/03/2009 Cmo se contamina un magma? 53
Ascenso de magmano contaminado desde
las profundidades(T > 1.300 C).
La transferencia de calordel magma ascendente
funde las paredes delconducto volcnico ocmara magmtica yorigina otra fuente de
magma.
Bloques de roca caenen el magma y pueden
fundirse (disolverse)parcial o completamente
ciempre que su Tf seamenor que la
temperatura del magma.
El magma provenientede la fusin parcial de laroca circundante puede
mezclarse con elmagma de arriba
(previamente eruptado).
Xenolito
Se conoce tambin como inclusin exgena o accidental.
Un fragmento de roca(cuerpo extrao) incompletamente fundido, embebido dentro de una roca gnea.
Muchos de estas inclusiones fueron desencajadas de la roca madre cuando el magma se abri paso por las fracturas existentes.
Demuestran que la asimilacin ocurre.
02/03/2009 Cmo se contamina un magma? 54
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Asimilacin magmtica (cont.)
El efecto de la asimilacin sobre el grueso de la composicin de la mayora de los magmas es ligero:
La razn se debe a que el calor para la fusin proviene del propio magma, por lo que este proceso tiene el efecto de enfriarlo.
En consecuencia, slo una limitada cantidad de roca puede ser asimilada por un magma y esa parte suele ser insuficiente para ocasionar un cambio importante de composicin.
Ni el fraccionamiento ni la asimilacin magmticaspueden producir un conjunto significativo de magma flsico a partir de un magma mfico:
Sin embargo, ambos procesos operando conjuntamente pueden cambiar mucho ms que uno actuando solo.
Probablemente sta sea la forma como muchos magmas intermedios se generan en un lmite ocenico-continental.
02/03/2009 Cmo se contamina un magma? 55
Diferenciacin magmtica
02/03/2009 Cmo se contamina un magma? 56
O simplemente diferenciacin.
Proceso de desarrollo de ms de un tipo de roca, in situ, a partir de un mismo magma, debido quiz, a un proceso de cristalizacin fraccional.
100% magma
(basltico)
40% magma
(andestico)
20% magma
(rioltico)
-
02/03/2009
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Diferenciacin magmtica (cont.)
02/03/2009 Cmo se contamina un magma? 57
Vulcanismo bimodal:
Fenmeno en el que un mismo volcn arroja lavas de composicin diferente:
Apunta hacia la presencia de magmas de distinta
composicin.
En el proceso es probable que algunos de estos magmas entren en contacto y se mezclen uno con otro.
De ocurrir as, la composicin del magma resultante de la mezcla del magma sera una versin modificada (hbrida, nueva) de los magmas padres.
100% magma
(basltico)
40% magma
(andestico)
20% magma
(rioltico)
Prxima clase
02/03/2009 58Las rocas gneas y la actividad gnea intrusiva (plutonismo)
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02/03/2009
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Migracin del magma
La tendencia del magma es a moverse hacia arriba(ascender).
Comparado con la roca slida circundante (madre, caja, country rock):
Es menos denso.
Es ms boyante.
Se mueve por:
Inyeccin en grietas y fisuras.
Fusin de las rocas suprayacentes.
Relleno de una cmara magmtica.
02/03/2009 Recorrido del magma 59
Manto
litosfrico
Astenosfera
Corteza
La roca del manto
asciende en unapluma. Cuando
alcanza unaprofundidad
somera, se funde.
A altas presiones,
la roca del mantoes slida.
A bajas presiones,
ocurre la fusinparcial en el
Manto.
Magma
basltico(1.150 C)
La fusin en la
corteza produce magma
Rioltico(750 C)El calor
provenientedel magma
baslticoascendente
hace que lacorteza se
funda.
Ambientes gneos
Rocas extrusivas:
Cristalizan/consolidan eno cerca de la superficie.
Se enfran rpidamente.
El superenfriamiento impide la formacin de grandes cristales.
Rocas intrusivas:
Cristaliza debajo de la superficie.
Se enfran lentamente.
Se pueden formar grandes cristales.
02/03/2009 Recorrido del magma 60
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02/03/2009 61Las rocas gneas y la actividad gnea intrusiva (plutonismo)
Composicin y estilos extrusivos
Los magmas baslticos(baja viscosidad) producen erupciones silenciosas (poco estruendosas):
95% de los magmas baslticos alcanzan la superficie.
Los magmas riolticos(alta viscosidad) producen erupciones violentas:
Raras veces alcanzan la superficie, se enfran a profundidad para formar plutones.
02/03/2009 Qu caractersticas adopta el magma cuando sale a la superficie terrestre? 62
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Caractersticas extrusivas
02/03/2009 Cmo se forma un flujo de lava? 63
Flujo de lava:
Capas de lava enfriada.
Se extiende desde las ventanas o conductos volcnicos, expulsados fuera de stas, debido a que el magma es menos denso como roca fundida.
La lava se enfra y solidificaa medida que fluye.
La lava de baja viscosidad(basltica) puede fluir a travs de grandes distancias.
Relieve (morfologa) extrusivo
Planicies (mesetas) de basalto:
El basalto se extiende sobre grandes reas a partir de enormes fracturas de la corteza:
Plateau del ro Columbia(oeste de EE.UU.).
Trampas de Deccan(oeste de India).
Trampas de Siberia.
02/03/2009 Qu extensin puede llegar a cubrir una meseta de basalto? 64
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02/03/2009 Qu extensin puede llegar a cubrir una meseta de basalto? 65
Relieve (morfologa) extrusivo (cont.)
Domos de lava:
Masas bulbosas de lava enfriada en los crteres.
Estn asociadas con erupciones explosivasricas en gases.
02/03/2009 Qu extensin puede llegar a cubrir una meseta de basalto? 66
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Caractersticas extrusivas (cont.)
02/03/2009 Cmo se forma un flujo de lava? 67
Flujo de cenizas volcnicas(nubes de cenizas):
La lava de alta viscosidad (andestica-rioltica) no tiende a fluir, en cambio forma domos de lava o puede ser arrojada con fuerza a la atmsfera en forma de partculas conocidas como material piroclstico.
La ceniza puede cubrir grandes extensiones de terrenos.
Nube decenizas
Lluvia deceniza
Flujo deceniza
Flujo delava
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02/03/2009 68Las rocas gneas y la actividad gnea intrusiva (plutonismo)
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La actividad gnea intrusiva (plutonismo)
Plutones:
Cuerpos de roca formados por el magma que se enfra y cristaliza debajo de la superficie terrestre.
Constituyen la mayor parte del magma.
Infrayacen en las reas de extenso vulcanismo.
Su origen est relacionado con el mismo tipo de magma vinculado con el vulcanismo.
Fueron las fuentes de laslavas suprayacentes yde los materialesfragmentados arrojadospor los volcanes en laserupciones explosivas.
La mayor parte delplutonismo tiene lugaren o cerca de los lmitesde las placas.
02/03/2009 Qu es un plutn? 69
Caractersticas intrusivas
02/03/2009 Cul es la diferencia entre plutonismo y magmatismo? 70
Las intrusiones gneas alteran la roca caja preexistente:
Alteracinmetamrfica.
Fusin parcial.
Asimilacin:
Xenolitos.
Alteracinhidrotermal.
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02/03/2009 Cul es la diferencia entre plutonismo y magmatismo? 71
02/03/2009 Cul es la diferencia entre plutonismo y magmatismo? 72
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Actividad gnea intrusiva
La mayor parte del magmaes emplazado a profundidad dentro de la corteza terrestre.
Las intrusiones de muchos plutones en un gran perodo de tiempo geolgico forma inmensos cuerpos gneosllamados batolitos.
02/03/2009 Cul es la diferencia entre plutonismo y magmatismo? 73
Actividad gnea intrusiva (cont.)
Dique:
Material gneo que cortaa travs de las rocas preexistentes.
Estructuradiscordante.
Manto:
Material gneo quees inyectadoparalelo a lafbrica de lasrocas preexistentes.
Estructuraconcordante.
02/03/2009 Cul es la geometra de los diques y de los mantos? 74
Dique
Terminacinoriginal deldique
Manto inyectadoentre las capasrocosas
Dique cortandotransversalmentelas capas
Capas dearenisca
Manto
Si todas las areniscas fueronremovidas, entonces lasintrusiones luciran de estamanera
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Actividad gnea intrusiva (cont.)
Manto de basalto inyectado paralelamente a la estratificacin en una caliza preexistente.
02/03/2009 Cul es la geometra de los diques y de los mantos? 75
Actividad gnea intrusiva (cont.)
02/03/2009 Qu geometra adopta un lacolito? 76
Lacolito:
Se inyecta como un manto, pero a diferencia de ste comba (arquea) las capas circundantes hacia arribaen forma de domo.
Resulta en unlente o masacon geometrafungiforme.
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Rocas gneas plutnicas
Por qu podemos ver las rocas gneas plutnicas?
Se forman en lo profundo de la corteza.
Son expuestas por:
Levantamiento.
Erosin.
02/03/2009 Ing. Gel. Jos Herrera 77
Fuente: Parker (2005), Physical Geology: Geosciences 211.
Tazas de enfriamiento
02/03/2009 Ing. Gel. Jos Herrera 78
Profundidad:
Plutones profundos se enfran lentamente.
Flujos superficiales se enfran rpidamente.
Forma:
Cuerpos esfricos seenfran ms lento.
Cuerpos tabulares seenfran ms rpido.
Agua subterrnea:
Absorbe el calor.
Fuente: Parker (2005), Physical Geology: Geosciences 211.
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02/03/2009 79Las rocas gneas y la actividad gnea intrusiva (plutonismo)
Clasificacin de las rocas gneas
Est basada en dos caractersticas:
La composicin:
La identificacin de los minerales presentes en la
roca.
La textura:
El tamao, la forma y el arreglo de los minerales
entrelazados presentes en
la roca.
La textura y la composicin preservan las pistas acerca del origen de las rocas gneas.
02/03/2009 Cmo agrupo los diversos tipos de rocas gneas? 80
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Rocas gneas segn la composicin del magma
Las rocas gneas estn compuestas por dos tipos de silicatos:
Silicatos de colores oscuros:
Ferromagnesianos:
Olivino.
Piroxeno.
Anfbol.
Biotita (mica).
Ricas en Fe, Mg.
Pobres en Si, Na, K.
02/03/2009 Cmo agrupo los diversos tipos de rocas gneas? 81
Rocas gneas segn la composicin del magma
Silicatos de colores claros:
No ferromagnesianos:
Cuarzo.
Muscovita (mica).
Feldespatos.
Ricas en Si, Na, K.
Pobres en Fe, Mg.
02/03/2009 Cmo agrupo los diversos tipos de rocas gneas? 82
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Rocas gneas segn la composicin del magma
02/03/2009 Cmo agrupo los diversos tipos de rocas gneas? 83
Rocas gneas segn la composicin del magma
02/03/2009 Cmo agrupo los diversos tipos de rocas gneas? 84
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Composicin de las rocas gneas
02/03/2009 Las rocas gneas y la actividad gnea intrusiva (plutonismo) 85
Composicin de las rocas gneas (cont.)
02/03/2009 Ing. Gel. Jos Herrera 86
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Familia del granito-riolita
Composicin grantica/rioltica:
Compuesta de silicatos de color claro.
Tambin se conocen como flsicas (feldespato y slice) o silicas.
Contienen grandes cantidades de slice (SiO2).
Constituyentes principales de la corteza continental.
02/03/2009 Ing. Gel. Jos Herrera 87
Fuente: Parker (2005), Physical Geology: Geosciences 211.
Familia del gabro-basalto
Composicin gabridica/basltica:
Compuesta de silicatos de color oscuro y de feldespato plagioclasa rico en Ca.
Se conocen tambin como mficas (magnesio y fierro, de hierro), por su composicin.
Son ms densas que las rocas granticas.
Conforman el piso ocenico y muchas islas volcnicas (corteza ocenica).
02/03/2009 Ing. Gel. Jos Herrera 88
Fuente: Parker (2005), Physical Geology: Geosciences 211.
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Textura de las rocas gneas
La textura revela inmediatamente la historia de enfriamiento:
Grano fino: rpido enfriamiento.
Grano grueso: enfriamiento lento.
La taza de enfriamiento est relacionada con la posicin de la roca dentro de la corteza:
Profundidad: prdida lenta de calor.
Superficial: rpida prdida de calor.
Somera: entre ambas.
02/03/2009 Ing. Gel. Jos Herrera 89
Fuente: Parker (2005), Physical Geology: Geosciences 211.
Roca gnea con textura afantica
02/03/2009 Comprensin de la Tierra: Introduccin a la geologa fsica 90
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02/03/2009 Comprensin de la Tierra: Introduccin a la geologa fsica 91
02/03/2009 Comprensin de la Tierra: Introduccin a la geologa fsica 92
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02/03/2009 Comprensin de la Tierra: Introduccin a la geologa fsica 93
02/03/2009 Comprensin de la Tierra: Introduccin a la geologa fsica 94
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02/03/2009 Comprensin de la Tierra: Introduccin a la geologa fsica 95
Tipos texturales
Rocas extrusivas (volcnicas):
Por enfriamiento de la Lava.
ste ocurre rpidamente, entrampando frecuentemente los gases.
Los minerales no alcanzan gran tamao.
Las rocas tienen una textura de grano fino o afantica.
Estas rocas pueden ser de color claro, intermedio u oscuro.
02/03/2009 Ing. Gel. Jos Herrera 96
Fuente: Parker (2005), Physical Geology: Geosciences 211.
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Tipos texturales (cont.)
Rocas intrusivas (plutnicas):
Por enfriamiento del magma.
Se enfran lentamente en profundidad.
Los cristales minerales tienen tiempo para alcanzar gran tamao.
Las rocas tienen una textura de grano grueso o fanertica.
Estas rocas se exponen cuando los plutones son erosionados.
02/03/2009 Ing. Gel. Jos Herrera 97
Fuente: Parker (2005), Physical Geology: Geosciences 211.
Otros tipos texturales
Textura porfirtica:
Grandes cristales (fenocristales) inmersos en una matriz fina de cristales ms pequeos (masa vtrea).
Las rocas porfirticas tienen una historia de enfriamiento ms compleja.
02/03/2009 Ing. Gel. Jos Herrera 98
Fuente: Parker (2005), Physical Geology: Geosciences 211.
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Otros tipos texturales (cont.)
Textura vtrea:
Enfriamiento muy rpido (apagado) de la lava.
Debido:
Agua.
Aire.
Forma obsidiana.
Realzada con el alto contenido de slice.
02/03/2009 Ing. Gel. Jos Herrera 99
Fuente: Parker (2005), Physical Geology: Geosciences 211.
Otros tipos texturales (cont.)
Textura piroclstica:
Los fragmentos eyectados durante las erupciones volcnicas violentas caen y son depositados.
Las texturas son similares a las texturas sedimentarias.
Estas rocas son gneas o sedimentarias?
Son gneas cuando salenexpelidas.
Son sedimentarias cuando caen.
02/03/2009 Ing. Gel. Jos Herrera 100
Fuente: Parker (2005), Physical Geology: Geosciences 211.
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Otros tipos texturales (cont.)
Textura pegmattica:
Cristales excepcionalmente grandes.
Representa la etapa tarda de cristalizacin de los magmas granticos.
Muchos minerales poco comunes se forman a partir de los iones queno logran entrar en el retculo cristalino debido a su gran tamao (uranio) o por no ser reactivos (oro).
Las pegmatitas tienen gran importancia debido a que son fuentes de minerales.
02/03/2009 Ing. Gel. Jos Herrera 101
Fuente: Parker (2005), Physical Geology: Geosciences 211.
Distribucin global de la actividad gnea
02/03/2009 Ing. Gel. Jos Herrera 102
Fuente: Parker (2005), Physical Geology: Geosciences 211.
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Distribucin global de la actividad gnea
(cont.)
02/03/2009 Ing. Gel. Jos Herrera 103
Fuente: Parker (2005), Physical Geology: Geosciences 211.
02/03/2009 Ing. Gel. Jos Herrera 104
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Intemperismo, erosin y suelo
(Captulo 6, texto gua)
Prxima clase
Fuente: Parker (2003), Physical Geology: Geosciences 211.
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