Magmatismo y rocas ígneas

UNIDAD 5.

Magmatismo y rocas ígneas

Shelsy Morrás López África Hidalgo Molina

1. Clasificación de las rocas.

2. El magma.

3. Las rocas ígneas (magmáticas)

ÍNDICE

4. Actividad ígnea intrusiva

5. Actividad ígnea extrusiva

6. Magmatismo y tectónica de placas

UNIDAD 5

1. Clasificación de las rocas

• Agregado consolidado de minerales, vidrios y/o materia orgánica originada tras un proceso geológico
• Es estable en unas condiciones de presión, temperatura y fluidos
• Si estas condiciones cambian, sufrirá una serie de transformaciones hasta alcanzar de nuevo el equilibrio, originando una nueva roca

ROCA

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CLASIFICACIÓN GENÉTICA

ROCAS ENDÓGENAS

Se forman en el interior terrestre, inlcuso aquellas que acaban su formación en la superficie.

ROCAS EXÓGENAS

Se forman en la superficie terrestre. Son las rocas sedimentarias.

ROCAS ÍGNEAS

ROCAS METAMÓRFICAS

También se llaman magmáticas y se forman por solidificación del magma.

Se producen al cambiar una roca por altas presiones y temperaturas.

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2. El magma

El magma es una mezcla fundida (fluido móvil)

Está compuesta por 3 fases:

• Líquida: es la fracción mayoritaria y está compuesta de silicatos fundidos
• Sólida: son cristales en suspensión y fragmentos de roca
• Gaseosa: son compuestos volátiles disueltos

Las 3 fases pueden separase si de dan las condiciones de presión y temperatura adecuadas

• Magma: roca fundidas en el interior de la corteza terrestre
• Lava: magma, que generalmente ha perdido parte de los volátiles, que sale al exterior a través de un volcán

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2.1 Tipos de magma: composición y propiedades

El magma se origina en forma de gotas dispersas en el seno de la roca. Las gotas se reúnen formando cantidades mayores de magma que tiende a ascender y acumularse, hasta dar lugar a una cámara magmática.

La roca que la rodea es la roca encajante.

La cantidad de SiO2 va a determinar las propiedades físicas del magma y con ellas los diferentes tipos:

La composición varía según la naturaleza del material encajante que lo rodea:

• El componente principal es el silice (SiO2)
• Iones en cantidades variables: Al, K, Ca, Mg, Fe
• Pequeñas cantidades de otros elementos: S, Ag, U

• Ultrabásico
• Básico
• Intermedio
• Ácido

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2.2 Origen y formación del magma

El magma se origina cuando, en un lugar de la corteza o del manto superior, la temperatura alcanza un punto en el que los minerales con menor punto de fusión empiezan a fundirse. Sin embargo, la temperatura de fusión no depende solo del tipo de roca, sino también de otros factores.

Factores que intervienen:

• Temperatura: El interior de la Tierra está a altas temperaturas y es sólido
• Presión: La presión reordena los átomos en estructuras más densas y compactas que necesitan más energía para repararse
• Agua: Las moléculas de agua favorecen la fusión al romper los enlaces de los silicatos
• Composición de la roca: Las rocas ricas en sílice necesitan mejor energía de fusión

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FORMACIÓN DE MAGMAS

Formación de magmas básicos:

Formación de magmas intermedios y ácidos:

• Magmas primarios no alterados: mantienen su composición inicial
• Generados en el manto (peridotitas)

• Descenso de presión en dorsales
• Aumento de agua en zonas de subducción

• Magmas secundarios: composición ácida
• Márgenes continentales

• Aumento de temperatura en zonas de subducción
• Composición intermedia entre basalto y materiales corticales

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FORMACIÓN DE MAGMAS BÁSICOS

El origen de la mayor parte de los magmas se produce por fusión parcial de la peridotita del manto. Este tipo de magma se llama magma primario y es un magma basáltico (máfico). El magma primario podrá producir por diferenciación magmática todos los minerales de una serie de rocas ígneas, incluso los más ácidos. Si desciende la presión litostática en la zona de las dorsales o se produce la adición de agua en zonas de subducción, se puede fundir la peridotita que da lugar a este tipo de magmas básicos.

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FORMACIÓN DE MAGMAS ÁCIDOS

A partir de los magmas primarios, de composición basáltica, se producen procesos de diferenciación magmática que permitan originar magmas intermedios y ácidos que generen rocas (andesita/granito) Estos magmas ácidos, procedentes de los magmas primarios, se llaman magmas secundarios. Los magmas ácidos son más viscosos que los básicos, por lo que tienen mayor dificultad para alcanzar la superficie y suelen producir rocas plutónicas como el granito.

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2.3 Solidificación y evolución del magma: series de Bowen

El magma cristaliza bajo unas condiciones dadas de presión y temperatura. Forma minerales silicatos.

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SERIES DE BOWEN

La evolución del magma se expresa en la serie de reacción de Bowen.

Cada mineral tiene una temperatura de cristalización y cristaliza en un tiempo diferente. Se producem diferentes fases de cristalización.

Además, el mineral ya formado puede cambiar al reaccionar con el fluido residual.

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2.4 Diferenciación magmática

Es el conjunto de procesos que hacen variar la composición química de un magma.

MECANISMOS QUE CAMBIAN LA COMPOSICIÓN DEL MAGMA

Cristalización fraccionada:

• Los minerales más densos cristalizan antes y van al fondo
• Los minerales menos densos flotan y se concentran en la parte alta de la cámara

Magmas más comunes:

• Basáltico (básico)
• Granítico (ácido)

Muchos tipos de rocas ígenas

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MECANISMOS QUE CAMBIAN LA COMPOSICIÓN DEL MAGMA

Asimilación o contaminación:

Enfriamiento y cristalización:

• Al ascender el magma, va incoporando rocas que tiene por encima
• Reacciona con el líquido variando su composición
• Pueden aparecer xenolitos

• Cambio en la composición del fundido cuando va produciéndose la cristalización

Fusión parcial:

• Los componentes de una roca se van fundiendo según su temperatura de fusión

Mezcla de magmas:

• Contacto entre dos magmas de composición distinta

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3. Las rocas ígneas

ROCAS ÍGNEAS O MAGMÁTICAS

ROCAS INTRUSIVAS

ROCAS EXTRUSIVAS O VOLCÁNICAS

Enfriamiento y solidificación en el interior terrestre

El magma llega a la superficie continental o en fondos oceánicos

• Plutónicas

• Filonianas

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3.1 Textura de las rocas ígneas

TEXTURA

• Forma, tamaño y distribución de los minerales que componen las rocas
• Proporciona información acerca de las condiciones de formación de las rocas y se utiliza para su clasificación e identificación
• Está condicionada por la velocidad de enfriamiento y consolidación del magma y de su composición

ALGUNOS EJEMPLOS DE ROCAS ÍGNEAS

TRAQUITA

BASALTO

RIOLITA

ANDESITA

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TIPOS DE TEXTURA

GRADO DE CRISTALINIDAD

TAMAÑO DE GRANO ABSOLUTO

HOLOHALINA

HOLOCRISTALINAS

FANÉRTICA

PORFÍDICA

AFANÍTICA

Se ven cristales a simple vista o con lupa de mano

No se ven cristales a simple vista o con lupa de mano

Coexisten grandes cristales (fenocristales) con microcristales

90-100% cristales

90-100% vidrio

APLÍTICA

GRANUDA

PEGMATÍTICA

plutónicas

volcánicas

Granos de mm

Granos de cm a dm

Granos submilimétricos

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TIPOS DE TEXTURA

TAMAÑO RELATIVO DE LOS CRISTALES

FORMA DE LOS CRISTALES

ALOMÓRFICA

HIPIDIOMÓRFICA

IDIOMÓRFICA

HETEROMÉTRICA O HETEROANGULAR

EQUIANGULAR

Cristales bien formados con sus caras bien desarrolladas

Cristales mal desarrollados (xenomorfos)

Cristales con alguna cara bien formada y otras no

Cristales de tamaño similar

Cristales de diferente tamaño

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3.2 Clasificación de las rocas ígneas

CRITERIO GENÉTICO

CRITERIO QUÍMICO

Clasificación de las rocas según su lugar de formación

Se basa en clasificar las rocas según su contenido en sílice. LAS ROCAS SON:

• Rocas plutónicas

• Ultrabásicas
• Básicas
• Intermedias
• Ácidas

• Rocas volcánicas

• Rocas filonianas

CRITERIO MINERALÓGICO

Se basa en la moda mineral (porcentaje en volumen de los distintos minerales que tiene una roca)

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4. Actividad ígnea intrusiva

Las rocas ígneas son aquellas que se forman cuando el magma se enfría y se solidifica. Si el enfriamiento se produce lentamente bajo la superficie se forman rocas con cristales grandes denominadas rocas plutónicas o intrusivas mientras que si el enfriamiento se produce rápidamente sobre la superficie se forman rocas con cristales conocidas como rocas volcánicas, efusivas o extrusivas. La mayor parte de los 700 tipos de rocas ígneas que se han descrito se han formado bajo la superficie de la corteza terrestre. Ejemplos de rocas ígneas son la andesita, la diorita, el granito, la riolita y el basalto

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5. Actividad ígnea extrusiva

VOLCÁN

Abertura en la superficie terrestre a través de la cual se emite lava (magma parcialmente desgasificado) y otros materiales.

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5.1 Materiales que arroja un volcán

PRODUCTOS GASEOSOS

• Hidrógeno (H2)
• Vapor de agua (H2O)
• Monóxido y dióxido de carbono (CO y CO2)
• Óxidos de azufre (SO2 y SO3).
• Ácido sulfídrico (H2S)
• Ácido clorhídrico (HCl)
• Cloro (Cl)

Los gases se separan del magma al disminuir la presión y son los primeros materiales en alcanzar la superficie.

FORMAS DE EMISIÓN DE GASES

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PRODUCTOS LÍQUIDOS: LAVAS

LAVAS BÁSICAS

LAVAS ÁCIDAS

• Fluidas (contienen un menor porcentaje de sílice)
• Tª entre 1000ºC y 1200ºC
• Erupciones poco violentas

• Viscosas (contienen un elevado porcentaje de sílice)
• Tª menor de de 900ºC
• Erupciones explosivas
• Acumulaciones: malpaís

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PRODUCTOS SÓLIDOS: PIROCLASTOS O TEFRAS

CENIZAS

LAPILLIS

BOMBAS O BLOQUES

Fragmentos vítreos de diámetro menor de 2 mm.

Fragmentos rocosos de diámetro entre 2 y 64 mm. Dan lugar a toba volcánica.

Materiales sólidos de diámetro mayor de 64 mm.

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5.2 Tipos de erupciones volcánicas

El tipo de magma de un volcán depende del tipo de lava que emite y, de ello va a depender también su peligrosidad.

LAVAS BÁSICAS

Lava fluida y coladas extensas

• ↑ temperatura y ↓ cantidad de SiO2 = magma más fluido

LAVAS ÁCIDAS

Lava viscosa y coladas de avance lento

• ↓ temperatura y ↑ cantidad de SiO2 = magma más viscoso

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HAWAIANOS: VOLCÁN EN ESCUDO

• Se emiten coladas de lava basáltica muy fluidas
• Forman volcanes en escudo más extensos que altos
• Erupciones tranquilas, no explosivas
• Emiten muchos gases, pero pocos piroclastos

• Temperatura del magma: muy alta (superior a 1 000 ºC)
• Explosividad: baja
• Peligrosidad: baja
• Riegos: puede sepultar ciudades

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ESTROMBOLIANOS: ESTRATOVOLCANES

• Emiten coladas de lava viscosas con muchos piroclastos
• Forman estratovolcanes más altos que extensos ⇒ apilamiento de piroclastos y coladas de lava
• Explosiones ocasionales

• Temperatura del magma: media (700 - 1 000 ºC)

• Explosividad: media
• Peligrosidad: media
• Riesgos: los piroclastos pueden sepultar ciudades

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VULCANIANOS

• Emiten cenizas mezcladas con gases incandescentes y muchos piroclastos
• Forman estratovolcanes que suelen tener huellas de colapsos y derrumbes
• Erupciones muy explosivas (a menudo forman nubes ardientes)

• Temperatura del magma: baja (inferior a 700 ºC)
• Explosividad: alta
• Peligrosidad: alta
• Riesgos: explosiones y nubes ardientes muy destructivas

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PELEANOS

• Lava extremadamente viscosa
• La lava suele taponar el cráter ⇒ cúpula de roca → domo
• Erupciones muy violentas y destructivas

• Temperatura del magma: baja (inferior a 700 ºC)
• Explosividad: alta
• Peligrosidad: alta
• Riesgos: explosiones y nubes ardientes muy destructivas

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FISURALES

• No generan edificios volcánicos
• La erupción sale por largas fisuras
• Las lavas son basálticas, muy fluidas

DORSALES OCEÁNICAS

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6. Magmatismo y tectónica de placas

Los procesos ígneos, en el contexto de la tectónica de placas, contribuyen a explicar:

• La expansión de los fondos oceánicos
• La evolución de continentes
• Origen de las montañas

Localización de procesos magmáticos:

• Dorsales oceánicas: vulcanismo basáltico y plutonismo básico y ultrabásico
• Zonas de subducción: Vulcanismo andesítico y plutonismo ácido (granítico)
• Zonas de intraplaca: vulcanismo de composición variada

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6.1 Magmatismo en bordes divergentes

Dorsales: Concentran la máxima emisión de magma del planeta.

• Movimiento divergente (separación): facilita el ascenso de material del manto que se funde por la descompresión.
• Magma basáltico asciende hasta las fisuras: forma la dorsal y contribuye a la expansión oceánica.
• En zonas profundas el magma básico consolida en forma de gabros y peridotitas.

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6.2 Magmatismo en bordes convergentes

LITOSFERA OCEÁNICA-OCEÁNICA

Se originan arcos de islas. Predomina vulcanismo básico.

LITOSFERA OCEÁNICA-LITOSFERA

Los volcanes se desarrollan en el continente formando una cordillera. El magma en profundidad es basáltico, pero sube atravesando rocas ácidas produciendo vulcanismo andesítico o riolítico y plutones graníticos.

LITOSFERA CONTINENTAL-CONTINENTAL

No hay vulcanismo por el gran espesor de la corteza. Además, el magma es muy viscoso lo que favorece la aparición de plutones de composición ácida e intermedia

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6.3 Magmatismo intraplaca

LITOSFERA OCEÁNICA (ISLAS HAWAII)

Vulcanismo originado por el ascenso de penachos térmicos. Magma basáltico.

LITOSFERA CONTINENTAL

Los penachos térmicos (basálticos) fusionan las rocas silíceas de la corteza continental enriqueciéndose en sílice y originando un magma secundario ácido y de lava viscosa.

LITOSFERA CONTINENTAL

Acumulaciones de basalto (lava básica) en zonas continentales denominadas trap. Puntos calientes en zonas continentales que causa vulcanismo rápido y de alta temperatura.

MAGMATISMO Y ROCAS ÍGNEAS.

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RIOLITA

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ANDESITA

KOMATITA

BASALTO

OBSIDIANA

NUBE ARDIENTE

CALDERA VOLCÁNICA

COLADAS DE LAVA

CONO VOLCÁNICO

PITÓN VOLCÁNICO

APLITA

PÓRFIDA

PEGMATITA

SIENITA

DIORITA

GRANITO

GRABO

PERIDOTITA

BÁRðARBUNGA (ISLANDIA)

SOLFATARAS

GÉISER

LAVAS CORDADAS

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