rocas igneas

Download rocas igneas

Post on 20-Jun-2015

1.275 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

PETROLOGIA DE ROCAS IGNEAS

LAS ROCAS GNEASEl Magma se puede definir como una mezcla de componentes qumicos formadores de los silicatos de alta temperatura, normalmente incluye sustancia en estado slido, lquido y gaseoso debido a la temperatura del magma que es por encima de los puntos de fusin de determinados componentes del magma. En esta mezcla fundida los iones metlicos se mueven ms o menos libremente. En la mayora de los magmas algunos cristales formadores durante las fases previas de enfriamiento de magma se encuentran suspendidos en la mezcla fundida. Una porcin alta de cristales suspendidos y material lquido imprime al magma algunas de las propiedades fsicas de un slido. Adems de lquidos y slidos el magma contiene diversos gases disueltos en el. El punto de fusin del magma se ubica en profundidades entre 100 y 200km, es decir en el manto superior. Se supone que slo una porcin pequea del material del manto est fundida, lo dems est en estado slido. Este estado se llama la fusin parcial. La porcin fundida es un lquido menos denso en comparacin con la porcin slida. Por consiguiente tiende a ascender a la corteza terrestre concentrndose all en bolsas y cmaras magmticas. Por ejemplo el magma mfico, que asciende continuamente a lo largo de los bordes de expansin en los ocanos se rene en cmaras magmticas cerca de la base de la corteza ocenica en profundidades entre 4 y 6 km por debajo del fondo ocenico. El magma emplazado en alta profundidad en la corteza terrestre enfra lentamente. En la formacin del magma la presin juega un papel importante. A alta presin las temperaturas de cristalizacin de los minerales son altas tambin. Una disminucin de la presin tiene en consecuencia una disminucin en la temperatura de fusin o cristalizacin de los minerales. De este modo en altas profundidades en la corteza terrestre y en el manto superior puede producirse el magma a partir de material slido. Comparamos el material slido rocoso situado en altas profundidades es decir en el manto superior con un volumen de agua encerrado en una olla de presin hirvindose por ejemplo a una temperatura de T = 120C. Cmo el agua se convierte en vapor? O es d ecir cmo el material rocoso se convierte en un magma? Hay dos posibilidades: 1. Se puede intensificar el fuego o es decir aumentar la temperatura hasta que el agua est en ebullicin. 2. Se puede abrir la olla de presin o es decir diminuir la presin, el agua saldr de la olla en forma explosiva y gaseosa. 3. En el caso del material rocoso situado en el manto superior la diminucin de la presin (la segunda alternativa) es la ms probable para la fundicin del material rocoso y la generacin del magma.

Lava se denomina la porcin del magma, que aparece en la superficie terrestre y que entra en contactocon el aire o con el agua respectivamente. La lava enfra rpidamente.

Voltiles son sustancias qumicas lquidas y gaseosas que mantienen el estado lquido o gaseoso auna temperatura (temperatura de fusin o de condensacin respectivamente) ms baja que la de los silicatos caracterizados por temperaturas de fusin relativamente altas. El magma contiene entre otros los componentes voltiles siguientes: Agua como gas disuelto: 0,5 - 8% del magma y 90% de todos los voltiles. Carbono en forma de CO2, Azufre S2, Nitrgeno N2, Argn Ar, Cloruro Cl2, Flor F2 y Hidrgeno H2. Durante la cristalizacin del magma los voltiles son separados del magma en consecuencia de su temperatura de fusin o condensacin respectivamente mucho ms baja que la de los silicatos. Los voltiles se liberan junto con el magma emitido por un volcn por ejemplo. La liberacin de los voltiles es responsable de la formacin de nuestra atmsfera y de la hidrosfera.

Gradiente geotrmico en la corteza o es decir la subida de la temperatura con la profundidad escomo promedio 1 /30m o 30 /1km. En una zona de subd ucin a lo largo de la placa hundida el gradiente

1

PETROLOGIA DE ROCAS IGNEASgeotrmico es menor, aproximadamente 5 a 10 C C/1km . En un arco magmtico el gradiente geotrmico es mayor y puede alcanzar 90 a 100 /km.

Como se funde una roca en la naturaleza Cada mineral tiene su propia temperatura de fusin para definidas condiciones (como presin, composicin qumica). En el cuadro siguiente se presenta la temperatura de fusin Tf de algunos minerales y rocas para presiones definidas.Mineral o roca Formula estructural (Mg, Fe)2SiO4 CaAl2Si208 Fe Fe 60% de piroxeno, 40% de anortita 60% de piroxeno, 40% de anortita, agua Presin en kbar 0,001 (= 1 bar) 0,001 0,001 40 8 8 Profundidad correspondiente en km 0 0 0 100 20 20 Temperatura de fusin Tf en C 1600-1800 1200-1400 1500 1650 1360-1400 700-1000

Olivino Anortita Fierro Fierro Roca bsica seca Roca bsica con una proporcin substancial de agua

Se concluye, que en ausencia de agua un aumento en la presin tiene un aumento en la temperatura de fusin como consecuencia o viceversa una baja de la presin resulta en una diminucin de la temperatura de fusin de una sustancia. que la temperatura de fusin de una roca seca es mayor en comparacin a la temperatura de fusin de la misma roca con la presencia substancial de agua. Por consiguiente la presencia de agua disminuye la temperatura de fusin de los silicatos en el magma. Un magma ascendente, que contiene agua y que est expuesta a una diminucin progresiva de la temperatura al subir desde la corteza puede llegar a profundidades someras e incluso a la superficie terrestre antes de solidificarse.

Tipos de las rocas gneasRocas intrusivas o rocas plutnicas Cristalizacin en altas profundidades Enfriamiento lento cristales grandes sin minerales amorfos sin porosidad textura equigranular cristales hipidiomrfico Rocas subvolcanicas o hipabisales Cristalizacin en baja profundidades enfriamiento mediano cristales grandes o pequeos casi sin minerales amorfos casi sin porosidad textura equigranular o porfdica cristales hipidiomrficos o/y fenocristales idiomorf. Rocas extrusivas o volcnicas Cristalizacin a la superficie enfriamiento rpido cristales pequeos y tal vez fenocristales con minerales amorfos con porosidad grano fino o textura porfdica fenocristales idiomorficos Rocas volcanoclasticas Cristalizacin superficial o en la atmsfera enfriamiento muy rpido cristales pequeos con minerales amorfos tal vez textura espumosa grano fino con bombas o clastos cristales con contornos fundidas

Las rocas gneas o magmticas se puede subdividir en 2 o mejor en 4 subgrupos. Los dos ms importantes seran las rocas intrusivas (cristalizacin en altas profundidades, adentro de la tierra), las rocas extrusivas o volcnicas (cristalizacin a la superficie de la tierra). Adems existe el grupo de las rocas subvolcanicas o hipabisales (cristalizacin adentro de la tierra pero en sectores cercanos de la superficie y el grupo de las rocas piroclasticas cuales se forman en conjunto de procesos atmosfricos como el viento.

2

PETROLOGIA DE ROCAS IGNEASOrigen de las rocas gneas Un cuerpo de rocas cristalizado en altas profundidades se llama intrusin. Cuerpos intrusivos muy grandes se llaman batolito. Intrusiones y batolitos tienen un techo, es el sector del contacto arriba a las rocas de caja. Algunas veces se caen rocas de la caja al magma cuales no se funden. Estos trozos extraos se llaman xenolitos. Un cuerpo intrusivo con un ancho de algunos kilmetros contiene una energa trmica tremenda y va a afectar las rocas de caja en una zona de contacto. Las rocas de esta zona se convierten a causa de la temperatura a rocas metamrficas (metamorfsmo de contacto). Generalmente un magma tiene un peso especifico menor como una roca slida, por eso un magma puede subir hacia arriba apoyado por la alta presin y por los gases adentro del magma y como factor muy importante por un rgimen tectnico de expansin. S el magma sube hacia la superficie se va a formar un volcn. Pero algunas veces no alcanza para subir hacia la superficie por falta de presin, entonces se van a formar diques, stocks o lacolitos cuales pertenecen a las rocas hipabisales.

Diferenciacin por cristalizacin -Cristalizacin de un magma de silicatos Diferenciacin: formacin de magmas parciales de distintas composiciones. Fraccionamiento: separacin de los minerales cristalizados del magma restante por gravitacin por ejemplo. A partir del magma los cristales de silicatos se forman sucesivamente cuando la temperatura del magma llega a la temperatura de fusin tpica para cada tipo de cristal. Los primeros cristales formados a altas temperaturas despus pueden cambiar su composicin o pueden disolverse nuevamente. De tal modo los cristales ya formados contribuyen con sus iones, molculas y tomos al magma y se combinan nuevamente formando nuevos cristales cuya temperatura de fusin es ms baja que la de los primeros cristales formados. Se dice que los nuevos cristales son estables a las temperaturas ms bajas establecidas ahora. Estos procesos de cambio se llaman reacciones. Como ocurren varias reacciones

3

PETROLOGIA DE ROCAS IGNEASsucesivas conforme disminuye la temperatura del magma la serie ordenada de reacciones se llama la serie de BOWEN en honor al cientfico estadounidense que formul este concepto. Se distingue dos tipos de reacciones, la reaccin continua y la reaccin discontinua. Por reaccin continua un cristal formado a altas temperaturas como una plagioclasa rica en el componente Ca2+ vara gradualmente su composicin reemplazando una porcin de los iones de Ca2+ por los iones de Na+ y una porcin de los iones Al3+ por los iones de Si4+. Para mantener su neutralidad el reemplazo de Ca2+ por Na+ est acoplado con el reemplazo de Al3+ por Si4+. La serie de reaccin continua parte de la plagioclasa rica en Ca2+, pasa por varias plagioclasas de composicin intermedia hacia la plagioclasa rica en Na+. Por reaccin discontinua un cristal mfico formado a alta temperatura reacciona con el liquido restante, una porcin de los cristales formados a alta temperatura se