texturas y estructuras de las rocas igneas: significa- .magma permite una mayor organizaci³n de

Download Texturas y Estructuras de las Rocas Igneas: Significa- .magma permite una mayor organizaci³n de

Post on 25-Sep-2018

218 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 7TEXTURAS Y ESTRUCTURAS DE ROCAS IGNEASTexturas y Estructuras de rocas igneas INSUGEO, Miscelnea 15: 7-57J. P. Lpez y L. I. Bellos Tucumn, 2006 -ISSN 1514-4836 - ISSN 1668-3242 en linea

    Texturas y Estructuras de las Rocas Igneas: Significa-do Petrolgico e Implicancias en las Condiciones de

    Formacin de las Rocas

    Jos Pablo LOPEZ1 y Laura Iudith BELLOS1

    Abstract. TEXTURES AND STRUCTURES OF IGNEOUS ROCKS : PETROLOGICAL SIGNIFICANCES AND ITS RELATION TO THE CONDITIONALFORMATION OF ROCKS . This didactic contribution is directed mainly to advanced students of geology and to anyoneinterested in expanding aspects related with the fabric of igneous rocks, as a base for the understanding of theprocesses that take place during the long path from their origin in the magmatic chamber until their finalemplacement. The objective of this publication is to cover aspects related with the fundamental processesinvolved in the formation of igneous rocks, based on the interpretation of their textural and structuralcharacteristics. These parameters are of great importance in the study of the petrogenetic evolution andcrystallization of magmas and in the analysis of their emplacement levels. They also offer relevant informationconcerning the physical and chemical conditions under which igneous rocks form, such as cooling velocity,crystallization stages, chemical equilibrium conditions and crystalline growth.

    Resumen. TEXTURAS Y ESTRUCTURAS DE LAS ROCAS IGNEAS : SIGNIFICADO PETROLGICO E IMPLICANCIAS EN LAS CONDICIONES DEFORMACIN DE LAS ROCAS . Esta COntribucin de carcter didctico, est dirigida principalmente a estudiantes avanza-dos de la carrera de geologa y a todo aqul interesado en profundizar aspectos relacionados con la fbrica de lasrocas gneas, como base para comprender los procesos que se desarrollaron durante el largo camino desde suorigen en la cmara magmtica hasta su emplazamiento final. El objetivo de esta publicacin es abordar aspectosrelacionados con los procesos fundamentales de la formacin de las rocas gneas, basados en la interpretacin desus caractersticas texturales y estructurales. Estos parmetros son de gran importancia tanto en el estudio de laevolucin petrogentica y cristalizacin de los magmas, como en el anlisis de los niveles de emplazamiento,adems de brindar relevante informacin sobre las condiciones fsicas y qumicas de su formacin, tales comovelocidad de enfriamiento, etapas de cristalizacin, condiciones de equilibrio qumico y crecimiento cristalino,entre otras.

    Key words: Igneous rocks. Textures. Structures. Petrogenetic evolution.Palabras clave: Rocas gneas. Texturas. Estructuras. Evolucin petrogentica.

    Procesos Fundamentales en la Formacin de las Rocas

    No hay variedad de rocas gneas que hayan sido formadas por un nicoacto de creacin. Cada una de estas variedades representa el producto final delargos y complicados procesos petrogenticos que tienen lugar en la corteza dela tierra y que llevan al congelamiento de un magma (o lava) en una roca slida.Este enfriamiento puede producirse por dos caminos, que dan lugar a dos gru-1 INSUGEO-CONICET Facultad de Ciencias Naturales e I.M.L., UNT. Miguel Lillo 205. San Miguel de Tucumn. E-mail: insugeo@csnat.unt.edu.ar

  • 8 M ISCELNEA INSUGEO N 15

    pos de rocas gneas claramente diferentes: un enfriamiento rpido origina lasrocas con caractersticas volcnicas y subvolcnicas y un enfriamiento ms len-to produce las rocas con caractersticas plutnicas, en las que se desarrolla cons-tantemente el proceso de diferenciacin magmtica.

    La roca slida, resultado de dicho enfriamiento, generalmente es el pro-ducto final, en cuya formacin intervinieron varios mecanismos tales como:a) cristalizacin, precipitacin y sublimacinb) solidificacin no cristalinac) disolucind) diferenciacin mecnicae) fragmentacin mecnica

    A continuacin haremos una descripcin de los aspectos ms importan-tes de los procesos mencionados

    a) La cristalizacin es un proceso que ocurre a partir de fundidos, solucionesacuosas y gases. La cristalizacin de magmas (soluciones fundidas) genera cris-tales, constituyentes esenciales de las rocas plutnicas. La cristalizacin de so-luciones acuosas es la precipitacin (que dan lugar a las evaporitas como salgema, yeso, etc.) y la formacin de cristales directamente a partir de gases es untipo de sublimacin (como el azufre, formado a partir de emanaciones gaseo-sas de origen volcnico).

    b) La solidificacin no cristalina es el proceso por el que un fundido se trans-forma en vidrio en respuesta a un rpido sobreenfriamiento. Otros tipos devidrios son los originados en fracturas frgiles (pseudotaquilitas), en rocasimpactadas por meteoritos (vidrios de shock) o alcanzadas por rayos (fulguritas).La solidificacin tambin incluye transformaciones de geles a slidos amorfos,tales como el gel de slice que se transforma en palo.

    c) La disolucin es la conversin de slidos en fundidos, soluciones o gases.En el caso particular de un proceso formador de rocas, cuando la disolucin esincompleta, se modifica qumica y fsicamente los slidos preexistentes, queson eventualmente preservados en la roca final, as como tambin ocurre lamodificacin del magma en la cual estos cristales estn inmersos.

    Un ejemplo de fusin incongruente es la protoenstatita (MgSiO3) quecuando se calienta a 1557 oC forma un lquido ms rico en SiO2 que laprotoenstatita y un slido (forsterita, Mg2SiO4), que es por lo tanto ms rico enMgO. Del mismo modo, la ortosa funde incongruentemente a 1150 C paraformar leucita y un lquido ms rico en slice que la ortosa. El proceso de diso-

  • 9TEXTURAS Y ESTRUCTURAS DE ROCAS IGNEAS

    lucin es explicado con el Sistema con punto de fusin incongruente.Sistema con punto de fusin incongruente. Existe un cierto numero de mi-nerales, que cuando se calientan hasta una cierta temperatura (punto de fusinincongruente), se descomponen para dar dos fases, una de las cuales es lquida.Es decir, el lquido que se forma a esa temperatura no tiene la composicin dela sustancia original, y por tanto se forma una nueva fase slida al mismo tiem-po que la lquida. Un ejemplo de este proceso se explica por medio del sistemabinario Leucita-Slice:

    A presin atmosfrica el feldespato potsico funde incongruentementecon formacin de un lquido de composicin ms silcea y una proporcin equi-valente de leucita cristalina. En la figura 1, una mezcla 1, no saturada en slice,se enfra hasta alcanzar la curva del lquidus, en cuyo punto empieza a separar-se leucita. Al descender la temperatura y continuar cristalizando la leucita, lamezcla fundida sigue la curva hacia el punto peritctico, donde tiene lugar unareaccin entre los cristales de leucita y el fundido rico en slice para producir elFeldespato potsico, que es el mineral estable en este punto. Ya que en estepunto an no se alcanz el punto eutctico, y aparece una nueva fase mineral,la reaccin se llama incongruente y puede escribirse:5KAlSi2O6 + 3KAlSi3O8 + 5SiO2 = 8KAlSi3O8 Leucita Mezcla fundida Feldespato potsico

    La composicin y temperatura se mantienen constantes mientras que laLeucita reacciona con la mezcla fundida (es decir pasa a la solucin) para pro-ducir Feldespato potsico.

    Fig. 1: Sistema de fusin incongruente leucita-slice (Modificado de Schairer y Bowen, 1947)

  • 10 M ISCELNEA INSUGEO N 15

    d) La diferenciacin mecnica como proceso formador de rocas est princi-palmente relacionada a la reubicacin de minerales de la roca como resultadode flujo de los cristales con respecto al fundido, fase acuosa supercrtica o gases.Un ejemplo es la acumulacin gravitacional y convectiva de cristales en cma-ras magmticas. Tpicamente este es el caso de minerales livianos que ascien-den hacia la parte superior de una cmara magmtica y minerales pesados queconstituyen cumulatos en el fondo de la cmara. Ejemplo de estos casos sonlas acumulaciones de feldespatos, la formacin de hornblenditas, anortositas yes un proceso fundamental en la constitucin de los cuerpos bsicosestratificados.

    e) La fragmentacin mecnica incluye la formacin de autobrechas en lavascidos en movimiento, fracturamiento hidrulico de rocas preexistentes, erup-ciones explosivas de slidos y magmas como resultado de una rpida disminu-cin de fluidos o por deformacin tectnica. Si bien no es un proceso que pro-duce diferenciacin magmtica, es importante en el desarrollo de fbricas parti-culares de las rocas.

    Magmas y LavasUn magma es un fundido silictico que contiene mayormente Si y O,

    con cantidades menores de Al, Mg, Fe, Ca, Na y K, con cantidades variables devoltiles. En el ambiente geolgico el contenido de slice de los magmas varaentre algo menos de 45% y hasta 75%, dando como resultado la formacin derocas magmticas desde mficas a flsicas. El magma se origina en el manto yen la corteza, formando cuerpos magmticos intrusivos en la corteza superior yextrusivos en la superficie de la Tierra. Los intrusivos ms profundos son co-mnmente plutones y los cuerpos ms someros son tpicamente diques, filonescapas y lacolitos. Cuerpos magmticos casi o parcialmente extrusivos incluyennecks (cuellos), plugs (tapones) y domos mientras que los flujos de lava sontotalmente extrusivos.

    Los componentes qumicos del magma no se encuentran como iones oiones complejos flotando en un solvente como ocurre en soluciones acuosas.En lugar de ello, forman molculas complejas que permanecen unidas(polimerizadas) dndole una estructura al fundido. La prdida de calor delmagma permite una mayor organizacin de estos componentes qumicos for-mando los slidos silicticos cristalinos (cristales); y si la prdida de calor esextremadamente rpida, como por ejemplo en un medio volcnico, la lavasolidifica como vidrio.

  • 11TEXTURAS Y ESTRUCTURAS DE ROCAS IGNEAS

    La razn fundamental para que se produzca la cristalizacin de un mag-ma es la