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INGENIERÍA DEL TERRENO
TEMA 5.- MAGMATISTIMO Y ROCAS IGNEAS.
JESUS SANCHEZ VIZCAINO
MAGMATISMO Y ESTRUCTURA DE LA TIERRA
Procesos magmáticos•Fusión parcial del manto para dar corteza oceánica•Fusión parcial de corteza oceánica para dar corteza continental
Este ciclo sólo se detendrá cuando en el manto no queden elementos que se fundan a las temperaturas del gradiente geotérmico.
Esta hipótesis: teoría de los procesos ígneos. Es una expresión sintética del modelo global del ciclo tectónico de Wilson.El proceso magmático es el conjunto de acciones mecánicas, químicas y térmicas, así como de factores tectónicos, que provocan y acompañan a la instalación y consolidación de un magma en el interior o superficie de la corteza terrestre, dando lugar a las rocas ígneas.
MAGMATISMO: Forma en que se produce la erupción volcánica, generando magma y expulsando contenidos volátiles, que se liberan en forma de gases
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MAGMATISMO EN LA TECTÓNICA DE PLACAS
CORTEZA TERRESTRE: conjunto de 7 grandes y rígidas placas y por algunas otras mas pequeñas. Están en continuo movimiento.
Las placas vienen separadas por una serie de márgenes de placa.
LA FRAGMENTACION DE LA CORTEZA: se debe al empuje entre placas provocado por la transmisión de calor interno terrestre:
- Calor primordial, de la creación propia de la tierra
-Calor por desintegración de isótopos radioactivos
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El magma
COMPOSICIÓN DEL MAGMA
No existe una composición química determinada para el magma, ya que cualquier mineral es susceptible de fundirse y mezclarse conotros. No obstante, en la corteza terrestre son más abundantes los magmas ricos en silicio (Si). Otros componentes habituales son oxígeno (O), aluminio (Al), calcio (Ca), hierro (Fe), magnesio (Mg), sodio (Na) y potasio (K).Se ha observado que el 99% de las rocas ígneas están constituidas por los ocho elementos geoquímicas primarios y la fracción restante por un gran número de elementos raros denominados elementos traza como Ti, P, H, Zn, etc.La composición global se expresa por la proporción existente entre sílice, minerales alcalinos, entre éstos y minerales calcoalcalinos o entre minerales potásicos.
-Sílice, es el óxido más abundante de las rocas ígneas, constituye del 35-75% del total. La sílice se presenta en las rocas ígneas unido a otros óxidos, dando lugar a minerales silicatados, si existe exceso de sílice, ésta queda como sílice libre y cristaliza formando cuarzo. El contenido en sílice permite clasificar las rocas ígneas y por tanto el magma del que proceden en: Ácidas o persilícicas (>65%), intermedias o neutras (55-65%), básicas (45-55%) y ultrabásicas (<45%).
-Alúmina (Al2O8), es el otro componente más abundante después del sílice. Alcanza un máximo del 18%, correspondiendo los valores más altos a las rocas con contenido intermedio de sílice. Puede sustituir al Si en las redes cristalinas de feldespatos, feldespatoides, piroxenos, anfíboles y micas. Su papel más importante es como constituyente de los feldespatos.
-Óxidos de Fe y Mg, se encuentran en los minerales ferromagnesianos: olivinos, piroxenos, anfíboles y biotita, dándose fundamentalmente en las rocas básicas y ultrabásicas.
-Cal (CaO), se da en minerales ferromagnesianos y en las plagioclasas, aparecen en un 10% en las rocas básicas y ultrabásicas, y en un 2% en rocas ácidas.
-Alcalis (K2O, Na2O), forman los feldespatos alcalinos, son más abundantes en las rocas ácidas, aumentando su proporción con la sílice y disminuyendo en las rocas básicas.
Composición MineralógicaLos minerales fundamentales que constituyen casi el total del volumen de las rocas ígneas se dividen en:
-Leucocratos: Son minerales de coloración clara que carecen de Fe y Mg, son típico s de rocas ácidas ricas en sílice. Dentro de este gru po se incluyen:
+Cuarzo.+Feldespato potásico: Ortosa.+Plagioclasas: Plagioclasa cálcica (anortita), Plagioclasa sódica (albita)+Feldespatoides: Leucita y nefelina.+Moscovita o mica blanca.
- Melanocratos: son minerales de coloración oscura, ricos en Fe y Mg (minerales ferromagnesianos) típicos de las rocas básicas pobres en sílice. Entre ellos tenemos:
+Olivino.+Piroxenos: augita.+Anfíboles, hornblenda.+Mica negra o biotita.
Propiedades Físicas de los Magmas. Grado de Viscosidad.
• La mayor o menor movilidad de los magmas depende de su viscosidad que está íntimamente relacionada con la presión y temperatura a la que se encuentra un magma así como con su composición química.
• -La viscosidad de un magma, disminuye al aumentar la temperatura y el contenido en gases, esto hace que los magmas sean fluidos.
• -La viscosidad aumenta con la presión, a mayor presión los magmas presentan menor movilidad.
• -Los magmas ácidos, ricos en sílice, son magmas viscosos con poca movilidad, se generan a temperaturas entre los 700-900ºC, los gases se acumulan durante la solidificación del magma en un volumen cada vez menor de líquido, produciendo una gran presión que tiende a hacerlos explosivos.
• -Los magmas básicos, pobres en sílice, son magmas fluidos, poco viscosos y se generan a temperaturas comprendidas entre los 1200-1300ºC.
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• Cristalización magmática : El magma se origina cuando en un lugar de la cort eza o del manto superior la temperatura alcanza un punt o en el que los minerales con menor punto de fusión empiezan a fundirse (inic io de fusión parcial de las rocas). Sin embargo, la temperatura de fusión no de pende sólo del tipo de roca, sino también de otros factores como la presión a la que se encuentra o la presencia o ausencia de agua. El incremento de pres ión en condiciones de ausencia de agua dificulta la fusión, por lo que, c on la profundidad, tiende a aumentar la temperatura de fusión de las rocas. Por el contrario, fa presencia de agua disminuye el punto de fusión.
• Tras su formación, el magma asciende, pues es menos denso que las rocas que lo rodean. Durante el ascenso se enfría y empieza a cristalizar, formándose minerales cada vez de más baja temperatura, según u na secuencia fija y ordenada conocida como serie de cristalización de B owen.
• La serie de Bowen hace referencia a dos grandes líneas de cristalizac ión. Una de ellas indica el orden en que se forman los silicato s ricos en hierro y magnesio (llamados ferromagnesianos). Se denomina serie disc ontinua porque los cristales formados van siendo sustituidos por otros de estructura distinta y más compleja medida que desciende la temperatura.
• La otra serie de cristalización es la de las plagio clasas. Recibe el nombre de serle continua porque los minerales formados sucesi vamente tienen la misma estructura y sólo cambia la proporción relativa de sodio y calcio.Al final de la cristalización, a la vez que la plagioclasa sódica (albita> y las micas se forman el cuarzo y la ortosa.
MAGMATISMODIFERENCIACIÓN MAGMÁTICA: evolución del magma. A partir de un fundido homogéneo, se forman magmas muy distintos del original.Algunas veces, a medida que se produce la cristalización de un magma si la diferencia de densidad entre los minerales ya formados y el líquido residual es alta y si la viscosidad de éste es baja, los cristales recién formados pueden quedar aislados del resto del magma, que por tanto se veráenriquecido progresivamente en sílice De continuar el proceso, se obtendrá, a partir de un solo magma, una serie de rocas ígneas de distinta composición, por cristalización fraccionada. Este proceso es denominado diferenciación magmática, y puede originaria formación de rocas ácidas a partir de magmas básicos o intermedios.
LOS PROCESOS MAGMÁTICOS: •Explicados mediante la teoría de la tectónica de placas•Asociados a bordes de placas y zonas de intraplaca•También con la existencia de puntos calientes del manto
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Fases de la Consolidación Magmática.
Estructuras volcánicas
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ESTRUCTURAS VOLCÁNICAS
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ESTRUCTURAS VOLCÁNICAS
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VOLCANES COMPUESTOS O ESTRATOVOLCANES
Los estratovolcanes son grandes edificios cónicos que pueden alcanzar mucha altura, y en los que se acumulan lavas y piroclastos; para su formación se requiere un largo periodo de actividad eruptiva o la repetición de numerosas erupciones en un área restringida. La mayoría de los grandes volcanes (Vesubio, Stromboli, Teide, Fujiyama, Taal, Irazu, Merapi, las partes más recientes del Etna y Hekla, etc.) pertenecen a esta categoría.Se caracterizan por la alternancia de coladas de lava y material piroclástico. En una primera etapa del estratovolcán las lavas fluyen del mismo conducto central, rellenando el cráter y desbordándose por las laderas. Al elevarse progresivamente el cono, la presión del magma no basta para que las lavas alcancen el vértice del conducto y los fundidos buscan su salida a través de fracturas, abriendo conductos próximos a la base del edificio; por esta razón la pendiente es más suave en los niveles inferiores del estratovolcán. Las ramificaciones del conducto principal dan a su vez origen a pequeños edificios en las faldas o proximidades del estratovolcán que se denominan conos adventicios o parásitos.
CONOS DE CENIZA
Estos conos se forman por el apilamiento de escorias o ceniza durante las erupciones basálticas, en las que predominan los materiales calientes solidificados en el aire, y que caen en las proximidades del centro de emisión.El crecimiento de un cono de ceniza comienza alrededor del cráter con un anillo circundante de detritos piroclásticos compuestos de ceniza, lapilli y materiales más gruesos. Esto se denomina anillo de toba, particularmente cuando está compuesto de materiales de tamaño fino.Las paredes del cono no pueden tener en este caso pendientes muy altas, por lo que generalmente tienen ángulos comprendidos entre 300 y 400. Estos conos raramente logran alturas superiores a los mil metros. Un ejemplo de este tipo de volcanes es el anillo de toba de Koko Head, en la isla Oaku, Hawaii.
VOLCANES EN ESCUDO
Los volcanes en escudo adquieren la forma de una estructura amplia y abovedada de base ancha, (similar a la forma del escudo). Están formados principalmente por lavas basálticas (ricas en hierro) y poco material piroclástico.Las primeras etapas de formación de los volcanes en escudo consisten en erupciones frecuentes de delgadas coladas de basaltos muy líquidos. A medida que prosiguen las erupciones también se producen erupciones laterales. Normalmente con el cese de cada fase eruptiva se produce el hundimiento del área de la cima. En las últimas fases, las erupciones son más esporádicas y la erupción piroclástica se hace más frecuente. A medida que esto sucede, las coladas de lava tienden a ser más viscosas, lo que provoca que sean más cortas y potentes. Todo esto a su vez ayuda a aumentar la pendiente de la ladera del área de la cima.El volcán de escudo más activo es el Kilauea, localizado en la Isla de Hawaii al lado del Mauna Loa, que es a su vez el volcán más grande de la Tierra si se tiene en cuenta la base desde el lecho marino. En el período histórico el Kilauea ha entrado unas 50 veces en erupción y es, por lo tanto, el volcán de este tipo más estudiado
CALDERAS VOLCÁNICAS
Las calderas volcánicas son cráteres de grandes dimensiones formados por el hundimiento del terreno en la erupción de un volcán. Este hecho se produce cuando las emisiones volcánicas son muy fuertes y explosivas, lanzando decenas de toneladas de magma a la superficie terrestre. Al extraerse un volumen tan grande de magma de una cámara magmática, el terreno se colapsa, formando una enorme depresión que es lo que llamamos caldera.
Puede ser de tres tipos: caldera de hundimiento, originada por la salida rápida de gran cantidad de material magmático desde la cámara, lo cual produce un vacío en ésta que causa el hundimiento de la estructura superior; caldera de explosión, fruto de una gran explosión, capaz de «volar» gran parte del cono volcánico; y caldera de erosión, que proviene de la erosión del edificio volcánico.
En ocasiones, tras la formación de una caldera, la cámara magmática recibe nuevos aportes desde zonas más profundas, y el interior de la caldera se puede elevar. Es un fenómeno que se llama resurgencia.
Un ejemplo de caldera volcánica es la Caldera Aniakchak, en Alaska, o la Caldera de Bandama, en Gran Canaria.
DOMOS DE LAVA
Los domos son acumulaciones de lava muy viscosa que se emplaza sobre los conductos de emisión de los volcanes.En función de las características del magma, tienen unas dimensiones y evolución característica. Se disponen en forma de cúpula que va aumentando de tamaño a medida que aumenta la presión interna de los gases. Este aumento de presión puede terminar en un evento explosivo de mayor o menor intensidad que da lugar a la formación de brechas de explosión que se dispersan a diferente distancia del cráter. El colapso de los domos puede también generar flujos piroclásticos.Pueden solidificarse en el interior del terreno a poca profundidad o en el exterior, formando elevaciones sin cráter.Aunque la mayoría de los domos volcánicos están asociados a conos compuestos, algunos se forman de manera independiente. Tal es el caso de la línea de domos riolíticos y de obsidiana en los cráteres Mono en California.
CHIMENEAS EXHUMADAS
• La chimenea de un volcán es el conducto de emisión a través del cual asciende hasta la superficie el magma responsable del desencadenamiento de las erupciones volcánicas. En las chimeneas se lleva a cabo parte del proceso de separación del gas, asícomo la nucleación y la fragmentación del magma en las erupciones plinianas. También en ellas tiene lugar el contacto agua-magma que da lugar a las erupciones freatomagmáticas. Después de un paroxismo eruptivo las chimeneas pueden quedar parcial o totalmente bloqueadas por el magma enfriado y molidificado.
A partir de la chimenea, podemos encontrar como estructura volcánica la chimenea exhumada. Ésta es el conjunto del magma solidificado en el conducto de salida de lava, que queda al descubierto debido a la erosión, originando bellas formas de relieve.
HOYOS DE EXPLOSIÓN:
Los hoyos de explosión son cráteres sin cono, cuyo fondo es liso y de paredes bajas. Su formación se produce por explosión.
MAAR:
Edificio volcánico generado en erupciones freáticas y freatomagmáticas cuyo cráter se sitúa por debajo de la superficie topográfica original del terreno. El término "maar " procede de la región del Eiffel en Alemania y hace referencia a los lagos que ocupan cráteres de antiguos volcanes.
MATERIALES VOLCÁNICOS
VULCANISMO: Fenómeno geológico
Comprende todos los procesos por los cuales los materiales fundidos generados en el interior de la Tierra ascienden a la superficie constituyendo una erupción volcánica.
Se trata de un proceso intermitente e irregular.
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ESTRUCTURAS DE LAVAS
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TIPOS DE LAVAS
PRODUCTOS SÓLIDOS EN BASE A SU TAMAÑO
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OTRAS MANIFESTACIONES VOLCÁNICAS
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ERUPCIONES FISURALES
•Originadas a lo largo de una fractura de la corteza de varios kilómetros de longitud
•Lava muy fluida
•Coladas horizontales de varios kilómetros de extensión
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Las rocas ígneas (del latín igneus) o magmáticas se forman a partir de la solidificación de un fundido silicatado o magma. Se puede definir el magma como toda materia rocosa móvil que se produce
naturalmente y que comprende en parte notable una fase líquida con composición de mezcla silicatadafundida La solidificación del magma y su consiguiente cristalización puede tener lugar en el interior de la
corteza, tanto en zonas profundas como superficiales, o sobre la superficie exterior de ésta.
Textura de las rocas ígneas
MINERALES Y ELEMENTOS QUÍMICOS • Las rocas ígneas están compuestas fundamentalmente por
silicatos, los cuales están constituidos mayoritariamente por silicio (Si) y oxígeno (O). Estos dos elementos, junto con el aluminio (Al), calcio (Ca), sodio (Na), potasio (K), magnesio (Mg) y hierro (Fe), constituyen más del 98% en peso de la mayoría de los magmas que al solidificarse forman las rocas ígneas. Además los magmas contienen pequeñas cantidades de muchos otros elementos como azufre (S), oro (Au), plata (Ag) uranio (U), tierras raras, gases en disolución, etc.
• La composición de una roca ígnea dependerá, por tanto, de la composición inicial del magma a partir del cual se ha formado.
Grupos minerales en base a los procesos magmáticos
• Los ferromagnesianos denominados así por su alto contenido en hierro y magnesio (olivino, piroxenos, anfíboles, biotita). Debido a su composición son minerales de colores más oscuros. Forman una serie de cristalización discontinua y cristalizan en un rango de temperaturas altas.
• Las plagioclasas. Forman una serie de cristalización continua entre la anortita y la albita. Cristalizan también en un intervalo de temperaturas altas - medias .
• Silicatos no ferromagnesianos (cuarzo, moscovita y ortosa). Son los minerales que cristalizan a menor temperatura. Estos minerales contienen una mayor proporción de aluminio (Al), potasio (K), calcio (Ca) y sodio (Na), que de hierro y magnesio.
• A las rocas con un alto contenido en minerales ferromagnesianos se les denomina máficas (máficos, del latín magnesium y ferrum). Suelen tener un índice de color alto (tonalidades oscuras). Y a las rocas con alto contenido en minerales no ferromagnesianos (cuarzo, moscovita, feldespato K, plagioclasa y feldespatoides) se les denomina félsicas (félsico, proveniente de feldespato y sílice). Son rocas con un índice de color bajo (tonalidades claras).
MÉTODO (RECONOCIMIENTO DE VISU DE ROCAS ÍGNEAS)
Para poder reconocer de visu y
clasificar una roca ígnea deberemos
basarnos fundamentalmente en las
siguientes características:
TEXTURA (grado de cristalinidad y tamaño de los cristales) para establecer si es una roca intrusiva o extrusiva.
COMPOSICIÓN MINERÁLÓGICA (índice de color y reconocimiento de minerales).
Estableciendo estos parámetros en una roca ígnea podemos clasificarla en los principales grupos de rocas ígneas que podemos establecer: FÉLSICAS (GRANÍTICAS), INTERMEDIAS (ANDESÍTICAS), MÁFICAS (BASÁLTICAS) Y ULTRAMÁFICAS (PERODITÍTICAS).
MÉTODO (RECONOCIMIENTO DE VISU DE ROCAS ÍGNEAS)
granitoRoca ígnea de color claro y grano grueso compuesta de cuarzo, feldespato alcalino
y mica ( biotita y/o moscovita).
DIORITA• Roca ígnea intermedia de grano grueso,
• compuesta por cuarzo, plagioclasa , piroxeno y hornblenda
• GABRO• Roca ígnea básica de grano grueso
• compuesta por plagioclasa rica en calcio
• (Ca), ortopiroxeno y clinopiroxeno.
• PERIDOTITA• Roca ígnea ultrabásica de grano grueso
• compuesta por olivino rico en magnesio
• (Mg), acompañado en menor cantidad
• por otros ferromagnesianos como
• el ortopiroxeno o el clinopiroxeno.
• RIOLITA• Roca ígnea extrusiva, de grano fino y compuesta
• por cuarzo y feldespato alcalino como
• minerales principales y
• uno o más minerales ferromagnesianos.
• ANDESITA• Roca volcánica de grano fino compuesta por
• plaglioclasa, ortopiroxeno y hornblenda.
• Química y mineralógicamente es similar a la Diorita.
• BASALTO• Roca ígnea extrusiva de grano fino y color oscuro compuesta
por plagioclasa, piroxeno y magnetita, con o sin olivino
Rocas eruptivas, volcánicas o ígneas• Consolidación Rápida• Llamamos rocas volcánicas, específicamente, a aquellas rocas ígneas que has sido expulsadas o derramadas por la superficie formando
coladas.
• Llamamos materiales piroclásticos a aquellas rocas volcánicas que han sido fragmentadas, como. El material puede ser expulsado como lava fundida (bombas) o en forma sólida (escorias o cenizas).
• Las bombas volcánicas son masa en estado líquido o plástico arrojadas por un volcán, que se solidifica en el aire, antes de alcanzar la superficie. Su tamaño varía desde los cuatro milímetros hasta un metro. Las escorias volcánicas (o cinder) son bombas de diverso tamaño y de aspecto esponjoso a causa de las burbujas de gases que contenía en el momento de la solidificación. Las escorias alcanzan el suelo ya consolidadas. Las bombas más pequeñas se llaman lapilli.
• La ceniza volcánica (o ash) es material sin consolidar, de grano fino (menor de cuatro milímetros) emitido por un volcán durante una erupción.
• Lava volcánica: movimiento en masa de magna expulsado por un volcán. Dependiendo de la viscosidad de las lavas, es decir de si tienen una proporción mayor o menor de sílice pueden ser más o menos fluidas (riolitas y traquitas).
• Las rocas volcánicas masivas presenta un relieve volcánico. • Consolidación lenta, (bajo superficie)
• Llamamos rocas plutónicas a las rocas ígneas de origen profundo. Son rocas de grano grueso, ya que su enfriamiento y cristalización ha sido muy lenta. Pueden formar batolitos y lacolitos.Diferenciamos las rocas intrusivas, el magma, de las rocas encajantes, las rocas que presentan la fisura por la que se introduce el magma.
• Llamamos rocas hipoabisales a aquellas formadas por una intrusión ígnea de pequeñas proporciones, tales como un sill o un dique de tamaño intermedio entre los grandes asentamientos de rocas plutónicas y las rocas volcánicas extrusivas.Las rocas plutónicas e hipoabisales masivas presentan un relieve sobre rocas metamórficas.
• Composición Química• Según la cantidad de sílice pueden ser: ácidas, básicas o ultrabásicas. • Históricamente la acidez de una rocas se clasificó en función de la cantidad de sílice presente: ácidas más 66%, intermedias entre el 55 y
el 66%, básicas entre el 45 y el 52%, y ultrabásicas, menos del 45%. Pero en la actualidad se considera:
• Rocas ácidas: aquellas rocas ígneas que tienen más de un 10% de cuarzo libre.
• Rocas básicas: aquellas rocas ígneas con cuarzo libre que contienen feldespatos, más cálcicos que sódicos.
• Rocas ultrabásicas: aquellas rocas ígneas que están formadas, fundamentalmente, por minerales ferromagnesianos, con un porcentaje pequeño de sílice y feldespatos. La mayor parte de las rocas ultrabásicas son plutónicas, por ejemplo la peridotita.
• Granitos: roca ígnea de grano grueso de origen plutónico, formada fundamentalmente por feldespatos alcalinos y normalmente una mica. Las grandes masas de granito se llaman batolitos.
• Feldespatos: es el grupo de minerales más abundante en una roca, constituido por silicatos de aluminio junto con los de calcio, potasio o sodio.
• Peridotita: roca ultrabásica formada, fundamentalmente, por olivino (de aquí su color verdoso).
Las principales estructuras son muy variadas pudiéndose destacar debido a su alto interés volcanológico las siguientes:
Identificación de rocas
• LÁMINAS DELGADAS E IDENTIFICACIÓN DE ROCAS
• Las rocas ígneas se clasifican en función de su composición mineral y de su textura. Cuando analizan las muestras los geólogos las examinan de cerca para identificar los minerales presentes y determinar el tamaño y la disposición de los cristales ensamblados. Este examen microscópico es importante, y dado que las rocas no son transparentes, es preciso realizar un corte muy delgado de la roca conocido como lámina delgada. Una vez elaborada esta sección, se examina con un microscopio llamado petrográfico. Los constituyentes minerales se identifican por sus peculiares propiedades ópticas.
•Las rocas ígneas en las que predominan el granito, el feldespato y el sílice, se dice que tienen una composición granítica, o también llamada félsica.
• Las rocas ígneas intermedias contienen minerales encontrados cerca de la mitad de la serie de reacción de Bowen. El anfíbol y las plagioclasas Na-Ca son los principales constituyentes de este grupo, denominado decomposición andesítica (o intermedia).
• Aunque identificamos estos tres grupos, según minerales determinados, también podemos encontrar en ellos otros minerales pero en cantidades menores.
• Otra roca ígnea importante, la peridotita, contiene esencialmente olivino y piroxeno, y al estar compuesta casi por completo por ferromagnesianos, se hace referencia a su composición química como ultramáfica.
• Otro aspecto importante de la composición química de las rocas ígneas es su contenido en sílice (SiO2). La mayoría de los minerales encontrados en las rocas ígneas contiene algo de sílice. Éste contenido oscila entre un porcentaje por debajo del 50% en las rocas basálticas, y un porcentaje por encima del 70% en las rocas graníticas. Este porcentaje de sílice varía de una manera sistemática y paralela a la abundancia de los otros elementos, por lo tanto, la composición química de una roca ígnea puede deducirse directamente de su contenido en sílice.
• A continuación vemos ejemplos de los diferentes grupos de rocas.
ROCAS FÉLSICAS (GRANÍTICAS)El granito es la más conocida de las rocas ígneas, debido en parte a su belleza natural, y la más abundante de la corteza continental.
Es una roca fanerítica constituida esencialmente por cuarzo, feldespato, y mica, y por otros constituyentes como la moscovita y algunos silicatos oscuros. Cuando el feldespato es dominante y su color es rosa oscuro, el granito adquiere un color casi rojizo; pero normalmente, el color del feldespato oscila entre blanco y gris, por lo que la roca tiene un color gris claro.
El granito se produce cuando magma con alto contenido en sílice es creado bajo los continentes por fusión de las rocas que los forman, sometidas estas al calor del manto. Como este magma contiene menos magnesio incluso que la corteza continental, tiene menor peso específico y por ello asciende a través de esta en unas estructuras características en forma de gota invertida que suelen solidificarse antes de llegar a la superficie. Para que la roca que se forme sea granito es necesario que se solidifique lentamente y a gran presión. El tamaño de los feldespatos es un indicativo de la velocidad de solidificación y, cuanto más grandes son, menor fue esta. Estas estructuras solidificadas aparecen ensuperficie por la acción de la erosión y son llamadas batolitos. A causa de su gran dureza, es frecuente que terminen siendo la cima de una montaña que se distingue por su típica forma redondeada.
ROCAS FÉLSICAS (GRANÍTICAS)
La riolita es una roca ígnea afanítica que se produce por la violenta salida al exterior de la Tierra de magma. El rápido enfriamiento que soporta hace que la roca cristalice de tal manera que sus cristales no se aprecien a simple vista. Por tanto, esta roca tiene una textura vítrea.
La riolita, es en realidad el equivalente volcánico de grano fino del granito, y está compuesta por silicatos de color claro, lo que explica su color que suele ser de marrón claro a rosa, o a veces un gris muy claro.Es una roca bastante infrecuente. La mayor concentración de riolita se encuentra en Nueva Zelanda.
ROCAS FÉLSICAS (GRANÍTICAS)
La obsidiana , llamada a veces vidrio volcánico, tiene un elevado contenido en sílice. Su composición es más semejante a la de las rocas ígneas claras, como el granito, que a las rocas oscuras de composición basáltica.
La obsidiana no es un mineral, porque al contrario que en éstos, los iones se encuentran desordenados.
Su color oscuro, consecuencia de la presencia de iones metálicoses, puede variar según la composición de las impurezas del verde oscuro al claro, al rojizo y estar veteada en blanco, negro y rojo. El hierro y el magnesio la colorean de verde oscuro a marrón oscuro. Tiene la cualidad de cambiar su color según la manera de cortarse. Si se la corta paralelamente su color es negro, pero cortada perpendicularmente su color es gris.
ROCAS FÉLSICAS (GRANÍTICAS)
La pumita es una roca magmática volcánica vítrea, con baja densidad (flota en el agua) y muy porosa, encontrada principalmente en la zona de Puzzoli en la península itálica. En su formación la lava proyectada al aire sufre una gran descompresión. Como consecuencia de la misma se produce una desgasificación quedando espacios vacíos separados por delgadas paredes de vidrio volcánico.
La pumita y la obsidiana pueden encontrarse a menudo en la misma masa rocosa, alternando capas.
ROCAS INTERMEDIAS (ANDESÍTICAS)Andesita es una roca ígnea de origen volcánico, de composición intermedia y textura porfídica. Su composición mineral comprende generalmente cuarzo. Biotita, hornblenda y piroxeno son minerales asociados frecuentemente.La clasificación de andesitas puede ser refinada de acuerdo al fenocristal más abundante. Por ejemplo, la andesita olivinaes llamada de esta forma en tanto que la olivina es el principal componente mineral. Puede ser considerada como el equivalente extrusivo de la diorita plutónica. Como las dioritas, la andesita es característica de las áreas de subducción tectónica en márgenes oceánicos marinos, como la costa de América del Sur. Su nombre deriva de los Andes, cordillera montañosa que corre paralela a las costas desde Venezuela hasta Patagonia.
ROCAS FÉLSICAS (GRANÍTICAS)
La diorita es una roca compuesta fundamentalmente por plagioclasa rica en sodio y anfíbol.
Muestra una gran variabilidad de tamaños y formas más equidimensionales. Tiene un aspecto similar al granito, pero puede distinguirse de éste por la ausencia de cristales de cuarzo visibles a simple vista.
El grado de alteración en la roca es muy bajo, tanto como en feldespatos como en ferromagnesianos.
ROCAS MÁFICAS (BASÁLTICAS)
El basalto es una roca de grano fino y composición máfica, es decir, con un alto contenido de hierro. Se compone mayormente de piroxeno y olivino, conteniendo cantidades menores de feldespato y cuarzo.
De color oscuro (desde verde hasta negro), se forma por enfriamiento rápido del magma expulsado del manto por los volcanes. Por esta razón suele presentar vacuolas y cubrir extensas áreas.
Es común que la roca expuesta a la atmósfera se meteorice. Sin embargo, también es común que el material procedente de bancos sanos sea de muy buena calidad y adecuado para su uso en construcción, lo que se verifica mediante ensayos.
ROCAS MÁFICAS (BASÁLTICAS)El gabro es el equivalente intrusivo del basalto. De color entre verde oscuro y negro, está compuesto fundamentalmente por piroxeno y plagioclasa rica en calcio.Aunque no es un constituyente común en la corteza continental, si constituye un porcentaje significativo de la corteza oceánica. Aquí, grandes proporciones del magma que formó los depósitos subterráneos que una vez alimentaron las erupciones basálticas acabaron por solidificar en profundidad, formando gabros.
ROCAS PIROCLÁSTICAS
Las rocas piroclásticas están compuestas por fragmentos expulsados durante una erupción volcánica.Una de las más comunes es la Toba, que se compone fundamentalmente de diminutos fragmentos del tamaño de cenizas que se cementaron después de su caída. En situaciones donde las partículas de cenizas permanecieron lo suficientemente calientes como para fundirse, la roca se denomina toba soldada. Ésta, puede contener fragmentos de pumita y otras rocas.Las rocas piroclásticas compuestas fundamentalmente por partículas de tamaño mayor que la ceniza se denominan brechas volcánicas. En éstas, las partículas pueden consistir en fragmentos con perfil aerodinámico que solidificaron en el aire, bloques que se rompen de las paredes de la chimenea, cristales y fragmentos vítreos.Los términos toba y brecha volcánica, suelen ir acompañados de un calificador, ya que su nombre no indica composición mineral.
GLOSARIOBombas volcánicas: productos sólidos de tamaño medio/grande, de formas variadas, resultado de la solidificación de magma que sale despedido tras una explosión, solidificado en el vuelo.
Calderas volcánicas: grandes cráteres de varios kilómetros de diámetro y paredes de gran altura, en cuyo interior está el cono volcánico más reciente.
Chimeneas exhumadas: constituidas por el relleno del conducto de salida de un volcán, cuyas laderas han sido erosionadas.
Coladas de lava: capa de lava formada en un momento y lugar determinado. La lava fluye y al solidificarse, forma una colada.
Cristal: sólido en el cual sus átomos o moléculas están ordenados en el espacio según un patrón geométrico estructural, que se repite en las tres direcciones del espacio.
Cristalización del magma de silicatos: en el magma, conforme disminuye la temperatura y se produce la cristalización, tienen lugar reacciones según una serie de reacción. La reacción puede ser continua, como en los feldespatos, o discontinua, como en el par de reacción olivino-piroxeno. La serie de reacción de Bowen describe la serie de un magma de silicatos típicos. El fraccionamiento puede conducir a la separación de minerales previamente cristalizados, de lo que resulta la diferenciación
magmática.
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Diferenciación magmática: proceso por el cual los magmas cambian de composición mineralógica y química respecto de su composición original, desde el momento de su formación hasta que se consolida.
Domos de lava: formados por lava viscosa, estructuras que crecen por aportes de lava desde un punto, de forma concéntrica. Si se solidifican en el interior del terreno a poca profundidad o en el exterior, forman elevaciones sin cráter.
Erupción: proceso por el cual un volcán o una grieta de la corteza terrestre expulsa al exterior cantidades de magma.
Escudos volcánicos: estructuras formadas por la superposición de capas de coladas de lava fluida. Tienen pendientes suaves debido a que la lava fluye hasta grandes distancias desde el punto de emisión. Son estructuras aplanadas, de base ancha.
Fumarolas: emisión de gases a temperaturas más o menos elevadas
Gases: vapor de agua procedente del magma, de agua que entra en contacto con el magma cuando asciende, o de agua marina. Produce un vulcanismo freático, muy violento y explosivo.
Géiseres: el agua que se calienta con energía geotérmica sale por grietas en el terreno formando fuentes de vapor de agua a gran presión.
Hoyos de explosión: cráteres sin conos, de fondo liso y paredes bajas. Formadas por explosión.
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Lapilli: producto sólido, de tamaño sólido, formado por pequeñas cantidades de lava enfriada en el aire y consolidada, como por efecto de salpicaduras de lava.
Lava: material fundido, predominantemente de carácter básico, aunque pueda encontrarse de cualquier composición, que sale del interior de la Tierra y entra en contacto con el aire. Es el magma cuando ha salido a la superficie. Puede formar coladas.
Magma: mezcla compleja de silicatos fundidos, en el interior de la Tierra, a temperaturas entre 700 y 1.200º C. Contiene agua y otros compuestos volátiles disueltos en el material fundido.
Magmatismo: conjunto de acciones mecánicas, químicas y térmicas, así como de factores tectónicos, que provocan y acompañan la instalación y consolidación del magma en la superficie de la corteza terrestre, dando lugar a rocas ígneas.
Materiales piroclásticos: fragmentos arrojados por un conducto volcánico.
Meseta basáltica: cuando un magma sale a superficie por una grieta en la corteza,forma estructuras de gran espesor, en capas horizontales, de basalto.
Mineral: sustancia natural, inorgánica, en estado sólido, de composición química fija, que posee una estructura característica interna basada en una ordenación tridimensional y sistemática de iones, átomos o moléculas que componen su estructura química.
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Minerales melanocratos: minerales de color oscuro, ricos en Fe y Mg. Típicos de rocas pobres en sílice.
Mofetas: manifestación volcánica consistente en la emisión de CO y CO2
Pitones o espinas: estructura volcánica de forma cilíndrica o irregular, que se eleva sobre un cráter o domo.
Puzolanas: producto sólido, de tamaño arenoso, compuesto por material silíceo. Cuando se ha machacado finamente y están en presencia de agua reacciona químicamente con el hidróxido de calcio a temperatura ambiente para formar compuestos con propiedades cementantes. Porejemplo, las cenizas volcánicas, la piedra pómez, las tobas, la escoria y obsidiana.
Viscosidad:Viscosidad, propiedad de un fluido que tiende a oponerse a su flujo cuando se le aplica una fuerza. Los fluidos de alta viscosidad presentan una cierta resistencia a fluir; los fluidos de baja viscosidad fluyen con facilidad. La fuerza con la que una capa de fluido enmovimiento arrastra consigo a las capas adyacentes de fluido determina su
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Viscosidad:Viscosidad, propiedad de un fluido que tiende a oponerse a su flujo cuando se le aplica una fuerza. Los fluidos de alta viscosidad presentan una cierta resistencia a fluir; los fluidos de baja viscosidad fluyen con facilidad. La fuerza con la que una capa de fluido en movimiento arrastra consigo a las capas adyacentes de fluido determina su
Rift valley: falla desde el Mar Rojo hasta el interior de África
Plano de Benioff: zona sísmica de borde de placa que se extiende junto a uno de los lados de una fosa oceánica. Es llamada a veces zona de Benioff-Wadati, en honor de Hugo Benioff y Kiyoo Wadati, los dos geólogos que independientemente observaron su existencia. Cuando la litosfera oceánica subduce, lo hace por un plano inclinado, que corta a la superficie siguiendo un arco marcado por la presencia de una fosa oceánica. Donde la placa que subduce roza con la opuesta se producen terremotos de manera regular, cuyos focos quedan proyectados en el mapa en el lado interno o cóncavo del arco dibujado por la fosa, es decir, por la línea de subducción. Esa zona rica en terremos es la que se llama propiamente zona de Benioff.
Andesitas: rocas volcánicas especiales, intermedias entre granitos y basaltos. Equivalente plutónico: diorita. Uno de los mejores áridos. Usadas como mortero seco.
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ROCAS PLUTÓNICAS
¿Qué es el PLUTONISMO?
•Es el proceso de formación de las rocas plutónicas que ocurre en el interior de la tierra a grandes profundidades.•Este proceso tiene lugar cuando el magma queda emplazado en niveles relativamente profundos de la corteza.
•El enfriamiento del magma es lento( el contraste con la temperatura de las rocas en las que encajan es aún menor), lo que favorece la formación de cristales regulares y de grano medio o grueso
ROCAS PLUTÓNICAS
Formación de las rocas plutónicas
1. El magma se enfría paulatinamente en la corteza terrestre profunda
2. Por el levantamiento las rocas pueden llegar a la superficie terrestre
3. En la superficie están expuestas a la meteorización y a la erosión
4. Como consecuencia , las rocas están desarmadas, es decir, trituradas en fragmentos de rocas y minerales y/o disueltas por reactivos químicos
ROCAS PLUTÓNICAS
Las rocas plutónicas son el producto de la cristalización de magmas a profundidades considerables en la corteza terrestre. Son rocas caracterizadas por texturas granudas, de grano medio-grueso, y
con una mineralogía variable, que permite su clasificación detallada, al ser estudiada mediante microscopía petrográfica. En concreto, su clasificación se lleva a cabo mediante el cálculo de una
serie de parámetros de abundancia mineralógica, y el empleo de diagramas de clasificación, los más usuales de los cuales son los de Streckeisen (1966), que se muestran (simplificados) en las figuras
abajo expuestas. Los parámetros utilizados son: M: % de minerales ferromagnesianos (Sumaolivino+piroxeno+anfíbol+biotita)
Q: Contenido (%) de cuarzo, recalculado a 100% con los parámetros A y P A: Contenido en feldespato alcalino (Sumaalbita + feldespato potásico) recalculado a 100% con los
parámetros Q y P (si la roca contiene cuarzo) o F y P (si contiene feldespatoide) P: Contenido en plagioclasa, recalculado a 100% igual que el parámetro A
F: Contenido en feldespatoide recalculado a 100% igual que el parámetro Q
ROCAS PLUTÓNICAS
Las rocas con parámetro M igual o mayor a 90% se clasifican como ultramáficas, y su clasificación detallada se basa en los contenidos en olivino, ortopiroxeno y cliropiroxeno
ROCAS PLUTONICAS
Si el valor del parámetro M es inferior al 90% se clasifican en el doble triángulo QAPF
ROCAS PLUTONICAS
Principales rocas plutónicas
• Granito
• Sienita
• Diorita
• Gabro
• Peridotita
ROCAS PLUTONICAS
GRANITO
CARACTERISTICAS DEL GRANITO• Es una roca relativamente escasa
• Si su tonalidad es clara recibe el nombre de granitoide
• Composición mineralogica: El granitoide tiene un alto contenido en cuarzo, además de contener biotitayfeldespato
• Textura granítica:es una textura holocristalina, hipidiomorfa, granular de grano medio, en la que la plagioclasa y la biotita o anfíbol suelen ser idiomorfos, y el cuarzo y el feldespato xenomorfos e intergranulares, debido a la secuencia de cristalización
• En el campo el granito forma macizos rocosos con contornos curvilineos
• Un relieve característico es el berrocal, formado como consecuencia del proceso de meteorización favorecido por la fracturación de este tipo de rocas
ROCAS PLUTÓNICAS
• APLICACIONES DEL GRANITO
• En la industria de la construcción, en forma de placas pulidas para revestimiento de exteriores e interiores
• En grandes bloques se utiliza como elemento arquitectónico de tipo sillería
• Triturado de forma natural por la tectónica se emplea como árido e incluso como balasto para líneas férreas
• Elaboración de estructuras como puentes, muros de contención y escolleras en puertos
• Material base en la construccion de las carreteras y en la construcción de cortinas de presas
ROCAS PLUTÓNICAS
• SIENITA
• CARACTERISTICAS DE LA SIENITA
• Es un granetoide pobre en cuarzo y con claro predominio del feldespato alcalino
• Composición mineralógica: suele contener algún mineral ferro magnesiano como la biotita o anfíbol
• Textura granítica: textura granular epidioforma heterogranular(el feldespato constituye los granos mayores y el resto como la biotita suelen ser de menor tamaño
ROCAS PLUTONICAS
• APLICACIONES DE LA SIENITA
• Fuentes de alúmina
• Fuente de sílice y álcalis
• Industria del vidrio
• Industria de la cerámica
• DIORITA Y GABRO
• CARACTERISTICAS DE LA DIORITA Y EL GABRO
• Son rocas semejantes y su diferenciación se realiza mediante microscopia petrográfica
• Composición mineralogíca: están formadas mayoritariamente por augita ( plagioclasa y clinopiroxeno) En la diorita pueden aparecer cuarzo, biotita y anfíbol, en los gabros tenemos ortopiroxeno
• Los gabros suelen aparecer en el campo formando macizos intrusivos
• Textura granítica: están formados por colores mayoritariamente oscuros
• APLICACIONES DE LA DIORITA Y EL GABRO
• Su explotación industrial se ve dificultada porque sus afloramientos están afectados por una fracturacción relativamente densa
• Por sus tonalidades oscuras son apreciados tanto para construccion
• Combinado con otros colores para el arte funerario
• PERIDOTITA
• CARACTERISTICAS DE LA PERIDOTITA• Es una roca ultramafica
• Composición mineralógica:formada por más de un 90% de minerales ferromagnesianos, oscuros, que suelen ser olivino y piroxeno (orto- y clino-). Además pueden contener algo de plagioclasa, y minerales metálicos como cromita, que puede llegar a concentrarse en yacimientos de interés económico.
• Textura granítica:la textura es variable en función de tipo de perdotita. Encontramos texturas cumulíticas en la que uno de los minerales ( el olivino) aparece formando el armazón de la roca con otros minerales intergranurales y también texturas holocristalina equi- o ligeramente inequigranular, hipidiomorfa, con piroxeno subidiomorfo y olivino xenomorfo.
• Aparecen formando parte de láminas ofiolíticas o bien formando macizos de grande extensión encajados tectonimente en niveles muy superficiales de la corteza
CANTERA DE GRANITO
PAISAJE GRANÍTICO
LACOLITOS
DIQUES
DOQUE-FALLA
SILL
SILL
DISYUNCION COLUMNAR EN COLADA DE BASALTOS
GRANITO. TEXTURA FANERÍTICA
DACITA CON XENOLITO O GABARRO