Transcript Introducción a las Ciencias Terrestres

Rocas Igneas
GEOL 3025: Cap. 4
Prof. Lizzette Rodríguez
Caracteristicas generales del magma
 Rocas
igneas se forman a medida que la roca
derretida se enfria y solidifica
 Caracteristicas generales del magma
– Material parental de rocas igneas
– Se forma de la fusion parcial de rocas, en el interior
de la Tierra
– Magma en la superficie se llama lava
– Rocas formadas del magma en la superficie se
clasifican extrusivas o rocas volcanicas
– Rocas formadas del magma que se cristaliza a
profundidad se llaman intrusivas o plutonicas
Cont. Caracteristicas del magma
 Naturaleza
del magma
– Consiste de 3 componentes:
Porcion
liquida = fundido (“melt”), compuesto
de iones moviles que se encuentran en la corteza
Solidos = minerales silicatos que ya se han
cristalizado del fundido
Volatiles = gases disueltos en el fundido, (vapor
de H2O, CO2 y SO2)
Cont. Caracteristicas del magma
 Cristalizacion
del magma
– Genera granos minerales silicatos, que estan
dentro del fundido remanente
– Enfriamiento del magma resulta en el arreglo
sistematico de iones en patrones ordenados
– Minerales silicatos que resultan de
cristalizacion se forman en un orden que se
puede predecir
Texturas igneas
 Apariencia
de una roca - basandose en tamano,
forma y ordenamiento de sus cristales
 Factores que afectan el tamano de los cristales
– Velocidad a la que se enfria el magma
 Enfriamiento
lento = menos cristales, mayor tamano
 Enfriamiento rapido = muchos cristales pequenos
 Enfriamiento muy rapido = se forma vidrio
– Cantidad de silice presente (%SiO2)
– Cantidad de gases disueltos en el magma
Cont. Texturas igneas
 Tipos
de texturas igneas
– Afanitica (de grano fino)
Enfriamiento
rapido
Cristales microscopicos
Puede contener vesiculas (huecos de burbujas de
gas)
– Faneritica (de grano grueso)
Enfriamiento
lento
Cristales grandes y visibles (se pueden identificar
sin microscopio)
Textura afanitica
Vesiculas en roca afanitica
Textura faneritica
Cont. Texturas igneas
– Porfidica (“porphyritic”)
Minerales
se forman a diferentes T y velocidades
Cristales grandes (fenocristales) estan incrustados
en una matriz de cristales mas pequenos (pasta –
“groundmass”)
– Vitrea
Enfriamiento
muy rapido
Roca resultante: obsidiana
Mayormente de magma viscosa (granitica)
Textura porfidica
Textura vitrea
Colada de obsidiana
Cont. Texturas igneas
– Piroclastica
Apariencia
fragmental producida por erupciones
volcanicas violentas
Textura mas parecida a roca sediment que ignea
– Pegmatitica
Grano
especialmente grueso
Se forma en etapas tardias de cristalizacion
Mayoria tiene composiciones similares a granito
Textura piroclastica
Composiciones igneas
 Compuestas
fundamentalmente por
silicatos
– Oscuros (o ferromagnesianos)
Oliv,
pirox, anfib y biot
– Claros (o no-ferromagnesianos)
Cuarzo,
mosc y feld
Composiciones
graniticas vs. basalticas
 Composicion
granitica
– Compuesta de silicatos claros
– Llamados felsicos (feldespato y silice) en
composicion
– Grandes cantidades de SiO2
– Constituyente principal de corteza cont
Cont. Composiciones
graniticas vs. basalticas
 Composicion
basaltica
– Compuestas de silicatos oscuros y feld ricos
en Ca
– Llamados maficos (magnesio y ferrum-por
Fe) en composicion
– Mas densos que las rocas graniticas
– Constituyen el suelo oceanico y muchas islas
volcanicas
Cont. Composiciones igneas
Otros
grupos composicionales:
– Composicion intermedia o andesitica
Contiene
25% o mas de silicatos oscuros
(principalmente anfib, pirox y biot)
Asociados con actividad volcanica explosiva
Cont. Otros grupos composicionales
– Composicion ultramafica
Composicion
infrecuente en la superficie de
la Tierra, pero componente principal del
manto superior
Compuestas completamente de silicatos
ferromagnesianos
Peridotita – oliv + pirox
Cont. Composiciones igneas
 Contenido
de SiO2 como indicador de la
composicion
– Entre <45%, en rocas ultramaficas, y >70%, en las
rocas felsicas
 Contenido
de SiO2 influencia comportamiento
del magma
– Magma granitico: contenido alto de SiO2, bastante
viscoso (pegajoso)
– Magma basaltico: bajo contenido de SiO2,
generalmente mas fluidos, cristalizan a T
superiores que el magma granitico
Mineralogia de rocas igneas comunes y
magmas a partir de los que lo forman
Denominacion de rocas igneas
 Rocas
felsicas o graniticas
– Granito
Faneritica
>25%
cuarzo, ~65% feld, constituyentes menores
(<10%): mosc + silicatos oscuros (anfib, biot)
Pueden tener textura porfidica
Muy abundante y suelen ser productos secundarios
de la formacion de montanas
Termino granito abarca rocas que tienen un
espectro de composiciones amplio
Granito
Cont. Rocas felsicas o graniticas
– Riolita
Equivalente
extrusivo del granito
Compuesta por silicatos claros
Puede contener fragmentos de vidrio y
vesiculas – indican un rapido enfriamiento
Textura afanitica
Menos comun y voluminoso que el granito
Riolita
Cont. Rocas felsicas o graniticas
– Obsidiana
Color
oscuro (negro o marron)
Textura vitrea y fractura concoidal
Formada cuando lava rica en SiO2 se enfria
rapidamente
– Pumita
Volcanica
Textura
vitrea
Masa gris y porosa (por el escape de gases)
Puede flotar en agua
Colada de
obsidiana
Pumita
Cont. Denominacion de rocas igneas
Rocas
intermedias o andesiticas
– Andesita
Color
gris medio, grano fino y origen
volcanico
Textura afanitica y frecuentemente textura
porfidica
A menudo parece riolita, pero la riolita tiene
~25% cuarzo
Andesita
Cont. Rocas intermedias
–Diorita
Equivalente
plutonico de la andesita
Grano grueso
Compuesta fundamentalmente de plag
ricas en Na y anfib – sal y pimienta
Diorita
Cont. Denominacion de rocas igneas
Rocas
maficas o basalticas
– Basalto
Origen
volcanico
Textura afanitica – color verde oscuro a negro
Compuesta fundamentalmente de pirox y plag
ricas en Ca
Puede tener textura porfidica
Roca ignea extrusiva mas comun
Basalto
Cont. Rocas maficas o basalticas
–Gabro
Equivalente
intrusivo del basalto
Textura faneritica que consite de pirox
y plag ricas en Ca
Forman un % significativo de la corteza
oceanica
Gabro
Cont. Denominacion de rocas igneas
Rocas
piroclasticas
– Compuestas de fragmentos expulsados
durante una erupcion volcanica
– Variedades (nombres no indican
composicion):
Toba
= fragmentos de tamano de cenizas, se
denomina toba soldada cuando las cenizas
permanecieron lo suficientemente calientes
como para fundirse
Brecha volcanica = particulas mas grandes que
la ceniza
Clasificacion de principales grupos
Origen del magma
 Tema
controversial
 Generacion de magma a partir de roca
solida
– Magma se origina cuando se funden rocas
esencialmente solidas, localizadas en la
corteza y el manto superior
Cont. Origen del magma
– Papel del calor
T
aumenta en la corteza superior en promedio
entre 20oC a 30oC por km
Gradiente geotermico – cambio de la T con la
profundidad
Rocas en la corteza inferior y el manto superior
estan cerca de sus puntos de fusion
Calor adicional induce fusion, y viene de:
– Friccion en zonas de subduccion
– Calentamiento a medida que las rocas descienden al
manto
– Calor de rocas del manto que ascienden a la corteza
Distribucion
de T
calculadas
para manto y
corteza
Cont. Origen del magma
– Papel de la presion
Aumentos
de P de confinamiento causan
aumentos de T de fusion de las rocas; o
sea que reducir la P de confinamiento
reduce la T de fusion de una roca
Cuando las P de confinamiento
disminuyen, ocurre fusion de
descompresion
Fusion por descompresion
Cont. Origen del magma
– Papel de los volatiles
Volatiles
(principalmente H2O) hacen que
la roca se funda a T inferiores. Efecto de
los volatiles incrementa con aumento en P.
Factor importante cuando la litosfera
oceanica desciende en el manto
Curvas de T de fusion
Papel de los volatiles
Evolucion de los magmas
 Volcan
puede producir lavas con distintas
composiciones
 Series de Reaccion de Bowen
– N.L. Bowen demostro que a medida que un magma
basaltico se enfria, los minerales tienden a cristalizar de
forma sistematica en funcion de sus puntos de fusion
– Durante cristalizacion, composicion del fundido cambia
 Remocion
de elementos por minerales que se forman primero (ej.
magma carecera de Fe, Mg, Ca)
 SiO2 en el fundido se enriquece a medida que magma evoluciona
 Minerales que permanecen en el fundido pueden reaccionar
quimicamente y cambiar
Cenizas
y
pumitas
(Crater
Lake)
Serie de Reaccion de Bowen
Cont. Evolucion de los magmas
 Procesos
responsables de cambiar la
composicion del magma:
– Diferenciacion magmatica
Minerales
se cristalizan del magma de forma
sistematica
Sedimentacion cristalina produce una separacion de
los componentes solidos y liquidos
Fundido restante formara una roca con composicion
quimica diferente
Diferenciacion magmatica - formacion de un
magma secundario a partir del magma inicial
Evolucion del magma
Cont. Evolucion de los magmas
 Cont.
Procesos responsables de cambiar la
composicion del magma:
– Asimilacion de roca huesped
Cambiar
la composicion del magma por la
incorporacion de roca de sus alrededores
Puede ocurrir en un ambiente proximo a la superficie
donde las rocas son fragiles (“brittle”)
Ambientes mas profundos: magma puede estar
suficientemente caliente como para fundir y asimilar
algunas de las rocas calientes de su alrededor, que
esten cerca de sus T de fusion
Cont. Evolucion de los magmas
 Cont.
Procesos responsables de cambiar
la composicion del magma:
– Mezcla de magmas
Un
cuerpo magmatico es intruido por otro
2 magmas quimicamente distintos pueden
producir una composicion bastante diferente
de sus magmas iniciales
Mezcla magmatica, asimilacion de la roca
huesped y sedimentacion cristalina
Fusion parcial y formacion de los magmas
 Fusion
parcial – fusion incompleta de rocas
 Formacion de magmas basalticos
– La mayoria se originan de fusion parcial de la roca
ultramafica peridotita en el manto
– Magmas basalticos se forman en:
 Dorsales
oceanicas por reduccion de P de conf (fu desc)
 Zonas de subduccion
– A medida que el magma basaltico migra hacia
arriba la P de conf disminuye y reduce T de fusion
– Grandes flujos de magma basaltico son comunes
en la superficie terrestre
Cont. Fusion parcial/formacion de magmas
 Formacion
de magmas andesiticos
– Producidos por interaccion de magmas
basalticos (derivados del manto) y rocas mas
ricas en SiO2 en la corteza
– Pueden tambien evolucionar de un magma
basaltico por diferenciacion magmatica
Cont. Fusion parcial/formacion de magmas
 Formacion
de magmas graniticos
– Mayormente son producto final de la cristalizacion
del magma andesitico, o se forman de fusion
parcial de rocas continentales ricas en SiO2
– Alto contenido en SiO2 y mas viscosos -- tienden a
perder su movilidad antes de alcanzar la superficie
– Tienden a producir grandes estructuras plutonicas
– Forman erupciones explosivas cuando logran
alcanzar la superficie