SERIE DE REACCIN DE BOWENROCAS GNEAS

Lasrocas gneas seforman a travs de la solidificacin del magma.

La serie de reaccin de Bowen

La serie de reaccin de BowenLos minerales se cristalizan de manera sistemtica de acuerdo con su punto de fusin.La serie de reaccin de Bowen nos muestra que los primeros minerales en cristalizarse tienen una composicin de magma basltica.A diferencia del hielo que se cristaliza a una temperatura, parte del magma comienza a cristalizarse a una temperatura y continua cristalizndose a travs de mas de 200 C de diferencia.

La serie de reaccin de BowenAl continuar enfrindose el magma, se van formando los minerales piroxeno y feldespato de plagioclasa rico en calcio.Segn baja la temperatura se siguen formando minerales y va alterando la qumica del magma.El primer mineral en cristalizarse de un magma basltico es el mineral ferromagntico olivino.

La serie de reaccin de BowenPueden ocurrir dos situaciones:Segregacin de los cristales que se van formandoQue no se segreguen y continu la Serie de reaccin de Bowen

La serie de reaccin de BowenXCuando se han cristalizado los olivinos la composicin qumica del magma restante es diferente.MagmaBCA

El magma evoluciona segn los minerales se van cristalizando. El magma original tiene en su composicin todos los minerales, pero segn los primeros minerales se cristalizan la qumica del magma cambia. Los primeros minerales en cristalizarse son ricos en hierro, magnesio y calcio dejando un magma rico en sodio, potasio y slice.

La serie de reaccin de BowenNo segregacinEn este caso los cristales que se han formado y permanecen suspendidos en el magma continan reaccionando con esta y son alterados a otros minerales.Olivino, continua reaccionando para formar piroxeno.Al continuar bajando la temperatura piroxeno continua reaccionando para formar anfbol. El cual con disminucin en temperatura formara biotita

La serie de reaccin de BowenOlivino

Piroxeno

Anfbol

Biotita Tetraedros independientes

Cadenas simples

Cadenas dobles

Capas de tetraedros

Los tetraedros independientes estn unidos por un ion positivo y no comparten sus oxgenos.Ej. OlivinaLos tetraedros independientes estn unidos por un ion positivo y no comparten sus oxgenos.Ej. OlivinaLos tetraedros independientes estn unidos por un ion positivo y no comparten sus oxgenos.Ej. OlivinoTetraedros independientes

Cadenas simplesCada tetraedro comparte dos oxgenos restando una carga de (-2). Como la unin dentro de cada cadena es fuerte y la unin entre cadenas mas dbil; estos minerales tienden a tener clivaje.Ej. piroxeno

Cadenas doblesUna cadena doble se forma cuando tetraedros adyacentes comparten dos oxgenos y un tercer oxigeno es compartido con otra cadena de tetraedros.Ej. Hornablenda (tipo de anfbol)

Capas de tetraedrosLos tres oxgenos en la base del tetraedro son compartidos. El cuarto oxigeno esta libre para unirse a un ion de carga positiva.Ej. Mica (biotita, moscovita)

AA- Una roca formada a esta temperatura del magma es la peridotita, por lo general asociada al manto.B- una basalto compuesto por olivino, piroxeno y feldespato de plagioclasa. BAB

Compuesta esencialmente por olivino y piroxeno.

El color de la roca es verdoso por el olivino que es verde y porque los piroxenos son verde oscuro.OlivinaPiroxenoPeridotita- Ultramfica

Donde se forma el magma?El magma se forma en lugares donde tenemos:Calor (zona de calor pluma hot spot)Calor y descompresin (cordillera dorsal ocenica)Calor y una sustancia voltil (zona de subduccin)

Zonas de calor pluma Hot SpotSon lugares donde surge roca caliente proveniente de zonas profundas del manto.En este caso la roca experimenta decomprensin sin disminuir la temperatura resultando en fusin de la misma.

Cordillera Dorsal OcenicaRoca caliente llega a la superficie debido a las corrientes de conveccin en el manto. Esto causa una decomprensin de roca caliente y fusin de la misma.

Como la corteza ocenica se encuentra en el fondo del mar, esta contiene agua. El fragmento de corteza ocenica, aunque relativamente fri, penetra en rocas calientes del manto, llevando agua a zonas calientes y secas. Esto resulta en disminucin del punto de fusin por presencia de una sustancia voltil y el derretimiento de los minerales, creando magma.

Zonas de Subduccin

Zonas de SubduccinLa disminucin del punto de fusin debido a la presencia de agua resulta en:Un magma en las zonas de subduccin que tienen una temperatura mas baja que en un hot spot y la dorsal ocenica.Siguiendo nuestro conocimiento de la Reaccin de Bowen, esto implica un magma enriquecido en slice (SiO4).Estos magmas producen corteza continental.

A baja temperatura el magma es uno enriquecido en slice produciendo una composicin flsica. Magma flsica produce granito como roca intrusiva y riolita cuando es extrusiva. Esto porque el material que se derrite a esa temperatura es de composicin flsica.

Rocas del mantoRocas de hot spot o dorsal ocenicaRocas de un arco de islas, zonas de subduccinRocas de zonas de subduccin,continentesTemperatura

Rocas mficas como el gabro y el basalto estn compuestas de olivino o anfbol, piroxenos y feldespato de plagioclasa.Por que olivino o anfbol?

Gabro-MficaGabro es una roca gnea, el equivalente intrusivo de basalto. No tiene cuarzo, y en este caso casi toda la roca esta compuesta de piroxeno y olivino (minerales oscuros). En la microfotografa podemos ver los minerales de colores (olivino y piroxeno en colores brillantes por el uso de un polarizador) y los feldespatos (rayas en blanco y negro).

Esta roca se forma cuando un magma en el cual ya se haban cristalizado los olivinos, es extrudo a la superficie por un volcn formando un flujo basltico.Microfotografa que muestra los cristales de olivino en una matriz tpica de basalto.Basalto con cristales de olivino -Mfica

La diorita, aunque parecida al granito, no tiene cuarzo visible a simple vista (pero si en cristales microscpicos). Los cristales blancos son feldespato de plagioclasa ricos en sodio y los negros son anfbol. Tambin tiene el mineral biotitaNote que la cantidad de feldespato y anfbol son iguales.Diorita- Intermediafeldespato de plagioclasa

Andesita- IntermediaLas andesitas son por lo general gris claro y en P.R. por lo general un poco violetas en color.Textura porfirtica con cristales de plagioclasa, de color blanco a gris, y/o augita negros y biotita.No tiene cuarzo. Si encuentran cuarzo, posiblemente es una riolita.Ocurren en zonas de subduccin. Los cristales blancos son feldespato de plagioclasa, el marrn es biotita.

Granito- FlsicaEl granito esta compuesto por feldespato de potasio, plagioclasa rica en sodio y cristales de cuarzo. En adicin tiene cristales de moscovita y puede tener en pequeas cantidades biotita.En la microfotografa los cristales blancos a grises, lisos, son cuarzo., los cristales grises o negros con textura son feldespato de potasio y los amarillos son moscovita.feldespato de potasio

Riolita - FlsicaLa riolita es extruida a una temperatura baja. Esta compuesta por silicatos de colores claros como los feldespatos de potasio y cuarzo.Fluye bien lento formando franjas o capas de flujo. Por lo general tiene una textura donde los cristales no se pueden ver y de tener alguno son cuarzo, mica y feldespato de potasio .

CLASIFICACIN DE LAS ROCAS GNEAS

Escala de Mohs

Laescala de Mohses una relacin de diez minerales ordenados por sudureza, de menor a mayor. Se utiliza como referencia de la dureza de una sustancia. Fue propuesta por el gelogo alemn Friedrich Mohs en 1825 y se basa en el principio de que una sustancia cualquiera puede rayar a otras ms blandas, sin que suceda lo contrario.Mohs eligi diezminerales, a los que asign un determinado nmero equiparable a su grado de dureza, estableciendo as una escala creciente. Empez por eltalco, que recibi el nmero 1, y termin con eldiamante, al que asign el nmero 10. Cada mineral raya a los que tienen asignado un nmero inferior a l, y lo rayan aqullos que tienen un nmero superior al suyo.

DurezaMineralSe raya con / raya aComposicin qumica1TalcoSe puede rayar fcilmente con la uaMg3Si4O10(OH)22YesoSe puede rayar con la ua con ms dificultadCaSO42H2O3CalcitaSe puede rayar con una moneda decobreCaCO34FluoritaSe puede rayar con un cuchillo deaceroCaF25ApatitaSe puede rayar difcilmente con un cuchilloCa5(PO4)3(OH-,Cl-,F-)l6OrtoclasaSe puede rayar con una lija para el aceroKAlSi3O87CuarzoRaya el vidrioSiO28TopacioRayado por herramientas de carburo dewolframioAl2SiO4(OH-,F-)29CorindnRayado por herramientas de carburo de silicioAl2O310DiamanteEl material ms duro en esta escala (rayado por otro diamante).C

Por no guardar la misma proporcin en los intervalos, se han establecido otrasescalas de dureza, basadas en otros mtodos, aunque la escala de Mohs an se aplica engeologadebido a su sencillez y facilidad para estimar la dureza de los minerales con medios simples.El 16 de agosto del 2012, unos investigadores del Instituto Carnegie inventaron un nuevoaltropodel carbono ms duro que el diamante, capaz de mantenerse estable en condiciones normales, aunque se obtena a partir de un material formado por esferas de carbono-60, sometindolo a una presin de 320.000 atm.

Lmites de Atterberg

Loslmites de Atterbergolmites de consistenciase utilizan para caracterizar el comportamiento de lossuelos finos, aunque su comportamiento vara a lo largo del tiempo. El nombre de estos es debido al cientfico suecoAlbert Mauritz Atterberg(1846-1916).Los lmites se basan en el concepto de que en un suelo de grano fino solo pueden existir cuatro estados de consistencia segn su humedad. As, un suelo se encuentra enestado slido, cuando est seco. Al agregrsele agua poco a poco va pasando sucesivamente a los estados desemislido,plstico, y finalmentelquido. Los contenidos de humedad en los puntos de transicin de un estado al otro son los denominados lmites de Atterberg.

Lmites de Atterberg

Tabla de clasificacin de materiales en funcin de los lmites de Atterberg.

Los ensayos se realizan en ellaboratorioy miden la cohesin del terrenoy su contenido dehumedad, para ello se forman pequeos cilindros de espesor con el suelo. Siguiendo estos procedimientos se definen tres lmites:Lmite lquido: Cuando el suelo pasa de un estado plstico a un estado lquido. Para la determinacin de este lmite se utiliza lacuchara de Casagrande.Lmite plstico: Cuando el suelo pasa de un estado semislido a un estado plstico.Lmite de retraccinocontraccin: Cuando el suelo pasa de un estado semislido a un estado slido y se contrae al perder humedad.

Lmite lquidoEsta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado en que una mezcla de suelo y agua, capaz de ser moldeada, se deposita en laCuchara de Casagrandeo Copa de Casagrande, y se golpea consecutivamente contra la base de la mquina, haciendo girar la manivela, hasta que el surco que previamente se ha recortado, se cierre en una longitud de 12mm (1/2"). Si el nmero de golpes para que se cierre el surco es 25, la humedad del suelo (razn peso de agua/peso de suelo seco) corresponde al lmite lquido. Dado que no siempre es posible que el surco se cierre en la longitud de 12mm exactamente con 25 golpes, existen dos mtodos para determinar el lmite lquido: - trazar una grfica con el nmero de golpes en coordenadas logartmicas, contra el contenido de humedad correspondiente, en coordenadas normales, e interpolar para la humedad correspondiente a 25 golpes. La humedad obtenida es el lmite lquido. - segn el mtodo puntual, multiplicar por un factor (que depende del nmero de golpes) la humedad obtenida y obtener el lmite lquido como el resultado de tal multiplicacin.

Lmite plsticoEsta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado pero sencillo consistente en medir el contenido de humedad para el cual no es posible moldear un cilindro de suelo, con un dimetro de 3mm. Para esto, se realiza una mezcla de agua y suelo, la cual se amasa entre los dedos o entre el dedo ndice y una superficie inerte (vidrio), hasta conseguir un cilindro de 3mm de dimetro. Al llegar a este dimetro, se desarma el cilindro, y vuelve a amasarse hasta lograr nuevamente un cilindro de 3mm. Esto se realiza consecutivamente hasta que no es posible obtener el cilindro de la dimensin deseada. Con ese contenido de humedad, el suelo se vuelve quebradizo (por prdida de humedad) o se vuelve pulverulento. Se mide el contenido de humedad, el cual corresponde al lmite plstico. Se recomienda realizar este procedimiento al menos 3 veces para disminuir los errores de interpretacin o medicin.

Lmite de contraccinEsta propiedad se manifiesta cuando una prdida de humedad no trae aparejado un cambio de volumen. Es el contenido de humedad entre los estados de consistencia semislido y slido. Para su obtencin en laboratorio se seca una porcin de suelo (humedad inicial y volumen inicial conocidos) a 105C/110C y se calcula la humedad perdida segn el siguiente clculo:1) Densidad del agua* (Volumen inicial - Volumen final) = Masa de agua perdida2) Humedad perdida = Masa de agua perdida/Masa suelo secoEl lmite de contraccin "C" se obtiene:C = Humedad inicial - Humedad perdida

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