clasificación de las rocas ígneas

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Clasificación de las rocas ígneas Las rocas ígneas se clasifican mediante dos criterios fundamentales: Abundancia de las especies minerales primarios principales Abundancia de elementos químicos Para la clasificación de las rocas ígneas deben seguirse las recomendaciones dadas por la Subcomisión para la Sistemática de las Rocas Ígneas de la IUGS (Unión Internacional de Geociencias). Estas recomendaciones pueden encontrarse en: Le Maitre, R.W., A. Streckeisen, B. Zanettin, M. J. Le Bas, B. Bonin, P. Bateman, editors; 2002; Igneous Rocks: A Classification and Glossary of Terms: Recommendations of the International Union of Geological Sciences Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks; Cambridge University Press, 252p. Abundancia de las especies minerales principales La abundancia (en volumen) de un mineral en una roca se denomina abundancia modal. La moda de una roca es, por tanto, la abundancia volumétrica de sus minerales constituyentes expresada en porcentajes sobre cien (% vol). Los minerales se clasifican en: Minerales primarios (o singenéticos, formados durante procesos magmáticos). o Pirogenéticos: Formados directamente a partir del fundido magmático. o Minerales de reacción: Se forman por las reacciones de los minerales pirogenéticos con el fundido residual. o Minerales xenógenos, formados al asimilarse fragmentos de rocas encajantes en el magma. Minerales secundarios o postmagmáticos: Minerales formados en procesos hidrotermales, metasomáticos o metamórficos que afecten la roca. Desde el punto de vista de su abundancia, los minerales se clasifican en: Minerales principales: Aquellos cuyo contenido es superior al 5% en la roca. Minerales de segundo orden: (accesorios mayores) con contenidos entre el 2 y 5% en la roca. Minerales accesorios: Su contenido es inferior al 2% en la roca. Para clasificar una roca ígnea en base a su moda, se utilizan diagramas ternarios en los que se representan los contenidos de minerales primarios (no se utilizan los secundarios, formados después de la cristalización del magma). Se utilizan los siguientes parámetros: Q: Polimorfos de SiO2 (típicamente cuarzo, aunque tambien tridimita y cristobalita en algunas rocas ígneas cristalizadas a altas temperaturas). A: Feldespato alcalino, incluyendo feldespato potásico (sanidina, ortosa y/o microclina) y albita (término de la serie de las plagioclasas con porcentajes molares de anortita entre 0 y 5 %). P: Plagioclasa (todos los términos de la serie de las plagioclasas con procentajes molares de anortita entre 95 y 100 %) y escapolita.

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Page 1: Clasificación de las rocas ígneas

Clasificación de las rocas ígneas

Las rocas ígneas se clasifican mediante dos criterios fundamentales:

Abundancia de las especies minerales primarios principales

Abundancia de elementos químicos

Para la clasificación de las rocas ígneas deben seguirse las recomendaciones dadas por la Subcomisión para la Sistemática de las Rocas Ígneas de la IUGS (Unión

Internacional de Geociencias). Estas recomendaciones pueden encontrarse en:

Le Maitre, R.W., A. Streckeisen, B. Zanettin, M. J. Le Bas, B. Bonin, P.

Bateman, editors; 2002; Igneous Rocks: A Classification and Glossary of Terms: Recommendations of the International Union of Geological Sciences

Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks; Cambridge University Press, 252p.

Abundancia de las especies minerales principales

La abundancia (en volumen) de un mineral en una roca se denomina abundancia modal. La moda de una roca es, por tanto, la abundancia volumétrica de sus

minerales constituyentes expresada en porcentajes sobre cien (% vol).

Los minerales se clasifican en:

Minerales primarios (o singenéticos, formados durante procesos magmáticos).

o Pirogenéticos: Formados directamente a partir del fundido magmático.

o Minerales de reacción: Se forman por las reacciones de los minerales pirogenéticos con el fundido residual.

o Minerales xenógenos, formados al asimilarse fragmentos de rocas encajantes en el magma.

Minerales secundarios o postmagmáticos: Minerales formados en procesos hidrotermales, metasomáticos o metamórficos que afecten la roca.

Desde el punto de vista de su abundancia, los minerales se clasifican en:

Minerales principales: Aquellos cuyo contenido es superior al 5% en la roca.

Minerales de segundo orden: (accesorios mayores) con contenidos entre el 2 y 5% en la roca.

Minerales accesorios: Su contenido es inferior al 2% en la roca.

Para clasificar una roca ígnea en base a su moda, se utilizan diagramas ternarios en los que se representan los contenidos de minerales primarios (no se utilizan los

secundarios, formados después de la cristalización del magma).

Se utilizan los siguientes parámetros:

Q: Polimorfos de SiO2 (típicamente cuarzo, aunque tambien tridimita y cristobalita en algunas rocas ígneas cristalizadas a altas temperaturas).

A: Feldespato alcalino, incluyendo feldespato potásico (sanidina, ortosa y/o microclina) y albita (término de la serie de las plagioclasas con porcentajes

molares de anortita entre 0 y 5 %).

P: Plagioclasa (todos los términos de la serie de las plagioclasas con procentajes molares de anortita entre 95 y 100 %) y escapolita.

Page 2: Clasificación de las rocas ígneas

F: Feldespatoides (leucita, pseudoleucita, nefelina, analcima, sodalita, noseana, kalsilita, haiiyna, cancrinita).

M: Minerales máficos (micas, anfíboles, piroxenos, olivino), minerales opacos en luz transmitida (magnetita, ilmenita), epidota, allanita, granate, melilita,

monticellita, carbonatos primarios y accesorios (circón, apatito, titanita, etc).

Desde el punto de vista de las clasificaciones modales, los minerales de los grupos Q, A, P Y F comprende los minerales félsicos, (de "fel" y "si", acronimos de

feldespatos, feldespatoides, minerales del Si, o sea, minerales ricos en Si, Al, Ca, Na, y K) y los minerales del grupo M son máficos (de "m" y "f", acrónimos de los

elementos Mg y Fe, o sea, minerales ferromagnesianos).

Desde el punto de vista del índice de color se utiliza el porcentaje de minerales máficos M' (= M menos moscovita, apatito, carbonatos primarios).

Hololeucocrática: 0-10%

Leucocrática: 10-35%

Mesocrática: 35-65%

Melanocrática: 65-90%

Holomelanocrática: 90-100%

Series de reacción de Bowen (para la diferenciación ígnea por cristalización fraccionada)

Series de reacción de Bowen (imagen tomada de Rocas y Yacimientos

Ortomagmáticos).

Ultramaficas plutónicas

Page 3: Clasificación de las rocas ígneas

Cuando M > 90, los minerales máficos son dominantes, las rocas son muy ricas en MgO y FeO y pobres en SiO2, y denominándose rocas ultramáficas. Se utilizan los

siguientes diagramas, donde se indican los nombres de las rocas.

Clasificación de las rocas ígneas plutónicas. M > 90. Rocas ultramáficas (Le

Maitre et al 2002; imagen tomada de Tutor de Petrología).

Page 4: Clasificación de las rocas ígneas

Clasificación de las rocas ígneas plutónicas. M > 90. Rocas ultramáficas con

anfíbol (hornblenda) (Le Maitre et al 2002; imagen tomada de Tutor de

Petrología).

Page 5: Clasificación de las rocas ígneas

Rocas máficas-félsicas plutónicas

Cuando M < 90, las rocas son máficas, intermedias o félsicas. Se utilizan los siguientes diagramas, donde se indican los nombres de las rocas.

1a cuarzolita o silexita

1b granitoides ricos en cuarzo

2 granito de feldespato alcalino; con bajo

índice de color: alaskita

3a sienogranito

3b monzogranito, adamellita

4 granodiorita

5 tonalita, cuarzodiorita; con bajo índice de

color: trondjemita

6* cuarzo-sienita de feldespato alcalino

6 sienita de feldespato alcalino

6' sienita feldespatoidal de feldespato

alcalino; pulaskita

7* cuarzosienita

7 sienita

7' sienita feldespatoidal; miaskita

8* cuarzo-monzonita

8 monzonita

8' monzonita feldespatoidal

9* cuarzo-monzodiorita, cuarzo-monzogabro

9 monzodiorita, monzogabro

9' monzodiorita o monzogabro feldespatoidal

10* cuarzodiorita, cuarzogabro

10 gabro (%An en plagioclasa > 50%) diorita (%An en plagioclasa < 50%)

10' gabro o diorita feldespatoidal

11 sienita nefelínica, foyaita, lujavrita

12 plagifoyaita

13 essexita

14 theralita, teschenita si tiene analcima

15 foidolita

Clasificación de las rocas ígneas plutónicas. M < 90. Rocas máficas, intermedias y félsicas (Le Maitre et al 2002; imagen tomada de Tutor de

Petrología).

La distinción entre gabros y dioritas (campo 10) y otras rocas relacionadas (campos 9',

9, 9*, 10', 10* y 14) se hace con base al contenido molar de anortita de la plagioclasa (determinado por propiedades ópticas o mediante microscopía

electrónica):

An ≥ 50 Gabro

An < 50 Diorita

Si no se puede determinar el contenido de An (por alteración o maclas mal definidas)

se utiliza el valor de M:

M ≥ 30 Gabro.

Page 6: Clasificación de las rocas ígneas

M < 30 Diorita.

Clasificación de las rocas ígneas plutónicas. M < 90. Rocas máficas,

intermedias y félsicas (Le Maitre et al 2002).

Para las rocas máficas (gabroicas) se utilizan también los siguientes diagramas:

Page 7: Clasificación de las rocas ígneas

Clasificación de las rocas ígneas plutónicas gabroicas (Le Maitre et al 2002; imagen

tomada de NASA).

Page 8: Clasificación de las rocas ígneas

Clasificación de las rocas ígneas plutónicas gabroicas (Le Maitre et al 2002; imagen

tomada de NASA).

Rocas volcánicas lavicas

Para las rocas volcánicas lávicas se utiliza el diagrama Q-A-P-F:

Page 9: Clasificación de las rocas ígneas

Clasificación de las rocas ígneas volcánicas. M < 90. Rocas máficas, intermedias y félsicas (Le Maitre et al 2002; imagen tomada de Tutor de

Petrología).

Volcánicas piroclásticas

Las rocas volcánicas piroclásticas (explosivas) deben contener fragmentos volcánicos no retrabajados (i.e., transportados por agentes externos como viento,

agua,...) en una proporción mayor de 75%. Para estas rocas, se utiliza el diagrama:

Page 10: Clasificación de las rocas ígneas

Clasificación de las rocas ígneas volcánicas piroclásticas. (imagen tomada

de NASA).

Page 11: Clasificación de las rocas ígneas

Brechas piroclásticas, Cabo de Gata

Se consideran rocas epiclásticas aquellas que contienen fragmentos de rocas volcánicas con evidencias de haber sido transportados en algún medio.

Abundancia de elementos químicos

Para las rocas volcánicas se utiliza el diagrama TAS (Total Alkalis vs Silica). En este

diagrama no se utilizan términos modales (máfico, félsico, etc) sino químicos: rocasultrabásicas, básicas, intermedias, y ácidas, en función de la abundancia

de SiO2 en porcentajes en peso:

Page 12: Clasificación de las rocas ígneas

Clasificación química de las rocas ígneas volcánicas. Diagrama TAS -Total Alkalis vs. Silica- (Le Maitre et al 2002; imagen tomada de NASA).

Características texturales

De los cinco tipos texturales básicos, las rocas ígneas pueden presentar texturas secuenciales, vítreas y clásticas. Las clásticas son exclusivas de las rocas volcánicas

fragmentales, las vítreas de las rocas volcánicas lávicas y las secuenciales de las rocas plutónicas, subvolcánicas y volcánicas lávicas. Una vez establecido el patrón

textural básico, hay que describir las características geométricas y morfológicas de los componentes. Estas se describen a continuación.

Cristalinidad

Proporciones relativas de vidrio y cristales. Los términos aplicables son los siguientes:

Holocristalina: Compuestas del 100% de cristales.

Holohialina: Compuestas del 100% de vidrio.

Hipocristalina, hipohialina o hialocristalina: Compuestas por proporciones variables de vidrio y cristales. Debe indicarse las proporciones relativas de ambos.

Page 13: Clasificación de las rocas ígneas

Típicamente, las rocas holohialinas e hipohialinas son volcánicas, mientras que las holocristalinas son todas las plutónicas y subvolcánicas y parte de las volcánicas.

Granularidad

Tamaños absolutos y relativos de los cristales. Esta propiedad abarca tres tipos de

conceptos distintos: a) Qué se puede distinguir o no de visu. En función de esto, se diferencian dos

grandes grupos:

Faneríticas (generalmente > 0.1 mm): Todos los cristales y componentes pueden distinguirse de visu.

Afanítica (generalmente < 0.1 mm): No todos los cristales pueden distinguirse, ni siquiera con una lupa de mano, debiendo recurrir al

microscopio. Existen dos subtipos, microcristalina, cuando los cristales son reconocibles al microscopio, y criptocristalina, cuando no

lo son.

b) Tamaños absolutos de los cristales y componentes. Se diferencian los siguientes tamaños:

Muy grueso: > 16 mm

Grueso: 16-4 mm

Medio: 4-1 mm

Fino: 1-0.1 mm

Muy fino: 0.1-0.01 mm

Ultra fino: <0.01 mm

c) Tamaños relativos de los cristales. Se diferencian dos grupos:

Equigranulares: Los cristales de los distintos minerales son aproximadamente de mismo tamaño de grano.

Inequigranulares: Los cristales presentan tamaños variados. Existen distintas variedades de este tipo de texturas, siendo una de las más comunes la texturaporfídica, que supone cristales relativamente

grandes (denominados fenocristales) englobados en una matriz de

grano más fino. Esta textura además da nombre a un tipo de roca ígnea, los pórfidos.

Hábito y formas cristalinas

En cuanto a las formas cristalinas desarrolladas por los cristales los términos aplicables son los ya conocidos de idiomorfos, hipidiomorfos y xenomorfos discutidos en el

Tema 2. Existen términos equivalentes, como son:

Euhédricos = Euhedrales = Idiomorfos = Automorfos

Subhédricos = Subhedrales = Subhidiomorfos = Hipidiomorfos =

Hipautomorfos

Anhédricos = Anhedrales = Alotriomorfos = Xenomorfos

Las texturas determinadas por la forma de los cristales son:

Panidiomórfica

Hipidiomórfica

Page 14: Clasificación de las rocas ígneas

Alotriomórfica

En cuanto a los hábitos cristalinos, los más generales son: ecuante o equidimensional, tabular, laminar, prismático y acicular.

Textura global y particulares

Los diferentes tipos de disposición y relación entre los componentes de las rocas son

muy variados. La terminología es relativamente complicada por lo que no entraremos en ella. Sin embargo podemos dar algunos nombres generales que

involucran los conceptos anteriores de cristalinidad, granularidad y formas cristalinas. Por ejemplo, una relación textural podría ser granular hipidiomorfa, lo

cual significa que los cristales están relacionados de manera que todos son aproximadamente del mismo tamaño, y en parte presentan caras cristalinas y en

parte no. De entre las texturas particulares, pueden nombrarse las texturas

poiquilíticas, donde unos cristales de tamaño mayor engloban a otros de tamaños menores, o las gráficas y mirmequíticas, muy comunes en granitos y formadas por

intercrecimientos más o menos regulares de cuarzo y feldespatos; las texturas vesiculares o vacuolares, comunes en rocas volcánicas lávicas y que implican la

existencia de espacios rellenos o no por minerales, se forman por concentración de gases volcánicos en la lava.

Page 15: Clasificación de las rocas ígneas

Texturas de rocas ígneas plutónicas (Castro, A., 1989. Petrografía Básica.

Paraninfo. Madrid)

Rocas ígneas comunes

Las rocas ígneas plutónicas son por definición holocristalinas, esto es, sus componentes son todos minerales (no existe vidrio) que generalmente pueden

observarse visualmente sin ayuda del microscopio (faneríticas). Las texturas

Page 16: Clasificación de las rocas ígneas

presentes son muy variadas, desde tamaño de grano muy grueso (>30 mm), grueso (5-30 mm), medio (1-5 mm) a fino (<0.1-1 mm), y de equigranulares (los

cristales de los distintos minerales son aproximadamente de mismo tamaño de

grano) a fuertemente inequigranulares (e.g. porfídicas), etc.

La clasificación de las rocas plutónicas se basa en las proporciones relativas de sus componentes principales (que son función de la composición original del magma).

De una manera muy simple, los grandes grupos son los siguientes: Acidas e intermedias. Rocas compuestas por minerales de colores claros,

ricos en sílicio y/o sin Fe-Mg (denominados leucocráticos o félsicos), como cuarzo, feldespato potásico y plagioclasas más bien sódicas. Los tipos más

comunes son el granito, la granodiorita, y la tonalita. Estas rocas se caracterizan pues por presentar colores claros, en general en tonos de

grises, pudiendo distinguirse el cuarzo y los feldespatos como minerales

fundamentales. Otros minerales presentes en cantidades variables, pero siempre subordinadas respecto de los anteriores, son moscovita, biotita,

anfíbol, óxidos (magnetita, ilmenita), apatito, zircón...

Básicas. Rocas compuestas por minerales de colores oscuros, en general pobres en silicio y ricos en Fe-Mg (denominados melanocratos, máficos o

ferromagnesianos), como biotita, anfíboles, piroxenos, olivino y oxídos de Fe-Ti. El tipo más común es el gabro. Estas rocas se caracterizan por ser de

colores oscuros, en general negras o en tonos de verde, no soliendo presentar cuarzo en abundancia (a veces ni siquiera existe) ni feldespato

potásico. El único mineral de color claro que puede distinguirse es la

plagioclasa, que será de composición cálcica.

Ultrabásicas. Rocas compuestas exclusivamente por minerales feromagnesianos (olivino y piroxenos esencialmente), muy oscuras. El tipo

más común es laperidotita. Son rocas muy oscuras, negras o verdosas, no presentando minerales claros excepto pequeñas cantidades de plagioclasa

cálcica. Este tipo de rocas suelen presentarse en la naturaleza relativamente transformadas. Los minerales primarios (olivino y piroxenos) se alteran a

minerales de tipo serpentina (filosilicatos hidratados) durante procesos que

afectan a la roca una vez formada, transformándola en una roca metamórfica (serpentinitas).

Las rocas ígneas volcánicas pueden ser holocristalinas (100% de cristales),

holohialinas (100% de vidrio) o hipohialinas (mezcla de cristales y vidrio). Cuando presentan cristales, suelen ser rocas con texturas porfídicas, pudiendo observarse

los fenocristales con tamaños y formas variadas inmersos en la matriz de grano fino a muy fino (o afanítica: microcristalina si se pueden distinguir cristales con el

microscopio o criptocristalina si no es así).

La clasificación petrográfica de las rocas volcánicas se basa igualmente en las proporciones relativas de los minerales más abundantes. Sin embargo, el hecho de

presentar matriz cripto- o microcristalina y/o vidrio dificulta su clasificación petrográfica, por lo que más frecuentemente que en las rocas plutónicas se utilizan

clasificaciones de tipo químico. En cualquier caso, los criterios son los mismos,

estableciéndose grandes grupos equivalentes composicionalmente a los definidos en las rocas plutónicas.

Acidas. Son rocas rocas constituidas por minerales claros, leucocratos (cuarzo, feldespatos), que en el caso de ser una roca no holohialina suelen

presentarse como fenocristales. Los tipos más comunes son las riolitas y dacitas. El color de estas rocas puede o no ser claro, ya que la

matriz puede imprimirles un color más o menos oscuro.

Page 17: Clasificación de las rocas ígneas

Básicas. Son rocas constituidas por minerales oscuros máficos (olivino, piroxenos, anfíboles) y plagioclasas cálcicas. Estos minerales suelen

encontrarse como fenocristales. La matriz suele ser de color oscuro debido a

la presencia de abundantes microcristales de óxidos. Los tipos más abundantes son basaltos yandesitas.

Por otra parte, un grupo importante de rocas volcánicas ácidas son rocas fragmentales

(llamadas piroclásticas), formadas a partir del material proyectado violentamente al exterior durante eventos explosivos. Este tipo de rocas se denominan en

general tobas volcánicas. En general, las rocas volcánicas suelen ser muy porosas y a veces muy permeables (sobre todo las piroclásticas), por lo que se presentan

más o menos transformadas debido a los procesos volcánicos tardíos que las afectan, tales como circulación de gases volcánicos, aguas termales etc,

formándose minerales secundarios, como ceolitas (tectosilicatos hidratados), que frecuentemente se localizan en las vacuolas.