UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y AMBIENTAL

Nombre: Luis Alcides Noboa Tapia Semestre: 3ero. Minas

Carrera: Ingeniería en Minas Fecha: 2015-10-05

PETROGRAFÍA

1. ¿Qué es el magma?

Magma es el nombre que reciben las masas de rocas fundidas del interior de la Tierra u otros planetas. Suelen estar compuestos por una mezcla de líquidos, volátiles y sólidos1

Cuando un magma se enfría y sus componentes cristalizan se forman las rocas ígneas, que pueden ser de dos tipos: si el magma cristaliza en el interior de la tierra se forman las  rocas plutónicas o intrusivas, pero si asciende hacia la superficie, la materia fundida se denomina entonces lava, y al enfriarse forma las rocas volcánicas o efusivas.

1.1. Origen del Magma

El magma se origina de la fusión parcial de rocas preexistentes dentro de la corteza terrestre y el manto superior a profundidades que pueden superar los 250 km.La corteza de la tierra alcanza un promedio de cerca de 35 kilómetros de grueso bajo los continentes, pero alcanza sólo unos 7-10 kilómetros debajo de los océanos. La corteza continental está compuesta primariamente de rocas sedimentarias que descansan sobre una base cristalina formada de una gran variedad de rocas metamórficas e ígneas, incluyendo granulita y granito. La corteza oceánica está compuesta principalmente por basalto, y gabro. Ambas cortezas, continental y oceánica, descansan sobre la peridotita (roca ígnea plutónica formada por lo general de olivino (peridoto) acompañados de piroxenos y anfíboles) del manto.Las rocas pueden derretirse en respuesta a una disminución en la presión, a un cambio en la composición (como una adición de agua) o a un aumento en temperatura. Otros mecanismos, como la fusión por el impacto de un meteorito son mucho menos importantes hoy, durante el crecimiento de la Tierra los innumerables impactos llevaron a la fusión de varios cientos de los kilómetros más externos de nuestra Tierra temprana, cuando fue probablemente un océano del magma. Se ha propuesto que impactos de grandes meteoritos en los últimos cientos millones de años como un mecanismo responsable del amplio magmatismo basáltico de varias grandes provincias ígneas.

1.2. Composición Química del Magma

El magma está compuesto por una mezcla de materiales fundidos de composición predominantemente silicatada, con cantidades variables de gases disueltos y pequeñas cantidades e materiales sólidos como cristales y fragmentos de rocas. Es decir que está compuesto de una parte sólida, una liquida y otra gaseosas y que pueden separarse en determinadas condiciones de presión y temperatura.

El magma se origina en las zonas profundas del interior de la tierra entre el manto superior y la corteza, entre 30 y 200 km de profundidad a temperaturas entre 700 a 1.200 °C y a altísimas presiones que hacen que las rocas se fundan.

La fusión parcial de las rocas ocurre en las capas más superficiales, de allí que los principales componentes de los magmas sean los elementos mas comunes de esa zona que son el oxígeno (46,6 %), silicio (27,7 %), aluminio (8,1 %), hierro (5 %), calcio (3,6 %), sodio (2,8 %) y potasio (2,5 %), magnesio (2,1 %), el oxígeno es el más abundante.

Como puede apreciarse ocho elementos forman entre el 98 y el 99% de la masa total de la corteza terrestre y casi la mitad de esta es oxígeno. Los elementos importantes de uso tecnológico como plomo, zinc, níquel y estaño son muy escasos y se hallan en menas. Una propiedad muy importante del magma es la viscosidad ya que condiciona su movimiento y ascenso hacia la superficie. La viscosidad es la resistencia a fluir ante una fuerza, resistencia que es ocasionada por la cohesión molecular y de sus átomos. En iguales condiciones un fluido viscoso fluye más lento que uno menos viscoso. En el caso del magma cuanto mayor es el contenido de silicio mayor es la viscosidad el magma y el mayor o menor contenido de gases disueltos disminuye la viscosidad del mismo.

1.3. Tipos de Magma

Básicamente existen dos tipos de magmas: los basálticos, máficos o básicos que poseen temperaturas que van de 900 a 1.200 °C y con poco silicio por lo que son de baja viscosidad y fluyen con facilidad. Las rocas derivadas de este magma son oscuras y muy duras. El otro tipo está constituido por el magma ácido, félsico o granítico cuyas temperaturas son inferiores a los 800 °C y por poseer mayor contenido de silicio su viscosidad es mayor y fluye con menos facilidad. Las rocas derivadas de este magma son claras.También existe el magma intermedio y el ultrabásico, este ultimo de bajo contenido de silicio y alto de magnesio.El proceso de enfriamiento del magma da origen a los minerales, cuanto más lento es el enfriamiento del magma mayor son los cristales minerales que se forman en él. Por todo lo dicho se deduce que magmas ácidos originan cristales minerales más grandes y magmas básicos más pequeños.Un mineral es un elemento o compuesto químico que se presenta en estado sólido, homogéneo, de manera natural, que presenta una estructura atómica ordenada y composición química definida, o bien que varía dentro de ciertos límites, lo cual le confiere propiedades físicas y químicas determinadas. En tanto que las rocas son agregados de minerales, es decir que una roca es la asociación de dos o más minerales que conservan sus propiedades individuales.

2. ¿Qué es la Petrografía y Petrología?

2.1. Petrografía

Es la parte de la petrología que trata del estudio de la composición, estructura y clasificación de las rocas.

La petrografía trata de la descripción y las características de las rocas cristalinas determinadas por examen microscópico con luz polarizada. Los petrólogos estudian los cambios ocurridos de forma espontánea en las masas de roca cuando el magma se solidifica, cuando rocas sólidas se funden total o parcialmente, o cuando sedimentos experimentan transformaciones químicas o físicas.

Quienes trabajan en este campo se preocupan de la cristalización de los minerales y de la solidificación del vidrio desde materia fundida a altas temperaturas (procesos ígneos), de la recristalización de minerales a alta temperatura sin la mediación de una fase fundida (procesos metamórficos), del intercambio de iones entre minerales de rocas sólidas y de fases fluidas migratorias (procesos metasomáticos o diagenéticos) y de los procesos de sedimentación, que incluyen la meteorización, el transporte y el depósito.

2.2. Petrología

La petrología se encarga del origen, la aparición, la estructura y la historia de las rocas, en particular de las ígneas y de las metamórficas. El estudio de la petrología de sedimentos y de rocas sedimentarias se conoce como petrología sedimentaria.

3. Rocas Ígneas3.1. Clasificación según su origen:-Plutónicas-Hiboabisales-Volcánicas

3.2. Clasificación según su composición

-Ultrabásica: Komatita (roca de enfriamiento rápido) y Peridotia (roca de enfriamiento lento)-Básica: basalto (roca de enfriamiento rápido) y gabro (roca de enfriamiento lento) -Intermedia: Andesita (roca de enfriamiento rápido) y diorita (roca de enfriamiento lento)-Ácida: riolita (roca de enfriamiento rápido) y granito (roca de enfriamiento lento)

3.3. Variación de los minerales y su composición durante la cristalización del magma

3.3.1. Serie de Bowen

Bowen estudió en el laboratorio el comportamiento de líquidos silicatados de composición basáltica durante su cristalización. El basalto es una roca ígnea volcánica formada por Clinopiroxeno (Ca, Mg, Fe, Si, O), plagioclasa (Ca-Na), y olivino. Él concluye que los minerales que cristalizan a partir de un magma basáltico, lo hacen en un orden determinado, formando dos series de reacción independientes (continua y discontinua) que a bajas temperaturas convergen hacia muscovita y cuarzo. El orden de cristalización depende del punto de fusión de los minerales (primero se forman los de puntos de fusión más altos) y de la variación de la composición del líquido magmático a medida que cristalizan los minerales. En primer lugar se forman ciertos minerales minoritarios (accesorios), óxidos con alto punto de fusión como Magnetita (Fe3O4), Ilmenita (FeTiO3), espinelas, etc. Luego cristalizan silicatos ferromagnesianos (olivino, piroxenos), seguidos de plagioclasa cálcica. Por tanto, el líquido magmático se va empobreciendo en Fe, Mg y Ca (consumidos para formar olivino, anortita y piroxenos), mientras va quedando un líquido residual que se enriquece en Na, K, Si, Al y agua, que permite luego formar albita, feldespato potásico, muscovita, cuarzo.La serie DISCONTÍNUA o FERROMAGNESIANA está representada por diferentes minerales ferromagnesianos, y se llama así porque las estructuras de estos silicatos varía a medida que subimos en la serie (va de nesosilicatos (olivino) a filosilicatos (biotita)).La serie CONTINUA (o de las Plagioclasas) comprende a los feldespatos (que abarcan la serie de las plagioclasas (Anortita-Albita) y los feldespatos potásicos (Microclino, Ortosa, Sanidina)), todos tectosilicatos. La serie inicialmente es cálcica, pero al descender la temperatura el magma se enriquece en álcalis (Na, K) lo que permite la formación de albita y feldespato potásico.Al final de la cristalización, si se acumulan elementos raros, líquidos y volátiles (como agua), luego del cuarzo se pueden formar minerales de gran

tamaño que forman pegmatitas, así como soluciones hidrotermales (importantes para la depositación de menas) y zeolitas.

Serie de Bowen simplificada:

CUARZO

MUSCOVITA

BIOTITA FELDESPATO K

HORNBLENDA ALBITA

CLINOANFIBOLES OLIGOCLASA

CLINOPIROXENO ANDESINA

ORTOPIROXENO LABRADORITA

OLIVINO BYTOWNITA

ANORTITA

3.4. Cuadro simplificado de rocas ígneas

3.5.Ambiente

de

formación y textura de las rocas ígneas

Textura afanítica: granos no visibles a simple vista, debido a un enfriamiento rápido. (Basalto)

Textura porfirítica: es una pasta matrix con cristales pequeños que engloban los grandes, debido a un enfriamiento intermedio.

Textura fanerítica: Tiene cristales grandes llamados fenocristales, debida a un enfriamiento lento. Sus granos son observables a simple vista. (Granito) y en la soldadura de metales.

Bibliografía

M. Olmo y R. Nave. (s.f.) Composición de las Rocas Ígneas. Disponible en URL: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/geophys/mincomp.html (consultado 04 de Octubre de 2015)

Hernández A. (09/01/2009) Minerales formadores de Rocas Ígneas. Disponible en URL: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/geophys/mincomp.html (consultado 04 de Octubre de 2015)

Clasificación de Rocas Ígneas. (s.f.) Disponible en URL: https://www.academia.edu/9805425/2._CLASIFICACI%C3%93N_DE_ROCAS_%C3%8DGNEAS_-Minerales_formadores_de_rocas_%C3%ADgneas (consultado 04 de Octubre de 2015)

Ferrol M. (14/03/2013) Petrología: Rocas Ígneas y Metamórficas. Disponible en URL: http://es.slideshare.net/MaxFerrol/petrologa-rocas-gneas-y-metamrficas (consultado 04 de Octubre de 2015)

Hergenreder G. (30/04/2011) Composición Química del Magma. Disponible en URL: http://cienciasdelatierragh.blogspot.com/2011/04/composicion-quimica-del-planeta-tierra.html (consultado 04 de Octubre de 2015)