Clase 8 -Geologia Ing. Calsina

Geologa General Octava Clase

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ROCAS IGNEAS

ROCAS IGNEAS

Las rocas estn compuestas de minerales; por lo tanto, el estudio de las rocas requiere un conocimiento previo de los minerales formadores de rocas . Aunque se conocen 1,700 minerales, aproximadamente 50 de ellos son minerales formadores de roca, de los cuales 30 son los mas comunes. Una caractersticas notable de las rocas gneas es el muy pequeo numero de minerales de que estn compuestas. Por esta razn, la investigacin de las rocas gneas requiere la determinacin de unos cuantos minerales comunes solamente. Ciertos xidos, titanatos, fosfatos, fluoruros y otros silicatos, pueden estar presentes en cantidades pequeas, pero carecen de importancia para determinar la composicin macroscpica de las rocas.

ROCAS IGNEAS

ROCAS IGNEAS

Las rocas gneas (L. ignis, fuego) estn formadas por una masa fundida que en un tiempo estuvo caliente, conocida como magma o lava, la cual se enfri y cristalizo para formar una roca compuesta de agregados minerales de silicatos. Las erupciones de lava fundida que sale de los volcanes y se deposita sobre la superficie de la tierra, o corrientes de lava, dan origen a las rocas extrusivas. Pero hay otras clases de rocas gneas, las masas de roca gnea, que se forman por cristalizacin lenta del magma a una cierta distancia debajo de la superficie , originando las rocas intrusivas.

ROCAS IGNEAS

ROCAS IGNEAS

Las rocas gneas (ignis = fuego), como su nombre indica, son aquellas que se han formado por el enfriamiento y posterior solidificacin de una masa de material rocoso, al mismo tiempo caliente y fluida, conocida con el nombre de magma rocoso. Si hiciramos un agujero dentro de la corteza, encontraramos que la temperatura de la tierra se incrementa alrededor de 30C por cada kilometro de profundidad. Debajo de la corteza la temperatura continua incrementndose, pero no tan rpido. En la Astensfera (entre profundidades alrededor de 100 a 350km), la temperatura es tan alta que las rocas se funden que en ciertos ambientes forman magma.

ROCAS IGNEAS

ROCAS IGNEAS MAGMA Y LAVA

MAGMA es el material de roca fundida que se encuentra bajo la superficie y LAVA es el magma que llega a la superficie. Como el Magma es menos denso como roca fundida, tiende a subir a la superficie donde puede derramarse como flujos de Lava o ser arrojados con fuerza a la atmosfera en forma de partculas conocidos como material Piroclstico. Las rocas gneas, se forman cuando el magma se enfra y cristaliza o cuando la materia piroclstica, como las cenizas volcnicas (partculas que miden menos de 2mm), se consolidan.


El MAGMA es el material padre de las rocas gneas. Definido muy simplemente, magma material de roca en estado de fusin. El magma propiamente dicho es una mezcla silicatada cuyo principal componente, como puede deducirse de la composicin media de la corteza (abundancia), es la slice (45%-75%), seguido por la almina con un porcentaje de 15% y una proporcin variable de cationes de Fe, Mg, Ca, K, etc. Los magmas son el resultado de procesos de fusin de una masa rocosa, el magma no es un liquido es una sustancia viscosa constituida por elementos (H2O, CO2, SiO4, AlO2)

Finalizacin Im. Romano 476 DC


ROCAS IGNEAS PROCESOS QUE FORMAN EL MAGMA El rectngulo inferior muestra el incremento de temperatura, adicin de agua, y la disminucin de presin como factores que funden la roca para formar magma.

ROCAS IGNEAS PROCESOS QUE FORMAN EL MAGMA El rectngulo superior muestra que el enfriamiento, incremento de presin, y perdida de agua permiten solidificar el magma para formar una roca gnea.

ROCAS IGNEAS PROCESOS QUE FORMAN EL MAGMA

1. Incremento de Temperatura

2. Disminucin de Presin

3.Adicin de agua


1. Incremento de Temperatura

Finalizacin Im. Romano 476 DC


2. Disminucin de Presin


3.Adicin de agua Una roca hmeda generalmente se funde a una temperatura menor que una roca idntica pero seca. Adems, la adicin de agua a una roca con la temperatura cerca a la fusin puede fusionar la roca.

ROCAS IGNEAS AMBIENTES DE FORMACION DEL MAGMA El magma se forma en tres ambientes tectnicos:

1.EN LAS DORSALES OCENICAS (Actividad gnea en placas divergentes).

2.ZONAS DE SUBDUCCIN (Actividad gnea en placas convergentes).

3.PLUMA DE MANTO (Actividad gnea Intraplaca).

ROCAS IGNEAS AMBIENTES DE FORMACION DEL MAGMA 1.EN LAS DORSALES OCENICAS (cordillera central ocenica) Tiene relacin a la actividad gnea en los bordes de placa divergentes. El mayor volumen de magma (quizs el 60% de la emisin anual total de la Tierra) se produce a lo largo del sistema de dorsales ocenicas en asociacin con la expansin del fondo ocenico. Aqu debajo del eje de la dorsal, donde las placas litosfricas estn siendo continuamente apartadas, el manto solido aunque mvil responde a la disminucin de la sobrecarga y asciende hasta rellenar la hendidura. La fusin por descompresin (disminucin de la presin de confinamiento que sufre las rocas a medida que ascienden y se funden sin la adicin de calor proceso mas comn por el que se funden las rocas del manto).

ROCAS IGNEAS

1.EN LAS DORSALES OCENICAS (cordillera central ocenica)

ROCAS IGNEAS

AMBIENTES DE FORMACION DEL MAGMA 1.EN LAS DORSALES OCENICAS (cordillera central ocenica) La fusin parcial de la roca del manto en los centros de expansin produce magma basltico y dado que este magma basltico recin formado es menos denso que la roca del manto que deriva, asciende a una velocidad mayor que el manto. Alrededor del 10% de este magma, que se acumula en depsitos situados justo debajo de la cresta de la dorsal, acaba migrando hacia arriba a lo largo de las fisuras y es expulsado en forma de coladas sobre el fondo ocenico. Esta actividad aade continuamente roca basltica nueva a los mrgenes de las placas y los suelda temporalmente, tan solo para volver a separarlos conforme la expansin continua. A lo largo de algunas dorsales, la expulsin de lavas almohadilladas bulbosas construye numerosas montaas submarinas pequeas. En otros lugares, las lavas emitidas producen coladas fluidas que crean una topografa ms tenue.

ROCAS IGNEAS 1.EN LAS DORSALES OCENICAS (cordillera central ocenica)

ROCAS IGNEAS AMBIENTES DE FORMACION DEL MAGMA 1.EN LAS DORSALES OCENICAS (cordillera central ocenica) Aunque la mayor parte de los centros de expansin estn situados a lo largo del eje de una dorsal ocenica, algunos no lo estn. En particular, el rift del este de frica es un lugar donde la litosfera continental se est separando y forma un rift continental. Aqu, la fusin por descompresin genera el magma de la misma manera en la que ste se produce a lo largo del sistema de dorsales ocenicas. Las enormes emisiones de lavas baslticas fluidas son habituales en esta regin. El rift del este de frica tambin contiene algunos conos compuestos grandes, como ejemplifica el monte Kilimanjaro. Como los conos compuestos que se forman a lo largo de los bordes de placa convergentes, estos volcanes se forman cuando los basaltos derivados del manto evolucionan haca un magma andestico rico en voltiles conforme migran hacia arriba a travs de las rocas gruesa ricas en slice del continente.

ROCAS IGNEAS 1.EN LAS DORSALES OCENICAS

ROCAS IGNEAS AMBIENTES DE FORMACION DEL MAGMA 1.EN LAS DORSALES OCENICAS (cordillera central ocenica)

ROCAS IGNEAS 1.EN LAS DORSALES OCENICAS (cordillera central ocenica)

ROCAS IGNEAS AMBIENTES DE FORMACION DEL MAGMA 2.ZONAS DE SUBDUCCIN (Actividad gnea en placas convergentes) En los limites de placa convergentes, la placa con corteza ocenica se dobla a medida que desciende en el manto, generando una fosa ocenica. Conforme una placa se hunde mas en el manto, el aumento de la temperatura y la presin expulsa los voltiles (principalmente H20) de la corteza ocenica. Estos fluidos mviles migran hacia arriba hacia la pieza del manto en forma de cua situada entre la placa en subduccin y la placa suprayacente. Una vez la placa se hunde alcanza una profundidad aproximada de 100 a 150km. Estos fluidos ricos en agua reducen el punto de fusin de la roca del manto caliente lo suficiente como para provocar algo de fusin. La fusin parcial de la roca del manto (principalmente peridotitas) genera magma con una composicin basltica. Despus de haberse acumulado una cantidad suficiente de magma, migra lentamente hacia arriba.

ROCAS IGNEAS 2.ZONAS DE SUBDUCCIN (Actividad gnea en placas convergentes)

ROCAS IGNEAS AMBIENTES DE FORMACION DEL MAGMA 2.ZONAS DE SUBDUCCIN (Actividad gnea en placas convergentes) El vulcanismo en un borde de placa convergente tiene como consecuencia el desarrollo de una cadena lineal o ligeramente curvada de volcanes llamada arco volcnico. Estas cadenas volcnicas se desarrollan ms o menos paralelas a la fosa asociada, a distancias de 200 a 300 Km. Los arcos volcnicos pueden construirse en la litosfera ocenica o continental. Los que se desarrollan dentro del ocano y crecen lo suficiente como para que sus puntas se eleven por encima de la superficie se denominan archipilago insulares. Los gelogos prefieren el trmino ms descriptivo arcos de islas volcnicas, o simplemente arcos insulares. Tambin puede producirse vulcanismo donde las placas de la litosfera ocenica son subducidas bajo la litosfera continental y producen un arco volcnico continental.

ROCAS IGNEAS 2.ZONAS DE SUBDUCCIN

ROCAS IGNEAS 2.ZONAS DE SUBDUCCIN (Actividad gnea en placas convergentes)

ROCAS IGNEAS AMBIENTES DE FORMACION DEL MAGMA 3.PLUMA DE MANTO (Actividad gnea Intraplaca) Sabemos porqu la actividad gnea se inicia a lo largo de los lmites de placa, pero porqu se producen erupciones en medio de las placas?. El Kilauea de Hawaii se considera el volcn ms activo del mundo, aunque est situado a miles de kilmetros del lmite de placas ms cercano, en medio de la enorme placa pacfica. Otros puntos de vulcanismo intraplaca (que significa dentro de la placa) son las islas Canarias, Yellowstone y varios centros volcnicos que se encuentran en el desierto del Sahara, en el frica septentrional. Ahora reconocemos que la mayor parte de vulcanismo intraplaca ocurre donde una masa de material del manto ms caliente de lo normal denominada pluma de manto asciende hacia la superficie. Aunque la profundidad a la que se originan las plumas del manto (al menos algunas) es todava objeto de un debate encendido, parece que muchas se forman en las profundidades del interior de la Tierra, en el lmite ncleo - manto.

ROCAS IGNEAS 3.PLUMA DE MANTO (Actividad gnea Intraplaca)

ROCAS IGNEAS AMBIENTES DE FORMACION DEL MAGMA 3.PLUMA DE MANTO (Actividad gnea Intraplaca) Estas plumas de roca del manto slida pero mvil ascienden hacia la superficie de una manera parecida a las burbujas que se forman dentro de una lmpara de lava. (Se trata de lmparas que contienen dos lquidos inmiscibles en un recipiente de vidrio. Al calentar la base de la lmpara, el liquido mas denso de la parte inferior aumenta su capacidad de flotacin y forma burbujas que ascienden hacia la parte superior). Como las burbujas de la lmpara de lava, una pluma del manto tiene una cabeza bulbosa que conforme asciende deja debajo de si un tallo estrecho. Una vez la cabeza de pluma se aproxima a la parte superior del manto, la fusin por descompresin genera magma basltico que puede acabar provocando vulcanismo en la superficie. El resultado es una regin volcnica localizada a unos pocos centenares de kilmetros de dimetro denominada punto caliente. Se han identificado ms de 40 puntos calientes y la mayora ha perdurado millones de aos.

ROCAS IGNEAS AMBIENTES DE FORMACION DEL MAGMA 3.PLUMA DE MANTO (Actividad gnea Intraplaca) La superficie de tierra que rodea los puntos calientes suele estar elevada, lo cual demuestra que una pluma de material caliente de baja densidad la empuja. Adems, midiendo el flujo de calor de estas regiones, los gelogos han determinado que el manto que se extiende por debajo de los puntos calientes debe ser de 100 a 150C ms caliente que el normal. Tambin se cree que las plumas del manto son responsables de las enormes emisiones de lava basltica que crean llanuras de basalto, como la llanura de Columbia, en el noroeste de Estados Unidos. La explicacin ms ampliamente aceptada para estas erupciones que emiten volmenes extremadamente grandes de magma basltico durante intervalos relativamente cortos de tiempo, involucra una pluma con una cabeza de un tamao considerable. Estas grandes estructuras pueden tener cabezas con un dimetro de centenares de kilmetros conectadas a un tallo largo y estrecho que asciende desde el lmite ncleo - manto.

ROCAS IGNEAS AMBIENTES DE FORMACION DEL MAGMA 3.PLUMA DE MANTO (Actividad gnea Intraplaca) Tras alcanzar la base de la litosfera, se calcula que la temperatura del material de pluma es de 200 a 300C ms caliente que la roca de alrededor. Por tanto, se funde hasta el 10 o el 20% del material de manto que constituye la cabezo de pluma. Esta fusin es la que provoca las emisiones voluminosas de lava y forma una gran llanura de basalto en cuestin de ms o menos un milln de aos. Segn el conocimiento actual, parece que el vulcanismo de puntos calientes, con sus plumas del manto asociadas, es responsable de la mayor parte del vulcanismo intraplaca. Sin embargo, hay algunas regiones volcnicas muy dispersas situadas lejos de cualquier limite de placa que no estn relacionadas con puntos calientes. Se encuentran ejemplos conocidos en la provincia de la cuenca y la cordillera al oeste de los EEUU y al noroeste de Mxico.

ROCAS IGNEAS

ROCAS IGNEAS AMBIENTES DE FORMACION DEL MAGMA

ROCAS IGNEAS MAGMAS CARACTERISTICAS DE LOS MAGMAS 1.-TEMPERATURA La temperatura del magma varia entre 600C a 1400C, dependiendo de su composicin qumica y la profundidad en la cual se forma. Como comparacin, una barra de fierro se vuelve rojo caliente alrededor de 600C y se funde a casi 1500C. 2.-COMPONENTES Una porcin liquida, llamada fundido, que esta compuesto de iones mviles de los elementos que se encuentran comnmente en la corteza terrestre. El fundido est formado principalmente por iones de silicio y oxigeno que se combinan fcilmente y forman el slice, as como cantidades menores de aluminio, potasio, calcio, sodio, hierro y magnesio. Solido, minerales silicatados, que han cristalizado de el fundido. Voltiles, que son gases disueltos en el fundido, incluyendo vapor de agua (H2O), dixido de agua (CO2), dixido de azufre(SO2). El magma es un fundido, con cristales en suspensin y gases disueltos.

ROCAS IGNEAS MAGMAS CARACTERISTICAS DE LOS MAGMAS 3.-VISCOCIDAD El magma se caracteriza, as mismo, por su viscosidad o resistencia a fluir. La viscosidad de algunos lquidos, como el agua, es muy baja; son sumamente fluidos y corren fcilmente. La viscosidad de otros lquidos es tan alta que fluyen con mucha mayor lentitud. El aceite de motor fluye fcilmente cuando estn calientes, pero se espesan y fluyen con lentitud cuando se enfran. De tal suerte, uno podra pensar que la temperatura controla la viscosidad del magma y esta inferencia es, en parte, correcta. Podemos generalizar y decir que la lava mas caliente fluye mas fcilmente que la lava menos caliente. La viscosidad del magma es controlada tambin en gran medida por el contenido de slice.

ROCAS IGNEAS MAGMAS CARACTERISTICAS DE LOS MAGMAS 4.-COMPOSICION QUIMICA Debido a que el oxigeno y el silicio son los mas abundantes elementos en la corteza y manto, casi todos los magmas son de silicatos. Adems tambin contienen en menor cantidad otros seis elementos de la corteza terrestre: Na, K, Ca, Al, Fe y Mg. Las principales diferencias entre los diferentes tipos de magma se basan en las variaciones de sus contenidos de estos ocho elementos. Por ejemplo, el magma basltico contiene mas Fierro y Magnesio que el magma grantico, pero el magma grantico es rico en slice, potasio y sodio. Pocos y raros magmas estn compuestos de carbonatos. Las rocas que forman estos magmas se llaman Carbonatitas que contienen minerales de carbonato como calcita y dolomita.

ROCAS IGNEAS MAGMAS

COMPOSICION QUIMICA

COMPOSICION MINERALOGICA

ROCAS IGNEAS MAGMAS COMPOSICION DEL MAGMA Como sabemos los minerales mas abundantes en la corteza terrestres son los Silicatos, como el cuarzo, varios feldespatos, y muchos silicatos ferromagnesianos, todos ellos formados de oxigeno y silicio, y otros elementos. Como resultado ,el fundido de la corteza resultara en mayor cantidad en magmas ricos en silicatos que as mismo contienen considerable cantidad de Aluminio, Calcio, Sodio, Fierro, Magnesio y Potasio y muchos otros elementos mas en menor cantidad. Por otro lado, otra fuente del magma, es el manto superior de la tierra, la cual esta compuesta de rocas que contienen en mayor cantidad silicatos ferromagnesianos. Estos magmas contienen comparativamente menos silicio y oxigeno (silicatos) y mas fierro y magnesio. Aunque exista pocas excepciones, el constituyente primario del magma es silicato, las cuales varan lo suficiente para distinguirlos y se clasifican como: Ultramfico, Mfico, Intermedio y Flsico.

TIPOS DE MAGMA

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