AMBIENTES PETROGENÉTICOS

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Ambiente petrogenético

• Literalmente significa “ambiente de formación de rocas”

• Es un área en la que se dan unas condiciones de presión, temperatura y composición química determinadas que hacen posible la formación de un determinado tipo de roca

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Tipos de rocas y ambientes

- Rocas magmáticas o ígneas. Son rocas endógenas, originadas por la consolidación del magma al enfriarse, bien en el interior terrestre (rocas plutónicas), o en el exterior (rocas volcánicas). SE FORMAN EN AMBIENTES MAGMÁTICOS

- Rocas sedimentarias. Rocas exógenas, originadas por el depósito o sedimentación de materiales que proceden de la meteorización y erosión de rocas preexistentes. SE FORMAN EN AMBIENTES SEDIMENTARIOS

- Rocas metamórficas. Rocas endógenas originadas por transformación de rocas ígneas, sedimentarias o metamórficas por la acción de metamorfismo (variaciones de presión y temperatura, sin llegar a la fusión). SE FORMAN EN AMBIENTES METAMÓRFICOS

EL AMBIENTE MAGMÁTICO

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Conceptos previos

• Magmatismo. Proceso geológico de origen interno que resulta del flujo de calor interno de la Tierra.

• Este flujo ocasiona variación de presión y temperatura en las rocas preexistentes –sean del tipo que sean- que en ocasiones propicia su fusión parcial o total

• El magma es el resultado; material parcial o completamente fundido que resulta de la fusión de rocas preexistentes

MAGMA Rocas preexistentes

(Sedimentarias,

metamórficas, ígneas)

Fusión

Magma

• Componentes líquidos

• Componentes sólidos

• Componentes gaseosos

(ESQUEMA)

Origen y formación del magma

• Para que se forme un magma la temperatura del ambiente de formación debe ser superior al punto de fusión (o temperatura de fusión) de las rocas preexistentes que se van a fundir

• Factores que determinan la formación de una masa magmática

– Aumento de temperatura

– Descenso de la presión

– Presencia de volátiles

(ESQUEMA)

• Animación formación de magmas

Tipos de magma

• Ácido (granítico o riolítico)

• Intermedio (andesítico)

• Básico (basáltico)

• Ultrabásico

(ESQUEMA)

• Es lógico pensar que, si la composición química de corteza y manto es distinta, el magma que se origine por fusión de rocas de la corteza será distinto al magma procedente de la fusión de rocas del manto

– Corteza. Rica en O, Si (sílice), Al y Fe MAGMA MÁS VISCOSO (POCO FLUIDO); magma ácido

– Manto. Rico en Mg, con menor cantidad de sílice MAGMA MENOS VISCOSO (FLUIDO); magma básico o ultrabásico

• La presencia abundante de sílice (ortosilicatos) combinados entre sí formando cadenas proporciona al magma mayor viscosidad que si tuviera poco SiO2

Piroxenos

Anfíboles

Evolución del magma • Tras su formación, el magma experimenta cambios en su

composición química (evoluciona) en su proceso de solidificación y cristalización, dando lugar a distintas rocas ígneas

• La evolución del magma contempla tres posibles procesos: – Cristalización fraccionada

– Diferenciación magmática

– Asimilación y mezcla de magmas

MAGMA Evolución - Cristalización

fraccionada - Diferenciación

magmática - Asimilación y mezcla de

magmas

Rocas ígneas Rocas preexistentes

(Sedimentarias,

metamórficas, ígneas)

Fusión

Evolución del magma

I. Cristalización fraccionada del magma

Según asciende y se enfría el magma, los minerales magmáticos cristalizan en un orden determinado.

Esto origina la segregación de determinados componentes minerales, cambiando la composición del magma residual

Ese orden se explica por las llamadas Series de Bowen

Evolución del magma

I. Cristalización fraccionada del magma

• Dentro de un magma, y conforme éste se va enfriando, los primeros minerales que cristalizan son aquellos con punto de fusión (PF) y densidad más elevados. Ej; olivino

• Los minerales que cristalizarán más tarde son aquellos con menor PF (p.ej. Feldespatos)

• Si los minerales ya cristalizados y sólidos continúan en contacto con el magma, reaccionan químicamente y evolucionan al siguiente mineral

• Existen dos series o secuencias de cristalización en las series de Bowen:

• Secuencia continua

• Secuencia discontinua

Serie de reacción discontinua (VER ESQUEMA)

Rama superior izquierda. Conforme un magma se enfría, el primer mineral que cristaliza es el olivino (mayor PF, mayor densidad).

Una vez formado el olivino, éste reacciona químicamente con el fundido restante (magma) para formar piroxeno

En este paso, el olivino que está compuesto por tetraedos de ortosilicato aislados (sorosilicato), incorpora más sílice en su estructura, de forma que sus tetraedros pasan a formar estructura de cadena simple características de piroxenos (inosilicato)

Conforme el cuerpo magmático se enfría más, los cristales de piroxeno reaccionarán a su vez con el fundido para generar estructuras de cadena doble típicas de anfíboles (inosilicato de cadena doble)

Esta reacción en serie prosigue hasta que el ultimo mineral de la serie, la biotita (tectosilicato, tetraedos unidos formando una red, estructuras laminares)

Esta serie se llama discontinua porque en cada etapa se forma un silicato con distinta estructura

Serie de reacción continua (VER ESQUEMA)

Todos los minerales pueden coexistir en un mismo espacio y tiempo. Esto es lo que sucede con los silicatos ricos en calcio y sodio (plagioclasas)

Las plaglioclasas son tectosilicatos, con una serie de minerales desde la anortita a albita

Los cristales de plagioclasa rica en calcio (anortita, plagioclasa 100% cálcica) reaccionan con los iones sodio en el fundido para enriquecerse progresivamente de ellos. El extremo de la serie será la plagioclasa rica en sodio (albita, plagioclasa 100% sódica)

Los iones sodio se difunden en los cristales de feldespato y desplazan los iones calcio en la red cristalina

Cuando el enfriamiento del magma es muy rápido, no se llega a producir la sustitución completa de los iones calcio por los iones sodio

Durante la última etapa de la cristalización, común a las dos series, después de que se haya solidificado gran parte del magma, se forma el feldespato potásico

Si las rocas solidifican en el interior 8rocas plutónicas), se formará moscovita

Por último, si el magma remanen tiene exceso de sílice, se formará el cuarzo.

Evolución del magma

I. Cristalización del magma

• Durante la cristalización y consolidación del magma, se pueden dividir una serie de etapas (VER LIBRO, PÁG. 38)

Evolución del magma

II. Diferenciación magmática

• Implica una separación física de la fase fluida y de la fase cristalizada de la masa magmática

• Puede llevarse a cabo de dos formas:

– Por gravedad. La separación (diferenciación se produce por diferencia de densidad (minerales básicos, de mayor densidad, en zonas profundas)

– Por fuerzas compresivas. El magma se ve sometido a un esfuerzo compresivo, de tal forma que la fracción líquida con volátiles migra por las fracturas

Evolución del magma

III. Asimilación y mezcla de magmas

• Requiere la interacción del magma con elementos ajenos a la propia masa magmática, como pueden ser rocas encajantes (rocas de sus alrededores) –ASIMILACIÓN MAGMÁTICA-, o magmas de distinta procedencia –MEZCLA DE MAGMAS-.

Asimilación magmática

Mezcla de magmas

Ejercicios

• Pág. 41, actvs. 6, 7 y 8

• Explica el proceso de cristalización fraccionada de una masa magmática

Para clasificar las rocas magmáticas podemos recurrir a varios criterios:

1. Coloración

2. Composición química

3. Profundidad de cristalización

4. Textura

Clasificación de las rocas magmáticas

PÁG. 39-40 LIBRO

1. Coloración

El índice de color de una roca dependerá de la coloración de los minerales que contenga.

Cabe distinguir entre minerales leucocratos (blancos o claros), y melanocratos (negros u oscuros):

- Leucocratos. Minerales ricos en sílice, oxígeno, aluminio, sodio y potasio. Propios de rocas ácidas (rocas félsicas).

Ejemplo; Granito. Coloración clara por su mayor contenido en minerales leucocratos, como cuarzo y feldespato, ricos en sílice y propios de magmas ácidos (roca ácida, félsica)

La roca félsica más abundante es el granito. Los minerales félsicos más comunes son el cuarzo, la moscovita, la ortoclasa y las plagioclasas ricas en sodio.

1. Coloración

- Minerales Melanocratos. Minerales ricos en hierro y magnesio (ferromagnesianos), que le dan una coloración oscura. Propios de rocas básicas (rocas máficas), con bajo contenido en sílice

Ejemplo; Basalto. Roca máfica de coloración oscura por su mayor contenido en minerales melanocratos ricos en Fe y Mg, como olivino (contiene Fe y Mg). Muy poco contenido en sílice

Son ejemplos de minerales máficos el olivino, el piroxeno, el anfibol y la biotita. Son rocas máficas el basalto, la peridotita y el gabro.

2. Composición química

Según su contenido en sílice, las rocas magmáticas se clasifican (de mayor a menor contenido en sílice)en:

- ácidas o félsicas

- intermedias

- básicas o máficas

- ultrabásicas o ultramáficas

Ambiente magmático

3. Profundidad de cristalización

Según a que profundidad cristalicen o consoliden, las rocas magmáticas se clasifican en:

• Extrusivas. Cristalizan (consolidan) en superficie. Son las rocas volcánicas

• Intrusivas. Cristalizan en el interior. Pueden ser

• Rocas plutónicas. Cristalización a profundidades superiores a 1 km., como resultado de la consolidación del magma en la cámara magmática (habitualmente)

• Rocas filonianas. Cristalización a profundidades inferior a 1 km, como resultado de la consolidación del magma en grietas, fracturas o fallas

TABLA PÁG. 40. IMPORTANTE

4. Textura (difiere con respecto al libro)

• Es la relación geométrica entre los minerales de una roca

• Está determinada por la velocidad de enfriamiento del magma, la cantidad de sílice y la cantidad de gases disueltos en el propio magma.

• Tipos

– Granular o granuda

• Fanerítica

• Afanítica

– Pegmatítica

– Porfídica

– Vítrea

– Piroclástica

(ESQUEMA)

Textura granular afanítica y fanerítica

Textura pegmatítica

Textura porfídica

Textura vítrea

Textura vítrea vacuolar

Textura piroclástica

UNA MISMA ROCA MAGMÁTICA PUEDE PRESENTAR DISTINTAS TEXTURAS DEPENDIENDO DE SU AMBIENTE DE FORMACIÓN

EJEMPLO; BASALTO

• BASALTO CON TEXTURA VÍTREA (MICROCRISTALES DE OLIVINO)

• BALSATO CON TEXTURA PORFÍDICA (FENOCRISTALES DE OLIVINO)

Ambiente magmático

Ejercicios

• Pág. 41, actv. 10

• Pág. 54, actv. 26

Principales rocas ígneas

• ÁCIDAS O FÉLSICAS

– Plutónicas: Granito, Granodiorita

– Filonianas: Pegmatita

– Volcánicas: Riolita, Obsidiana, Pumita

• INTERMEDIAS (ANDESÍTICAS)

– Plutónicas: Diorita

– Volcánicas: Andesita

• BÁSICAS O MÁFICAS

– Plutónicas: Gabro

– Volcánicas: Basalto

• ULTRABÁSICA O ULTRAMÁFICAS

– Plutónicas: Peridotita

• Granito

– Roca ácida plutónica, muy abundante en la corteza

– Textura habitual; granular fanerítica

– Composición principal; cuarzo, feldespato (generalmente ortosa) y mica (biotita y en ocasiones moscovita)

• Granodiorita

– Composición similar a granito, pero en este caso cuarzo menos abundante y hay más minerales máficos

• Pegmatita

– Roca filoniana, con textura pegmatítica

– Formada por cuarzo y ortosa

• Riolita

– Es la roca volcánica equivalente al granito, de composición similar.

– Color generalmente de marrón claro a rosa o gris claro

– Textura granular afanítica

• Obsidiana

– Roca volcánica ácida, de textura totalmente vítrea

– Borde duro y cortante, fractura concoide

• Pumita

– Roca volcánica ácida, de textura vítrea con numerosas vesículas (vítrea-vacuolar)

• Diorita

– Roca intrusiva intermedia, de textura granular fanerítica.

– Similar al granito, no presenta cristales de cuarzo visibles y es más oscuro

• Andesita

– Roca extrusiva intermedia. Abundante en Los Andes

– Color gris, textura habitual porfídica

• Gabro

– Roca plutónica básica, abundante en la corteza oceánica

– Similar al basalto, pero suele presentar cristales más grandes (textura granular fanerítica) que recuerda al granito en cierto modo (pero de color más oscuro)

• Basalto

– Roca volcánica generalmente de gran fino (textura granular afanítica) y color verde oscuro a negro

– Compuesto por piroxeno y plagioclasa rica en calcio, con menor cantidad de olivino y anfíbol.

• Basalto

– En ocasiones presenta textura porfídica, con fenocristales de plagioclasa cálcica o de olivino