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Tema 5

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tema 5 1ºbachillerato

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Tema 5

  1. 1. Tema 5 Procesos petrogenéticos del ambiente magmático: Magmatismo. Rocas magmáticas
  2. 2. 1.- LOS MAGMAS 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. 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.
  3. 3. Las rocas funden cuando llegan a la temperatura de fusión de los minerales que las constituyen, bajo la influencia de tres factores: 1.- TEMPERATURA: Cada una de las clases de minerales que constituye una roca tiene unas condiciones de presión y temperatura a la que funde. La temperatura a la que funde el mineral con el punto de fusión más bajo es el punto de solidus 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
  4. 4. 2.- LA PRESIÓN 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. Una roca puede sufrir descompresión por: - fracturación de las rocas que las rodean y comprimen - Por erosión de las rocas que tiene sobre ella - Por ascenso de dicha roca hacia la superficie 3.- LA PRESENCIA 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.
  5. 5. 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 mayor 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 % 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 Los magmas ácidos son mucho más viscosos que los básicos
  6. 6. A causa de la diferencia de densidad y de viscosidad de los magmas respecto a las rocas que los envuelven (denominados rocas encajantes o rocas caja), estos tienden a escapar del lugar donde se ha generado y ascender hacia zonas más superficiales. 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.
  7. 7. 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 Se denomina evolución magmática a las variaciones que sufren los magmas desde la zona donde se generan hasta la zona donde solidifican. En su ascenso hacia la superficie, los magmas experimentan algunos procesos que modifican su composición química
  8. 8. Los mecanismos más importantes en la evolución magmática son: 1.- Diferenciación magmática 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 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.
  9. 9. 2.- Mezcla de magmas 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. 3.-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.
  10. 10. 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: a) Fase ortomagmática:. Es la etapa que se produce entre la temperatura a la que está el magma al comienzo de la cristalización y los 500ºC . En ella se forma la mayor parte de los minerales que constituyen las rocas magmáticas b) Fase pegmatítica-neumatolítica : es la etapa que tiene lugar entre 500º y 250ºC . En esta fase el magma es un líquido residual rico en gases que penetran en las rocas encajantes
  11. 11. c) Fase hidrotermal: Es la etapa con temperaturas inferiores a 250ºC. En esta fase queda un líquido residual formado por agua y elementos volátiles que forman diques y filones con yacimientos minerales de interés económico Parte de estas soluciones pueden llegar a superficie en forma de géiseres, fuentes termales o fumarolas
  12. 12. 2.- MAGMATISMO Y TECTÓNICA DE PLACAS El origen de la mayor parte de los magmas es la fusión parcial de las rocas de la corteza y del manto superior por tanto está muy relacionada con la tectónica de placas La formación de los magmas se produce en los límites de las placas litosféricas y algunos puntos intraplaca, lejos de dichos límites a) Magmatismo de los límites de placa - En las dorsales se genera más del 80% de los magmas que llegan a la superficie. La separación de las dos placas produce una descompresión que favorece la fusión del material del manto. Se genera un magma de tipo básico
  13. 13. - En las zonas de subducción, el magmatismo se produce por la fusión de los materiales del manto y de la corteza en condiciones hidratadas. Se generan magmas primarios de composición intermedia o ácidos. b) Magmatismo intraplaca oceánico o continental Se denomina magmatismo intraplaca al que se genera en el interior de una placa litosférica oceánica o continental Se produce en los puntos calientes de la tierra donde existen plumas térmicas convectivas o penachos térmicos. Se forman magmas básicos.
  14. 14. 3.- ACTIVIDAD VOLCÁNICA Una actividad eruptiva o erupción es el conjunto de procesos relacionados con la salida de productos magmáticos de un centro emisor. 3.1 Productos de la actividad eruptiva a) Gases Los principales son vapor de agua, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno, metano, hidrógeno y dióxido de azufre 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. Al acercarse a la superficie y disminuir la presión , los gases se desprenden y facilitan la ascensión del magma
  15. 15. 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. b) Coladas de lava 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.
  16. 16. 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). Según su morfología, las lavas se clasifican en tres tipos: • Lavas pahoehoe. Son lavas fluidas , en las que los gases se desprenden con suavidad y tiene aspecto masivo, es decir no fragmentado • Lavas rugosas o lavas «aa».Son lavas más ácidas; solidifican rápidamente, por lo que la liberación de gases es de modo explosivo, lo que provoca la fragmentación de la colada • Lavas almohadilladas o pillow-lavas: Son típicas de erupciones submarinas , donde la lava se solidifica debajo del agua
  17. 17. c) Productos piroclásticos Los piroclastos son fragmentos de material magmático que han sido proyectados al aire en una erupción explosiva de un volcán Según su tamaño, los piroclastos reciben distintos nombres: • Bombas • Bloques • Lapilli • Cenizas • Escorias 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 ( conos volcánicos )o fisurales (campos de lavas, plataformas o mesetas volcánicas muy extensas)
  18. 18. 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. Lugar donde se acumula temporalmente el magma en su ascenso hacia la superficie desde la zona donde se ha generado • Chimenea volcánica. Conducto que comunica la cámara magmática con el exterior • Cono volcánico.Edificio construido por la acumulación de materiales magmáticos • Cráter. Terminación de la chimenea por donde sale el magma al exterior • Caldera volcánica. Depresión causada por el hundimiento de la cumbre del volcán
  19. 19. Una erupción volcánica se produce cuando el magma está a una presión superior que la presión litostática ( la que ejercen las rocas que están encima de la cámara magmática). Pueden ser de dos tipos:
  20. 20. a) 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 ( cono extenso de pendientes suaves) Si el magma es ácido, da lugar a lavas viscosas, que fluyen con dificultad, y se forman domos y pitones o agujas
  21. 21. b) Explosivas 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. En las más explosivas se originan coladas de piroclastos que se denomina nubes ardientes, que son flujos devastadores de piroclastos soportados por gases a gran temperatura que se mueven a gran velocidad a ras del suelo. Dan lugar a rocas denominadas ignimbritas 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.
  22. 22. Un tipo especial de erupciones explosivas son las erupciones hidromagmáticas : la presencia de agua produce un incremento excepcional del contenido de gases del magma y por tanto de la explosividad . Hay dos tipos: - Erupciones freatomagmáticas: Se produce en la interacción del magma con aguas subterráneas. Son muy violentas dando un lugar a conos volcánicos muy extendidos - Erupciones subacuáticas: El magma solidifica formando acumulaciones de lavas almohadilladas
  23. 23. En España hay cuatro áreas principales de volcanismo reciente: • El campo volcánico catalán. Se localiza en Girona, en las comarcas del Ampurdán, la Selva y la Garrocha. Es un volcanismo intraplaca continental, asociado a fenómenos distensivos. • El volcanismo del Campo de Calatrava. 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
  24. 24. • El volcanismo de la zona de Almería y Murcia. Se localiza en el cabo de Gata (Almería) y la zona Mazarrón-Cartagena (Murcia). Está asociado a fenómenos distensivos. • La 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.
  25. 25. 4.- ROCAS MAGMÁTICAS Las rocas magmáticas o ígneas son las que se forman a partir de la solidificación de un magma En función de la profundidad a la que ha solidificado el magma tenemos: 4.1 rocas plutónicas Se forman por solidificación de un magma lejos de la superficie terrestre. El enfriamiento del magma en estas condiciones es lento, lo que permite que se formen minerales grandes que se observan a simple vista en las rocas
  26. 26. Las rocas plutónicas más importantes son: a) granitos: Son rocas ácidas formadas por cuarzo y feldespatos alcalinos y como minerales accesorios ( con un contenido menor del 5%) tenemos la biotita y/o moscovita b) Sienitas : Son rocas intermedias formadas por feldespatos alcalinos, anfíboles y la biotita y como mineral accesorio pueden tener cuarzo
  27. 27. c) Gabros: Son rocas básicas de color oscuro formadas por plagioclasa cálcico-sódica, piroxenos y , a veces olivino d) Peridotitas: Son rocas ultrabásicas, de colores oscuros- Está formada por piroxenos , olivino y plagioclasa cálcica Diorita tonalita
  28. 28. 4.2 Rocas volcánicas Se forman a partir de lavas y piroclastos que se producen en una erupción volcánica cuando el magma sale y solidifica en la superficie. El enfriamiento del magma es rápido por lo que los minerales no se ven a simple vista Se subdividen rocas lávicas y piroclásticas
  29. 29. a) Rocas lávicas: se forman a partir de la solidificación de las lavas Las más importantes son. - Riolitas: Son rocas ácidas formadas por cuarzos y feldespatos. Vidrios riolíticos son la piedra pómez o pumita y la obsidiana - Andesitas: Roca intermedia formadas por plagioclasas, hornblenda, biotita y piroxenos
  30. 30. - Basalto: roca básica formadas por plagioclasas, piroxenos y olivino b) Piroclásticas: Formadas por la unión y consolidación de piroclastos de composición variada. Tenemos las brechas y las tobas volcánicas
  31. 31. 4.3 Rocas filonianas Son las rocas magmáticas que se forman por la solidificación de un magma en grietas y fracturas Las principales son: -pegmatitas: Son ácidas. Formadas por grandes cristales de cuarzo, mica de tipo moscovita y feldespato potásico - pórfido: Debido a que su composición es generalmente similar a la de las rocas plutónicas, se suelen denominar añadiéndoles el tipo coincidente de éstas; por ejemplo pórfido granítico, pórfido sienítico, pórfido diorítico, etc
  32. 32. 5.- EMPLAZAMIENTO DE UN MAGMA 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 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.
  33. 33. Los emplazamientos de las rocas intrusivas son diferentes de los emplazamientos de las rocas extrusivas. A) EMPLAZAMIENTO ROCAS INTRUSIVAS Los emplazamientos más comunes de las rocas intrusivas son:  Un batolito o plutón. Gran masa de rocas mayoritariamente plutónicas. Tiene forma semicircular y es discordante con respecto a las rocas encajantes. Un stock es un batolito de pequeñas dimensiones  Un dique: Emplazamiento de rocas filonianas que se caracteriza por tener una forma tabular de superficies paralelas que corta de forma discordante  Un sill o filón capa.Masa de rocas filonianas Concordante relativamente delgado y forma tubular  Lacolitos: cuerpos concordantes con la base esencialmente plana y de forma de domo en su superficie.  Lopolitos: cuerpos concordantes con una punta relativamente plana y de base convexa como una cuchara.
  34. 34. 1.- Lacolito 2.- Dique 3.- Batolito 4.- Dique 5.- Sill 6.- Chimenea 7.- Lopolito
  35. 35. b) EMPLAZAMIENTO ROCAS VOLCÁNICAS O EXTRUSIVAS Se encuentran formando parte de un cono volcánico o formando parte de mesetas lávicas
  36. 36. 5. Yacimientos magmáticos Los yacimientos minerales de origen magmático se denominan primarios o singenéticos y forman junto con los yacimientos metamórficos los yacimientos de tipo endógeno Hay tres tipos: 1.-Yacimientos ortomagmáticos Proceden de la cristalización directa de un magma. Se distinguen dos tipos: • Yacimientos de diseminación. Los minerales de interés se encuentran repartidos homogéneamente en la roca. Por ejemplo los diamantes • Yacimientos de segregación. Los minerales se concentran en una masa aparte Ejemplo magnetita
  37. 37. 2.-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 3.-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.

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