CLASIFICACIÓN DE ROCAS ÍGNEAS

Download CLASIFICACIÓN DE ROCAS ÍGNEAS

Post on 12-Jul-2015

525 views

Category:

Documents

0 download

TRANSCRIPT

<p>INSTITUTO SUPERIOR TECNOLGICO JOS PARDOCLASIFICACIN DE ROCAS GNEAS</p> <p>Minerales formadores de rocas gneas</p> <p>Las rocas gneas estn formadas principalmente por silicatos y algunos xidos y fosfatos como accesorios</p> <p>SILICATOSConstituyen aprox. el 92 % de la corteza (ocenica y continental)</p> <p>SILICATOSTipo de Enlace SiO44 Si2O76 SinO3n2n Si2O64 Si4O116 Si2nO5n2n SinO2n Estructura Tetraedros aislados Dos tetraedros Anillos de tetraedros Cadenas simples Cadenas dobles Capas de tetraedros Entramado de tetraedros NBO/T Clase de Silicato 4 3 2 2 1.5 1 0 Nesosilicatos Sorosilicatos Ciclosilicatos Inosilicatos Inosilicatos Filosilicatos Tectosilicatos EjemplosOlivino, granate, zircn, titanita Epidota, lawsonita, pumpeleita Berilo, turmalina Piroxenos Anfboles Micas, arcillas Cuarzo, feldespatos, feldespatoides</p> <p>Neso</p> <p>FiloIno Ino</p> <p>Tecto</p> <p>http://webmineral.com/jpowd/index.php http://www.mindat.org/</p> <p>Radio inico y coordinacinAniones: tienen carga negativa por haber incorporado electrones adicionales y por lo tanto son relativamente grandes. Cationes: iones con carga positiva que han perdido electrones y por lo tanto son relativamente pequeos.</p> <p>Radio atmico</p> <p>Radio inico</p> <p>Nmero de coordinacin Nmero de tomos que rodean a un tomo o ion en particular dentro de una estructura. Se considera comnmente como el nmero de aniones que rodea a cationes. Los cationes pequeos tienen nmero de coordinacin menor que los cationes grandes porque se pueden acomodar entre pocos aniones.</p> <p>Coordinacin Lineal Triangular</p> <p>Rcatin /Ranin &lt; 0.155 0.155 - 0.225</p> <p>Iones comunesC4+ en CO2 C4+ (carbonatos) N5+ (nitratos)</p> <p>Tetradrica</p> <p>0.225 - 0.414</p> <p>Si4+ (silicatos) P5+ (fosfatos) S6+ (sulfatos) Al3+ (en algunos silicatos) Mg2+, Ca2+, Fe2+, Al3+, Ti4+ (Si4+ a alta presin: Perovskita) Ca2+ , Na+</p> <p>Octadrica</p> <p>0.414 - 0.732</p> <p>Cbica</p> <p>0.732 - 1.000</p> <p>ECC y EHC</p> <p>1</p> <p>K+</p> <p>O2- : 1.36 [3], 1.38 [4] 1.40 [6] 1.42 [8]</p> <p>Ion</p> <p>Radio inico, 0.39 0.26</p> <p>Nm. de coordinacin (con oxgeno) 4 4</p> <p>Poliedro de coordinacin tetradrico</p> <p>Coordinacin y radio inico Tetraedro SiO44AlO45Octaedro</p> <p>Al+3 Si+4</p> <p>Mn+2Fe+2 Mg+2 Fe+3 Ti+4 Al+3 Na+ Ca+2 K+</p> <p>0.830.78 0.72 0.65 0.61 0.54 1.18 (8) - 1.02 (6) 1.12 (8) - 1.00 (6) 1.51 (8) - 1.64 (12)</p> <p>66 6 6 6 6 8-6 8-6 8-12 cbico a octadrico cbico a compacto octadrico</p> <p>Radio efectivo est definido por la carga del in y por el tipo y nmero de tomos que lo rodean.</p> <p>Cubo</p> <p>ECC</p> <p>EHCEHC: Empaquetamiento hexagonal compacto ECC: Empaquetamiento cbico compacto</p> <p>Olivino (Mg,Fe)SiO4Poliedros: Azul: Tetraedros (N.C.=4) ocupados por Si Verde: Octaedros (M.C.=6) ocupados por Mg y Fe. M1 y M2 son sitios con simetra distinta (M1 ms distorsionado y ms pequeo que M2).T: M1, M2: Si (0.26 ) Mg (0.72 ), Fe (0.78 )</p> <p>En M1 y M2 tambin pueden entrar :</p> <p>Ni, Cr (en Ol rico en Mg) Mn, Ca (en Ol rico en Fe)</p> <p>Anfboles W0-1X2Y5(Z8O22)(OH, F)</p> <p>HornblendaPoliedros Azul : Z (T) Prpura Naranja Lila: Y (M1, M2, M3) Puntos: Amarillo : X (M4) Prpura :W (A) Celeste: H</p> <p>W (A): Na+, K+ X (M4): Ca2+, Na+, Mn2+, Fe2+, Mg2+, Li+ Y (M1-M3): Mn2+, Fe2+, Mg2+, Al3+, Fe3+, Ti4+ Z (T): Si4+, Al3+Sitios de diferente tamao permiten gran variacin qumica Y (M1-M3): cationes pequeos (N.C.= 6) X (M4): cationes grandes (N.C. = 8) W (A): cationes muy grandes (N.C. = 12)</p> <p>XIDOSEspinelas XY2O4X: Mg, Fe2+ Y: Al, Cr, Fe3+, TiMinerales accesorios comunes.</p> <p>Hematita Ilmenita Rutilo</p> <p>Fe2O3 FeTiO3 TiO2</p> <p>Mineral accesorio en rocas pobres en Fe2+ (p. ej. granitos, sienitas) Mineral accesorio comn Mineral accesorio comn, especialmente en rocas intrusivas granticas</p> <p>FOSFATOSMonacita Xenotime (Ce, La, Th)PO4 YPO4Incorpora principalmente LREE (La-Gd), N.C.= IX Ytrio (N.C.= VIII) puede ser reemplazado por HREE (Tb-Lu), Th, y U</p> <p>Minerales accesorio en rocas granticas y en pegmatitas</p> <p>Apatito</p> <p>Ca5(PO4)3(OH,F,Cl)</p> <p>Calcio puede ser reemplazado por Sr, Ba, Pb, U, Mn, Mg, REE (N.C. variable: VI-IX)</p> <p>Mineral accesorio comn presente en casi todas las rocas gneas.</p> <p>Series de reaccin de BowenNesosilicatos</p> <p>1400 C</p> <p>Olivino Piroxeno</p> <p>rica en Ca</p> <p>Mfico</p> <p>Temperatura</p> <p>Anfbol Biotita</p> <p>Plagioclasarica en Na</p> <p>Intermedio</p> <p>Ortoclasa MuscovitaFlsico</p> <p>Inosilicatos de cadena simple</p> <p>800 C</p> <p>Cuarzo</p> <p>Inosilicatos de cadena doble</p> <p>Filosilicatos</p> <p>Tectosilicatos</p> <p>Series de reaccin de BowenSerie discontinua Serie continua CaAl2Si2O8Ms cationes con Cristalizacin a potencial inico temperaturas intermedio (enlaces - Aumenta viscosidad estables con O2-) ms altas (mayor enlace de tetraedros de Si) - Disminuye T fusin (mayor repulsin entre tetraedros) - Disminuye densidad (menos Fe, Mg) Ms cationes con potencial inico bajo (enlaces dbiles con O2-) Cristalizacin a y/o ms cationes con temperaturas alto potencial inico ms bajas (repulsin catin-catin)</p> <p>NaAlSi3O8</p> <p>Contornos de potencial inico (carga/radio)</p> <p>Secuencia de cristalizacin3500</p> <p>Plg Aug Hbl7.0 (% H2O)</p> <p>3000</p> <p>Hbl</p> <p>Presin H2O (bar)</p> <p>2500</p> <p>6.0</p> <p>Opx2000 5.0</p> <p>Las series de reaccin de Bowen se pueden considerar como un modelo general. Sin embargo, otros parmetros, como el contenido de H2O, pueden alterar la secuencia de cristalizacin de un magma. En el sistema que se muestra a la izquierda, al variar el contenido de agua en el magma (PH2O), vara la secuencia de cristalizacin.2.0</p> <p>1500</p> <p>Opx Plg+Opx + Aug + Hbl4.0</p> <p>1000</p> <p>Plg +Opx</p> <p>3.0</p> <p>500</p> <p>Plg+Opx +Aug</p> <p>Plg0 900 1000 1100 1200 1300</p> <p>Temperatura (C) Diagrama de fases para composicin andestica (lamprfido: espessartita) a condiciones de saturacin de agua. Moore y Carmichael (1998), Contrib. Mineral. Petrol., 130, 304-319.</p> <p>Plg cristaliza como primera fase a bajo contenido de agua (y mayor T), Opx a contenidos de agua y T intermedios, Hbl a contenidos altos de agua (y menor T). Estas variaciones se reflejarn en la composicin mineralgica de la roca.</p> <p>Clasificacin de rocas gneas Se basa en atributos descriptivos (no interpretados) No debe tener una connotacin gentica En general debe ser posible clasificar una roca a partir de una muestra de mano o lmina delgada</p> <p>Las tres principales caractersticas empleadas para la clasificacin de rocas gneas son: Composicin modal Tamao de grano Composicin qumica</p> <p>Slice Na, K, Al Ca, Fe, MgTemperatura de cristalizacin</p> <p>Le Maitre, R.W. (ed.), 2003, 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, 237 pp.</p> <p>Clasificacin de rocas plutnicas con base en la composicin modalSe aplica a rocas de grano grueso en las que sea posible determinar la composicin modal.</p> <p>Procedimiento:1. Anlisis modal. Determinar las proporciones en volumen (% en volumen) de los distintos minerales que constituyen la roca</p> <p>2. Determinar los siguientes parmetros (la suma Q+A+P+F+M debe ser 100%):Q = Cuarzo o sus polimorfos tridimita, cristobalita A = Feldespato alcalino (ortoclasa, microclina, perthita, anorthoclasa, sanidina). P = Plagioclasa F = Feldspatoides (nefelina, leucita, kalsilita, sodalita, noseana, hayna, analcima, etc.) M = Minerales mficos y minerales relacionados.Incluye todos los minerales distintos a QAPF: olivino, piroxeno, anfbol, micas, minerales opacos, minerales accesorios (zircn, apatita, titanita, etc.), epidota, allanita, granate, melilita, monticellita, wollastonita, carbonatos primarios, etc.</p> <p>Clasificacin de rocas plutnicas basada en la composicin modal</p> <p>OlDunita90</p> <p>Rocas ultramficas</p> <p>Si M &gt; 90 %PERIDOTITAS</p> <p>LherzolitaOrtopiroxenita de olivino40</p> <p>Ortopiroxenita10</p> <p>Clinopiroxenita de olivino Websterita de olivinoWebsterita</p> <p>PIROXENITASClinopiroxenita</p> <p>Ol90</p> <p>Rocas ultramficas con hornblendaDunita</p> <p>Opx Si contienen granate o espinela se aade el modificador, p. ej.: &lt; 10% : Lherzolita con granate &gt; 10% : Lherzolita de espinela</p> <p>CpxPeridotita de piroxeno</p> <p>Peridotita de hornblenda Peridotita de piroxeno y hornblenda</p> <p>PERIDOTITAS</p> <p>Piroxenita de olivino</p> <p>40</p> <p>Piroxenita</p> <p>10</p> <p>Piroxenita Hornblendita de olivino de olivino y hornblenda y piroxeno Piroxenita de hornblenda</p> <p>Hornblendita de olivino</p> <p>PIROXENITAS Y HORNBLENDITASHornblendita</p> <p>Px</p> <p>Hornblendita de piroxeno</p> <p>Hbl</p> <p>Q</p> <p>Streckeisen90 90</p> <p>Si M &lt; 90 %60</p> <p>Granitoide rico en cuarzo60</p> <p>Clasificacin de rocas plutnicas basada en la composicin modal IUGS</p> <p>GranitoSienoMonzo-</p> <p>Granodiorita Cuarzodiorita / Cuarzogabro Diorita/Gabro/ 5 Anortosita</p> <p>Cuarzosienita feldesptica 20 Sienita feldesptica 5</p> <p>Cuarzosienita Sienita 35 Sienita feldespatoidea</p> <p>Cuarzomonzonita Monzonita Monzonita feldespatoidea</p> <p>Cuarzomonzodiorita Monzodiorita feldespatoidea</p> <p>20</p> <p>A10</p> <p>10</p> <p>65 Monzodiorita 90</p> <p>Recalcular los tres minerales restantes al 100%: Q, A, P (Ternario superior) A, P, F (Ternario inferior)</p> <p>P10</p> <p>Sienita feldesptica feldespatoidea</p> <p>Monzosienita de foid</p> <p>Monzodiorita de foid</p> <p>Diorita/Gabro de foid</p> <p>Gabro: An &gt; 50 Diorita: An &lt; 50 Anortosita: M &lt; 10</p> <p>60</p> <p>60</p> <p>Foidolita</p> <p>Los trminos foid y feldespatoidea deben ser reemplazados por el nombre del feldespatoide presente, p. ej. Sienita de nefelina, Monzonita nefelnica, leucitolita</p> <p>F</p> <p>Clasificacin de rocas plutnicas con base en la composicin modal</p> <p>Rocas gabricas con HblPlagioclasa90</p> <p>Anortosita</p> <p>Rocas gabricasPlagioclasaAnortosita90</p> <p>ROCAS GABROICAS</p> <p>ROCAS GABROICAS Gabro de olivino Gabronorita de olivino Norita de olivino 10 Rocas ultramficas con plagioclasa</p> <p>Gabro de Px y Hbl Gabronorita de Px y Hbl Norita de Px y HblPiroxenita de Hbl con Plg Hornblendita de Px con Plg</p> <p>10</p> <p>Px</p> <p>Piroxenita con plagioclasa</p> <p>Hornblendita con plagioclasa</p> <p>Hbl</p> <p>Gabros con OpxPlg Plgo br Ga</p> <p>Piroxeno</p> <p>OlivinoNo rit a</p> <p>Gabronorita Piroxenita con plagioclasa</p> <p>10</p> <p>Opx</p> <p>Cpx</p> <p>QClasificacin y nomenclatura de rocas volcnicas basada en la composicin modal (IUGS)60 90 90</p> <p>60</p> <p>Riolita</p> <p>Dacita</p> <p>Se aplica cuando es posible determinar la composicin modal de rocas volcnicas</p> <p>Traquita feldesptica 20 Traquita feldesptica 5</p> <p>Cuarzotraquita Traquita35 Traquita feldespatoidea</p> <p>Cuarzolatita Latita Latita feldespatoidea65</p> <p>20 5</p> <p>A10</p> <p>10</p> <p>Basalto Andesita 90</p> <p>P10</p> <p>Traquita feldesptica feldespatoidea</p> <p>Fonolita tefrtica</p> <p>Basanita fonoltica (ol &gt; 10%) Tefrita fonoltica (ol &lt; 10%) Basanita (ol &gt; 10%) Tefrita (ol &lt; 10%)60</p> <p>Los trminos foid y feldespatoidea deben ser reemplazados por el nombre del feldespatoide presente, p. ej. Latita nefelnica, Leucitita</p> <p>60</p> <p>Foidita fonoltica90 90</p> <p>Foidita basantica (ol &gt; 10%) Foidita tefrtica (ol &lt; 10%)</p> <p>Foidita</p> <p>F</p> <p>Rocas gneas exticas Carbonatitas Rocas melilticas Rocas kalsilticas Kimberlitas Lamproitas Rocas leucticas Lamprfidos</p> <p>Ver esquema de clasificacin en: Le Maitre, R.W. (ed.), 2003, 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, 237 pp.</p> <p>2.1.3 Texturas gneas: Nucleacin y crecimiento de cristalesLos cristales se forman en dos procesos consecutivos: Nucleacin y Crecimiento La forma en que ocurren estos procesos determinan en gran medida la textura de la roca. Nucleacin Formacin de pequeos agregados de molculas en un magma, a partir de los cuales crecen los cristales. Tienen estructura cristalina y dimetro en el orden de 10 nm (1 nm = 10-9 m). La nucleacin ocurre ms fcilmente en magmas poco polimerizados. Los cristales se forman cuando su energa libre es menor que la energa libre del magma. Este cambio se puede deber a cambios en T, P o concentracin de algn componente.</p> <p>Los cristales son estables a partir de Te (Gcristal &lt; Gliq), pero debido a su pequeo tamao, los ncleos embrinicos tienen una alta energa superficial que incrementa la energa libre total del cristal. La formacin de ncleos estables requiere de sobreenfriamiento. G = energa libre = energa superficial T = sobreenfriamiento</p> <p>Nucleacin y crecimiento de cristales</p> <p>Ab</p> <p>An</p> <p>Plg</p> <p>Lq.</p> <p>Te: Temperatura de equilibrio le: Composicin del lquido en equilibrio pe: Composicin de plagioclasa en equilibrio DT: Sobreenfriamiento Te-Ts 1. Para la formacin de cristales estables se requiere que los cristales pueden disipar calor al lquido. T del lquido debe ser menor que temperatura del cristal. 2. Al sobreenfriar el lquido a Ts se formarn ncleos con composicin ps y temperatura = Ts.</p> <p>Nucleacin y crecimiento de cristales</p> <p>Tasas de nucleacin y crecimiento ideales en funcin de la temperatura.Enfriamiento lento: Poco sobreenfriamiento (Ta), se forman pocos ncleos que crecen rpido, dando lugar a pocos cristales de grano grueso. Enfriamiento rpido: Sobreenfriamiento mayor a Tb. Nucleacin rpida y crecimiento ms lento produce muchos cristales de grano fino. Enfriamento muy rpido: Sobreenfriamiento a Tc. Nucleacin prcticamente ausente, se produce roca vtrea.</p> <p>Tc</p> <p>Tb</p> <p>Ta</p> <p>NucleacinPunto de fusin</p> <p>Tasa</p> <p>Temperatura</p> <p>Nucleacin y crecimiento de cristales</p> <p>a)</p> <p>b)</p> <p>Resultados experimentales de densidad de nucleacin y tasa de crecimiento en funcin del sobreenfriamiento para: a) Granodiorita sinttica con 6.5% de H2O b) Granito sinttico con 3.5% de H2O</p> <p>Variacin en la densidad de cristales del margen hacia el centro de un dique toletico de 106 m de ancho.</p> <p>2.1.4 Texturas gneas: Grado de cristalinidad</p> <p>Textura HolocristalinaRoca compuesta completamente por material cristalino. Ej. Anortosita.Plg Ol</p> <p>Textura HolohialinaRoca compuesta completamente por material vtreo. Ej. Obsidiana.</p> <p>V</p> <p>Cpx</p> <p>Textura HipocristalinaContiene cristales y material vtreo. Dominan los cristales. Ej. Andesita.</p> <p>Textura HipohialinaContiene cristales y material vtreo. Domina el material vtreo. Ej. Ignimbrita riolitica.</p> <p>Texturas gneas: Tasa de nucleacin y crecimiento</p> <p>Textura PorfirticaFenocristales de eudricos a subdricos en matriz fina. Fenocristales se forman en una etapa temprana de cristalizacin.</p> <p>Textura IntergranularCpx y Ol andricos ocupan los espacios entre listones de Plg. Crecimiento a partir de muchos ncleos a tasas similares para todos los minerales.</p> <p>Textura OfticaPiroxeno crece a partir de pocos ncleos y parcialmente encierra a Plg.</p> <p>Textura PoikilticaGrandes cristales crecen en gran parte de la roca y encierran completamente a granos ms pequeos.</p> <p>Texturas gneas: Contenido de material vtreoV</p> <p>Ol</p> <p>Textura intersertalVidrio en los inersticios de cristales.Tpica de basaltos.</p> <p>Textura vitrofricaFenocristales dispersos en matriz vtrea.</p> <p>Texturas gneas: Forma de cristales</p> <p>Textura hipidiomrfica granularCristales eudricos, subdricos y andricos. Ej. Norita.</p> <p>Textura alotriomrficaCristales andricos. Tpica de rocas casi monominerlicas. Ej. Dunita.</p>