rocas igneas

Gnesis y Clasificacin de Rocas gneas

Rocas gneas

Origen y caractersticas de los magmas

Clasificacin de rocas gneas

- texturas

- mineraloga

Las rocas gneas (latn ignius, "fuego") se forman cuando el magma (roca fundida) se enfra y se solidifica.

Si el enfriamiento se produce lentamente bajo la superficie se forman rocas con cristales grandes denominadas rocas plutnicas o intrusivas, mientras que si el enfriamiento se produce rpidamente sobre la superficie, por ejemplo, tras una erupcin volcnica, se forman rocas con cristales invisibles conocidas como rocas volcnicas o extrusivas.

Ciclo Petrolgico

Caractersticas del magma Las rocas gneas se forman por enfriamiento y solidificacin del magma

Caractersticas generales del magma

Se forma por procesos de fusin parcial

Ciclo Endgeno

Al alcanzar la superficie se lo conoce como lava.

Altas temperaturas

Composicin: lquido silicatado voltiles iones y/o cristales

Formado a altas presiones

Caractersticas de los Magmas

Naturaleza de los componentes

Porcin lquida de composicin silicatada (iones

mviles)

Slidos (elementos refractarios o silicatos de

cristalizacin a altas temperaturas)

Voltiles, gases disueltos en el fundido inicial,

incluyen vapor de agua (H2O), dixido de carbono

(CO2), dixido de azufre (SO2), entre otros. Importante

papel para algunas propiedades fsicas del magma :

viscosidad

Gnesis del magma

Producto de procesos de fusin parcial de rocas de la corteza y manto superior

Rol de la Temperatura

La Temperatura aumenta en el interior de la Tierra (a nivel cortical = gradiente

geotrmico) en promedio de 20oC a

30oC por kilmetro.

Origen del Magma

Ambientes geolgicos o geo tectnicos de gnesis de magmas

Procesos de fusin parcial y ascenso magmtico

Ciclo Endgeno

ORIGEN DE LAS ROCAS IGNEAS

Fusin Parcial Fusin incompleta de rocas (material

litosfrico ocenico o continental)

Formacin de magmas baslticos La mayora se originan por fusin parcial de

rocas mantlicas (manto superior = composicin ultramfica)

Fundidos de composicin Basltica (magmas) se forman en dorsales meso-ocenicas por procesos de descompresin o en zonas de subduccin (ocenicas o continentales) por interaccin de factores como T P y P-fluidos

Origen y evolucin magmtica

Cuando las rocas se funden, lo hacen gradualmente,

atravesando un estado de fusin parcial.

La mayora de las rocas se componen de

varios minerales con diversos puntos de fusin, y por

tanto sus diagramas de cambio de fase de slido a

lquido suelen ser complejos.

En las presiones que se dan en la corteza o

el manto superior de la Tierra, slo una pequea

fraccin de fusin parcial puede ser suficiente para

que ese fluido sea exprimido y separado de la matriz y

migre (por su menor densidad) hacia la superficie.

Las rocas funden raramente ms de un 50% debido a

la capacidad de separacin por gravedad de las

fracciones fundida y slida.

Magmas Baslticos A medida que el material astenosfrico migra

hacia la superficie, la presin confinante

desciende lo cual produce una disminucin en

la temperatura de fusin a nivel del manto.

Origen de los magmas procesos y factores

Magmas Andesticos Los procesos de fusin parcial en donde

interactan magmas de origen mantlico (baslticos) y rocas ms silceas (corticales) generan magmas con composiciones intermedias o neutras = andesticos

Los magmas andesticos pueden tambin evolucionar para trminos ms cidos a travs de procesos de diferenciacin

Factores que actan en la gnesis: P, T y Pfluidos.

Origen de los magmas = procesos y factores

Magmas granticos La mayora se forman como producto final de

cristalizacin de magmas intermedios

(andesticos)

Magmas Granticos tienen altos tenores de

SiO2 = son los ms viscosos = suelen perder

movilidad antes de alcanzar la superficie

Tienden a producir grandes cuerpos

intrusivos

Origen de los magmas = procesos y factores

Temperaturas estimadas en la corteza y manto terrestres

Origen de los magmas: Fusin Parcial

Temperatura

Las rocas de la corteza inferior y manto superior estn

prximas a su punto de fusin

Cualquier incremento adicional de calor (proveniente

de material que desciende al manto o del propio

manto) induce la fusin parcial

Factores que controlan los procesos de Fusin Parcial

Presin

Los incrementos de la presin confinante causan aumentos

en la temperatura de fusin o al contrario, la disminucin

provoca una baja en la temperatura de fusin.

Voltiles

En particular el agua causa la fusin de las rocas a

temperaturas menores a las normales.

Los voltiles contribuyen a bajar los puntos de fusin de los

distintos minerales

Un nico volcn puede extruir lavas con

composiciones muy diferentes = generando

rocas composicionalmente diferentes.

Series de reaccin de Bowen y la composicin

de las rocas gneas

N.L. Bowen demostr que a medida que el

magma se enfra los minerales cristalizan

siguiendo un patrn u orden sistemtico basado

en sus puntos de fusin.

Evolucin de los Magmas = Diversidad Litolgica

Evolucin Magmtica = diversidad

Series de reaccin de Bowen

Durante la cristalizacin, la composicin de la porcin lquida del magma cambia continuamente

Se produce remocin de elementos por parte de los minerales formados en las etapas iniciales de la cristalizacin

El fundido remanente o residual se enriquece progresivamente en SiO2 a medida que avanza la cristalizacin

Los minerales formados pueden reaccionar qumicamente con el lquido residual y ser modificados

Evolucin de Magmas = diversidad

Procesos responsables por las variaciones composicionales del magma durante la cristalizacin

Diferenciacin Magmtica (cristalizacin fraccionada)

Los cristales formados tempranamente se separan del lquido (sin reaccionar) dejando un residuo con composicin diferente.

Asimilacin magmtica Cambios en la composicin del magma por la

incorporacin de materiales extraos en el mismo (rocas encajantes)

Mezcla de magmas Dos magmas qumicamente diferentes pueden generar

un producto hbrido o intercambiar elemntos en el momento de la mezcla (completa o incompleta)

Evolucin de Magmas = Diversidad de rocas

Asimilacin y diferenciacin

magmtica

Geometra de los cuerpos gneos

Geometra = Formas Volcnicas

Caractersticas generales

Orificios en el tope del volcn

Crater - depresin abrupta en el tope,

generalmente menor a 1 km de dimetro

Caldera - depresin mayor (superior a 1 km de

dimetro), producida por el colapso de las paredes y

seguida por una erupcin masiva

Conducto conexin con la cmara magmtica

a travs de un pipe

Volcanes

Tipos de Volcanes

Volcanes tipo escudo (shield volcanoes)

extensos, con formas levemente dmicas

Compuestos dominantemente por lavas

baslticas

Generamente cubren grandes extensiones

Producidos por erupciones calmas con

grandes volmenes de lava

Un buen ejemplo: el Mauna Loa en Hawaii

Volcan tipo escudo

Volcanes

Tipos de volcanes (cont.)

Cinder cone

Construidos a partir de fragmentos de lava

eyectada (tamao ceniza)

ngulos de pendiente bien marcados

De pequeo tamao

Frecuentemente ocurren en grupos

Sunset Crater a cinder cone near

Flagstaff, Arizona

Volcanes

Tipos de volcanes (cont.) Cono compuesto (estratovolcanes)

En su mayora estn localizados en zonas adyacentes de ocano Pacfico (e.g., Fujiyama, Mt. St. Helena)

Importantes en tamao, clsica forma de volcn

Compuestos por capas intercaladas de derrames de lava y debris de materiales piroclsticos

Volcn compuesto

Mt. St. Helena

tpico volcn compuesto

Volcanes

Cono compuesto (cont.)

Tipo de actividad ms violenta (e.g., Mt. Vesuvio o St.

Helena)

Frecuentemente producen nues ardentes

Flujo piroclstico formado por gases incandescentes

mezclados con ceniza y otras partculas

Se mueven pendiente abajo del volcn alcanzando

velocidades de ms de 200 km por hora

Pueden producir lahares, que son flujos de barro volcnico

Nue ardente en Mt. St. Helena

Formacin de un neck volcnico

ShipRock, NM relicto de

conducto o neck volcnico

Algunas estructuras igneas intrusivas

Sill - Salt River Canyon, Arizona

En funcin del ambiente de

cristalizacin/consolidacin

Rocas plutnicas e hipoabisales

Rocas volcnicas

Identificacin textural

(texturas gruesas a medias)

Estructuras primarias

(enclaves, diques, ndulos)

Identificacin textural

(texturas finas a vtreas)

Estructuras primarias

(flujo, escape de gases)



Basada en criterios qumicos: % SiO2 : cidas neutras bsicas ultrabsicas

Relacin % SiO2 versus mineraloga presente Rocas cidas: ms de 66% SiO2, presencia de cuarzo

y minerales estables en presencia de cuarzo.

Rocas neutras; 66 52 % SiO2. Baja presencia de

Cuarzo pero si minerales compatibles con su presencia .

Rocas bsicas: entre 52 45% de SiO2.

Texturas y estructuras magmticas La Textura est determinada por el tamao y el arreglo de los

cristales que componen la roca.

La Estructura de la roca est determinada por la presencia o no

de anisotropas del arreglo mineral, debidas a diversos factores

durante la cristalizacin.

La clasificacin internacional y nomenclatura de las rocas gneas

se basa en parmetros:

Texturales

Mineralgicos (composicin mineralgica)


Caractersticas texturales De los cinco tipos texturales bsicos, las rocas gneas pueden presentar texturas secuenciales, vtreas y clsticas. Las clsticas son exclusivas de las rocas volcnicas fragmentales, las vtreas de las rocas volcnicas lvicas y las secuenciales de las rocas plutnicas, subvolcnicas y volcnicas lvicas. Una vez establecido el patrn textural bsico, hay que describir las caractersticas geomtricas y morfolgicas de los componentes. Estas se describen a continuacin.

Cristalinidad Proporciones relativas de vidrio y cristales. Los trminos 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. Tpicamente, las rocas holohialinas e hipohialinas son volcnicas, mientras que las holocristalinas son todas las plutnicas y subvolcnicas y parte de las volcnicas.

Textura Holocristalina Roca compuesta completamente por

material cristalino. Ej. Anortosita.

Textura Holohialina Roca compuesta completamente por

material vtreo. Ej. Obsidiana.

Textura Hipocristalina Contiene cristales y material vtreo.

Dominan los cristales. Ej. Andesita.

Textura Hipohialina Contiene cristales y material vtreo. Domina el

material vtreo. Ej. Ignimbrita riolitica.

Ol

Cpx

Plg

V

2.1.4 Texturas gneas: Grado de cristalinidad

La textura describe el aspecto general de la roca en

funcin del tamao, forma y relaciones entre los

diferentes minerales que la componen.

Factores que afectan el tamao de los cristales

Tasa de enfriamiento

Enfriamiento lento promueve el crecimiento

de pocos pero grandes cristales

Altas tasas de enfriamiento forman muchos

cristales pero de tamao pequeo

Si el enfriamiento es muy rpido, se forma

vidrio

Contenido de slice (SiO2) presente

Contenido de gases disueltos en el magma

Clasificacin textural

En funcin de grado de visibilidad

Textura Afantica (cristales muy finos)

Rpido enfriamiento de la lava o magma

Cristales casi microscpicos

Puede presentar estructuras (cavidades,

vacuolas, estructura fluidal)

Textura Fanertica (granuda)

Cristalizacin lenta

Cristales visibles e identificables a ojo

Texturas gneas

Textura Afantica

Textura Fanertica

Textura Porfirtica

Los minerales se forman a diferentes temperaturas as como

a diferentes velocidades

Los cristales mayores, llamados fenocristales, estn inmersos

en una pasta constituda por cristales menores, llamada

matriz

Textura Vtrea

Indica alta tasa de enfriamiento

Se forma vidrio (fase metaestable) en vez de cristales La roca

con alto contenido de vidrio se denomina obsidiana

Texturas gneas

Textura Porfirtica

Textura Vtrea

Texturas gneas

Otros tipos de texturas

Textura Piroclstica

Constituda por fragmentos eyectados durante

erupciones magmticas explosivas

Suelen ser texturas similares a las de rocas

sedimentarias clsticas.

Textura Pegmattica

Formada por cristales excepcionalmente grandes

Se genera en las etapas finales de la cristalizacin de

magmas granticos, por accin de los voltiles

Mineraloga de las Rocas gneas

Estn compuestas predominantemente por silicatos (minerales esenciales):

Silicatos oscuros (o ferromagnesianos)

Olivinas

Piroxenos

Anfboles

Biotita

Silicatos claros (no ferromagnesianos)

Cuarzo

Feldespatos (Alcalinos y Plagioclasas)

Muscovita

Nomenclatura de rocas gneas (criterios mineralgico-texturales)

Composicin de las Rocas gneas

Composicin Grantica versus Basltica

Composicin Granitica

Compuesta por silicatos de colores claros

Se los designa como minerales de composicin

flsica (feldespatos y slice)

Contienen alta cantidad de slice (SiO2)

Constituyen la mayor parte de la corteza

continental

Composicin Basltica

Compuestas principalmente por silicatos

oscuros y densos y plagioclasas (feldespatos)

clcicas

Son denominados minerales mficos o

ferromagnesianos

Son rocas mucho ms densas que las

granticas

Incluyen el fondo ocenico y muchas de las

islas ocenicas.

Composicin de las rocas gneas

Otras composiciones y grupos de rocas

Intermedias o neutras (composicin andestica)

Contiene por lo menos un 25 % de silicatos oscuros

Estn asociadas a actividad volcnica explosiva

Ultramficas

Composicin rara caracterizada por alto

contenido de MgO y FeO

Las rocas estn compuestas exclusivamente por

minerales ferromagnesianos (silicatos)

Composicin de las rocas gneas

Nomenclatura de rocas gneas flsicas (granticas)

Granito Textura fanertica

Ms de 20 25 % de cuarzo y en el entorno de 65 % o ms de feldespatos (alcalinos + plagioclasas)

Pueden presentar texturas porfirticas

Muy abundante en corteza continental, frecuentemente asociados a procesos de orognesis.

El trmino granito o granitoide suele ser usado en sentido amplio para nombrar un gran intervalo de composiciones mineralgicas


Granito

Nomenclatura de rocas gneas flsicas

Riolita

Roca volcnica equivalente en composicin

mineralgica al granito

Puede contener fragmentos vtreos y vacuolas

Textura afantica

Presente en la naturaleza en menores

volmenes que los granitos


Riolita

Nombres de rocas gneas flsicas

Obsidiana Colores oscuros

Textura vtrea (hialina)

Asociada a manifestaciones volcnicas

Pmez Material volcnico explosivo

Textura vtrea

Caracterizada por el alto % de vacuolas


Obsidiana

Nomenclatura de rocas intermedias o neutras

Andesita Roca volcnica

Textura afantica (a veces porfirtica)

Aspecto a veces similar a la riolita

Diorita

Roca plutnica equivalente en composicin a la andesita

Textura fanertica holocristalina (grano grueso)

Compuesta principalmente por feldespatos (plagioclasas y Alcalinos) y anfboles.

Andesita

Diorita

Nomenclatura de rocas gneas bsicas

Basalto Origen volcnico

Textura afantica (a veces porfirtica)

Compuesto principalmente por piroxenos y plagioclasa clcica (olivinas)

Es la roca volcnica ms comn, particularmente en ambientes ocenicos

Gabro

Roca intrusiva con composicin equivalente al basalto

Textura fanertica

Constituye cuerpos plutnicos o diques

Basalto (escoria)

Rocas piroclsticas

Compuestas por fragmentos eyectados

durante la erupcin volcnica

Variedades texturales

Tufo fragmentos tamao ceniza

Lapilli fragmentos tamao arena

BrechaVolcnica partculas mayores

Capas de pmez y cenizas

ROCAS GNEAS DEL URUGUAY

Basaltos de Fm. Arapey (piedra mora)

Basaltos de Fm. Puerto Gmez

Riolitas de Fm. Arequita

Riolitas y basaltos de Sierra de nimas

Gabros (granitos negros)

Sienitas

Granitos granitos de color

Volcnicas

(bsicas - cidas)

Plutnicas/hipoabisales

(cidas bsicas)

Aplicaciones:

Agregados para obras civiles y viales

Rocas ornamentales

rocas igneas

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