geo mantilla 2015
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libro de geologia en donde se ve el tema de magmatismo y las clasificacion de volcanes y rocas magmaticasTRANSCRIPT
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e~t [:(eJ{Iflf:l GEOER L
que puede enfriarse a granprofundidadpara formar las rocasplutnicas o intrusivas;
a profundidad intermedia conforman
do
las rocas hipabisales o subvolcnicas
y
en
la superficie las volcnicas; estas rocas, al quedar expuestas ensuperficie por la
accin
de
l
os
agentes geolgicos, los agentes atmosfricosdel intemperismo y
de la erosin los desintegran y descomponen para
da
r lugar a lossedimentos que
por accinde os procesos diagenticosen las cuencas ocenicas
se
transforman
en rocas sedimentarias.
Despus
de
su formacin, estas rocas pueden sufrir alteraciones
de
distinto tipo
por accin
de
as altas temperaturas
y
presiones metamorfismo) en el interior
de
la corteza se transforman en rocas metamrficas.Estas rocas
por
incremento
de
temperatura
y
presiones
se
pueden volvera convertiren magma, o sin pasar por
esta etapa se puede transformar en rocas gneas por el proceso de anatexis o
granitizacin.
ROCAS
SEDIMENTARIAS
Meta
orfismo
ROCAS
METAMRFICAS
Flg. 4 31 Ciclo evolutivo de las rocas.
TMSFER
i i
edimentos
M GM
t t
Interior
de
la Tierra
epositacin
Transporte
Erosin
lntemperismo
ROCAS
IGNEAS
Volcnicas
Hipabisales
Plutnicas
Grupo
Editorial
Megabyte
Captulo V
/
ROCA
IGlEA
D
\._
GEOLOGA
G l RRL
D
lng.
Hugo
Rivera Montilla
Megabyt~
-
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Las rocas gneas son las ms abundantes de la corteza, suelen ocupar el 90% de la
litosfera y tienen por origen la solidificacin de una mezcla fundida, llamado magma
cuando est dentro de la corteza y_ava para el magma que llega a la s_perficie.
Las rocas lgneas se forman conforme se enfra y solidifica una roca fundi da, que a su
vez se forma por la fusin parcial de rocas preexistentes, proceso que produce a grandes
profundidades de alrededor de 200 km. lgneo proviene del latn ignis que significa fuego.
Se
denomina magmatismo a toda la serie
de
procesos geolgicos relacionados con
la
fusin de grandes masas de rocas en el interior de la corteza hasta
su
enfriamiento y
solidificacin, cuando las condiciones de temperatura y presin lo permiten.
El
material
que da origen a las rocas gneas se forma por fusin parcial que se produce a varios
niveles dentro de la corteza terrestre y
el
manto superior a profundidades que pueden
superar los 200 km.
EL M GM
El magma es un flido natural muy complejo que comprende la materia rocosa que se
halla en el interior de la Tierra, en estado fundido a temperaturas del orden de 700 C,
con presiones elevadas y con la existencia de grandes cantidades de agua, en cuya
composicin se encuentran casi todos los elementos qumicos conocidos y que al estar
dotado de una gran movilidad debido a las presiones elevadas, hace posible que el
agua y los compuestos voltiles permanezcan incorporados a la mezcla fundida, a la
que proporcionan una fluidez mayor.
En la composicin qulmica de
un
magma destacan por su abundancia los silicatos,
xidos, sulfuros,
vapor
de agua y otros gases. El xido predominante es la slice Si0
2
,
almina A1p
3
,
Nap
~O . FeO y Fep
3
y ms escasamente MgO y CaO. La mayor parte
de los magmas se compone de iones mviles de los ocho elementos ms abundantes
de la corteza terrestre, estos elementos, que son los principales constituyentes de los
silicatos son el Si, O,
Al
, K, Ca, Na, Fe y Mg.
Los magmas se originan
por
a fusin parcial o total de las rocas de la litosfera, y en varios
niveles dentro de la corteza y el manto superior a profundidades que pueden alcanzar
los 200
Km
. y en las zonas de subduccin relacionadas con la tectnica de placas .
La cmara magmtica es la zona o d~psito
donde
se encuentra el
magma
en
profundidad y es el ncleo de toda la actividad gnea:
El
magma puede solidificarse en
la cmara magmtica o en el interior e la corteza, pero sin alcanzar a superficie, dando
lugar a las rocas intrusivas o plutnicas (en honor a Plutn dios de las profundidades
terrestres) pero que hoy las observamos en superficie debido a los efectos de la erosin
de las rocas suprayacentes. Cuando el magma se solid ifica cerca de la superficie a
presiones y temperaturas bajas da lugar a las rocas
hipabisales
o
subvolcnicas.
El
magma puede ascender hasta la superficie en estado lquido, a travs de fracturas y
fisuras, y da lugar a la actividad volc nica. En este caso, el magma se solidifica en el
exterior, y origina las rocas
extrusivas
o
volcnicas
(en honor a Vulcano dios del fuego.
Cuando
el
magma fluye-por la superficie, se le denomina lava.
rupo
Editorial Megabyte
lng. Hugo Rivera Mantilla
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O):t :[JW:Ici:l
GElERAL
Volcnicas
e
~- -
Hipabisales
Plutnicas
Roca
caja
Fig.
5.1. Los
diferentes tipos de rocas g
nea
s de acuerdo a
su
profundidad
de
consolidacin.
Cristalizacin
Magm
tica
Conforme se enfrla el magma. los movimientosaleatorios de los iones disminuyen
de velocidad y empiezan a disponerseen estructuras cristalinas ord enadas. Este
proceso, denominado cristalizacin genera granos de minerales conocidos como
precipitados de
fundido.
En el proceso de cristalizacin, el enfriamiento invierte los acontecimientos de la
fusin, conforme disminuye la temperatura del lquido, los iones se acercan y
empiezan a perder movilidad, cuando se enfran suficie
nt
emente, las fuerzas de
los enlaces quimicos confinarn de nuevo los tomos enuna disposicin cristalina
ordenada.
Cuando un magma seenfra, son generalmente los tomos de silicio y oxgeno los
primeros que se enlazan para formar tetraedros de Si:0
4
, la estructura bsica de
los silicatos. Si continua el enfriamiento los tetraedros se unen entre si con otros
cationes para formar ncleos de cristales que crecen continuamente para
fo
rmar
los minerales. Los primeros minerales que se forman tienen espacio, tiempo y
reposo para crecer y tienden a tener caras
cr
istalinas mejor desarrolladasque los
ltimos,
que
rellenan el espacio restante.
El
orden que suelen seguir los minerales en la cristalizacin magmtica fue
determinado por
Bowen (1922), a partir de un magma basltic
o,
en
el
cual
estableci dos tipos de reacciones: la continua y discontinua, debido a que los
mineral
es
primeramente formados si permanecier
an
en contacto con el magma
reacciona rn qumicamente con l y evolucionarn al siguiente mineral tal como
se muestra en la Fig.5.2
Grupo
Editorial
Megobyte
MAGMAS
SERI
E
DISCO
NTINUA
J OLIVINO I
M
a
g
m
a
SER
IE
CO
NTINUA
TEM
PERATURAAU
cristaizacin inicial
l
ASALTO
(G
a
bro)
11
E
+
e
ro
AND
E
SITA
ANDESINA
I
E
ai
Diorita
t
ANFIBOL
RICOS
EN
SOD IO
e
Q)
RIOLITA
(Granito)
OLIGOCLASA/ FELDESPATOS
ALBITA
I
J FELDES,.O
POTASICO I
e
ro
E
J MUSCOVITA I
UARZO
Fig. 5
.2
. Cristalizacin magmfltica segn Bowen.
e
w
EMPERATURA BAJ
crist
aliz
ac in tarda
La Serie de Reaccin Discontinua llamada Serie de los minerales
fe
rromagnesianos,
se denomina a la etapa de la cristalizacin en
el
cual se forma un nuevo mineral con
diferente composicin quimica, diferente estructura y diferente sistema cristalino
y todos los minerales que cristalizan en ella son de color oscuro, los primeros son
ms magnesianos y los lti
mos
ms
f
rricos.
La
Serie de Reaccin Continua
o Serie de las Plagioclasas, se den
om
ina a la
etapa en cual los minerales que se forman cambian gradualmente de composicin
qumica de clcica a sdica, pero mantiene constante la estructura cristalina as
como su sistema cristalino, y todos estos minerales son de colores claros.
Los tres ltimos minerales: feldespato
K.
muscovita y cuarzo no es t
n
relacionados
con los otros minerales, porque no necesariamente se forman por reacciones de
la materia pr imeramente formada con el magma, sino que se forman a partir del
magma remanente o "liquido residua l del magma basltico.
Las series de reaccionesde Bowen ilustra la secuencia segn
la
cualcristalizan los
minerales de un magma basltico en condiciones de laboratorio, pruebas que este
modelo concuerda con la naturaleza, proceden del an
li
sis de las rocas gneas.
adems segn este principio se pueden explic
ar
lo siguiente:
a) La diferenciacin
en
algunas masas lgneas, cuya base es rica en olivino.y
en el tope rico en slice.
b) El porqu las
pr
i
me
ras erupciones de un volcn son principalmente
b
sic
as
y las ltimas cidas.
c) Obtener a partir de magmas bsicos~ rocas cada vez ms
si
lceas, hasta
llegar a una roca de composicin grantica (cida).
Grupo
Editorial
Megobyte lng Hugo
Rivera
Montilla
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O}t{:(e]{If: )GElERRL
Evolucin
Magmtica
Todas las rocas gneas se derivan de un magma basltico primario, el cual, al
evolucionar, se va convirtiendo cada vez en un magma cido o silceo hasta llegar
al granito. En otras palabras, la composicin de los magmas primarios finalmente
se modifica para producir una gran variedad de rocas, desde el gabro hasta el
granito. Esto es explicable por alguna forma de evolucin magmtica, por lo cual
se conciben actualmente tres fenmenos:
1.
La diferencia
cin
magmtica indica
que
un magma homogneo
,
se
descompone en diversas fracciones mineralgicas que inalmente formarn
rocas de composiciones diferentes (fig. 5.3).
...
;
E
'
'
:;
Gabro _
Peridotita
t
Magma
Ultrabsico
Fig. 5.3 Esquematizacin de la diferenciacin magmtica a partir de un magma.
Grupo Editorial Megabyte
RoCO/ gneo/ ~rn~O
2. La cristalizacin fraccionada, (sedimentacin cristalina) que sugiere
una
precipitacin de cristales primeramente formados que son ms densos (ms
pesados) que la porcin lquida se hunden hasta el fondo del magma por
efecto
de
la gravedad. Esto implica que los cristales de mayor densidad se
irn a las partes ms bajas de la masa fundida residual pueden volverse
a fundir (fig. 5.4).
Fig. 5.4. Representacin idealizada de una cmara magmtica: 1) fraccin slida (cristalizada),
2)
fraccin fundida o lquida y 3) fraccin gaseosa.
3. La asimilacin y
la
mezcla de magmas (fig. 5.5), cuando
un
magma al ascender
puede incorporar algunas de las rocas de sus alrededores, este proceso puede
operar cerca de la superficie donde las rocas son ms frgiles o en otros
ambientes el magma puede estar lo suficiente caliente como para fundir algunas
de as rocas de su alrededor asimilar sus componentes el segundo se produce
cuando un cuerpo magmtico es intruido por otro, una vez combinados los dos
magmas generan una mezcla con una composicin diferente.
Fig. 5.5 Formas
por
medio
de
las cuales puede alterarse la composicin de un cuerpo magmtico
por
asimilacin y mezcla magmtica.
Grupo Editorial Megabyte
lng.
Hugo Rivera Mantillo
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Ql::tl~XIt r:., GEnERRL
Minerales de las Rocas gneas
Dentro de los componentes de las rocas gneas, destacan por su importancia los
silicatos, los cuales estn representados en grupos tales como:
1.
Feldespatos. Estos son de composicin silicoalminicos y pueden ser de
sodio y potasio. Los minerales representativos de este grupo, son
la
ortoclasa
(KA1
p
8
,
la
microclina,
la
plagioclasa sdica,
la
plagioclasa clcica,
la
sanidina, etc.
2.
Feldespatoides.
Estos mineral
es
contienen los
mismos elementos
que
los feldespatos, pero con una parte
muy
pequea
de
slice. Los
minerales representativos son la nefelina (Na, K)(AISi0
4
la leucita, la
melilita, etc.
3. Olivino
. El olivino (Mg,Fe)
2
Si 0
4
cuya composicin vara desde
la
forsterita
hasta
la
fayalita.
4. Piroxeno s. Estos son los minerales en los que predominan elementos como
el calcio, magnesio, hierro y aluminio. Los minerales representativos son:
enstantita, (Mg
2
Sip
6
,
hiperstena, dipsido, augita, etc.
5. Anfboles. Tienen la misma composicin qumica de los piroxenos
y slo difieren
en
las propiedades
fsicas
y pticas. Los minerales
representativosson: tremlita, actinolita, hornblenda, NaCa
2
(Mg,Fe,Al)
5
(Si
8
0
22
(OH)
2
etc.
6.
Micas.
Son
minerales silicoa
l
minicos,
con crista l
izacin
laminar
hexagonal. Los minerales representativos son: biotita (m ica negra), K
(Mg,Fe)
3
AISi,0,
0
(OH)
2
,
muscovita (mica blanca), flogopita (mica roja),
lepidolita , etc .
7. Cuarzo. Es otro grupo de minerales muy importante en la formacin de las
rocas gneas. La slice se presenta en la naturaleza como en seis minerales:
cuarzo, Si0
2
,
calcedonia, palo, tridimita, cristobalita y lechatelierita; de
stos, el cuarzo es el ms comn.
CLASIFICACIN DE LAS ROCAS GNEAS
Atendiendo a su composicin mineral. las rocas gneas se han clasificado como
flsicas o silcicas, intermedias de colores claros, mficas y ultramficas, estas
dos ltimas de colores oscuros. Esta clasificacin mineral es an aceptada debido
a que las proporciones minerales estn definidas por la composicin qumica y su
evolucin en un magma primario.
Grupo Editorial Megobyte
Contenido
mineral
,4
Rocas
plutnicas
Rocas
volcnicas
Composicin
40
100
Olivino+
80
piroxeno
60
40
20
o
Peridotita
Komatita
Ultramfica
50
Piroxeno
Gabro
Basalto
Mfiea
Feldespatos
plagioclasas
Anfibol
60
Roca,
gnea,
Feldespato
alcalino
Plagloc/asa
sd ica (Na)
Diorita Granodiorita
Andesita Da cite
Intermedia
Flg.
5.6
Esquema
de clasificacin de las rocas lgneas
ms
comunes.
70
Si 0
1
Granito
Riolrta
Flslca
As, muchas clasificaciones de rocas gneas estn basadas
en
el contenido mineral, pero
no es prctico, ya que las rocas volcnicas estn compuestas de minerales vidrio.
En
este caso, se usa el anlisis qumico para calcular una composicin terica basados en
un grupo estndar de minerales.
El trmino saturacin fue introducido por J.J.Shand para clasificar las rocas gneas.
1.
Contenido de Slice
Segn
la
clasificacin general de las rocas gneas en funcin del contenido de
slice, por muchos aos, stas han sido clasificadas como:
a)
cidas
:
Si 0
2
>
66
b) Intermedias : Si0
2
de 52 al 66
c) Bsicas :
Si0
2
de 45 al 52
d) Ultrabsicas :
Si0
2