UNIVERSIDAD NACIONAL DE

CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE

INGENIERÍA GEOLÓGICA

FASE MAGMÁTICA

CURSO: GEOLOGÍA DE LOS YACIMIENTOS MINERALES I

DOCENTE: Ing. Wilder Chuquiruna Chávez.

ALUMNOS:

- RODRIGUEZ SANCHEZ, Richard.

- SALAZAR SAENZ, Percy.

- SANCHEZ PEÑA, Leonardo.

- TAPIA CORREA, Victor.

Cajamarca, Mayo del 2013

Asimilar todo lo referente al magma, para su posterior

comprensión.

Comprender la posibilidad de que el magma pudiera

cambiar o evolucionar y, por tanto, llegar a ser el origen de

varias rocas ígneas.

Analizar los mecanismos contemplados en la

diferenciación magmática.

Reconocer los distintos tipos de minerales Magmáticos y

depósitos Magmáticos.

Las únicas actividades y procesos ígneos quepueden ser observados directamente son los dela erupción volcánica. Las especulacionespetrológicas sobre el comportamiento de losmagmas dentro de la tierra están basadas en lainterpretación de los minerales y tramas de lasrocas ígneas, en la interpretación de loscambios que ocurren dentro de los plutonesígneos y rocas encajonantes adyacentes y enlas investigaciones de laboratorio de las masasde silicatos fundidas. El equilibrio de los sistemasde silicatos que se presenta puede arrojar algúna luz sobre la significativa contribución de lafisicoquímica a la petrogénesis. El primer paso aseguir en la historia ígnea es la investigación dela generación del magma, la cual, a su vez,puede conducir a la comprensión de laconstitución de la tierra.

F.F. Grout (1947): “El magma se define como un fluidonatural, generalmente muy caliente, formadoprincipalmente por una disolución mutua de silicatos, conalgunos óxidos, sulfuros y agua, mantenidos en disoluciónpor presión, el agua puede reducir la viscosidad delfluido, pero el calor es el factor principal para su fluidez. Eltérmino magma puede abarcar con propiedad a losfluidos en los cuales los cristales pueden ser residuales dela fusión, o estar en proceso de crecimiento, mientras lacantidad de materia sólida no dé al agregado unarigidez notable.”

Turner y Verhoogen (1960): “El término magma se utilizapara abarcar a toda la materia rocosa móvil deocurrencia natural, formada en una parte considerablepor una fase líquida que tiene la composición de unamasa fundida de silicatos”

El magma es un fundido natural a alta temperatura, de composiciónsilicatada, en el que participan principalmente los 8 elementos másabundantes, con cristales y rocas en suspensión, así como otros gases yvolátiles en disolución. Su explosividad está dada por el contenido devolátiles y la viscosidad del fundido.

Por su compleja composición química, la cristalización del magma esfraccionada.

El magma procede del manto superior, y su acción sobre la litosfera es:

Asimilar y fundir la roca encajante

Intruir la roca encajante creando movimientos telúricos

En el ambiente continental los magmas son ricos en sílice y volátiles; por el primero se hacen viscosos y por ambos explosivos (D: 2,4 gr/cm3 ; T° : 700 °C – 900°C)

En el ambiente oceánico los magmas, pobres en sílice y volátiles, resultan ricos en hierro y magnesio; son magmas de gran movilidad y baja explosividad.(D: 2,7 gr/cm3 ; T° : 1200 °C – 240000°C)

Fase Fundida: Contiene principalmente iones SiO4-

y, en menor cantidad, AlO5-, así como ionesmetálicos (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, ...)

Fase Gaseosa: Gases contenidos a presión. El 90%es vapor de agua, seguido de cantidadesmenores de O2, HCl, HF, S, SO2, N2, Ar y H2BO3

Fase Sólida: Formada por minerales que ya hancristalizado a la temperatura a la que seencuentra el magma (los de mayor punto defusión) o restos de roca sin fundir.

Una roca está formada por un conjunto de minerales, cada uno de loscuales tiene un punto de fusión característico. Por lo tanto, una roca notendrá un punto de fusión, sino un intervalo de temperaturas en el cualparte de la roca está fundida y otra parte sólida.

El punto de comienzo de fusión de una roca se llama punto de solidus, y elde final de fusión punto de liquidus; entre ambos la roca estaráparcialmente fundida.

Hay tres sistemas mediante los cuales se puede producir magma en laTierra:

Aumento de la temperatura, por concentración de elementosradiactivos o por fricción de placas litosféricas.

Disminución de la presión, ya que disminuye el punto de fusión.

Adición de agua. Una roca empieza a fundir antes si contiene agua,debido a que los grupos -OH rompen eficazmente los enlaces Si-O.

El 80% del magmatismo se produce en los bordes constructivos de placa, un

10% en los bordes destructivos y el 10% restante corresponde al

magmatismo intraplaca (8,5% en los océanos y 1,5% en los continentes).

Bordes constructivos. El magmatismo de las dorsales se debe a la

descompresión de los materiales del manto debida a la intensa

fracturación que existe en estas zonas. Este fenómeno puede verse

favorecido por el ascenso convectivo de materiales del manto, que

quedan sometidos a una presión menor.

Bordes destructivos En las zonas de subducción, el aporte de calor de

fricción y compresión se ve ayudado por la adición de agua que se

produce con la litosfera que subduce, la cual es expulsada hacia la

superficie y rebaja elpunto de fusión del material del manto que hay por

encima de ella.

Interior de las placas En el interior de las placas, los fenómenos

magmáticos pueden deberse bien a una columna convectiva (punto

caliente), o bien a una fractura importante en la litosfera

(descompresión).

Magma toleítico. Se genera en las dorsales

oceánicas a poca profundidad (entre 15 y 30 km de

profundidad) como consecuencia de la fusión

parcial de las peridotitas del manto. El porcentaje en

sílice (SiO2) en este tipo de magma es del 50%.

El magma llega a las capas superficiales rápidamente,por lo que no hay tiempo para su evolución o

diferenciación.

Magma Alcalino. Es un magma rico en metales

alcalinos, especialmente sodio y potasio que se

genera a partir de la fusión parcial de peridotitas en

zonas profundas. Suele aparecer en ambientes de rift

continental y puntos calientes a una profundidad

de entre 30 y 70 Km.

Origina basaltos alcalinos, traquitas, riolitas entre otras

rocas. Su porcentaje en sílice es menor del 45%.

Magma Calcoalcalino. Se forma por fusión a gran

profundidad (100 a 150 km) de la corteza oceánica

subducida. Son magmas que no ascienden a la

superficie por regla general debido a la profundidad

en la que se forman, existiendo bastante tiempo para

su diferenciación. Este magma origina andesitas,

riolitas, dioritas y granitos. Su composición en sílice es

del 60%

La diferenciaciónmagmática seproduce cuandoun magmaasciende a lasuperficie y seenfríaprogresivamente.A lo largo de esteenfriamiento seproduce lacristalización deminerales a partirdel fundido.

Bowen demostró

satisfactoriamente que, a

través de la diferenciación

magmática, un magma

primario puede generar

varias rocas ígneas

mineralógicamente

diferentes.

Además, la diferenciación magmática en el

fundido secundario, puede generar fracciones

adicionales químicamente distintas.

En la diferenciación magmática cuatro

mecanismos pueden estar contemplados:

Cristalización fraccionada, Diferenciación

gravitatoria, asimilación de magmas, mescla de

magas.

La Cristalización Fraccionada:

Es un proceso por medio del

cual ceden los magmas

fracciones contrastadas por

separación de cristales del

líquido en un magma en

enfriamiento (Huang, 1968), esto

es notado por la diferencia en la

composición química

Ciertos minerales

ferromagnesianos, por otra parte,

reaccionan con la masa fundida

para dar un nuevo mineral con

diferentes estructuras cristalinas

y distinta composición. El olivino,

por ejemplo, puede transformarse

en piroxeno (hiperstena) o el

piroxeno en anfíbol (horblenda).

Tales cambios bruscos constituyen

lo que se conoce como una serie de

reacciones discontinua.

Diferenciación gravitatoria

Los cristales formados por altas presión y temperatura, que son

los primeros que se consolidan, suelen ser más densos que la

fracción residual del magma.

Asimilación Magmática

Cuando un magma asciende, se encuentra

rocas de composición diferente a la suya

(roca encajante). Entre estas rocas y el

magma se producen reacciones que

provocan la incorporación de material

desde la roca al magma. La incorporación

puede producirse de varias formas

Por fusión de los minerales de la roca

Por inclusión en el magma de

fragmentos de roca

Mezcla de Magmas

La mezcla de magmas se produce cuando un magma se

mezcla con otro diferente originando un magma de

composición diferente

Un magma es una mezcla de materiales fundidos de

composición silicatada, con proporciones variables de gases disueltos

y pequeñas cantidades de sólidos.

En él existen fases sólidas, líquidas y gaseosas que pueden

separarse bajo determinadas condiciones de presión y temperatura.

Puesto que los magmas se originan por fusión de rocas, y los

silicatos son los minerales más abundantes en ellas, los principales

componentes de estos magmas son:

Oxígeno.Silicio.

Aluminio.

Calcio.

Hierro.

Magnesio.

Sodio.

Potasio.

La composición de un magma se puede expresar en forma

de óxidos, de los cuales el más importante es la sílice cuya

proporción varía aproximadamente entre el 45% y el 74%.

El contenido en sílice y en gases va a determinar algunas

propiedades físicas de los magmas como la densidad o laviscosidad. Esta última contribuye un factor importante, ya

que influye en el movimiento del magma, y por tanto, en su

ascenso hacia zonas más superficiales. El grado de

viscosidad va a depender de los siguientes factores:

Composición química: los magmas ricos en sílice son mucho

más viscosos que los pobres en ella, debido a que se pueden

formar silicatos con estructuras más complejas en las que se

comparten oxígenos.

Contenido en gases: el agua y otros gases disminuyen la

viscosidad del magma, ya que los grupos (OH) rompen los

enlaces SI-O en los silicatos.

Contenido en minerales sólidos. Si es alto, la viscosidad

aumenta.

Temperatura. Su aumento

favorece la fluidez del

magma, es decir, hace

disminuir la viscosidad.

Presión, mayor presión

mayor viscosidad, mayor

presión menor fluidez.

Mena: Pentlandita, Pirrotina, Pirita, Calcopirita,

Cromita, Magnetita Vanadífera, Ilmenita.

Ganga: Minerales petrogenéticos: Olivino,

serpentinita, plagioclasa, orto y clino piroxenos.

Gemas: Diamantes.

Rocas: Máficas y Ultramaficas.

DEPOSITOS MAGMÁTICOS Ni - Cu - Cr - V- Ti – EGP:

PARAGÉNESIS ASOCIADAS A ROCAS ÍGNEAS BÁSICAS Y

ULTRABÁSICAS.

DEPOSITOS DE CROMITA

Pese a que el cromo se encuentra en varios minerales, la

cromita es la única fuente comercial del mismo.

Inicialmente, la cromita se empleó en la fabricación de

productos químicos, y se amplia posteriormente

particularmente en la fabricación de aceros inoxidables.

Aleaciones con cromo se utilizan en la producción de

maquinaria pesada, en equipos para el procesamiento

químico y en la producción de energía.

USOS:

AMBIENTE GEOLÓGICO:

Existen dos tipos de yacimiento de cromita, o cromititas, ambos

ligados a rocas plutónicas básicas (Duke, 1988):

Depósitos estratiformes: Se encuentran

asociados a grandes intrusiones máficas y

ultramáficas de edad Precámbrica. La

cromita forma cuerpos masivos de

morfología estratiforme y gran desarrollo

lateral, con un espesor de hasta un metro.

Los cuerpos de cromitita forman

intercalaciones en el centro de las intrusiones

estratificadas, junto con capas de magnetita,

anortosita, piroxenita y otras rocas

ultrabásicas. Este grupo de yacimientos de

cromita también se conoce como tipo

Bushveld.

Las principales características mineralógicas y texturales de los

depósitos estratiformes que podremos reconocer en muestra de

mano y en el microscopio óptico son:

a) Estilo de mineralización: La cromita desarrolla capas

masivas, aunque también forma diseminaciones en las

rocas ultramáficas que encajonan dichas capas.

b) Mineralogía y textura de las cromititas: Las cromititas

están formadas mayoritariamente por cristales

idiomórficos a hipidiomórficos de cromita. Además de

cromita, otras fases metálicas se presentan como

minerales accesorios. Las más comunes son: magnetita,

ilmenita, pirrotina, pentlandita y calcopirita. Los minerales

portadores de elementos del grupo de los platinoides

(PGE) aparecen en cantidades menores, estrechamente

asociados a los sulfuros.

Depósitos podiformes: La cromita se dispone en cuerpos de

morfología aproximadamente lenticular, encajonados en

complejos ofiolíticos. Su encajonante más habitual lo constituyen

dunitas que comúnmente están serpentinizadas. Estos depósitos

también reciben el nombre de cromititas ofiolíticas.

b) Mineralogía: Los minerales mayoritarios de las cromititas

ofiolíticas son la cromita y el olivino. Otros minerales

comunes en la matriz son: clinopiroxeno, ortopiroxeno,

plagioclasa y anfíbol.

a) Textura nodular: Es la textura más habitual en este tipo

de depósitos. La cromita forma agregados de cristales, de

morfología aproximadamente redondeada y un diámetro

entre 5 y 20 mm de diámetro, englobados en una matriz de

silicatos.

Las cromititas ofiolíticas o podiformes se caracterizan por:

DEPÓSITOS DE SULFUROS DE NI-CU

Los depósitos de sulfuros de Cu y Ni se relacionan

estrechamente con magmatismo básico y ultrabásico, y se

caracterizan por sus elevadas leyes en oro y elementos del

grupo de los platinoides. Algunos depósitos están asociados a

cuerpos intrusivos de dunitas, garbos, peridotitas

a) Mineralogía: Los principales minerales metálicos son:

Pirrotina, pentlandita, calcopirita, magnetita e ilmenita.

El magma puede cambiar o evolucionar y así poder

llegar a ser el origen de varias rocas ígneas.

La evolución de los magmas se generan por

procesos como Diferenciación Magmática,

Asimilación Magmática y Mezcla de Magmas.

Los distintos tipos de yacimientos que hemos visto

se generan por distintos procesos y minerales.