núcleo temático iii rocas igneas

PROCESOS FORMADORES DE ROCAS IGNEAS

Ciclo de las Rocas

Las Rocas Igneas:

• Su nombre proviene de Ignis=fuego.• Se formas conforme se enfría y solidifica

una roca fundida.• El material parental se denomina magma.• El magma en condiciones superficiales se

denomina lava.• Cuando se solidifican en el interior de la

tierra se denominan rocas plutónicas.• Cuando se solidifican en la superficie de la

tierra se denomina rocas volcánicas.

Composición de los magmas:

• Porción liquida llamada fundido, compuesta mayoritariamente de iones de silicio y oxígeno.

• Porción sólida (si la hay) de cristales de silicatos ya formados.

• Volátiles mas comunes: vapor de Agua (H2O), dióxido de carbono (CO2), dióxido de azufre (SO2).

Origen de los magmas

Cristalización del magmaFusión de la corteza

Cristalización del magma

Generación de un Magma a partir de Roca Sólida

• En un sólido los están dispuesto según un empaquetamiento regular.

• Según aumenta la temperatura, aumenta su vibración original.

• El solidó aumenta de volumen.

• Se debilitan los enlaces químicos hasta formar el fundido.

Proceso de fusión de un sólido:

Papel de la Temperatura:

•La temperatura aumenta en la corteza superior (gradiente geotérmico) con una media de entre 20°C y 30°C 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

• Papel de la presión– 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

Proceso de cristalización

• De manera general, es el proceso inverso de fusión de un sólido.

• En las rocas este proceso es mas complejo.• Por su diversidad de componentes, la mayoría

de los magmas tienen una rango de temperatura de cristalización de 200 °C.

• Durante la cristalización los fundidos cambia de composición a medida que los cristales son retirados de manera selectiva e incorporado de los primeros minerales que se forman.

Series de reacción de Bowen

Diferenciación Magmática

Asimilación y Mezclas de Magmas

Fusión Parcial y Formación de Magmas

• El rango de temperatura de fusión es similar al de cristalización (200°).

• A medida que la roca se va calentando los minerales cuyo punto de fusión es bajo, funden primero.

• Es muy frecuente que la fusión de una roca no sea completa. Fusión Parcial.

• La Fusión parcial es un proceso que produce la mayor parte de los magmas.

Magmas Basálticos

• Se originan a partir de la fusión parcial de la peridotita.

• Cuado se produce una fusión directa del manto se produce magmas primarios.

• Se produce por reducción de presión de confinamiento (fusión por descompresión)

• Se producen en las dorsales centro-ocenaica, debido a las corrientes convectivas y en zonas de subducción donde el agua de la capa descendente produce fusión parcial.

• Se encuentran solo en márgenes continentales o adyacentes a ellos.

• Los magmas andesíticos se forman por inclusión de rocas en magmas basáltico

• Los magmas andesíticos pueden evolucionar a magmas basálticos por diferenciación magmática .

• El liquido restante del magma evolucionado es rico en sílice y se conoce como magma granítico.

• Los magmas graníticos por su contenido de sílice, son relativamente mas viscoso que los otros magmas.

Magmas Andesíticos y Granítico

Rocas Igneas Plutónicas

• Se forman debajo de la superficie de la tierra.

• La velocidad de enfriamiento de los magmas generadores de estas roca es lenta.

• Presentan cristales relativamente grandes (textura fanerítica o Porfirítica)

Texturas

Fanerítica

Texturas

Porfirítica

Modo de ocurrencia de las rocas plutónicas

Lacolitos Lopolitos

Clasificación de rocas Plutónicas

Clasificación de rocas PlutónicasDiagramas Ternarios:

X= 70 %

Y= 20%

Z= 10%

Granitoidesricos en cuarzo

2020Cuarso-sienita.alcalína Cuarzo

Sienita

CuarzoMonzonita

CuarzoMonzodiorita

Sienita Monzonita Monzodiorita

Sienita con feldespatoide

10 35 65

Monzonita confeldespatoide

Mozodiorita conFeldespatoide

Sienitaalcalína

(Foid)-bearingAlkali Fs. Syenite

Monzosienitafeldespatoidea

Sienita Feldespatoidea

Monzodioritafeldespatoidea

Dioritra cuarciferaGabro cuarcifero

Diorita/Gabro/Anorthosita

(Foid)-bearingDiorite/Gabbro

Foidolitas

Cuartzolita

Granito Grano-diorita

Tonalita

itos A

lcalin

Sienita

CuarzoMonzonita

CuarzoMonzodiorita

10 35 65

Sienitaalcalína

(Foid)-bearingAlkali Fs. Syenite

(Foid)-bearingDiorite/Gabbro

Foidolitas

Cuartzolita

Tonalita

itos A

lcalin

60 Clasificación y nomenclatura de rocas Plutónicas según el USGS

Sienita

CuarzoMonzonita

CuarzoMonzodiorita

10 35 65

Sienitaalcalína

Sienita Alcalinacon feldespatoide

Diorita/Gabrocon Feldespatoide

Foidolitas

Cuartzolita

Tonalita

itos A

lcalin

Sienita

CuarzoMonzonita

CuarzoMonzodiorita

10 35 65

Sienitaalcalína

Foidolitas

Cuartzolita

Tonalita

itos A

lcalin

Sienita

CuarzoMonzonita

CuarzoMonzodiorita

10 35 65

Sienitaalcalína

Foidolitas

Cuartzolita

Tonalita

itos A

lcalin

Classification of Igneous Rocks

Figure 2-2. A classification of the phaneritic igneous rocks. b. Gabbroic rocks. c. Ultramafic rocks. After IUGS.

Plagioclase

OlivinePyroxene

Olivine gabbro

Plagioclase-bearing ultramafic rocks

Anorthosite

OlivineOlivine

ClinopyroxeneClinopyroxeneOrthopyroxeneOrthopyroxene

LherzoliteLherzoliteH

Wehrlite

Websterite

OrthopyroxeniteOrthopyroxenite

ClinopyroxeniteClinopyroxenite

Olivine Websterite

PeridotitesPeridotites

PyroxenitesPyroxenites

DuniteDunite

Ejercicio

Rocas Igneas Volcánicas

• Se forman sobre la superficie de la tierra.

• La velocidad de enfriamiento de los magmas generadores de estas roca es rápida.

• Presentan cristales relativamente pequeños (textura afanítica y Vitrea)

• Las rocas piroclásticas son clasificadas como roca volcánicas

Texturas

Afanítica

Texturas

Vítrea

Texturas

Piroclástica

TexturasGrado de cristalinidad (velocidad de enfriamiento):Holohialinas: más del 90% vol de vidrioHialocristalinas: ni el vidrio ni los cristales > 90%Holocristalinas: más del 90 % vol de cristales

Texturas

Dentro de una misma colada de lava la parte más externa, al sufrir mayor grado de enfriamiento, es esencialmente vitrea, y la parte más interna es esencialmente cristalina afanítica, incluso en algunos casos fanerítica

Productos Volcánicos

• Gases: influyen directamente en el mecanismo y tipo de erupción, así como en la viscosidad del magma (H2O, CO2, CO, SO2, SH2, etc)• Lava: son magma que ha perdido gran parte de sus volátiles y se extiendo por elterreno y formando coladas cuya extensión dependerá de su velocidad y viscosidad Morfológicamente se diferencia tres tipos de lava

Lavas en bloque o lavas AA:

Son lavas viscosas que solidifican rapidamente. Los gases escapan de un modo brusco o explosivo. Así se fragmenta la colada y se forman bloque que se amontonan por el empuje de la lava aún fundida (malpaís)

Lavas cordadas o pahoehoe:

Lavas fluidas que recorren grandes distancias y solidifican lentamente. Su superficie tiene aspecto de cuerda debido a la fina costra de la colada que se arruga por el avance interno del magma aún fundido.

Lavas almohadilladas o pillow lavas:

En erupciones submarinas cuando la lava basáltica entra en contacto con el agua y solidifica rápidamente.Tiene un aspecto como de almohadillas.

•Productos sólidos: son materiales expulsados al aire durante las erupciones volcánicas. Se denominan piroclastos y según su tamaño se clasifican:

Bombas volcánicas:

De tamaño grande a medio y deformas muy variadas.

Lapilli:

Piroclastos de tamaño de grava (4 a 25 mm) Cenizas y polvo volcánico: materiales muy finos que por consolidación originan cineritas y tobas volcánicas.

Tipo de Volcanes

Conos de cenizas:

– Construidos con fragmentos de lava expulsados (principalmente del tamaño de la ceniza)

– Ángulo de ladera empinada

– Tamaño pequeño

– Aparecen con frecuencia en grupos

Tipo de Volcanes

Cono compuesto (estratos volcanes):

-La mayoría se encuentra alrededor del océano Pacífico (por ejemplo, el Fujiyama y el monte Santa Elena)- Volcán con una gran estructura clásica (mil pies de alto y varias millas de ancho en la base)-Compuestos por coladas de lava asentadas y depósitos piroclásticosEl tipo de actividad más violenta (por ejemplo, el Vesubio)

Tipo de VolcanesVolcanes en escudo:

-Estructuras amplias ligeramente abovedada en forma de domo.- Cubren, en general, áreas extensas.-Producidos por erupciones suaves de grandes volúmenes de lava basálticaEjemplo = Mauna Loa, Hawaii.

Perfiles de los edificios volcánicos

Figura 5.6

Volcán en escudo Mauna Loa, Hawaii Perfil NE-SO

CráterCono compuesto

monte Rainir, Washington

Perfil NO-SE

CráterCono de cenizas

Sunset Crater, Arizona

Perfil N-S

Nivel del mar

Otras edificios volcánicos

• Caldera• Depresión de pendientes amuralladas en la cima

• En general > 1 kilómetro de diámetro

• Producida por hundimiento

• Colada piroclástica• Magmas félsicos e intermedios

• Constituida por cenizas, pumita y otros depósitos

• Material expulsado a altas velocidades

• Ejemplo = llanura Yellowstone

Formación del Crater Lake, Oregón

Figura 5.13

Erupción del monte Mazama

Hundimiento del monte Mazama

Cámara magmática parcialmente vacía

Formación del Crater Lake y la isla Wizard

Otros edificios volcánicos

• Erupciones fisurales y llanuras de lava• Lava basáltica fluida extruida desde las

fracturas de la corteza llamadas fisuras• Ejemplo = llanura del río Columbia

• Domos de lava• Masa bulbosa de lava solidificada• Relacionadas con las erupciones explosivas

de magmas ricos en gas

Un domo de lava

Figura 5.26

Domo de lava

Otros edificios volcánicos

• Chimeneas y pitones volcánicos• Chimeneas – conductos cortos que conectan

la cámara magmática con la superficie• Pitones volcánicos (por ejemplo, Shiprock,

Nuevo México) – estructuras resistentes que permanecen en pie después de que la erosión acabe con el cono volcánico

Formación de un pitón volcánico

Figura 5.27

Pitón volcánico

Volcán antiguo

Shiprock, Nuevo México

Actividad ígnea intrusiva

• La mayor parte del magma se emplaza en las profundidades de la tierra

• Una vez enfriado y solidificado se denomina plutón

• Naturaleza de los plutones• Forma - tabulares (como láminas) vs.

masivos• Orientación con respecto a la roca caja (que

les rodea)– Concordantes vs. discordantes

• Estructuras ígneas intrusivas• Dique – plutón tabular y discordante• Sill – plutón tabular y concordante (por

ejemplo, el sill de Palisades en Nueva York)• Lacolito

– Similar a los sills

– Masa lenticular o con forma de hongo

– Deforma los estratos superiores

Estructuras ígneas

Figura 5.16 B

Pitones volcánicos

Lacolito

Batolito

B. Cristalización de plutones ígneos y erosión

Un sill en el cañón del río Salt, Arizona

Figura 5.18

• Otra estructura ígnea intrusiva• Batolito

– El mayor cuerpo intrusivo

– Extensión de afloramiento mayor de 100 km2 (los cuerpos más pequeños de este tipo se denominan stocks)

– Con frecuencia forma los núcleos de las montañas

Batolitos del margen

occidental de Norteamérica

Figura 5.19

Océano Pacífico

Batolito del sur de California

Tectónica de placas y actividad ígnea

• La distribución global de la actividad ígnea no es aleatoria

• La mayoría de los volcanes se sitúa dentro de las cuencas oceánicas o cerca de ellas

• Rocas basálticas = aparición en los océanos y en los continentes

• Rocas graníticas = aparición en los continentes

Localizaciones de algunos de los principales volcanes de la Tierra

Monte Unzen

Monte Santa Elena

Monte Mayon

Katmai «vallede las 10.000 fumarolas»

Islas Marianas

Islas Tonga

Isla de Pascua

Isla Decepción

Islas Galápagos

Islas Canarias

Islas Sandwich del Sur

• Actividad ígnea en los bordes de placa• Puntos de expansión

– El mayor volumen de las rocas volcánicas se produce a lo largo del sistema de dorsales oceánicas

– Mecanismo de expansión» El fundido por descompresión del manto

aparece cuando la litosfera se separa» Se producen grandes cantidades de magma

basáltico

• Zonas de subducción– Aparecen conjuntamente con las fosas oceánicas

profundas– Fusión parcial de la placa que desciende y de las rocas de

la parte superior del manto– El magma que migra hacia arriba puede formar también

» Un archipiélago insular si está en el océano» Un arco volcánico si está en un margen continental

– Se las relaciona con la cuenca del océano Pacífico» La región que bordea el margen se conoce como

«Anillo de Fuego» » La mayoría de los volcanes explosivos del mundo

• Actividad ígnea intraplaca• Aparece dentro de la tectónica de placas• Se relaciona con las plumas del manto• La región volcánica localizada en la placa

principal se denomina punto caliente– Genera magma basáltico en la corteza oceánica

(por ejemplo, Islandia y Hawaii)

– Genera magma granítico en la corteza continental (por ejemplo, Yellowstone Park)

¿Pueden los volcanes cambiar el clima terrestre?

• La premisa básica• Las erupciones explosivas emiten enormes

cantidades de gases y fragmentos de grano fino

• Ese material reflejará y filtrará una porción de la radiación solar incidente

• Ejemplos pasados de que el vulcanismo afecta al clima

• Monte Tambora, Indonesia – 1815• Krakatos, Indonesia – 1883

¿Pueden los volcanes cambiar el clima terrestre?

• Tres ejemplos modernos• Monte Santa Elena, Washington - 1980• El Chinchón, México - 1815• Monte Pinatubo, Filipinas - 1991

Clasificación de rocas Volcánicas

(foid)-bearing Trachyte

(foid)-bearing Latite

(foid)-bearing Andesite/Basalt

(Foid)ites

Rhyolite Dacite

Trachyte Latite Andesite/Basalt

Phonolite Tephrite

Clasificación y nomenclatura de rocas Volcánicas según el USGS

(Foid)ites

Rhyolite Dacite

Phonolite Tephrite

(Foid)ites

Rhyolite Dacite

Phonolite Tephrite

Classification of Igneous Rocks

Figure 2-5. Classification de las rocas piroclasticas. a. basada en el tipo de material. Por Pettijohn (1975) Sedimentary Rocks, Harper & Row, and Schmid (1981) Geology, 9, 40-43. b. bsada en el tamaño del material. po Fisher (1966) Earth Sci. Rev., 1, 287-298.

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