Practica 3 Diagramas de Clasificación R1R2 Strec

Petrología Ígnea y Metamórfica Docente: Ing. Néstor Jiménez. Auxiliar: Cristian Mauricio Calle Lincon

Práctica Nº 3 CLASIFICACIÓN DE ROCAS IGNEAS MÉTODOS DE CLASIFICACIÓN CON EL EMPLEO DE ÓXIDOS MAYORITARIOS

La clasificación de las rocas ígneas consiste en dar un nombre a una roca de acuerdo a su composición, mineral o química, quí mica, y a su textura. Por ejemplo, una roca puede ser un granito, un basalto, o una andesita. Existen varios procedimientos para asignar un nombre a la roca que se estudia, los que pueden variar de acuerdo a los instrumentos disponibles. Así, en el campo, el geólogo hace una primera clasificación valiéndose sólo de la lupa, con la que examina la textura de la roca y los minerales que pueden identificarse con el aumento que proporciona este instrumento. Esta clasificación preliminar puede ser modificada luego en el microscopio, con el que se podrán identificar minerales no observables con la lupa. En ambos casos, la clasificación se efectúa sólo por medios ópticos. En la actualidad, para una clasificación más acertada, además del análisis petrográfico, que debe realizarse rigurosamente como primer paso en la clasificación de toda roca ígnea, se emplea el análisis químico de roca total, que complementa o, a veces, es el único medio para otorgar un nombre apropiado a la roca. En el e l caso de rocas faneríticas holocristalinas, las diferencias entre la determinación microscópica y la clasificación química suelen ser menores; por el contrario, en el caso de rocas porfídicas, puede existir una gran discrepancia entre ambos tipos de clasificaciones, ya que, muchas veces, los medios ópticos no alcanzan a identificar, de manera certera, la composición de la pasta. En la presente práctica, se utilizarán algunos de los diagramas más conocidos de clasificación química de rocas ígneas, los que fueron propuestos por diferentes autores y elaborados sobre diferentes bases. Cada uno de ellos tiene su propio procedimiento para asignar un nombre a la roca, el que puede ser muy sencillo o muy complejo, y puede emplear todos los óxidos o sólo algunos de ellos. No obstante, en todos ellos la clasificación se realiza de manera gráfica, en diagramas divididos en campos en los que se plotea la muestra de acuerdo a dos o más parámetros. Tres diagramas de clasificación se proponen para esta práctica: Álcalis vs SiO2 de Middlemost (1985) R1-R2 de De La Roche et al. (1980) Q’ (F’)-ANOR de Streckeisen y Le Maitre (1979) 





En la presente práctica, todas las rocas cuyos análisis se procesarán para otorgarles un nombre composicional, son plutónicas. Por lo tanto, para su clasificación, se deben usar sólo los diagramas correspondientes a rocas de este tipo. 1


Diagrama Álcalis vs Sílice de Middlemost (1985)

El diagrama álcalis vs sílice de Middlemost para rocas plutónicas tiene cierta semejanza con el diagrama TAS para rocas volcánicas de Le Bas et al. (1989). Varios autores lo emplean para asignar nombre a rocas intrusivas de grano grueso en reemplazo de otro parecido que también es una modificación de un diagrama diseñado para rocas volcánicas (Cox et al., 1979). Este diagrama es el más sencillo de usar, puesto que sólo se requiere normalizar al 100% los óxidos mayoritarios y luego plotear en el diagrama la suma de los álcalis (Na2O+K2O) vs SiO2. El nombre de la roca es dado por la casilla correspondiente.

En este diagrama, las rocas subsaturadas en sílice plotean en la parte superior, en tanto que las sobresaturadas en sílice se encuentran en la parte inferior. Metodología Recalcular los análisis de roca total al 100% libre de volátiles Sumar los valores Na2O y K2O recalculados Plotear en el diagrama para determinar el nombre de la roca. 2


Diagrama R1 - R2 de Clasificación de Rocas Ígneas.

El Diagrama R1 – R2, es un método de clasificación de Rocas Ígneas, en función a la consideración de los parámetros de suma condicionada de elementos (en milicationes) determinados. Los parámetros se basan en las relaciones: R1  4Si  11 Na  K   2 Fe  Ti  R2  6Ca  2 Mg  Al

El cálculo de estos parámetros, es realizado en Milicationes, a partir del conteo de cationes de cada óxido resultante del análisis provisto. Considerando que los óxidos componentes, están formados por el enlace de Cationes (Iones de Carga positiva) y Aniones (Iones de Carga negativa), el cálculo de milicationes, se realiza considerando el número de cationes componentes de cada óxido .Por ejemplo:

Si O2 Catión

Anión

El número de cationes considerado para los óxidos mayoritarios son: Oxido Cationes 1 SiO TiO 1 2 Al O 2 Fe O 1 FeO 2

2

2

3

2

3

Aniones Peso Molecular 2 60 2 80 3 102 3 160 1 72

MnO

1

1

71

MgO

1 1 2 2 2

1 1 1 1 5

40 56 62 94 142

CaO

Na 2 O K 2 O

P 2 O5

Metodología en el uso del Diagrama R1 – R2.

1. Recalcular los óxidos al 100% libre de volátiles 3


2. En este diagrama se utiliza la suma de FeO + Fe2O3 como Fe. Si el análisis viene como Fe2O3T o FeOT, tomar directamente este valor como Fe total. 3. Considerar el número de cationes para cada óxido. Para ello: a. Dividir el porcentaje en peso de cada óxido entre su peso molecular. b. El resultado obtenido debe multiplicarse por el número de cationes del óxido respectivo (Ej.: Para el Al, multiplicar por 2; para el Si por 1; para el K por 2, etc.) 4. Este nuevo resultado debe multiplicarse por 1000, obteniéndose los valores en milicationes, necesarios para el cálculo de los parámetros. 5. Se calcula el valor R1, por la relación: R1  4Si  11 Na  K   2 Fe  Ti  6. Se calcula el valor R2, por la relación: R2  6Ca  2 Mg  Al

7. Se plotean los valores obtenidos de R2 y R1 en el gráfico adjunto. La denominación se realiza en función al campo de ploteo. Nomenclatura del Diagrama R1 – R2: Rocas Volcánicas. 2 R 0 0 0 3

0 0 0 2

i t a a m r a k A n i t a

n t o o s a l a t o o l B i n a s a l a i n B l c a a s v

Nefelinita Tefrita Fono-Tefrita

0 0 0 1

Picrita

i B l O

A

i t i c o n d e s A l t o B a s a

a i - t o a i i t t a w a l L a s H a B

Mugearita

u i t a q a l i T r n o F o Traquita

a l e i t T o

i t a d e s A n

A n L a t Latita d e s i - i t a

i t a D a c

C u a L a r z o - t it a CuarzoTraquita

Riodacita Riolita Riolita - Alcalina R1

1000

2000

4

3000


Nomenclatura del Diagrama R1 – R2: Rocas Intrusivas. 2 R 0 0 0 3

0 0 0 2

Ijolita

g i t a e l t e i M i t a l r a e T

Essexita

0 0 0 1

o i n a l e e f i t N S i e n

Piroxenita

o - z o - o n e S i b r o o n b r G a M G a

a i o r i t r o - D b a G

M - t a o n o i r Sieno-Diorita z o z o i n i n o t a M D

Sienita

b r o G a r i t a N o

r o n o b r o o i a a l b i n a v G l c i G l A O

r i t a D i o

a l i t a T o n

C M o u a r z n z o - o n i t a CuarzoSienita

Granosiorita Granito Granito-Alcalino R1

1000

2000

3000

En este diagrama, la línea segmentada diagonal que cruza el gráfico desde el punto de origen, separa el campo de las rocas subsaturadas, que plotean por encima de la línea, y de las rocas sobresaturadas, que plotean por debajo de ella.

5


Diagramas Streckeisen y Streckeisen y Le Maitre (1979) Q

Rocas sobresaturadas

A

P Rocas subsaturadas

El doble triángulo de clasificación y nomenclatura de Streckeisen, se aplica a rocas con minerales claros mediante el uso de su composición modal. Sólo se lo emplea para rocas con menos del 90% de minerales máficos; en caso que los máficos superen 90%, se emplean otros diagramas. En el diagrama de Streckeisen, los vértices Q,A,P,F, significan: Q: Cuarzo. A: Feldespatos alcalinos + Plagioclasa sodica

 

F

 

(An10). Plagioclasas (An10 – An100) Feldespatoides.

En caso que los minerales máficos representen más del 90 % del total de la roca, se debe recurrir a otros diagramas cuyo uso es particular para dos casos específicos de rocas máficas, un primer caso en que la roca contenga, además de Olivino, Ortopiroxenos y Clinopiroxenos, y un segundo caso en que, además, contenga Hornblenda. Ol

Ol

Rocas con piroxeno predominante

Opx

Rocas con Hornblenda

Px

Cpx

Hbl

Donde, los vértices Ol, Opx, Cpx, Px, Hbl, significan: Ol: Olivino. Opx: Ortopiroxenos. Cpx: Clinopiroxenos. Px: Piroxenos (opx+cpx). Hbl: Hornblenda.     

Streckeisen y Le Maitre (1979) elaboraron un diagrama alternativo para clasificar rocas plutónicas a base de sus análisis de roca total. Este diagrama emplea los minerales normativos CIPW para la clasificación y tiene una estrecha relación con el 6


doble triángulo anteriormente explicado. Así, los campos numerados en este diagrama Q’-F’-ANOR corresponden a los mismos campos del doble triángulo QAPF de Streckeisen (1976). Este diagrama está diseñado para clasificar rocas félsicas y máficas comunes. No se pueden clasificar rocas ultramáficas y rocas especiales como lamprófidos con este diagrama. Claramente, el diagrama está dividido en dos partes, igual que el doble triángulo, ploteando las rocas sobresaturadas en sílice en la parte superior y las subsaturadas en la parte inferior. Por lo tanto, el parámetro Q’ es una medida de la sobresaturación en SiO2, mientras que el parámetro F’ mide el grado de subsaturación. ANOR es un

expresión que muestra cuan cálcica son las plagioclasas de la roca que se pretende clasificar.

Nomenclatura y Clasificación. (2) Granito alcalifeldespático; (3a) Sienogranito; (3b) Monzogranito; (4) Granodiorita; (5a) Tonalita; (5b) Tonalita cálcica (6*) Cuarzosienita alcalifeldespática; (7*) Cuarzosienita; (8*) Cuarzomonzonita; (9*) Cuarzomonzodiorita; (10a*) Cuarzodiorita; (10b*) Cuarzogabro (6) Sienita alcalifeldespática; (7) Sienita; (8) Monzonita; (9) Monzogabro/diorita; (10a) Diorita/gabro (6’) Sienita alcalifeldespática foidífera; (7’) Sienita foidífera; (8’) Monzonita foidífera; (9’) Monzodiorita foidífera; (10a’) Diorita foidífera

(11) Sienita foídica; (12) Monzosienita foídica; (13) Monzodiorita/monzogabro foídico; (14a) Diorita/gabro foídico; (14b) Gabro/diorita foídica

Metodología

1. Recalcular los análisis de óxidos mayoritarios al 100% libre de volátiles 2. Calcular los minerales normativos CIPW 7


3. Calcular: Q’= Q/(Q+Or+Ab+An), o F’= (Ne+Lc+Kp)/(Ne+Lc+Kp+Or+Ab+An), y ANOR = 100An/(Or+An) 4. Plotear en el diagrama especifico y dar nombre a la roca. Ejercicios Propuestos

1. Realizar los cálculos y clasificación por los tres diagramas: TAS de Middlemost, R1 – R2 de De la Roche et al., y Streckeisen y Le Maitre de los análisis propuestos en la guía. 2. En cada caso, anotar en un cuadro el nombre de la roca obtenido en cada diagrama, señalando si es subsaturada o sobresaturada en sílice. 3. Comparar los resultados obtenidos en los diagramas para ver si existen coincidencias o divergencias en los nombres y en el estado de saturación. 4. ¿Entre qué diagramas existe mejor coincidencia en los resultados obtenidos? 5. ¿Puede recordar las características petrográficas de rocas similares a las determinadas en los diagramas? Indique estas características. 6. Dar una opinión general sobre las diferentes clasificaciones empleadas en las prácticas y escoger el de su preferencia, justificando el porqué.

8


9


1 R

0 0 0 3

0 0 0 2

0 0 0 1

2 R 0 0 0 3

0 0 0 2

0 0 0 1

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11

Practica 3 Diagramas de Clasificación R1R2 Strec

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