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Unidad 5
Procesos petrogenéticos del ambiente magmático:
Magmatismo. Rocas magmáticas
Biología y geología
05 Procesos petrogenéticos del ambiente magmático: Magmatismo. Rocas magmáticas
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ÍNDICE
1. Los magmas
2. Actividad volcánica
3. Las rocas magmáticas
4. ¿Cómo se encuentran las rocas magmáticas en el campo?
5. Yacimientos magmáticos
05 Procesos petrogenéticos del ambiente magmático: Magmatismo. Rocas magmáticas
1. Los magmas
En un magma no todo el material que lo compone tiene que estar fundido; podemos encontrar en él los tres estados o fases de la materia: fase sólida, fase líquida y fase gaseosa.
¿Qué es un magma?
Un magma es un material rocoso fundido. Las rocas a partir de las cuales se generan los magmas están
formadas mayoritariamente por silicatos, por lo que el magma es un fundido de silicatos.
05 Procesos petrogenéticos del ambiente magmático: Magmatismo. Rocas magmáticas
1. Los magmas
Las rocas funden cuando llegan a la temperatura de fusión de los minerales que las constituyen, bajo la influencia de tres factores: la temperatura, la presión y la presencia o ausencia de agua en las rocas.
¿Por qué se funden las rocas?
La temperatura (T)
A la temperatura a la que funde toda la roca se denomina punto de «liquidus». Esta temperatura corresponde al punto de fusión del mineral más refractario, es decir, el mineral que más resiste el calor. Entre ambas temperaturas se da la fusión parcial de la roca.
Etapas en la fusión de una roca.
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1. Los magmas
¿Por qué se funden las rocas?
La presión (P)
La presión influye de manera inversa a la temperatura. Así, un mineral sometido a más presión necesita más calor para fundir, ya que necesita mayor temperatura para agitar sus átomos, que están comprimidos por el incremento de presión.
Influencia de la presión y temperatura en la formación de un magma.
05 Procesos petrogenéticos del ambiente magmático: Magmatismo. Rocas magmáticas
1. Los magmas
¿Por qué se funden las rocas?
La presencia o ausencia de agua
El agua rebaja el punto de fusión de los minerales. Por tanto, para una presión determinada, el agua facilita la fusión de las rocas. La fusión en presencia de agua se denomina fusión húmeda. La fusión seca o anhidra se produce en ausencia de agua.
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1. Los magmas
Composición del magna
La presencia o ausencia de agua
La composición de los magmas está condicionada por el porcentaje de los diferentes elementos químicos que lo componen. Los magmas, según su porcentaje en sílice (% SiO2), se clasifican en:
• Magmas ácidos: con un porcentaje de sílice menor del 66 %.• Magmas intermedios: con un porcentaje de sílice del 66-52 %.• Magmas básicos: con un porcentaje de sílice del 52-45 %.• Magmas ultrabásicos: con un porcentaje de sílice menor del 45 %.
05 Procesos petrogenéticos del ambiente magmático: Magmatismo. Rocas magmáticas
1. Los magmas
Propiedades físicas de los magnas
Las principales propiedades físicas de los magmas son la temperatura y la viscosidad.Los magmas ácidos se generan a temperaturas entre 1 200 ºC y 900 ºC, mientras que los magmas básicos se generan a temperaturas superiores a 1 200 ºC.
Representación, a escala aumentada, de la estructura interna de los silicatos a) en un magma ácido, y b) en un magma básico. Los dibujos en blanco son minerales ya formados.
Enfriamiento de los magnas
La diferencia de temperatura cada vez más acusada entre el magma y las rocas circundantes conducirá al enfriamiento progresivo y la solidificación. Al ir enfriándose van cristalizando los minerales.
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1. Los magmas
Magmas primarios y derivados
Se denominan magmas primarios a los que provienen de la fusión total o parcial de un material preexistente en
la corteza o en el manto.Se denominan magmas derivados a aquellos que
provienen de los magmas primarios más un proceso de evolución magmática.
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1. Los magmas
Evolución de las magnas
Se denomina evolución magmática a las variaciones que sufren los magmas desde la zona donde se generan hasta la zona donde solidifican.
Los mecanismos más importantes en la evolución magmática son la diferenciación magmática, la mezcla de magmas y la asimilación magmática.
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1. Los magmas
Evolución de las magnas
La diferenciación magmática es el proceso de formación de diferentes magmas derivados a partir de un magma
primario inicial por el mecanismo de la cristalización fraccionada.
Diferenciación magmática
¿Qué es la cristalización fraccionada?
La cristalización fraccionada es el proceso de cambio en la composición química de un magma producido al separarse
sucesivamente los minerales cristalizados en el magma inicial.
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1. Los magmas
Evolución de las magnas
Es un mecanismo que consiste en la unión o mezcla de dos magmas de diferente composición. La unión origina un magma derivado de los dos anteriores con composición diferente a la de ambos.
La mezcla de magmas
La asimilación magmática
Es el cambio en la composición química de un magma inducido por la fusión e incorporación de las rocas que atraviesa en su camino de ascenso. A veces quedan restos de esas rocas en el magma, y no funden. A estos restos se les denomina «enclaves o xenolitos » y se encuentran en las rocas magmáticas.
Granito con enclave (E). Granito con xenolitos.
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1. Los magmas
Etapas o fases de consolidación de un magma
Desde el inicio de la solidificación de un magma hasta la consolidación completa de dicho magma, se consideran tres etapas o fases.Estas etapas son:
• La fase ortomagmática.• La fase pegmatítica-neumatolítica.• La fase hidrotermal.
La mezcla de magmas
Fumarola en el Teide.
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1. Los magmas
Magmatismo y tectónica de placas
La génesis de los magmas está relacionada con la teoría de la tectónica de placas. Los grandes contextos geológicos de la formación de los magmas son los límites de las placas litosféricas y algunos puntos intraplaca, lejos de dichos límites.
Distribución del magmatismo en relación con las placas tectónicas.
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1. Los magmas
Magmatismo intraplaca oceánico o continental
Lava saliendo de un volcán en Hawai.
Magmatismo y tectónica de placas
Se denomina magmatismo intraplaca al que se genera en el interior de una placa litosférica oceánica o continental.
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1. Los magmas
Magmatismo intraplaca oceánico o continental
Situación de algunos volcanes de la Tierra y su posición respecto a las placas litosféricas.
Magmatismo y tectónica de placas
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2. Actividad volcánica
Productos de la actividad eruptiva
Una actividad eruptiva o erupción es el conjunto de procesos relacionados con la salida de productos
magmáticos de un centro emisor.
Los productos magmáticos que se expulsan en una erupción son de tres tipos: gases, coladas de lava y productos piroclásticos.
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2. Actividad volcánica
Gases
Productos de la actividad eruptiva
Los magmas contienen gran cantidad de gases que, debido a la enorme presión existente en las profundidades donde se forman, permanecen disueltos en la masa líquida.
En los magmas ácidos, al ser más viscosos, los gases se liberan de una manera explosiva y producen erupciones explosivas.
En los magmas básicos, al ser menos viscosos, los gases se desprenden suavemente, originando erupciones efusivas.
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2. Actividad volcánica
Coladas de lava
Coladas de lava (CL) del Teide (Tenerife).
Productos de la actividad eruptiva
Se denomina lava al magma que fluye por la superficie de la Tierra. Se trata de un magma empobrecido en volátiles. Las lavas se extienden sobre el terreno, constituyendo mantos o coladas, cuya morfología y velocidad dependen de la composición química y el contenido en gases.
En los magmas ácidos, al ser más viscosos, sus coladas no alcanzan grandes velocidades y solidifican rápidamente.En los magmas básicos, al ser más fluidos, sus coladas pueden alcanzar grandes velocidades (hasta 100 km/h).
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2. Actividad volcánica
Coladas de lava
Dos tipos de lavas: a) lava «cordada» de la isla de El Hierro. Escala: moneda de 20 céntimos de euro; b) lava rugosa del Teide (Tenerife).
Productos de la actividad eruptiva
Según su morfología, las lavas se clasifican en tres tipos:• Lavas pahoehoe.• Lavas rugosas o lavas «aa».• Lavas almohadilladas o pillow-lavas.
Disyunción columnar en el cabo de Gata (Almería).
Coladas de lava (CL) del Teide(Tenerife).
Lavas almohadilladas (la) cruzadas por un dique (D) en la caldera de Taburiente (La Palma).
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2. Actividad volcánica
Productos piroclásticos
Nombre de los distintos tamaños de piroclastos.
Productos de la actividad eruptiva
Según su tamaño, los piroclastos reciben distintos nombres:
• Bombas• Bloques• Lapilli• Cenizas• Escorias
Los piroclastos son fragmentos de material magmático que han sido proyectados al aire
en una erupción explosiva de un volcán. Distintos tipos de piroclastos (P) en Tenerife (B) bomba volcánica.
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2. Actividad volcánica
Partes de un volcán de erupción puntual.
Tipos de edificios volcánicos
Cuando los productos de la actividad eruptiva salen a la superficie de la Tierra dan lugar a las rocas volcánicas o efusivas. El punto de salida de los materiales volcánicos se denomina volcán. Las erupciones pueden ser centrales o fisurales.
Partes de un volcán de erupción central
Un volcán es la evidencia geológica de la llegada de material magmático a un lugar de la superficie de la Tierra (o de otro cuerpo planetario). En un volcán de erupción puntual se pueden distinguir las siguientes partes:
• Cámara o foco magmático.• Chimenea volcánica.• Cono volcánico.• Cráter.• Caldera volcánica.
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2. Actividad volcánica
Esquema de un volcán en escudo.
Tipos de actividad eruptivaUna erupción volcánica se produce cuando el magma está a una presión superior que la presión litostática.
Las erupciones efusivas
Son tranquilas, con una salida continuada de magma en forma de coladas de lavas. Los gases se liberan de forma no violenta. En el caso de una erupción puntual, si el magma es básico el tipo de edificio construido es un volcán en escudo Si el magma es ácido, da lugar a lavas viscosas, que fluyen con dificultad, y se forman domos y pitones o agujas.
Domo volcánico: ejemplos reales en a) la Gomera y b) Cabo de Gata; c) esquema ilustrativo.
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2. Actividad volcánica
Tipos de actividade eruptiva
Las erupciones explosivas
Volcán Croscat en Olot (Gerona). Piroclastos (P) y chimenea volcánica (Ch).
Son violentas, con emisiones de piroclastos y gases del magma, que se liberan de forma impetuosa. Se producen con magmas intermedios y ácidos. El tipo de edificio construido es un cono de escoria.
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2. Actividad volcánica
Estratovolcán: edifi cio del Teide (Tenerife) y esquema ilustrativo.
Tipos de actividade eruptiva
Las erupciones explosivas
Algunas veces, un volcán, a lo largo de su historia eruptiva, puede tener episodios efusivos y otros explosivos, en este caso se forma un edificio que se denomina volcán compuesto o estratovolcán.
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2. Actividad volcánica
El volcanismo reciente de la Península Ibérica y Canarias
En España hay cuatro áreas principales de volcanismo reciente:
• El campo volcánico catalán.• El volcanismo del Campo de Calatrava.• El volcanismo de la zona de Almería y Murcia.• La región volcánica de Canarias.
Situación del volcanismo reciente en la Península Ibérica y Canarias.
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2. Actividad volcánica
El volcanismo reciente de la Península Ibérica y Canarias
Se localiza en Girona, en las comarcas del Ampurdán, la Selva y la Garrocha. Es un volcanismo intraplaca continental, asociado a fenómenos distensivos.
Volcán Croscat en Olot (Gerona). Piroclastos (P) y chimenea volcánica (Ch).
El campo volcánico catalán
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2. Actividad volcánica
El volcanismo reciente de la Península Ibérica y Canarias
Se localiza en el Campo de Calatrava (Ciudad Real). Forma parte de la región volcánica central española, que se extiende desde los Montes de Toledo a Sierra Morena. Este volcanismo está asociado a fenómenos distensivos. Algunas erupciones fueron freatomagmáticas y han formado maares.
Volcán de tipo maar en el Campo de Calatrava, Ciudad Real. Cráter (c).
El volcanismo del Campo de Calatrava
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2. Actividad volcánica
El volcanismo reciente de la Península Ibérica y Canarias
Se localiza en el cabo de Gata (Almería) y la zona Mazarrón-Cartagena (Murcia). Está asociado a fenómenos distensivos.
El volcanismo de la zona de Almería y Murcia
Región volcánica de Canarias
Las Canarias son islas oceánicas de origen volcánico. El volcanismo de Canarias está relacionado con un punto caliente. Correspondería a un resto de una antigua pluma térmica asociada a la apertura del Atlántico.
Región volcánica de Canarias
La mayor parte de los volcanes se encuentran en los límites de placas y una pequeña parte en el interior de éstas.
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3. Las rocas magmáticas
Rocas magmáticas según el lugar de formación
Las rocas magmáticas se clasifican en plutónicas, volcánicas y filonianas, en función de la profundidad a la que ha solidificado el magma que las ha originado.• Las rocas plutónicas.• Las rocas volcánicas.• Las rocas filonianas, hipoabisales o rocas subvolcánicas.
Las rocas magmáticas o ígneas son las que se forman a partir de la solidificación de un magma.
Lugar de emplazamiento de las rocas ígneas.
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3. Las rocas magmáticas
Rocas magmáticas según su mineralogía
La clasificación mineralógica subdivide los tres grandes grupos de rocas magmáticas en función de la presencia o ausencia de determinados minerales, y su proporción en la roca. Estos minerales se llaman minerales fundamentales y son, sobre todo, los silicatos.
Clasificación de Streckeisen (versión simplifi cada).
Los minerales fundamentales se clasifican en minerales félsicos y minerales máficos.
La clasificación mineralógica más utilizada es la llamada clasificación de Streckeisen.
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3. Las rocas magmáticas
Clasificación por su composición química
Este criterio clasifica las rocas según su porcentaje de SiO2 y subdivide las rocas en ácidas, intermedias, básicas y ultrabásicas, al igual que los magmas que las generan.
Ejemplos de rocas ígneas ultrabásicas, básicas, intermedias y ácidas.
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3. Las rocas magmáticas
Clasificación por su textura
El estudio del tamaño de los minerales se puede realizar de forma absoluta, ¿qué medida tienen?; o bien de forma relativa, ¿hay unos mayores que otros?• El tamaño absoluto • El tamaño relativo
Se llama textura de una roca magmática al conjunto de características de una roca relativas al tamaño de sus
minerales, el grado de cristalinidad de la roca y la forma de los minerales.
Tamaño de los minerales
Tamaño relativo de los minerales.
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3. Las rocas magmáticas
Clasificación por su textura
Indica la presencia o ausencia de materia cristalina y de materia vítrea o amorfa en la roca. El grado de cristalinidad depende de las condiciones de enfriamiento.Según este criterio, las rocas se clasifican en:• Holocristalinas o cristalinas: con el 100 % de la materia cristalina.• Hialocristalinas o hipocristalinas: con una parte cristalizada y otra de materia vítrea.• Holohialinas o vítreas: con el 100 % de materia vítrea.
Grado de cristalinidad en la roca
Forma de los minerales
Los minerales pueden tener formas poliédricas o irregulares.
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3. Las rocas magmáticas
Texturas de las rocas magmáticas
Las rocas magmáticas tienen distintas texturas relacionadas con el tiempo y el lugar donde se han formado.Por eso hay unas texturas características de las rocas plutónicas, otras de las volcánicas y otras de las filonianas.
Rocas magmáticas vistas al microscopio: a) textura de roca plutónica, b) textura de roca volcánica.
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3. Las rocas magmáticas
Principales rocas magmáticas
Existe una gran variedad de rocas magmáticas plutónicas, volcánicas y filonianas.
Observación de un granito a distintas escalas: roca en muestra de mano y los minerales que la componen a simple vista y en lámina delgada.
Principales rocas plutónicas
Las rocas plutónicas más abundantes son:• Los granitos• Las sienitas• Los gabros• Las peridotitas
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3. Las rocas magmáticas
Principales rocas magmáticas
Principales rocas volcánicas
Las rocas volcánicas se subdividen en:
• Las rocas volcánicas lávicas— Las riolitas— Las andesitas— Los basaltos
• Las rocas volcanoclásticas
Observación de un asalto a distintas escalas: roca en muestra de mano y los minerales que la componen a simple vista y en lámina delgada.
Brecha volcánica del cabo de Gata, playade Mónsul (Almería).
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3. Las rocas magmáticas
Principales rocas magmáticas
Principales rocas filonianas
Entre las rocas filonianas más abundantes tenemos las pegmatitas y los pórfidos.
Observación de una pegmatita a distintas escalas: roca en muestra de mano y los minerales que la componen a simple vista.
Las pegmatitas son rocas fi lonianas ácidas. Están formadas por grandes cristales decuarzo, mica de tipo moscovita y feldespato potásico.
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4. ¿Cómo se encuentran las rocas magmáticas en el campo?
Los emplazamientos pueden ser discordantes o concordantes.
Un emplazamiento es discordante cuando corta las estructuras de la roca caja.
Un emplazamiento es concordante cuando sus bordes se adaptan a las estructuras de las rocas encajantes.
Se denomina emplazamiento de un magma al lugar y la forma de situarse o introducirse el magma con relación a las
rocas preexistentes en dicho lugar. Estas rocas se denominan rocas caja o encajantes.
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4. ¿Cómo se encuentran las rocas magmáticas en el campo?
Los emplazamientos de las rocas intrusivas son diferentes de los emplazamientos de las rocas extrusivas.
Tipos de emplazamientos característicos de las rocas ígneas. Abajo, aspecto que muestran las rocas plutónicas al quedar expuestas tras sufrir erosión las rocas suprayacentes.
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4. ¿Cómo se encuentran las rocas magmáticas en el campo?
Los emplazamientos más comunes de las rocas intrusivas son:• Un batolito o plutón. • Un dique.• Un sill o filón capa.
La Pedriza del Manzanares (Madrid).
Emplazamientos de las rocas intrusivas
Diques (D) cortando a varias coladas de lavas (cl) en la Caldera de Taburiente (La Palma).
Emplazamiento de las rocas volcánicas o extrusivasLas rocas volcánicas recientes se encuentran formando parte de un cono volcánico, en caso de provenir de erupciones puntuales, o bien formando parte de mesetas lávicas si la erupción ha sido fisural.
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5. Yacimientos magmáticos
Yacimientos ortomagmáticos
Los yacimientos minerales de origen magmático se denominan primarios o singenéticos y forman junto con los yacimientos metamórfi cos los yacimientos de tipo endógeno.
Proceden de la cristalización directa de un magma. Se distinguen dos tipos:
• Yacimientos de diseminación.• Yacimientos de segregación.
Yacimientos pegmatíticos-neumatolíticos
Son los yacimientos formados durante la fase pegmatítica-neumatolítica de la consolidación magmática. Esta fase residual es rica en sustancias volátiles y elementos metálicos, y tiende a escapar por grietas y fracturas de la roca encajante. Al enfriarse el magma, se forman pegmatitas y filones, que incluyen minerales de interés económico.
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5. Yacimientos magmáticos
Yacimientos hidrotermales
Son los yacimientos originados durante la fase hidrotermal de consolidación magmática. En esta fase, el residuo magmático es una solución acuosa rica en elementos metálicos que tiende a migrar por grietas y poros de la roca que lo encaja. Origina yacimientos de tipo metasomáticos. También da lugar a la formación de filones y, si los fluidos hidrotermales están relacionados con fenómenos volcánicos, a yacimientos volcano-sedimentarios.
Corta Atalaya en Riotinto (Huelva).
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5. Yacimientos magmáticos
Utilidad de las rocas magmáticas
El aprovechamiento industrial y económico de las rocas magmáticas o ígneas incluye diversos usos.
Cuadro resumen de los usos comunes de las rocas magmáticas.
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5. Yacimientos magmáticos
Utilidad de las rocas magmáticas
Las rocas ornamentales, además de utilizarse como material escultórico, se utilizan, sobre todo, en construcción. para fachadas, suelos o encimeras. Las rocas que se utilizan como ornamentales aguantan bien el pulido.
Algunos usos de las rocas ígneas: edifi cación en El Berrueco (Madrid) y escultura en el Parque deVigeland (Oslo).