RECONOCIMIENTO MACROSCÓPICO DE LOS DIFERENTES RECONOCIMIENTO DIFER ENTES TIPOS DE ROCAS ÍGNEAS INTRUSIVAS PRESENTES EN EL BATOLITO DE LA CALDERA (CERRO PILLO) EN FUNCIÓN DE SU ORIGEN MAGMÁTICO DEL DISTRITO DE SOCABAYA
1.-- IN 1. INTR TROD ODUC UCCI CIÓN ÓN:: El presente trabajo desarrolla la salida de campo que se realizó en el Batolito de la Caldera en el Cerro Pillo perteneciente a la zona La Mansión 2 del distrito de Socabaya en el margen izquierdo del rio del mismo nombre, para el curso de Metodología de la Investigación Geológica, que tuvo lugar el día 04 de julio del 2015 donde se realizó el reconocimiento de rocas ígneas intrusivas según su origen magmático a través de la descripción macroscópica de minerales primarios como el cuarzo, plagioclasas ortosa y min mi ner eral ale es se secu cund nda ari rio os co como mo an anfí fíb bol oles es,, pi piro roxxen eno os y micas.
2.1 Objetivo general:
Identificar los tipos de roca ígneas presentes en el batolito de la caldera del cerro Pillo en función de su origen Magmático.
2.2 Objetivos Específicos
Identificar el afloramiento característico de la zona de trabajo. Muestrear las rocas predominantes del afloramiento. Reconocer los distintos tipos de rocas ígneas muestreadas atreves de un reconocimiento. macroscópico. Interpretación de su origen magmático atreves de estudios realizados.
I. II.
El tamaño de minerales tanto en rocas félsicas como máficas en función al tipo de magma y su composición química. Las intrusiones encontradas en rocas félsicas de origen máfico por desprendimie desprendimiento nto de márgenes márgenes de enfriamiento. enfriamiento.
En base de estudios realizados en clases de las rocas ígneas intrusivas, según otras investigaciones realizadas desde el punto de vista magmático para el curso de la petrología Ígnea, y por hallarse cerca a nuestra casa de estudios un intrusivo intrusi vo Batol Batolítico ítico conocido como el batolit batolito o de la caldera el cual nos permite aplicar nuestros conocimientos adquiridos en el campo de manera directa.
El tamaño de los minerales tanto en rocas félsicas como máficas dependen del tipo de magma y de su composición química. Las intrusiones encontradas en rocas félsicas de origen máfico son producidos por desprendimiento de márgenes de enfriamiento (Chilled margins).
Variable Independiente: Tipo de magma Variable Dependiente: Tipo de Roca Ígnea Variable Interviniente: Composición química del magma
1.1.- Descripción de la localidad Visitada El distrito de Socabaya es uno de los 29 distritos que conforman la provincia de Arequipa en el Departamento de Arequipa, bajo la administración del Gobierno regional de Arequipa, en el sur del Perú.
1.2.- Ubicación Geográfica
Departamento Provincia Distrito
: Arequipa : Arequipa : Socabaya
1.3.- Geomorfología: Unidad geomorfológica a. Cordillera de Ladera
Es una cadena montañosa con una elongación de varios kilómetros de Noroeste a Sureste al Sur de Arequipa. En el recorrido realizado en la salida de campo se observó que la mayor parte de esta unidad, está constituida por rocas plutónicas; pero, hacia el Noroeste, predominan las rocas metamórficas del Complejo Basal. El Relieve muestra pendientes altas hacia los flancos, caracterizadas por su forma redondeada o rugosa.
1.4.- Clima y Vegetación Referente al clima, según datos proporcionados en base al Servicio Nacional de Meteorología e hidrología para el año 2015 se tiene: El promedio anual de precipitaciones en algunos lugares del área, registra un promedio que es el siguiente: (falta dato exacto del SENAMI) mm en Socabaya. El promedio mensual de precipitaciones es mínimo en los meses de Abril a Agosto y es máximo en los meses de Enero a Marzo. Las partes topográficamente altas, reciben mayor precipitación que las partes bajas, por consiguiente, la cantidad de precipitaciones decrece hacia el Oeste, siendo lo más seco la parte Sur-Oeste del área. De la misma manera, la temperatura registrada está en relación con la altitud: así las partes bajas son más calurosas que las partes altas. La agricultura se halla restringida principalmente en los valles de caudal permanente y a sus inmediaciones; cultivándose de preferencia gran variedad de productos de llevar, alfafares y árboles frutales. La planicie costanera y la Cordillera de la ladera esta desprovista de vegetación, salvo algunas cactáceas y otras hierbas de desarrollo temporal.
Segunda Parada
a) Toponimia: Subiendo por el pueblo joven Mansión del Fundador encontramos un afloramiento de un dique intruyendo en una rocas metamórficas posiblemente sea un esquisto por la dirección de su laminación. b) Aspectos Geológicos: La roca metamórfica es la que se encuentra en la parte superior. Presenta una coloración verde Se observa claramente que es un tipo de roca muy diferente al que se encuentra en la parte de abajo. El color de la roca que se encuentra en el dique es de color rosado. c) Explicación del Aspecto geológico:
Lineación del Metamorfismo: Desde el punto de vista Estructural, mineralógico significa agrupamiento entre capas que aparentemente conforman estratos o capas que indican alineamiento de los minerales. Dato: Los diques se han emplazado concordantemente a esta lineación o foliación desarrollada en el metamorfismo. Se diferencian dos tipos de roca con diferente coloración La roca más oscura: Básica La roca más clara: Ácida • •
Los grupos Q, A, P y F incluyen a los minerales félsicos, mientras que los del grupo M se consideran minerales máficos. La suma de Q, A, P, F y M debe ser 100%. Los minerales de los grupos Q y F se excluyen mutuamente (i.e, si Q está presente, F debe estar ausente y viceversa). La clasificación de las rocas plutónicas se realiza en los siguientes pasos: 1. •
•
•
•
Si M <90%, la roca se clasifica de acuerdo a sus minerales félsicos usando el diagrama QAPF Si M >90% se trata de una roca ultramáfica y se clasifica de acuerdo al contenido en minerales máficos: olivino, ortopiroxeno, clinopiroxeno y hornblenda. En el primer caso, para poder utilizar el diagrama QAPF, las cantidades modales de Q, A, P y F deben ser conocidas y recalculadas de forma que la suma sea 100% (se deben sustraer los máficos del análisis modal). Para representar estos valores hay que tener en cuenta que cada uno de los componentes aparece en los vértices del triángulo donde posee un valor 100% y de cero en los vértices opuestos. 4. En el segundo caso, es similar al anterior, se recalculan los valores de OL,OPX y CPX o OL,PX y HBL de manera que la suma sea 100%
Diagrama de STRECKEISEN Contenidos en M < 90 Doble triángulo QAPF
Figura : Clasificación modal QAPF de rocas plutónicas (basada en Streckeisen, 1976). Los vértices corresponden con Q = cuarzo, A = feldespato alcalino, P = plagioclasa, F = feldespatoide. Para el diagrama no deben emplearse para rocas que contengan un contenido en máficos superior al 90%
Contenidos en M > 90
OLIVINO-PIROXENOHORBLENDA
OLIVINO-ORTOPIROXENOCLINOPIROXENO
Esta roca ígnea no se puede determinar por la clasificación de Strekeisen propuesta por la UIGS debido que es una roca que se caracteriza en base a su textura y por lo tanto no entraría en dicha clasificación.
La roca de color rosa que se encuentra presente en el dique presenta la siguiente descripción mineralógica. Es una roca fanerítica es clara lo que nos indica que proviene de un magma félsico pobre en minerales ferromagnesianos, de tamaño de grano mayor de 1-3 mm. Según su cristalinidad es holocristalina lo que significa que está compuesta de cristales de:
Cuarzo: el cuarzo es un mineral que es de color transparente posee un brillo vítreo no posee clivaje sino un tipo de fractura subconcoidea y se encuentra en la roca en un porcentaje del 40% Feldespato Potásico: Es de color blanco rosáceo cuyo brillo es mate y posee clivaje en dos direcciones formando 90° pero no muy bien definido y se encuentra en la roca en un 50% Feldespato Plagioclasa: Es de color blanco con brillo vítreo es de forma tabular y presenta maclado polisintético en un porcentaje de 10%.
No presenta minerales maficos Por el análisis mineralógico se puede concluir que es una aplita yo que también posee una apariencia sacaroidea
•
La aplita se forma a partir de un tipo de magma pegmatítico el cual es rico en agua debido al deshidratación de las rocas suprayacentes (generalmente rocas sedimentarias), lo que origina el aumento de la temperatura en la cámara magmática produciendo la aparición de dos fases: Fase liquida y de vapor elevando aún más la presión provocando fracturas en la cámara de esta manera el magma rico en agua y el vapor mineralizado intruye en estas fracturas originando diques que pueden ser aplíticos y pegmatíticos.
Subiendo por el pueblo joven Mansión del Fundador 2, arriba de unos terrenos encima de una canal de irrigación San Bartolo, se encuentra un afloramiento de rocas Ígneas intrusivas y metamórficas aproximadamente a 2,270 m.s.n.m. b) Aspecto Geológico: Aparecen rocas ígneas intrusivas y metamórficas en una cantera que presentan las siguientes características:
Presencia de fallamiento rellenadas por venas de biotita. Diaclasas Providentes: Son el producto del enfriamiento magmático. Determinar si hay una evidencia de fallamiento. Diaclasas en emplazamiento de roca.
Se observa una venilla de hierro. El afloramiento muestra vetas de óxido de hierro. Si observamos de izquierda a derecha observamos los planos. Son estructuras lineales y planares.
La roca observada en el campo es de color gris blancuzco con tamaño de grano fanerítico aproximadamente de 1 cm. Es holocristalino debido a que está compuesta por cristales. Esta roca no se la puede clasificar no se la puede clasificar en base al cuadro de Strekeisen propuesta por la UIGS sino por su aspecto textura. Los minerales encontrados en la muestra son los siguientes:
Cuarzo: el cuarzo es un mineral que es de color transparente posee un brillo vítreo no posee clivaje sino un tipo de fractura subconcoidea y se encuentra en la roca en un porcentaje del 50% Feldespato Potásico: Es de color blanco cuyo brillo es mate y posee clivaje en dos direcciones formando 90° pero no muy bien definido y se encuentra en la roca en un 40% Feldespato Plagioclasa: Es de color blanco con brillo vítreo es de forma tabular y presenta maclado polisintético en un porcentaje de 5%.
Minerales Maficos: Los que son biotitas y representan 5% en la composición. Por las características mineralógicas señaladas se puede concluir que es una pegmatita. El origen magmático de la pegmatita se menciona en la explicación de la Segunda Parada.
Toponimia:
Subiendo por el Cerro Pillo del Batolito de la Caldera se encuentra un afloramiento de una roca ígnea de color oscura.
Las roca encontrada en el campo presentan las siguientes características macroscópicas en base a sus minerales. La roca que se encuentra en el dique es una roca de color blanco rosáceo de una apariencia sacaroidea cuya descripción se menciona en la Segunda Parada. La roca ígnea de color oscuro presenta un crecimiento de minerales anómalos llegando de tamaños aproximadamente 6 cm en un hábito radiado con una matriz compuesta de la misma composición que la del dique. Solo se muestra se muestra esta característica en zonas cercanas a la intrusión. Esta roca máfica es una roca holocristalina es fanerítica y es de grano grueso a muy grueso ya que llega a tamaños superiores al centímetro. Este tipo de rocas se puede clasificar según el diagrama de Strekeisen pero por tener menos del 10% de minerales principales como el cuarzo y el feldespato potásico selo considera dentro de la clasificación de rocas gabroideas. Los minerales componentes de la roca en porcentajes son los siguientes:
Plagioclasa: Es un mineral de habito tabular de color blando brillo vítreo y con una macla polisintética y representa el 40% de la composición de la roca. Piroxenos: Son minerales máficos de habito tabular con brillo vítreo a mate de color negro y direcciones de clivaje formando 90% en su sección basal estas conforman un 20% de la composición total. Anfíboles: Son minerales maficos de habito tabular de brillo vítreo a mate de color negro y direcciones de clivaje formando 120° entre sí en su sección basal estas conforman 30%. Feldespato potásico: Este mineral no es usual encontrarlo en rocas máficas pero se encuentra presente en un 10%.
Por la descripción mineralógica señala anteriormente se
Toponimia:
Subiendo por el Cerro Pillo del Batolito de la Caldera se encuentra un afloramiento de una roca ígnea félsica.
Se puede apreciar un tipo de roca ígnea félsica (Imagen 23) con pocos minerales maficos en su composición y cuya descripción mineralógica es la siguiente en función al diagrama de Strakeisen debido a la abundancia de minerales primarios.
Cuarzo: el cuarzo es un mineral que es de color transparente posee un brillo vítreo no posee clivaje sino un tipo de fractura subconcoidea y se encuentra en la roca en un porcentaje del 40%. Feldespato Potásico: Es de color blanco rosáceo cuyo brillo es mate y posee clivaje en dos direcciones formando 90° pero no muy bien definido y se encuentra en la roca en un 20%. Feldespato Plagioclasa: Es de color blanco con brillo vítreo es de forma tabular y presenta maclado polisintético en un porcentaje de 30%.
Minerales máficos: representan un 10%. Por la descripción mineralógica señala anteriormente se concluye que es una granodiorita.
La roca gabroidea observada en el campo con un crecimiento de cristales anómalos y con una matriz de un 10% de feldespato potásico es producto también de un magma pegmatítico debido a la alteración de la roca caja (gabro) que al momento de intruído el dique aplítico y por ser este rico en contenido de agua hiso crecer de manera anómala los cristales presentes en este tipo de rocas formando incluso parte de su matriz. También se observó en el campo una roca félsica denominada granodiorita con un xenolito dentro de ella de composición graboica producto de la intrusión de una magma félsico menos denso que la roca caja compuesta por rocas ígneas de origen máfico (gabro). Por la fuerza de la intrusión del contacto del mismo produjo un contacto de enfriamiento debido a la variación de temperatura entre la intrusión y la roca caja. Produciendo que partes de ella se desprendan dentro del magma intruído y por ser estas intrusiones máficas, estas no logran fundirse debido a que su punto de fusión es más alto en relación con magma félsico que lo envuelve cristalizando de esta manera dentro de la granodiorita.
DEFINICION:
El magma es cualquier material natural fundido parcialmente o completamente (Harvey Blatt)
PROPIEDADES FISICAS DE LOS MAGMAS
Las propiedades físicas de los magmas silicatados están mayormente controlados por su composición, por ejemplo, la densidad es controlada por las concentraciones relativas de componentes químicos con diferentes pesos atómicos los magmas ricos en importancia tales como calcio, titanio y especialmente hierro tienen substancialmente mayores densidades que los magmas ricos en elementos tales como silicio, aluminio, y sodio. De todas las propiedades del magma la temperatura el único que no es controlado por la composición del magma.
La viscosidad es uno de las mas importantes propiedades de cualquier fluido, incluyendo el magma. La viscosidad está definida como la resistencia para fluir durante la aplicación de diferencial o un esfuerzo de presión (Robert J. T)
n = F/A/dΘ /dt(unidades=pascal-segundo)
Donde «n» es viscosidad, «F» es la fuerza aplicada, «A» es el área en el cual la fuerza es aplicada(F/A es la presión), «t» es el tiempo, y «Θ» es el ángulo de deflexión.
Hasta cierto punto, varios magmas tienen muy diferentes viscosidades en función de su temperatura y composición. El contenido del silicio de cualquier magma es el factor mas importante para controlar la viscosidad. El contenido del agua sirve para reducir la viscosidad del magma,4 por ciento en peso(wt%) H2O disuelto seca él magma granítico reduciendo la viscosidad desde aproximadamente 10^8 a 10^5 equilibrio.
LA COMPOSICION QUIMICA DE LAS ROCAS IGNEAS:
Las rocas maficas tales como basalto son ricos en calcio, hierro, y magnesio y pobres en sodio, potasio, y silicio relativo para rocas félsicas, donde el termino mafico se refiere hacia rocas ricas en minerales ferromagnesianos oscuros(olivino, piroxeno y anfíbol), y los félsicos incluyen rocas ricas en minerales claros(cuarzo, feldespato, y feldespatoides)
Foto de un anfíbol en sección basal y longitudinal
En cantidad de rocas félsicas, las mas abundantes volumétricamente son las granodioritas y cuarzodioritas, reflejando papeles en grandes escalas de batolitos continentales, en la siguiente tabla se muestra el cambio de algunos óxidos en particular el silicio, las rocas ígneas raramente contienen menos que el 45% de silicio o mas del 75%, y esto es, por que las rocas ígneas son abrumadoramente hechas de sobre minerales solicitados, el cual a excepción del cuarzo que tiene un rango de concentraciones de silicio entre 35-70%. Por que las rocas mas abundantes son los feldespatos, el cual contienen entre 55-68% de silicio.
La presencia de bajo silicio y minerales libres de silicio(como el olivino y óxidos, respectivamente)jalan abajo el contenido de silicio las rocas maficas, mientras la presencia de cuarzo jalan arriba el silicio de las rocas mas félsicas. «intermedias» rocas ígneas tienen contenido de silicio(60-65%) que caen aproximadamente en el punto medio del rango de los feldespatos de contenido en silicio.
Tabla: promedio de las composiciones químicas(wt%) de tipos de rocas ígneas comunes. COMP ONENT E
GRANI TO
GRAN DIORIT ODIORI A TA
SYENIT ANORT GABR A HOSIT O A
BASAL TO
SIO2
72.04
66.80
58.58
57.49
51.05
51.06
50.06
TIO2
0.30
0.54
0.96
0.82
0.63
1.17
1.87
Al2O3
14.42
15.99
16.98
17.23
26.57
15.91
15.94
Fe2O3
1.22
1.52
2.55
3.05
0.99
3.10
3.90
FeO
1.68
2.87
5.13
3.22
2.07
7.76
7.50
MnO
0.05
0.08
0.12
0.13
0.05
0.12
0.20
MgO
0.71
1.80
3.73
1.84
2.14
7.68
6.98
CaO
1.82
3.92
6.66
3.54
12.76
9.88
9.70
Na2O K2O P2O5 ANALIS
3.69 4.12 0.12 2485
3.77 2.79 0.18 885
3.60 1.81 O.29 872
5.48 5.03 0.29 5.17
3.18 0.62 0.69 104
2.48 0.96 0.24 1451
2.94 1.08 0.34 3796
«METODOS DE EMPLAZAMIENTODE LAS ROCAS IGNEAS INTRUSIVAS»: El emplazamiento del magma en la parte media hacia la corteza representa la etapa final en este movimiento desde el lugar de fundición. El movimiento vertical del magma es últimamente manejado por la gravedad, como el fundido de menos densidad suben atraves de los de menos densidad.
El ascenso vertical en muchas ocasiones se piensa ahora que ocurre principalmente en zonas estrechas, en cualquier falla preexistente o diques auto propagantes. En el lugar del emplazamiento final, el espacio para el magma puede ser creado en varias diferentes formas. Cada proceso requiere algún movimiento de la roca madre
Fotos de sistema de fallas
Dibujo del aspecto estructural de una de las fallas representadas anteriormente en una de las paradas
«XENOLITOS y XENOCRISTALES»: Son inclusiones de rocas o fragmentos de minerales desde el enterramiento. Estos ocurren típicamente cerca de los márgenes de los cuerpos ígneos, pero pueden estar presentes completamente. Representan fragmentos de las rocas aunque el cual un magma se a movido hacia el lugar final del emplazamiento y cristalización. En ciertos tipos de basaltos y en relación al magma como kimberlita que se origino en lo profundo del manto(tales como diamantes y demasiados tamaños bloques de peridotitas) han sido transportados
Foto de xenolito en granodioritas
Representan fragmentos de las rocas aunque el cual un magma se a movido hacia el lugar final del emplazamiento y cristalización. En ciertos tipos de basaltos y en relación al magma como kimberlita que se origino en lo profundo del manto(tales como diamantes y demasiados tamaños bloques de peridotitas) han sido transportados hacia arriba cerca de la fuente de la formación del magma.
CONCLUSIONES: Se llega a la conclusión, que en el lugar de estudio se encuentran zonas bien diferenciadas, donde en la parte inferior se tiene un afloramiento de rocas gabroicas por ser de colores negros desde un punto de visto panorámico pero al tomar una muestra de mano se observa que el contenido de cuarzo es menor por ello, concluimos que este es de mayor densidad, por ello este tipo de afloramiento se encuentra en la parte inferior, y en la parte superior del afloramiento se observa cuerpos claros que al tomar una muestra de campo de acuerdo a sus características se trata de un afloramiento de una granodioritas, y tanto en la parte superior, como en la parte inferior se encuentran xenolitos. Siendo estos como el producto de un emplazamiento por que se encuentran en la base de ambos afloramientos.