123 ALEJANDRO TOSELLICapitulo 7Sistemas de tres componentes (ternarios)IntroduccinConelagregadodemayornmerodecomponentesseincrementaladicultadpara isualizar las ariables del sistema. Idealmente debera haber una dimensin para cada ariable, pero estamos limitados a gracos en dos dimensiones. Para los sistemas de dos componentes usamosdiagramasisobaricos1-X,loscualessonsecciones isobaricasdediagramas1- P - X tridimensionales. Cuando nos moemos con sistemas de tres componentes, elegimos diagramas1-P-Xtridimensionalesodebemosexplorarotroscaminosparapoder simplicarlos a dos dimensiones. Aqu se analizaran tres sistemas relatiamente simples, que proporcionanunaariedaddesituaciones,parailustrarlosprocesossicosylastcnicas analticas. Ln los sistemas cuaternarios la complejidad aumenta y es dicultoso su expresin en un plano.Sistemas eutcticos ternariosLntrelossistemasdetrescomponenteseremoselsistemaeutcticodipsido,Di,, anortita,An,er,lig.6-,,alqueseleagregarauntercercomponenteorsterita,lo- Mg2SiO4,.Comoeloliinoseencuentraenmuchosbasaltos,elsistemaDi-An-lose aproximaalmodelodelosmagmasbasalticos.Sabemosquehaysolucinslidaenlos sistemas basalticos naturales, por el intercambio le - Mg, que aqu no tendremos en cuenta. Ll sistema Di-An-lo es representado por un triangulo, con cada componente en un rtice delmismo,alqueseleagreganlastemperaturas,quedandoelsistemaintegradoportres eutcticosbinarios,unosobrecadaladodeltriangulo,lig.-1,.Lstossistemaseutctios binarios son: Di-An, Di-lo y An-lo y no se considera el campo de la espinela. Asimismo orma parte del tetraedro dipsido-orsterita-albita-anortita.Figura 7-1. Diagrama isobarico ,0,1 MPa, con las temperaturas del sistema Dipsido-Anortita-lorsterita ,Bowen 1915,.Miscelanea 18: 123-142Llementos basicos de petrologa gnea 1ucuman, 2010 -ISSN 1514 - 4836 - ISSN on-lineISSN 1668 - 3242 SISTEMAS DE TRES COMPONENTES (TERNARIOS) 124Cualquiera sea el campo donde se origina la cristalizacin, todos conergen en el punto eutctico M, que es donde cristalizan las tres ases y corresponde a la temperatura mas baja de la supercie del liquidus ,lig. -1,. Los sistemas binarios se denen mediante las curas cotecticas y las nechas indican el sentido de su eolucin ,descenso de 1,, en direccin al mnimo eutctico M.Lascurascotecticasseparanlassuperciesdeloslquidosentresareas,conpuntos eutcticos binarios separados y cada seccin de liquidus coexiste con dierentes slidos. Las 3 areas nombradas son: lo - liq., Di - liq., An - liq. Usando la regla de las ases se puede analizar el comportamiento de los undidos del sistema ternario.Para un lquido de composicin a ,lig. -1, de Di36An10lo54 en peso, que esta por encima de 100C, solo hay undido, porque C~3, ~1, la regla isobarica de las ases a 0,1 MPa,presinatmosrica,seraV~3,V~l-C-1,.Porenriamientodesdeaelsistemase encuentra con el liquidus de la lo - liquido y la lo comienza a cristalizar. Ahora ~ 2 y V~2.Comolatemperaturaestadescendiendoylalocontinacristalizando,ellquido sedeprimeendichocomponente.Aslacomposicindellquidocambiaenladireccin marcada por la necha, que se expresa uniendo el rtice de la lo, con el punto a, y hasta el punto b. Lsto inolucra una reaccin continua del tipo: Lquido 1 ~ lo - Lquido2Con el enriamiento el nueo lquido 2 a incrementado sus contenidos en Ca y Al, por prdida de Mg2SiO4 que orman oliino.A cualquier temperatura, las cantidades relatias de lquido y lo, pueden ser calculadas usando la regla de Leer y los 3 puntos alineados representan la composicin del lquido.Cuando el lquido se enra hasta b ,1350C,, comienza a ormarse Di, junto a lo y lquido. Ahora hay 3 ases y V ~ 1. Los slidos en este sistema son los que jan la composicin del lquido,quecoexisteconlosdosslidosydeterminalatemperaturadelacuracotectica entre el sistema eutctico binario Di-lo y el eutctico ternario M, por mayor enriamiento. Determinar las cantidades relatias de Di, lo y lquido, a cualquier temperatura, es posible pero mas complicado que en los sistemas de dos ases.CuandoellquidoalcanzaelpuntoM,a120C,cristalizansimultaneamente,desdeel lquido, lo-Di-An. Ahora V ~ 3 - 4 - 1 ~ 0, tenemos un punto inariante a una 1 y P ja, con la composicin de todas las ases y el lquido. La temperatura se mantendra constante hasta que las tres ases slidas hayan cristalizado totalmente, o sea que se haya agotado la ase lquida, recin entonces la temperatura podra seguir descendiendo:Lquido Di - An - lo Por debajo de 120C, las 3 ases slidas coexisten con 1 grado de libertad. Ll patrn a b M, es llamada curva evolutiva del lquido o curva descendente del lquido.Llpatrndescritosepuedeaplicaralacomposicindeotroslquidosdelsistema. Siaplicamoslaeolucinalpuntod,laanortitacomenzaraacristalizara1400C.La composicin del lquido se moera siguiendo la trayectoria marcada desde el rtice An con d hasta intersectar la cura en e, donde comienza a cristalizar lo deniendo la cura cotectica que se contina hasta M.Cristalizacin fraccionada Comonohaysolucinslidaelpatrndeeolucindellquidoenlacristalizacin raccionadaessimilaralacristalizacinenequilibrio.Laremocindeasestempranas, 125 ALEJANDRO TOSELLIaecta la composicin nal del basalto cristalizado. Si las ases tempranas son remoidas por raccionacin ,asentamiento o notacin,, los lquidos se separaran desde los cristalizados en cualquier punto de eolucin de la cura lquida, y la roca se ormara por cristalizacin en equilibrio desde un lquido deriado, que eoluciona desde el punto de separacin, con una nuea composicin global. La roca nal debe tener la composicin global del lquido en el punto M ,43 plagioclasa, 50 clinopiroxeno y de oliino en peso,.Fusin en equilibrio Ls la inersa de la cristalizacin equilibrio. La usin de Di-lo-An, producira un primer undido de composicin M. Ll lquido remanente tendra una reaccin discontinua, en reersa hastaqueunaaseesconsumida,loquedependedelacomposicinglobaldelsistemay estara determinada por la cura cotectica del lquido que parte desde M. Si la lo se consume primero, por ejemplo, el lquido seguira la cura contectica Di-An.Fusin ParcialLl primer undido de una mezcla de Di-An-lo, se producira en el eutctico M. Suponiendo que la composicin del undido es producida por reaccin uniariante, en reersa y extrado en pequenos incrementos ,usin raccionada,, hasta que una ase es consumida. Si comenzamos con la composicin global a, la anortita sera la primera en consumirse y el sistema binario slido remanente sera lo - Di, que no alcanzara la usin hasta que la temperatura alcance los 120 - 138C ,1 del eutectico binario lo-Di,. La usin raccionada inariante binaria se producira desde la composicin eutectica lo-Di a temperatura constante de 138C, hasta que el dipsido se consuma. Ll slido remanente sera lo, que no unde hasta 1890C. As la usin parcial tendra lugar en tres episodios separados. O tambin puede ocurrir en un nico eento, inolucrando usin en equilibrio hasta que el undido es remoido desde los cristales residuales en algn punto de la eolucin continua del lquido. La extraccin producira un undido, con una composicin global igual a la composicin del lquido. As la cristalizacin raccionada puede dar magmas deriados que aran segn el porcentaje de usin parcial de la roca uente.Sistema Ternario PeritecticoLlsistemalorsterita-Anortita-Slice,lo-An-SiO2,delalig.-2,escombinacindel sistema eutctico binario Di-An ,lig. 6-3,, el sistema peritectico binario lo-SiO2 y el sistema eutcticobinarioAn-SiO2,quetieneunmnimodelliquidusconel52pesodeAna 1368C y que en conjunto denen el sistema ternario peritectico.Dejando de lado la pequena proporcin de mezcla undida a partir de las cuales cristalizan espinelas, las mezclas de anortita ,An,, orsterita ,lo, y slice ,SiO2,, se trata como un sistema ternario peritctico.Lapresenciadeanortitanoaectaalarelacindereaccinentreloypiroxeno,Px,, exceptoquelareaccinseproduceenuninteralodetemperaturasenmezclasundidas SISTEMAS DE TRES COMPONENTES (TERNARIOS) 126cuyas composiciones aran a lo largo de la cura QR a medida que ocurre la reaccin.Un lquido de composicin a original P por enriamiento del liquidus, produce lo a la largo de la cura PS, con el descenso de temperatura y considerando al sistema isobarico a 0,1 MPa, la condicin de los tres componentes es para: V ~ 3 - 2 - 1 ~ 2 y la composicin de lquido se muee directamente desde el rtice lo, por reaccin continua, hasta S en la cura lmite entre lo y Ln, con V ~ 3 - 3 - 1 ~ 1, este lquido sigue ahora la cura peritectica SR de ,lo-SiO2, hasta el punto R, en la que la lo entra en solucin mientras se orma Px desde el undido debido a la reaccin con el lquido ,cristalizacin por reaccin, que se expresa por:Lquido 1 - lo ~ Lquido 2 - LnLnR,puntoinariante,latemperaturaylacomposicindellquidopermanecen constantes mientras la lo contina disolindose y perdura la separacin progresia de An yPx.Lareaccincesacuandoseagotalaaselquidayelproductonalesunamezcla cristalina de lo, An y Px. Apartirdeunlquido1,elcomportamientoessimilar,exceptoquelaloyellquido se agotan simultaneamente en R, quedando slo Px y An. Ln el caso de un lquido original U,elcursoessimilarhastaSyR.LareaccinenR,seterminaporsolucincompletade la lo, mientras queda algo de lquido, que eoluciona a lo largo de RL, con descenso de la temperatura, mientras cristaliza An y Px. Ln L aparece la cristalizacin eutctica de An-Px-tridimita.Fig.7-2.Diagramaisobarico,a0,1MPa,delsistemaAnortita-lorsterita-Slice,mostrandolascurascotcticay peritctica ,Irine 195,.Un lquido original S, sigue un curso distinto, puesto que el Px es ahora la primera ase slida que se orma. Ll undido ara desde S hasta V con cristalizacin de Px y desde V hasta L con separacin de Px y An. Nueamente aparece en L la cristalizacin eutctica ,Px-An-SiO2, que contina hasta que se agota el lquido.Los lquidos 1, U y S son todos deriados de la mezcla undida P considerada originalmente. De esto se deduce que por cristalizacin raccionada apropiada, se separaran cristales de lo cuando el lquido alcanza las composiciones 1, U o S, sucesiamente, que pueden dar lugar a rocas nales dierentes, a partir de una mezcla undida untrabasica primitia P. Los productos nales pueden ser: Ol-Px-An ,gabro olinico,, Px-An ,gabro o norita, y Px-An-SiO2 ,gabro cuarcero,,quemuestranunampliogradoderaccionamiento.Asimismoseobseraque 12 ALEJANDRO TOSELLIel eecto de la cristalizacin raccionada sobre la dierenciacin aumenta, cuando un tercer componente,An,seanadealsistemabinarioqueincluyeuncomponente,Px,deusin incongruente.Voliendo a los deriados del undido inicial P, si separa en S el oliino ormado, se puede producir otra serie de mezclas undidas SV que eolucionan ormando Px-An.Como es la reaccin peritctica, para la composicin original P que tiene suciente lo para que no sea consumida por la reaccin con el lquido remanente hasta el punto R en el que la An-lo-Px y lquido producen un punto inariante ,V ~ 3 - 4 - 1 ~ 0,. Ln este punto inariante la siguiente reaccin discontinua tiene lugar:Lquido ~ lo - Px - AnLste sistema permanece a 120C hasta que el lquido es consumido por la reaccin y la asociacin nal sera de lo-Px-An, en las proporciones relatias que se determinan por la regla de Leer.Cristalizacin fraccionadaSialgnmecanismoinolucralaremocindecristalesdelo,estocausaelcambioen lacomposicinglobalylamigracindelacomposicindellquidoueradelcampodela lo.Lntoncesnohabraloqueparticipedelareaccinperitcticayloslquidossiguenla cura QSV, produciendo directamente Ln hacia las curas cotecticas de Px-An o Px-SiO2, dependiendo del contenido de An en el lquido.Sistemas ternarios con solucin slidaLlsistemadipsido-anortita-albitaDi-Ab-An,esunejemplodesistemadetres componentesconsolucinslida,aplicablealosbasaltos.Llsistemamuestracompleta miscibilidad entre dos componentes ,Ab-An,, mientras que el Di es insoluble en cualquiera de ellos. Ll sistema a presin atmosrica ,0,1 MPa, esta ilustrado en la lig. -3, estos eutcticos binarios tienen el mnimo en Ab91Di9 a 1133C ,Schairer y \oder 1960,. La lnea cotectica desciende desde el eutctico binario Di-An ,124C,, renejando la pendiente el liquidus Ab-An,quenoescuantitatiayslodeneelcontornodeldiagramaycuandounasolucin slida queda inolucrada, se necesita determinar la composicin de la plagioclasa que esta en equilibrio con un lquido particular, para poder ealuar la eolucin de la cristalizacin del undido.Llanalisisdelaeolucincotcticaseiniciaenelcampodeldipsido.Alenrarun undido de composicin a ,1300C,, el Di comienza a cristalizar como primera ase slida. Cuando coexisten Di y lquido, la V ~ 2,V~l-C-1, y Di cristaliza desde el lquido por la reaccin continua: Lquido1 ~ Di - Lquido2La composicin del lquido se muee segn la trayectoria determinada por la lnea que se inicia en el rtice Di y pasa por a, hasta alcanzar la cotctica en b a 1230C, en el que comienza a cristalizar An80, juntamente con el Di. Cuando se usan lneas complementarias, se determinaen el diagramala composicin de las plagioclasas, considerandoslo laque coexiste con el Di y el lquido cotctico. SISTEMAS DE TRES COMPONENTES (TERNARIOS) 128Fig.7-3.Diagramaisobarico,0,1MPa,Dipsido-Albita-Anortita,ilustrandolatemperaturadelliquidus,Morse 1994,.Ahora con la cristalizacin continua de Di y Pl, la composicin del lquido se muee hacia c sobre la cura cotectica y la composicin de la Pl se desplaza hacindose mas albtica. Con l ~ 3,C ~ 3 y V ~ 1, por la reaccin contina:Lquido1 - Plagioclasa 1 Lquido 2 - Di - Plagioclasa2Como hay solucin slida, el lquido no alcanza el mnimo cotctico y la cristalizacin termina,cuandolacristalizacinagotaellquido,comoenelsistemadelasplagioclasas. Cuando el lquido alcanza el punto c ,1200C,, la composicin de la plagioclasa es de An50. Veamos ahora el comportamiento de un lquido que est en el campo de las plagioclasas, con composicin d, el cual tiene Di15An55Ab30 ,la composicin nal de la plagioclasa ~ 55,,55-30,~An65,.Lnestecasoellquidoseencuentraa1420Cylaplagioclasaque cristaliza tiene unacomposicinAn8. Lacomposicin nopuede predecirse exactamente, slo se puede estimar la composicin de la plagioclasa, para ~ 2 y V ~ 2, la cristalizacin sigue una lnea de reaccin sobre la supercie diariante del lquido:Lquido1 - Plagioclasa1 ~ Lquido 2 - Plagioclasa2Lacomposicindellquidoeolucionasegnelslidoqueseaormando,perola plagioclasa tambin se desplaza hacia la albita con el enriamiento y crea un patrn curo, queesilustradoenlalig.-3,dondeariaslneasconectanlascomposicionesdellquido con las correspondientes plagioclasas que coexisten, todas las cuales pasan a tras del punto d. Ll lquido alcanza el punto e, a 1220C, con plagioclasa An5 sobre la lnea cotectica. Ln este punto, comienzan a cristalizar juntamente Di-Plag como ases cristalinas. Dado que la relacin de la plagioclasa y el lquido es isobaricamente uniariante, en un sistema isobarico de 3 componentes, solo una composicin de plagioclasa puede coexistir con lquido y dipsido, a una temperatura dada. La cristalizacin contina hasta que la composicin de la plagioclasa alcanza el punto c en que se agota el lquido que corresponde a la composicin original de la plagioclasa.Como ya se vio la fusin en equilibrio es lo opuesto a la cristalizacin en equilibrio.Lnlacristalizacinfraccionada,comoinolucraaunasolucinslida,aectaa lacomposicindellquidonalquecristalizaypermitiracontinuarlacristalizacina 129 ALEJANDRO TOSELLItemperaturas mas bajas, ormado plagioclasa mas albtica.La fusin parcial, crea undidos que dieren de la composicin original del sistema ya que a extrayendo lquidos de menor punto de usin, a lo largo de la eolucin de la cura.Sistemas con ms de tres componentesLn los sistemas con mas de tres componentes es dicultoso mostrar gracamente todos losdetallesdeeolucindeloslquidosenunasupercieplana.Lnunsistemadecuatro componentes ,cuaternario, es posible representar los cuatro componentes por los rtices de un tetraedro. Cada cara del tetraedro corresponde a un sistema ternario y los lmites son proyectados desde las caras, al interior del tetraedro que representan los lmites cuaternarios. Mientras los diagramas triangulares son diididos en areas en las que los minerales indiiduales son las ases primarias ,las primeras que cristalizan desde el lquido,, el tetraedro cuaternario es diidido en ases primarias representadas por olmenes.Lalig.-4muestraeldiagramacorrespondientealsistemaalbita-anortita-dipsido-orsterita.Laimportanciadeestediagrama,estadadaporquelasasescristalinasdeeste sistema son las que corresponden a gabros y basaltos. Ll tetraedro esta diidido en olmenes que representan las ases lquidas de los minerales: plagioclasa, dipsido, orsterita y espinela. Lapresenciadeespinela,muestraqueesteesunsistemapseudo-cuaternario,enelquela composicindelaespinelanoestadentrodeltetraedro,mientrasquelamayoradelos lquidos del sistema deberan inicialmente caer dentro del olumen de ase de la plagioclasa, dipsido o orsterita y la cristalizacin del mineral correspondiente debera migrar desde una delastressuperciesdease,dosmineralesenequilibrioconellquido,ydosminerales deberan cristalizar juntamente hasta que el lquido alcance la cura de las cuatro ases ,tres minerales en equilibrio con el lquido,. La cura es mostrada en el diagrama con el descenso desde120Ca1135C.Lacomposicindelquidodebemigrarsiguiendoestacurade cristalizacin de las plagioclasas calcicas ,- dipsido - orsterita, a la izquierda del lquido enriquecido en los componentes de las plagioclasas sdicas.Fig. 7-4. Sistema pseudo-cuaternario Albita-anortita-dipsido-orsterita ,\oder y 1illey 1962,.SISTEMAS DE TRES COMPONENTES (TERNARIOS) 130Ln un tetraedro las tendencias internas son diciles de dibujar y en la practica se hace necesario proyectar los detalles sobre caras particulares, o mostrar cortes del tetraedro. Un corte triangular puede erse como un diagrama ternario ordinario, pero el mismo contendra componentescuaternarios,cuyacomposicinnocaesobreelplanodelaseccinyesas unaseccinpseudo-ternaria.Unadelascuatroasesdelalneauniarianteenunsistema cuaternario, corresponde a tres slidos en equilibrio con un lquido y puede tener la apariencia de un punto inariante ternario, cuando es intersectado por una unin pseudo-ternaria, tal como la interseccin llamada punto de peroracin`. Series de ReaccinLnlosanalisisdelossistemasexperimentalesseobserandistintasrelacionesentre lquidosycristalesyaormados.Laimportanciadetalesrelacionesdereaccin,ueron claramente reconocidas por Bowen ,1922,. Ll consider que la cristalizacin de los magmas es controlada por lo que denomin principio de reaccin, distinguiendo dos tipos basicos dereaccin,quepuedenocurrirbajocondicionesdeequilibrio,entrelosundidosylos minerales que se orman a partir de dichos undidos. Ll primer tipo, denominado serie de reaccin continua, inolucra reacciones continuas del tipo:Mineral,composicin A, - lundido,composicin x, ~ Mineral,composicin B, - lundido,composicin y,olundido,composicin x, ~ Mineral - lundido,composicin y,CualquieradeestasreaccionespuedeinolucraramasdeunmineralcuandoC2. Ljemplos de este tipo son reacciones de solucin slida, en las que la composicin del undido, o del mineral, o de ambas, aran con la temperatura. Ln tales reacciones la plagioclasa que coexiste con un undido se uele mas sdica, y los oliinos y piroxenas, que coexisten con undidos, se uelen mas ricos en hierro. 1ales reacciones son continuas, en el sentido que la composicin de algunas ases, si el equilibrio se mantiene, se ajustan continuamente sobre un amplio interalo de temperaturas del mineral.Ll segundo tipo serie de reaccin discontinua, tales como:lundido ~ Mineral 1 - Mineral 2O reacciones peritcticasMineral 1 - lundido ~ Mineral 2Fig. 7-5. Serie de reaccin de Bowen.131 ALEJANDRO TOSELLILjemplos de tales reacciones son por ejemplo, lo - Lquido ~ Ln, o el sistema lo-Di-SiO2, en el que, la piroxena pobre en Ca reacciona con el lquido para ormar clinopiroxeno rico en Ca. 1ales tipos de reacciones son comunes en la cristalizacin de magmas y mas de una reaccin o serie de reacciones, pueden ocurrir simultaneamente o secuencialmente, en undidos con multicomponentes, como es la Serie de reaccin de Bowen`.Efectos de la presin sobre el comportamiento de los fundidosLl cambio de entropa y el cambio de olumen asociado con la usin de casi cualquier slido, tiene signo positio y la pendiente de la cura de usin es positia, signicando que el punto de usin se incrementa con la presin ,P,. Fig. 7-6. A. Diagrama esquematico ilustrando la eleacin de la temperatura de usin, causada por el incremento de temperatura. B: Lecto de la presin litostatica sobre el lquido y la composicin eutctica en el sistema Dipsido-Anortita ,Presnall et al. 198,.La ,lig. -6A , ilustra esquematicamente el incremento de la temperatura de usin, desde 11 a 12, que corresponde al aumento de P desde P1 a P2. Ll incremento dependera de la pendiente de la cura de equilibrio en un diagrama P-1, que depende de los alores relatios s y , de la reaccin expresada por la ecuacin de Clapeyron.Ll incremento de la presin litostatica aumenta el punto de usin de la mayora de las ases de slidos ,excepto el hielo, y de los lquidos en general. Por ejemplo, el aumento desde 1 atmsera a 1 Gpa ,aprox. 35 km,, aumenta el Pdel basalto en aprox. 100 C. La magnitud del eecto de aumento de P no aecta a todos los minerales por igual, por lo que la eleacin del P, es dierente para cada mineral. Si la supercie del lquido en el diagrama 1-X, aumenta dierencialmente, el aumento de P cambia la posicin del eutctico ,lig. -6B,. Ll incremento delaPpuedetambincausarinestabilidadenalgunasasesmineralesyserreemplazadas por otras. Por ejemplo, los eldespatos se uelen inestables a alta P y son destruidos con ormacin de piroxeno Al-Na y,o granates con Al-Ca ,como ejemplo las piroxenas de alta presin son mas aluminosas que las de baja presin,. (IHFWRV GH ORV XLGRV FRQ HO FRPSRUWDPLHQWR GH ORV IXQGLGRVLl olumen de olatiles en solucin que son liberados a una ase libre de apor, marca la solubilidad de las especies olatiles en los undidos que son susceptibles a las ariaciones de SISTEMAS DE TRES COMPONENTES (TERNARIOS) 132presin. Ll incremento de la presin puede eectiamente orzar a los olatiles a disolerse en los undidos silicaticos. A bajas presiones es donde el olumen de gas liberado es mayor.Losundidossaturadosennuidossonlosquecontienenlasmayorescantidadesde especies olatiles disueltas bajo condiciones de P-1-X. Cualquier olatil presente en exceso a una determinada cantidad se separa, coexistiendo como ase nuida. Ll trmino presin de XLGRV ,P, se usa para describir los eectos combinados de presin y contenido de nuidos en un sistema. Un sistema undido a una presin especca puede ariar desde saturado en nuido,P~ Ptotal,anuidolibre,P~0,llamadoseco`,,dependiendodelacantidadde nuidos disponibles. P raramente excede a Ptotal, porque el resultado sera la expulsin del exceso de olatiles por medio de una explosin.Alternatiamente se pueden colectar y analizar gases olcanicos que estan escapando, en zonas con olcanismo actio. De estos estudios se aprende que los gases componentes de los magmas son predominantemente del sistema C-O-I-S, siendo I2O y CO2 dominantes, con cantidades menores de CO, O2, I2, S, SO2, y I2S. Se encuentran asimismo cantidades menores de: N, B, Cl y l.Cuandosecoleccionanmuestrasderoca,elcontenidodenuidos,sumayoraseha perdidoyocasionalmenteseobseraninclusionesnuidasquesonmuypequenasyque pueden ormarse tambin en estadios post-magmaticos ,lig. -,.Fig. 7-7. Distintos tipos de Inclusiones nuidas. A: Cristal negatio relleno por una sola ase gaseosa. B: Dos ases, gasylquido.C:1resases,aguayapor,ademasdeCO2.C:1resejemplosdecristalesnegatiosconteniendo ademas de ases de lquido y apor, desarrollan cristales de NaCl. L: Inclusin en apatita de carbonatita, con cristales de NaCl y KCl, una ase de sulato y una ase de gas. l y G: inclusiones nuidas tpicas en cristales de cuarzo, con ormas redondeadas o de cristales negatios, que contienen una ase lquida y otra gaseosa. I: Inclusin en cuarzo conteniendo metano con una solucin salina.Inclusiones FluidasLn general los procesos magmaticos tienen lugar en presencia de una o mas ases nuidas. La presencia mas obia de la presencia de nuidos en los undidos silicaticos se obsera en 133 ALEJANDRO TOSELLIlas erupciones olcanicas. Mientras que las eidencias de tal presencia en las rocas plutnicas esmenoseidente,yaquesoloesposiblesuidenticacinenlaspequenasinclusiones entrampadasdelosolatiles.Debetenersecuidadoenidenticarsitalesinclusionesson primarias ,ormadas durante la cristalizacin del mineral que las contiene, o secundarias ,si se han ormado por procesos posteriores como deormacin o metamorsmo,. Asimismo, las inclusiones primarias, pueden haber surido prdidas durante procesos posterioresa su ormacin.Lapresenciaenundidossilicaticosdegasesosolucionesacuosas,hasidopreserada como pequenas inclusiones entrampadas dentro de cristales de dierentes minerales. Lstas inclusiones son pequenas 1 mm y 100um de diametro y como generalmente permanecen sin cambios despus de su ormacin, proeen inormacin sobre la presin, temperatura y composicin de los nuidos entrampados y que estuieron presentes durante la cristalizacin de la roca, que cubre temperaturas entre los 00 y 1200C.Lasdeterminacionesserealizanmedianteunaplatinadecalentamiento,enriamiento que se adosa al microscopio petrograco y que permite elear la temperatura hasta que se rellena la caidad por el nuido, que tambin conllea a la disolucin de los cristales ormados, queindicaralatemperaturadeormacinyluegobajarlatemperaturahastacongelaral nuido, que permite establecer por ejemplo que la inclusin es de I2O pura, o que contiene porejemploNaCl,siseormancristalescbicosdedichomineral,duranteelprocesode enriamiento ,lig. -,. Los efectos del aguaAl agregar agua a un sistema anhidro se producen dierentes cambios, ya que la mayora de los minerales no aceptan mucha I2O y los nicos minerales comunes de las rocas gneas que la contienen son las micas y los anboles, que normalmente estan subordinados. Ln los minerales anhidros, con un componente de usin de reaccin:Slido ~ LquidoCon el agregado de I2O, se uele:Slido - I2O ~ Lquido ,acuoso,Acuoso signica una ase que contiene agua y que debe estar en ambos lados de la ltima reaccin, ya que se encuentra como ase nuida separada a la izquierda y disuelta a la derecha. Ll porque las ases de alta temperatura en equilibrio, acomodan mejor el I2O que las de baja temperatura, esta dada por el Principio de Le Chatelier, que dice que cuando se agrega agua esta causa un nueo equilibrio en un sistema originalmente anhidro y lo hace mas estable con respecto al slido. Ll resultado de agregar I2O a un sistema anhidro, es bajar el punto de usin para una presin dada. Ln razn que mas I2O puede ser orzada a entrar en solucin por aumento de P, el punto de usin se deprime mas con el incremento de P.Lalig.-8,ilustralascurasdelsolidusparatresrocasgneascomunes,con composicionesdesdeultramacasasilcicas.Lntodosloscasos,seobseraqueelagua, disminuye marcadamente el punto de usin de las rocas. Lsto demuestra el importante rol que juega el agua en la generacin de undidos, particularmente en la corteza, donde es mas abundante.Lnpresenciadepequenascantidadesdeagua,elpuntodeusindelasrocas granticas en la corteza inerior es de aproximadamente 600C, temperatura que es alcanzada durante el metamorsmo.Ll principal mecanismo por el cual el I2O se disuele en los undidos silicaticos es un SISTEMAS DE TRES COMPONENTES (TERNARIOS) 134proceso por el cual las molculas de I2O se inolucran en una reaccin de hidrlisis mediante la cual se conectan con el oxgeno adyacente de los tetraedros SiO4 ,polimerizacin,. Por esta reaccin de hidrlisis, el I2O se disocia en I- y OI- e interacta con la cadena -Si-O-Si-, paraormar-Si-OIyIO-Si-.LosionesI-satisacenlacarganegatiaconlaposicin tetradrica del oxgeno y la despolimerizacin reduce la iscosidad de los undidos altamente polimerizados. La extensin en la que estos procesos tienen lugar depende de la estructura del undido ,que determina el desarrollo de la polimerizacin,. Unmodelopropuestoparalasestructurasdelosundidosaluminosilicaticos,sostiene quesuestructuraessimilarasusequialentesmineralgicos,teniendomenorordende losenlacessilicaticosyausenciadeordenamientobajodiraccinderayos-X.Unundido deoliino,noestapolimerizado,mientrasqueunundidodecuarzooeldespato,esta extensamente polimerizado. Los basaltos son los menos polimerizados y las riolitas las mas polimerizadas. Lstos establecen una correlacin entre la iscosidad y el contenido de slice y se relaciona con la explosiidad de las erupciones olcanicas. Fig. 7-8. Curas de comienzo de usin. Lneas continuas ,saturadas en I2O, y lneas de guiones ,anhdras,, para granodiorita,Robertsony\yllie191,,basalto,Lamberty\yllie192,yperidotitaseca,ItoyKennedy196,, peridotita saturada ,Kushiro et al. 1968,. Rol del agua en el comportamiento magmticoLl agua disuelta en los undidos silicaticos tiene prounda innuencia en su comportamiento. Lspeccamente el I2O disuelta produce:1.-Despolimerizacindelundido.LlI2Odisueltaenlosundidossilicaticosrompe los polimeros por reemplazo de los puentes de oxgeno, por dos hidroxilos que rompen la estructura del polmero, como sugiere la reaccin:I2O- O2- ~2,OI,- Disuelto enDisuelto en el undidoel undido135 ALEJANDRO TOSELLIOseaqueelI2Onopermaneceensolucincomomolculasdeaguaneutrales,sino que se combina con el oxgeno para ormar iones hidroxilos, que rompen las cadenas Si - O reduciendo la polimerizacin.2.Reducelaiscosidaddelundido,porquedespolimerizaelundido.Losundidos silcicosricosenaguapuedensertannuidoscomolosundidosbasalticos.Unpequeno porcentajeenpesodeaguadisueltapuedesereectioreduciendolaiscosidad,peroel agua tiene peso molecular mucho mas bajo que los undidos silicaticos, as que el porcentaje molecular de agua disuelta tiene un alor signicatiamente grande. Ln las estructuras abiertas a alta temperatura, tienen gran moimiento los atomos que pueden moerse acilmente desde posiciones ecinas, permitiendo que la iscosidad disminuya.3. Incrementa las relaciones de diusin. La diusin gobierna los cambios de estado del sistema, tales como crecimiento de cristales, o reacciones qumicas entre dierentes ases.4. Deprime las temperaturas de cristalizacin.5.Seseparayexpandeencuerpossomerosdemagma,produciendoerupciones explosias.Siunundidosilicaticosesobresaturaconrespectoaalgunosconstituyentes minerales disueltos, estos se nuclearan y creceran. Si a alta temperatura el undido se uele sobresaturado en agua y otros olatiles, o sea que la concentracin excede la solubilidad, los olatiles se separan del undido, ormando burbujas. Lste proceso se denomina esiculacin y ebullicin. La ebullicin de los magmas crea las abricas esiculares, pero en ciertos magmas, laexsolucindelgas,produceerupcionesexplosias.Lngenerallosmagmassilcicose intermedios ,riolitas, dacitas, andesitas, y a eces algunos magmas alcalinos macos, con muy bajaSiO2,talescononeelinitas,sonmuyexplosios,mientrasquelosmagmasbasalticos erupcionan con relatia tranquilidad.Unundidoinicialmentesubsaturadoengaspuedeolersesobresaturadoyherir,a temperaturaconstante,ocondicionesisotrmicas,silapresinconnanteesreducida,lo que ocasiona que la concentracin exceda a la solubilidad. La ebullicin tiene lugar cuando lapresindeapordelolatiligualalapresinconnante.Laebullicintambinpuede sercausadaapresinconstante,ocondicionesisobaricas,pordescensodetemperatura. Lsto puede parecer contradictorio, porque a temperatura mas baja aumenta la solubilidad, pero con el descenso de temperatura, aumenta la cristalizacin de minerales anhidros, tales comooliino,eldespatos,piroxenas,etc.,yasaumentalaconcentracindeaguaenel undido residual, lo que contrarresta la mayor solubilidad. Por ejemplo si un magma grantico inicialmenteundidototalmenteaP~0,1Gpa,1~900CycontenidodeI2O~3 peso y se produce la cristalizacin como sistema isobarico con un descenso de 1 ~ 200 C y cristalizan un 50 de eldespatos y cuarzo, el undido residual tendra el 6 de I2O, pero se producira la ebullicin antes de llegar a esa concentracin, porque el undido slo acepta entre el 4 y 5. Lste tipo de ebullicin que produce la cristalizacin se denomina ebullicin retrgradayproducelaabricaesicular,tpicadeintrusionessomerasydenujoslaicos en supercie. Ln los magmas con slo pocos cristales en suspensin, las esculas, si no se mueen, tienden a tener orma esrica o elipsoidal, por la tensin supercial del undido que las rodea. Ln los magmas ricos en cristales la orma de las caidades creadas por el gas, estan controladas por las caras de los cristales, tomando ormas angulares.6. Ll agua estabiliza las ases cristalinas hidratadas, tales como micas y anboles.. La liberacin de agua de olcanes y cuerpos intrusios someros, causa destruccin de los minerales que contienen agua, tales como micas y anboles.8.Llaguaensistemassubsoliduspromueelaalteracinyreemplazodeminerales inestables de alta temperatura, tales como los eldespatos, que pasan a micas y arcillas.SISTEMAS DE TRES COMPONENTES (TERNARIOS) 1369.Producelaebullicinretrgradaconseparacindesolucionesacuosasensistemas plutnicos connados, produciendo pegmatitas y enas de cuarzo con suluros.Controles sobre las erupciones volcnicas explosivasLa importancia de la ebullicin en los magmas a mas alla de la creacin de estructuras esiculares.Lnalgunossistemas,ladesmezcladelgasdesdeelmagmaproeelauerza explosia de las erupciones olcanicas., que depende de arios actores.Generalmente en los magmas intermedios a silcicos ,andesitas, dacitas, riolitas, y tambin en magmas macos alcalinos, con bajo contenido en SiO2 ,neelinitas,, son mas explosios que los magmas macos que erupcionan como laas relatiamente tranquilas. Ll contenido enSiO2quecontrolalaiscosidadnoeselnicoactorquegobiernalaexplosiidad.Ll contenidoinicialdeolatiles,endepsitosriolticospiroclasticos,indicanbajocontenido deagua,losenocristalesmacossondepiroxeno,masquedehornblendaybiotitayno muestrancontenidosapreciablesdeCO2.Porloqueelcontenidoinicialdeolatilesyla iscosidad estan inolucrados en el desarrollo de la expansin del gas durante la esiculacin. Lste actor es el que determina, si la energa es liberada lentamente o explosiamente.Considerandodoscolumnaserticalesdemagmaqueascienden,concontenidos similares de olatiles y que comienzan a herir a la misma proundidad. Ln la primera, por suiscosidadmasbajaounarelacindeascensomaslentaliberaelgasenburbujasque seexpandenconsiderablementealtiempoquelacolumnaseacercaalasupercie,esta expansin acelera la elocidad de ascenso, pero como queda poca presin residual del gas cuandoalcanzalasalidahaypocatendenciaexplosia.Lnelsegundocaso,lacolumnade magma,tienepocaexpansindegasduranteelascenso,porunamasaltaiscosidadque retarda la ormacin de burbujas. Ln este sistema hay considerable energa y cuando alcanza lasalidaelmagmasedesintegraiolentamenteenunaexplosinqueeyectaalmagmaen orma ragmentada sobre amplias areas.Laormacinyexpansindelasburbujasdegas,esanalogaalnucleamientoy crecimiento de cristales. Los experimentos muestran que el crecimiento de las burbujas es rapido, an en undidos silcicos altamente iscosos. Aunque la diusin del agua como iones ,OI-,, en los undidos es lenta, especialmente en los silcicos, muchas burbujas pequenas se orman anticipadamente. La expansin del gas en las burbujas esta gobernada por la presin connante sobre el magma y la iscosidad de las paredes de las burbujas. La desmezcla del aguadesdeelundidoincrementasuiscosidad,reduciendolaelocidaddediusinpara que la burbuja crezca, haciendo dicultosa su deormacin y expansin. Lsto produce una sobrepresin dentro de la burbuja que produce su explosin, desintegrando al undido en las proximidades de la salida e impulsando los ragmentos hacia el exterior a gran elocidad.

Ebullicinretrgrada:Estadiostardosdesistemasmagmticos FRQQDGRVLnestadioscerradosdesistemasmagmaticoshidratados,laabricaylacomposicin mineraldelasrocas,puedensercambiadas.Diersosestudiosdeintrusionesmagmaticas granticas,reelannosoloalteracin,sinotambinlaormacindecuerposdepegmatita, 13 ALEJANDRO TOSELLIde aplitas, de enas de cuarzo y suluros, tanto dentro, como en la perieria de los plutones. Las relaciones de abrica y de campo indican que todos ellos se ormaron tardamente en la eolucin de los sistemas magmaticos, aparentemente desde dierentes tipos de soluciones.Llorigenydiersidadenlacomposicindeestassolucionessonconsecuenciade laebullicinretrgradaydelcaminoduranteelcuallosconstituyentesqumicosson particionados entre ases de cristales, undidos y olatiles, durante el enriamiento del magma. La cristalizacin tiende a enriquecer los undidos residuales en Na, K y le, relatiamente al Ca y Mg. La razn esta dada por el tamano inico, carga y otros actores de enlace, elementos adicionales son la concentracin de elementos menores y trazas que no son incorporados y precipitan como cristales, y otros que son altamente concentrados en los lquidos residuales. La lista de los elementos residuales incluye: Li, Be, B, C, P, l, S, Cl, Cu, Zn, Mo, Ag, Sn, \, Au y Pb.La precipitacin de ases anhidras ,cuarzo y eldespatos, desde un magma que se enra, puede incrementar la concentracin de agua en el undido residual, en los estadios tardos y si el sistema tiene una capa de roca impermeable, la PI2O se uele igual a la P connante yelundidoexperimentaebullicinretrgrada.Comolaasericaenapordeaguabulle estrepitosamente,tendraunadensidadquedependetantodelapresinconnanteysu nomenclaturaescomplicada:apor,gas,nuidoacuoso,solucinhidrotermal,sontodos estados posibles. Asimismo, una ase rica en agua contiene concentraciones importantes de Na, K y Si disueltos, ademas de los elementos olatiles: C, P, l, S, Cl, mas otros elementos residuales.Los atomos pueden diundirse mucho mas rapidamente en una ase rica en agua, que en un undido silicatico condensado, por lo que la relacin de crecimiento cristalino se intensica, por lo que es importante en el comportamiento y el origen de los cristales gigantes que se encuentran en las pegmatitas y en sistemas plutnicos desarrollados en proundidad.Llsistemaundidoresidualenelsistemamagmatico,deloscuerpospegmatticos, quecristalizandespusdelargotiempo,actaactiamentepromoiendoelreemplazo metasomatico, que altera a los minerales de alta temperatura en las paredes de las rocas a lo largo de los canales de migracin. Ll enmeno de ebullicin y la expansin olumtrica de sistemas tardos magmatico-hidrotermal en niel epizonal, puede causar la racturacin de las paredes de roca y debido a la rapida perdida de olatiles, agotan cualquier undido remanente delmagma,producidoporintrusiospordicossomeros.Lassolucioneshidrotermales migranporlasracturasdelasparedesylasrocasporricaspuedenprecipitar,cantidades econmicamente importantes, de suluros y xidos de Mo, Cu, Ag, Au, Zn, Pb y U, junto con grandes cantidades de cuarzo.Sistemas hidrotermalesLasrocassedimentariasyolcanicasracturadasypermeables,queestanporencima demuchasintrusionessomeras,constituyenlugaresidealesparaeldesarrollodeextensos sistemashidrotermales.Unsistemahidrotermaltpicoseasociaconterrenosolcanicos silcicos. Los istopos estables muestran que el agua meterica predomina sobre la juenil o magmatica en la mayora de los sistemas hidrotermales, pero la relacin es ariable segn los sitios. Ll calor de una camara magmatica somera esta tpicamente asociada con olcanismo reciente y el agua subterranea calentada, mas el componente de agua juenil agregada, que se SISTEMAS DE TRES COMPONENTES (TERNARIOS) 138expande y asciende a tras del material permeable que esta por encima, ormando umarolas y geiseres. Ll agua que se enra se desplaza lateralmente y desciende, dando lugar a que mas agua caliente ascienda, ormando un sistema conectio por encima del magma solidicado ,lig. -9,.Los sistemas hidrotermales, por encima de batolitos someros, puede aectar a olmenes importantes de roca y el nujo esta controlado por la permeabilidad de las rocas sobreyacentes. Importantes sistemas de racturas se desarrollan encima de las intrusiones, que actan como conductoseectiosdecirculacindelosnuidos.Peroracionesenalgunossistemashan llegado a mas de 3 km y han encontrado aguas salinas con pI casi neutro y con temperaturas de mas de 350C. Si la ebullicin tiene lugar en la parte supercial del sistema, CO2 y SI2 tpicamenteseconcentranenlosapores,loscualespuedenalcanzarlasuperciecomo umarolas, o condensarse y oxidarse como sulatos acidos o soluciones bicarbonatadas, que son comunes en los campos geotermales.Losnuidoshidrotermaleseolucionantantoqumicamente,comoisotpicamentepor intercambio con los undidos silicaticos y,o la parte solidicada del plutn, donde el agua puede ser juenil o no. As estos nuidos se enriquecen en los constituyentes que disuelen, los cuales interactan con las rocas que los rodean, causando cambios qumicos, mineralgicos y texturales, que dependen de la temperatura, la permeabilidad, la composicin qumica y la naturalezadelosnuidosydelasrocas.Lagranariacindelanaturalezasicayqumica delossistemashidrotermales,generadierentesproductosdealteracin,queincluyen: cuarzo,eldespatos,clorita,arcillas,calcita,epidota,sulurosyxidos,juntoazeolitas, biotita, actinolita, dipsido y granate. Los minerales macos y idrio de las olcanitas, son particularmente sensibles a la alteracin. La mineraloga de menas y su alteracin producen estructuras zoneadas y renejan gradientes de temperatura y qumicos. 1ales zonaciones pueden ocurriraescalapequena,comoenunaractura,oagranescalacomozonasconcntricas por encima del plutn. Importantes yacimientos de inters econmico se orman en estos sistemas hidrotermales, siendo uentes de oro, plata, cobre, plomo, cinc, molibdeno, etc.Fig. 7-9. Lsquematica de circulacin conectia de agua meterica, por calentamiento desde una intrusin.139 ALEJANDRO TOSELLISistemas analogoshansido reconocidos debajodel ondooceanico, en las dorsales de distensin se producen centros en los cuales el agua juenil y el agua oceanica circulan en sistemas conectios, tales como los humos negros, que son centros de depositacin actia de suluros metaleros y que asimismo, soportan una nuea y nica comunidad biolgica.Istopos y los sistemas convectivos de agua meterica1aylor ,198, ha demostrado que enlos sistemas plutnicos inestigados, particularmente los granitos epizonales, tienen relaciones isotpicas de oxgeno e hidrgeno, enriquecidas en istoposliianos.Lsteenriquecimientoproducepatronesconcntricosconalores16O mas altos alrededor del cuerpo magmatico. Las rocas granticas rescas tienen alores 16O de-a-10,mientrasquelasaguasmetericassubterraneasestanenriquecidasen16O, enaproximadamentealores-10.Silaintrusinmagmaticapuedecontrolarlacirculacin delaguasubterraneaenunperodoimportantedetiempo,elcalentamientoproducira enriquecimiento en O16 en las rocas intrusias y sedimentarias mas ricas en O18 , ~ -10 a -20,. La naturaleza de la coneccin se muestra en la lig. -9.Ll descubrimiento de sistemas de coneccin gigantes, inolucran aguas subterraneas que se extienden decenas de kilmetros dentro de la roca de campo, las cuales tienen implicancias paralageneracindedepsitosmineraleshidrotermales,asociadosconlasintrusiones magmaticas y su enriamiento. Modelos puramente conductios se limitan a los casos en que la roca de campo es impermeable.Efectos del anhdrido carbnicoLasolubilidaddelCO2enlosundidossilicaticos,contrastasignicatiamenteconel I2O.LlCO2nodisocianiatacalasligadurasdelosoxgenos,porqueelinC4-esmuy dierentealinI-.LlinC4-esmaspequenoydealtacargaynopuedeestablecer cadenas estables con los oxgenos adyacentes al catin Si4-. Consecuentemente el CO2, no se disuele en orma apreciable en los undidos, particularmente en los silcicos altamente polimerizados.LasinestigacioneshanencontradoquelaadicindeCO2enlossistemas, muestra poca solucin y no cambia, el punto de usin. Otros inestigadores lo han tratado como componente inerte de la ase nuida y tendra un rol de diluyente del I2O, reduciendo la actiidad ,aI2O, en el nuido. Mientras que el I2O reduce el punto de usin de la albita, la adicin de CO2 parece mitigar dichos eectos y reducen su capacidad para disolerse en el undido.LlCO2sedisuelealgoenlosundidossilicaticos,especialmenteaP1GPa.Lggler ,193, encuentra que el CO2 se disuele hasta el 4 - 5 en undidos de dipsido, enstatita y albita a altas presiones. Lstableciendo que la solubilidad del CO2 depende uertemente de la composicin del undido, disolindose mas en los undidos macos menos polimerizados ,enmarcadocontrasteconelcomportamientodelI2O,.1ambinencontrqueelI2O incrementa marcadamente la solubilidad del CO2 hasta un 35 en dipsido a 2 GPa y al 18 en enstatita, pero slo en un 5 - 6 en undidos de albita.Mysen y Virgo ,1980, sugieren que el CO2 se disuele para ormar complejos carbonaticos ,CO2-3,, particularmente con el Ca para ormar complejos de CaCO3.SISTEMAS DE TRES COMPONENTES (TERNARIOS) 140La disolucin de CO2, produce un descenso del punto de usin de los silicatos, aunque menos que el I2O. Ll CO2 tiende a hacer mas polimerizado los undidos, donde el I2O rompe las ligaduras. Ll CO2 tiende a disolerse mas en los undidos macos, menos polimerizados y aumenta la iscosidad de los undidos. Lsto tambin explica porque el CO2 se disuele mas si el I2O esta presente, porque el agua crea undidos menos polimerizados que atraen al CO2. La adicin de CO2 desplaza, al eutectico dipsido-anortita a temperaturas mas bajas. Dado que la solucin de CO2 tiene lugar a altas presiones y en composiciones macas, los eectos deben ser mayores en el manto. Ll CO2 debera innuir en el descenso del punto de usin en rocas del manto slido, causando usin incipiente de basaltos alcalinos y por supuesto el olumen de usin dependera tanto de la temperatura como de la cantidad de CO2 disponible. 1ambin tiene innuencia el CO2 en la usin de peridotitas y en la ormacin de carbonatitas.Componentes voltiles1odoslosmagmasnaturalescontienendisueltosagua,anhdridocarbnicoyotros componentes olatiles que pueden ser absorbidos o expulsados de los complejos ha medida queelmagmaseseparadelauenteyqueacristalizandoenproundidadessomeras.La dicultadradicaenconocerqueproporcionesdeestosgasesestuieronpresentesenla uente. Lstudios de olcanes continentales indican que el CO2 puede ser el gas dominante en proundidad y que la mayor parte del agua expulsada durante las erupciones, es tomada de la corteza. La mayora de los componentes olatiles conocidos deriados del manto, proienen de las laas treas dragadas del ondo oceanico, donde las presiones son tan altas que pocos escapestienenlugarantesquelalaaseenre.CO2,I2Oycantidadesmenoresdegases sulurosos, constituyen los olatiles mas importantes, ademas de cloro y nor que estan en muy pequenas cantidades.Lasolubilidaddelosgasesenlosmagmasaraconlapresin,latemperaturayla composicin, tanto del gas como del lquido ,lig. -10,. La simple experiencia de destapar una botella de cereza o de champagne, permite obserar la ormacin de numerosas burbujas que escapan del lquido, lo que ilustra claramente, que la solubilidad de un gas decrece con la presin connante, o bien cuando la temperatura aumenta. Lste eecto produce disminucin de olumen en el magma, porque un lquido con gases disueltos ocupa mayor olumen, que uno sin gases. Por estas razones, el contenido de gas en una columna de magma, es mayor en la parte superior que en proundidad.Lamayoradelosmagmasricosenslice,puederetenermasaguaquelosmagmas macos y el eecto se incrementa por tener temperaturas de ormacin mas bajas. Si otro gas esta presente, como el CO2, este reduce la solubilidad del agua. Aunque los constituyentes olatilessolosonunapequenaraccinenpesodelosmagmasysupesomoleculares bajo, su correspondiente raccin molecular es mucho mayor y tienen gran innuencia sobre laspropiedadessicas,comolaiscosidadydeterminaelordendecristalizacindelos minerales.Muchosolatilessepierdendelasrocasolcanicas,antesdequecomiencesu cristalizacin,mientrasqueenlasrocasplutnicas,estossonretenidoseincorporadosen algunos minerales estables. Ll agua por ejemplo, entra en los minerales hidratados, anboles ymicas,ylossulurossecombinanconhierroocobreparaormarsuluros.Pocasrocas gneas contienen carbonatos u otros minerales con CO2, pero en algunos casos orman las carbonatitas.Loshalgenossonconstituyentesesencialesdeapatita,turmalina,topacioy algunos anboles.141 ALEJANDRO TOSELLIFig.7-10:Clasicacindelosmagmasolcanicos,segnelcontenidodeSiO2ydeolatiles,quecontrolansu iscosidad, condicionan su capacidad de nuir y su potencial explosiidad. ,Modicado de Millery \ark 2008,.Lecturas seleccionadasBowen, N.L. 1915. Crystallization-dierentiation in silicate liquids. Amer. J. Sci. 39: 15-191.Bowen, N.L. 1922. 1he reaction principle in petrogenesis. J. Geol. 30: 1-198.Lggler, D.I. 193. Role oCO2 in melting processes in the mantle. Carnegie Inst. \ashington \earb. 3: 215-224.Irine, 1.N. 195. Oliine-pyroxene-plagioclase relations in the system Mg2SiO4-CaAl2Si2O8-KAlSi3O8-SiO2 and their bearing on the dierentiation ostratiorm intrusions. 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