GEOLOGIA GENERAL Ingeniería Civil 2012 ROCAS IGNEAS, ACTIVIDAD VOLCANICA Y PLUTONICA PROF. KAREN J. CORREA B GEÓLOGA.
CICLO DE LAS ROCAS
ROCAS IGNEAS
Constituyen la mayor parte de la corteza. Se forma a medida que se enfría y solidifica una roca fundida. El magma es producto de la fusión parcial de rocas de la corteza y el manto superior. Lava: magma que alcanza la superficie terrestre. Rocas extrusivas o volcánicas: solidificación de roca fundida en la superficie terrestre. Rocas intrusivas o plutónicas: cristaliza en profundidad.
CRISTALIZACION DE UN MAGMA MAGMA Ca
Iones Mg Al Fe
O Na
K
Cristales Gases disueltos Fundido
A medida que se enfría el magma los iones disminuyen su velocidad y empiezan a disponerse en estructuras ordenadas
Si
ROCA IGNEA
Fusión de un magma Mineral o roca Olivino
Formula estructural
0,001 (= 1 bar) 0,001 0,001 40
0
1600-1800
0 0 100
1200-1400 1500 1650
60% de piroxeno, 8 40% de anortita
20
1360-1400
Roca básica con una 60% de piroxeno, proporción 40% de anortita, 8 substancial de agua agua
20
700-1000
Anortita Fierro Fierro Roca básica seca
(Mg, Fe)2SiO4
Profundidad Temperatura Presión en correspondiente en de fusión Tf en kbar km °C
CaAl2Si208 Fe Fe
VISCOSIDAD DE LOS MAGMAS Clasificación en base al contenido de sílice La fluidez o viscosidad de un magma depende de su composición química y, en particular, de la cantidad de óxido de silicio. La mayor o menor movilidad del magma depende de: Presión Temperatura Composición del mismo •
• •
Ricos en sílice. Son muy viscosos y, por tanto, su movilidad es menor.. Tienden a solidificarse en las inmediaciones del cráter o incluso en la misma chimenea volcánica, taponándola e impidiendo la salida de nuevas masas de lava. Los gases que se desprenden del magma se acumulan en el interior del volcán, y adquieren presiones tan grandes, que llegan a provocar verdaderas explosiones, pulverizando buena parte del edificio volcánico. • • •
Ácidos
•
Pobres en sílice. Son mucho más fluidos. Sus lavas tienden a fluir libremente por los cráteres y se desparraman por las laderas. Los gases se desprenden con facilidad, sin provocar explosiones de importancia . • •
Básicos
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Lonquimay, Chile
Kilauea, Hawai
Santa Helena, Washintong, USA
CLASIFICACION DE LAS ROCAS IGNEAS No hay dos magmas idénticos en composición Cada magma cristaliza en ambientes distintos: variedad de tamaño y ordenación de los granos minerales. (TEXTURA)
SE CLASIFICAN POR SU TEXTURA Y COMPOSICIÓN TEXTURA: aspecto general de la roca en función del tamaño, forma y ordenamiento de sus cristales.
Origen de la roca
Factores que determinara la textura: -Velocidad a la cual se enfría el magma. -La cantidad de sílice presente -La cantidad de gases disueltos en el mama
TIPOS DE TEXTURAS IGNEAS
AFANITICA
PEGMATITICA
FANERITICA
Color = composición Viscosidad del magma = composición, textura • •
PORFIDICA
VITREA
PIROCLASTICA
Rocas ígneas o magmáticas Rocas intrusivas o Rocas subvolcánicas Rocas extrusivas o rocas plutónicas o hipabisales volcánicas
Rocas volcanoclásticas Cristalización superficial o en la atmósfera enfriamiento muy rápido
Cristalización en altas profundidades
Cristalización en baja profundidades
Cristalización a la superficie
Enfriamiento lento
enfriamiento mediano
enfriamiento rápido
cristales grandes
cristales grandes o pequeños
cristales pequeños y tal vez fenocristales
sin minerales amorfos
casi sin minerales amorfos
con minerales amorfos con minerales amorfos
sin porosidad
casi sin porosidad
con porosidad
textura equigranular
textura equigranular o porfídica
grano fino o textura porfídica
tal vez textura espumosa grano fino con bombas o clastos
fenocristales idiomorficos
cristales con contornos fundidas
cristales cristales hipidiomórfico hipidiomórficos o/y fenocristales idiomorf.
cristales pequeños
COMPOSICION DE LAS ROCAS IGNEAS
Clasificación primaria : proporción de minerales oscuros y claros. Rocas graníticas: cuarzo y feldespatos, 70% de silice. Continentes Rocas Basálticas: minerales ferromagnesianos y 50% de silice. Continentes y cuencas oceánicas.
Un solo magma puede dar origen a toda la variedad de rocas ígneas. (Bowen siglo XX)
DIFERENCIACION MAGMATICA
DIFERENCIACION MAGMATICA
TIPOS DE MAGMAS Y DINAMICA TERRESTRE
TIPOS DE MAGMAS SEGÚN SUS CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS TIPO
%SÍLICE
TEMPERATURA
VISCOSIDAD
ROCAS QUE FORMAN
ÁCIDOS
> 65%
< 800 ºC
Alta
Granitos
BÁSICOS
Entre 45% Y 52%
En torno a 1000 ºC
Baja
Basaltos
INTERMEDIOS
Entre 52% Y 65%
Entre 900 ºC y 1200ºC
Intermedia
Andesitas
ULTRABÁSICOS
< 45%
< 1700 ºC
La menor de los 4 tipos
Peridotitas
ASIMILACION Y MEZCLA DE MAGMAS
MEZCLA ASIMILACION
CLASIFICACION DE LAS ROCAS IGNEAS
CLASIFICACION DE LAS ROCAS IGNEAS FELSICAS Faneríticas (grano grueso)
Granito
Afaníticas(grano fino)
Riolita
Composición Mineral
Cuarzo Feldespato potásico Plagioclasa sódica
Constituyentes minerales menores
Moscovita Biotita Anfíbol
Color de la roca basado en el porcentaje de minerales oscuros
Colores claros Menos del 15% de minerales oscuros
GRANITO
RIOLITA
CLASIFICACION DE LAS ROCAS IGNEAS INTERMEDIAS Faneríticas (grano grueso)
Diorita
Afaníticas(grano fino)
Andesita
Composición Mineral
Anfíbol Plagioclasa intermedia
DIORITA
Constituyentes Piroxeno minerales menores Anfíbol Biotita Color de la roca Colores medios, basado en el 15-40% de porcentaje de minerales oscuros minerales oscuros
ANDESITA
CLASIFICACION DE LAS ROCAS IGNEAS MAFICAS Faneríticas (grano grueso)
Gabro
Afaníticas(grano fino)
Basalto
Composición Mineral
Plagioclasa cálcica Piroxeno
GABRO
Constituyentes Olivino minerales menores Anfibol Color de la roca basado en el porcentaje de minerales oscuros
Gris oscuro a negro más del 40% de minerales oscuros
BASALTO
CLASIFICACION DE LAS ROCAS IGNEAS ULTRAMAFICAS Faneríticas (grano grueso)
Peridotita
Afaníticas(grano fino) Composición Mineral
Komatiita(rara)
PERIDOTITA Olivino Piroxeno
Constituyentes Plagioclasa cálcica minerales menores Color de la roca Verde oscuro a basado en el negro, casi 100% de porcentaje de minerales oscuros minerales oscuros
KOMATIITA
CLASIFICACION DE LAS ROCAS IGNEAS
Los feldespatoides son un grupo de tectosilicatos minerales parecidos a los feldespatos pero con una estructura diferente y aproximadamente un tercio menos
IDENTIFICACION DE LAS ROCAS EN LAMINAS DELGADAS
GRANITO
PERIDOTITA
ERUPCIONES VOLCANICAS
Composición del magma
:viscosidad
Temperatura Gases disueltos: incrementan
la fluidez del magma, propulsor de la explosión.
ANATOMIA DE UNA VOLCAN
MATERIALES EXPULSADOS EN UNA ERUPCION
Coladas de lava.
TIPO HAWAIANO 100-330 m/H
LAVAS CORDADAS
TIPO AA 5-50 m/H
MATERIALES EXPULSADOS EN UNA ERUPCION
Coladas de lava.
TUBOS DE LAVA
TUBOS DE LAVA
LAVAS ALMOHADILLADAS
MATERIALES EXPULSADOS EN UNA ERUPCION
Gases
Constituye
entre el 1-6% del peso total del magma La mayor parte es vapor de agua Su composición es importante porque contribuye a la formación de la atmósfera del planeta. 70% vapor de agua 15% dióxido de carbono 5% Nitrógeno 5% Dióxido de azufre < cant. Cl, H, Ar
MATERIALES EXPULSADOS EN UNA ERUPCION
Material Piroclástico: tamaño entre 0,063mm-2mm o fragmentos de más de 1 ton
LAVAS BASALTICAS, gotas incandescentes
LAVAS FELSICAS
BOMBAS
PUMITA LAPILLI
ESCORIA
TIPOS DE VOLCANES Formados por coladas de lava basáltica, poco material piroclástico. A medida que aumenta de tamaño ocurren erupciones laterales. Después de cada fase eruptiva se produce hundimiento del área de la cima. Ultimas etapas, actividad esporádica y aumento material piroclástico •
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Base a 5000 mbnm Cima 4170 msnm
Manua Loa, Hawaii
TIPOS DE VOLCANES
PARICUTIN, MEXICO, 1943 Constituidos
por material piroclástico suelto Pendientes muy empinadas Pequeños, < 300 m de altura. Se forman cerca de volcanes grandes y se encuentran en grupos.
TIPOS DE VOLCANES
MONTE FUJIYAMA, JAPON
Estructura casi simétrica Alternancia de depósitos de lava relativamente viscosa (andesita) y depósitos piroclásticos Chimenea central Actividad violenta Cinturón de fuego del pacífico • •
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POMPEYA, VESUBIO
TIPOS DE VOLCANES
OTRAS FORMAS VOLCANICAS
ERUPCIONES FISURALES, ISLANDIA
DOMOS DE LAVA, POPOCATEPETL CALDERAS, YELLOWSTONE
TAMAÑO DE LAS ERUPCIONES
RIESGO VOLCANICO Riesgo: posibilidad de afectar significativamente las vidas o bienes a causa de un fenómeno dañino dentro de un período de tiempo y con una probabilidad determinada. •
Amenaza: evento o fenómeno perjudicial con un cierto nivel de magnitud y alcance espacial, que tiene una probabilidad de ocurrencia significativa en un período de tiempo dado. •
PLUTONISMO
Sills: horizontales, a lo largo de estratos Diques: verticales, siguen fracturas Batolito: > a 100 de km 2 Stock: <100 km 2 Lacolito, material viscoso, forma domos, pocos km •
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ACTIVIDAD VOLCANICA
VULCANISMO SURAMERICA
VOLCANES ACTIVOS
Maipo - Lago Diamante, Stern (2004)
Lonquimay
En Chile existen más de 2900 volcanes, de los que por lo menos 80 registran actividad. Otro dato importante es que Chile posee el 15% de los Fuente: http://www2.sernageomin.cl/ovdas/ovdas7/volcanes_activos845.gif volcanes activos del mundo.
