U 2 |Magmatismo y
metamorfismo
Mapa conceptual p u ed en su f r i r
d an l u g ar al Rocas
M etam or orf fism o
pueden sufrir
no produce
estáen M ag m a
sufre
Fusi Fu sió n
pued e ser ser
depende de depende de
Local
da lugar
Tem per perat atur ura a
da lugar a
Reg ion al
contiene
Presió n
En friam ien to
da lugar a
da lugar a M etas asom om atism o
ocasiona la form aci ación ón de
R ocas íg ne neas as C ristales Rocas m et etam am ór órf ficas
Vo lcane canes s
si se form an en zonas profu ndas son son
se orig inan po r
Tectón ica de placas
pueden se ser r la m ayo ría estáen
Plu tó n icas Sílice
si se form an en la sup sup erf icie son son
Bordes de placas
su contenido en magma pued e ser ser V o lcán icas En escud escud o
su contenido en sí li ce es
Estrato atovo vol lcán
B ajo
su contenido en sí li ce es C alde der ras y dom os
In term ed io
su cont enido en sí li ce es A lto
M apa navegabl n avegable en el C D .
U2
| Magmatismo y metamorfismo
1 | El magma |El m agm a es un a roca fu nd ida E lmagma está constituido por rocas fundidas y gases disueltos.E s una m ezcla fundida d e silicatos som etidos a altas tem peraturas que contienen gases,principalm ente vap or de agu a.
0
E n el m agm a coexisten tres fraccion es:
) m10 k (
C urva de fusión (basalto seco)
d a d i
d n u f o r20 P
C urva de fusión (granito húm edo )
Sólida: cristales en suspen sión.
Líquida: m ezcla fundida de silicatos.
Gaseosa: form ada por vapor de agua,dióxido d e carbon o,dióxido d e
C urva de fusión (gran ito seco)
azu fre, nitrógeno,hidrógeno y ácido clorhídrico.
30 400
600
800
1 000
|
1 200
Los magm as se orig inan cuand o se fu nd en las ro cas
Tem peratura (°C)
C urvas idealizadas de la tem peratura d e fusión en granito hú m edo, granito seco y b asalto seco.
Silas rocas de la corteza terrestre y el m anto sup erior alcan zan tem peraturas por encim a de su punto d e fusión ,cam bian de estado y se vuelven fluidas. L as rocas ricas en sílice (SiO 2) com ienzan a fundirse a tem peraturas próxim as a los 750 O C , y las rocas pobres en sílice lo hacen a tem peraturas próxim as a los 1 00 0 O C .
D orsal C orteza
C ám ara m agm ática
L os m agm as se generan depend iend o de tres factores:tem peratura,presión y contenido en agua.
Fusión
C orrien te de con vección ascendente
A scenso de la roca calien te a zo nas de baja presión, lo cual cau sa la fusión de los m ateriales.
L a temperatura de fusión de las rocas aum enta gradualm ente con la profundidad, a un ritm o conocido com o gradiente geotérmico. E n la corteza, las tem peraturas aum entan (entre 20 y 30 O C p or km ) gradu alm ente m ás qu e en elm anto y en elnúcleo. C uanto m ayor es la presión,m ás elevad a es la tem peratura de fusión. A su vez, la presión aum enta con la profundidad. L as rocas que se localizan en zon as profundas se encuentran a una tem peratura elevada, pero son sólidas debido a la alta p resión.Si esta d ism inuye lo suficiente, induce a la fusión de las rocas.C uando las rocas ascienden, se desplazan a zonas de m enor presión y se generan los m agm as. E l contenido en agua provoca una d ism inución de la tem peratura de fusión de los m ateriales. U na roca húm eda tiene una tem peratura de fusión m enor que una roca seca de la m ism a com posición , situada a la m ism a profun didad.
1. 2. 3.
| 32 |
¿Q ué es elm agm a? ¿Q ué son los m ateriales qu e están en suspen sión en el m agm a? C ita las condiciones necesarias para qu e se produzcan los m agm as.
Magmatismo y metamorfismo | U2
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La com p o sición q uím ica de lo s m ag m as se de d uce a par t ir d el an álisis de las ro cas
D e los análisis quím icos de las rocas se deduce que el99 % del volum en totalde las rocas ígn eas está constituido por ocho elem entos:oxígeno (O ), silicio (Si),alum inio (A l),hierro (F e),calcio (C a),sodio (N a),potasio (K ) y m agn esio (M g).E l resto son elem entos com o elT i, el P,el H , el Z n, el C r y el U , m uchos de los cuales se concentran en las rocas y dan lugar a yacim ientos con interés desde el punto de vista económ ico. L a com posición puede expresarse en óxidos de los distintos com ponentes:
Sílice (SiO ).R epresenta hasta un 75 % deltotal.E ste com ponente perm ite 2
clasificar los m agm as en ácidos o félsicos (60-70 % ),interm edios o andesíticos (50-60 % ),basálticos o m áficos (40-50 % ) y ultram áficos (< 40 % ).
Alúmina (A lO ). R epresenta un m áxim o del18 % y es el com ponente 2
3
fundam ental de los feldespatos.
Óxidos de hierro y magnesio (FeO ,Fe2O ,M gO ).R epresentan un 5 % 3
en m agm as ácidos y del12 al18 % en m agm as básicos.E stán presentes en olivinos,piroxenos y anfíboles.
Óxido de calcio (C aO ).E stá p resente en las plagioclasas. Álcalis [K O (2-4 % ),N a O (0,5-5 % )].Se com binan con los feldespatos 2
2
alcalinos aum entando con elcontenido en sílice.
Agua (H O ).A parece com o vap or en las estructuras de an fíboles,m icas 2
y otros m inerales.
|
La fu sión p arcial de las ro cas pr od uce la mayor part e de los magm as
L a m ayoría de las veces la fusión de las rocas no es com pleta,aunque se prod uce un fund ido que dará lugar a la m ayor parte de los m agm as:
Magmas basálticos o máficos: se originan a p artir de rocas ultra-
Estructuras intrusivas: están form adas
m áficas, per i doti tas, y son los principales constituyen tes del m anto sup erior.L a m ayor parte de ellos asciende rápidam ente,por lo que son com unes en la superficie d e la T ierra.
por m ateriales m agm áticos que solidifi-
Magmas intermedios o andesíticos: se form an por interacción de los m agm as basálticos derivados del m anto y de los com pon entes félsicos de la corteza. A l em igrar hacia la superficie, el m agm a b asáltico se funde y asim ila parte de los com ponentes de la corteza.
Magmas félsicos o graníticos: se form an, prob ablem ente, com o producto final de la cristalización de un m agm a an desítico o a partir de la fusión de rocas continentales ricas en sílice. P ierden m ovilidad al ascen der a la superficie y tienden a form ar estructuras intrusivas. C uando ocasion alm ente alcanzan la sup erficie, originan erup cion es piroclásticas.
| 33 |
can en elinterior de la litosfera.
Erupciones piroclásticas: son expulsiones de m ateriales volcánicos sólidos.
4.
C ita los com ponentes de los m agm as que se encuentren en m ayor cantidad.
5.
¿En qué se diferen cian los tipos de m agm as?
U2
| Magmatismo y metamorfismo
Cristalización: proceso de cam bio de estado líquido a sólido en el que los áto-
2 | Las rocas ígneas
m os de Siy O delm agm a se enlazan
|
Las ro cas í g n eas se clasif ican po r su text ura y su comp osición
para form ar las estructuras básicas de los silicatos,que lueg o se unirán a otros iones para form ar los nú cleos de los cristales. Elresultado finalson cristales silicatados de estructuras m uy com plejas que constituyen las rocas ígneas.
Rocas ígneas extrusivas o volcánicas: son las que se form an en la superficie terrestre com o consecuen cia del en friam iento y la consolidación delm agm a.
Rocas ígneas intrusivas o plutónicas: son las que se form an en zonas profun -
L as rocas ígn eas se clasifican en función de su composición mineral y de las condicion es bajo las cuales se form aron durante elproceso de consolidación delm agm a.E ste proceso,que se prod uce alenfriarse elm agm a,se denom ina cristalización; da lugar a la form ación de cristales de distinto tam año,form a y d isposición,los cuales determ inan una prop iedad denom inada textura, que se utiliza para la clasificación de las rocas.
Textura L a textura de las rocas está determ inada por el tam año, la form a y la distribución de los cristales que las form an. E l tamaño de los cristales depende de tres factores:
L a velocidad de enfriam iento d elm agm a.
L a p roporción de sílice.
L a prop orción de gases disueltos en elm agm a.
das com o consecuencia de la con solidación del m agm a.
E l factor m ás influyente es la velocidad de enfriamiento delm agm a,ya que sies lenta se form an cristales grandes. Sielenfriam iento es rápido, cristales diminutos. Sielm agm a sufre un enfriam iento súbito, se form a una m asa de átom os desordenados conocida com o vidrio. Principales tipos de textura Fanerítica: presen ta cristales visibles a sim ple vista o con ayu da d e u na lupa d e m an o.
Vítrea: está form ad a solo p or vidrio. Equigranular: todos los cristales son d el m ism o tam añ o. Porfídica: se caracteriza por la presencia de cristales g ran des (fen ocristales) en globado s en una m atriz o p asta de cristales m ás peq ueño s.
Afanítica: su característica p rincipal es la p resencia d e cristales dem asiad o peq ueños com o para distinguirlos a sim ple vista.
Vesicular: se caracteriza por la presen cia de vesículas o agujeros pequeñ os que qu edan cuan do salen las burbujas de gas.
Basalto. Textura porfídica.
O bsidian a. Textura vítrea.
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G ranito. Textura fanerítica.
Magmatismo y metamorfismo | U2
Composición L as rocas ígn eas están com puestas, fundam entalm ente, por silicatos y otros elem entos com o el titanio y el m agn esio, adem ás de por trazas de oro, plata y uranio. E stas rocas p ueden clasificarse en función de las proporciones de m inerales claros y oscuros. L a gran variedad de rocas ígn eas existentes hizo supon er que proced ían de m agm as diferentes; sin em bargo, algu nos volcanes producen lavas distintas en erupciones distantes en el tiem po. Según esto, un solo m agm a puede dar lugar a diversas rocas.
Clasificación de las rocas ígneas según la proporción de silicatos Graníticas. C om puestas por silicatos claros, com o cuarzo, feldespato y m oscovita.
Basálticas. C ontienen abun dantes m inerales oscuros, com o o livino, piroxeno, an fíbol y biotita.
Andesíticas. Son rocas de com po sición interm edia.
Para confirm arlo se llevó a cab o un estudio sobre la cristalización de los m agm as,que se concreta en la llam ada serie de reacción de Bowen. D urante elproceso de cristalización, los m inerales no cristalizan todos a la vez n i se m antienen intactos un a vez form ados. A l dism inuir la tem peratura,los m inerales qu e se form an prim ero pueden cam biar m ás tarde su com posición o disolverse volviendo a u nir sus ion es para form ar m inerales nuevos. E l proceso d e cam bio d e los m inerales se llam a ordenada de cam bios,serie de reacción.
reacción y la serie
B ow en dem ostró q ue,al enfriarse un m agm a basáltico en condicion es de laboratorio,los m inerales tienden a cristalizar con un orden determ inado en función de sus puntos de fusión. E l prim er m ineral que cristaliza es el olivino; a continuación se incorpora m ás sílice del fundido y se form an estructuras en cad enas,los piroxenos. L os cristales de p iroxenos reaccionan con el fundido para gen erar estructuras con cad enas dobles, los anfíboles, y así sucesivam ente hasta form arse los últim os cristales,que serán de biotita (estructuras lam inares). E sta serie de reacción se dice que es discon tinua porqu e en cada etapa se form a un silicato con distinta estructura.
Regímenes de temperatura A ltas tem peraturas
Series de reacción de Bowen
O livino
Piroxen o
Rocas ígneas
Ultramáfica
Rico en calcio
A nfíbo l Biotita
Feldespato plag ioclasa
(peridotita)
Serie continua de cristalización
Máfica
(basalto/gab ro)
En friam ien to delm agm a
Serie discontinua de cristalización
Rico en sodio
Feldespato po tásico
(an desita/ diorita)
Félsica
(riolita/ gran ito)
M oscovita Bajas tem peraturas
Intermedia
C uarzo
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U2
| Magmatismo y metamorfismo
A l m ism o tiem po que se form an los m inerales de la serie discon tinua lo hacen otros,com o las plagioclasas cálcicas, que reaccion an con los ion es sodio delfundido para en riquecerse p rogresivam ente con ellos y constituir las plagioclasas sódicas. L os iones sodio se difunden en los cristales de feldespato y desplazan los iones calcio de la red cristalina. A veces,la velocidad de enfriam iento es alta e im pide que se produzca una sustitución com pleta de los iones calcio por los de sod io. C uando p arte del m agm a se solidifica, se form an feldespato potásico y moscovita. Si el m agm a tiene exceso de sílice, se form a cuarzo. E stos m inerales constituyen la serie de reacción continua. R eciben esta denom inación porque los m inerales form ados tienen la m ism a estructura (sustitucion es isom orfas). L os cam bios se producen m ediante increm entos infinitesim ales de m ateria sustraída delm agm a residual. Según este m odelo d e cristalización,se puede saber de form a aproxim ada lo que ocurre en la naturaleza analizando las rocas. D e ello se deduce que
los minerales que se forman en el mismo intervalo de temperatura en la serie de reacción de Bowen constituyen el mismo tipo de rocas ígneas.
D e acu erdo con esta serie, los prim eros m inerales que cristalizan son los que tienen un alto contenido en hierro, m agn esio o calcio y u n bajo contenido en sílice.L as rocas con esta com posición son las basálticas o máficas. E sta denom inación se puede utilizar para las rocas que tienen una com posición m ineral sim ilar. L os últim os m inerales que cristalizan son el feldespato potásico y el cuarzo, com ponentes prim arios de los granitos. O riginan las rocas graníticas o félsicas.
Rocas félsicas
Rocas intermedias
Rocas máficas
Rocas ultramáficas
Texturas faneríticas
G ranito
D iorita
G abro
Peridotita
Texturas afaníticas
Riolita
A ndesita
Basalto
K om atita
10 0 C uarzo
Rocas ricas en calcio
80 Plag ioclasa 60 Po rcen taje en volum en
Rocas ricas en sodio
Feldespato potásico 40
20 M oscovita
A nfíbo l Biotita
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Piroxeno
O livino
Magmatismo y metamorfismo | U2
L as rocas ígn eas interm edias contienen m inerales com o los anfíboles y las plagioclasas N a-C a, com posición m ineral interm edia entre granito y basalto.S on las rocas andesíticas o intermedias. E stas rocas tam bién pueden con tener otros m inerales,de ahí que haya rocas de com posición gradual entre las citadas an teriorm ente.
Rocas caja: son las que rod ean a un m agm a.
E xiste otro tipo d e rocas qu e contienen olivino y p iroxeno. S e form an en las prim eras fases de cristalización de B ow en y son las ultramáficas. A unque son infrecuentes en la superficie de la T ierra,se cree que se trata d e las rocas que form an el m anto terrestre.
Asimilación de la roca caja al cuerpo magmático D ique
L a diferenciación magmática con siste en la form ación de m ás de un m agm a a partir de u n solo m agm a inicial.
M agm a C uerpos m agm áticos
Roca caja
L a diferenciación continuada origina fracciones de m agm a quím icam ente distintas y,por tanto,gran variedad de rocas. E xisten otros procesos que contribuyen a la diversidad en la form ación de las rocas;se denom inan asim ilación y m ezcla.L a asimilación se produce cuando existe incorporación de rocas caja al cuerpo m agm ático. L a mezcla de magmas tiene lugar durante el ascenso de un m agm a poco denso que alcanza a un a m asa m agm ática que se m ueve con m ás lentitud . O tra clasificación,que se indica seguidam ente,está h echa considerando los siguentes aspectos:
M ezcla m agm ática
L a can tidad de sílice presente.E lcu arzo indica exceso de sílice, los feldespatoides deficiencia. L a clase de feldespatos presentes y las cantidades relativas de cada uno de ellos.
Minerales cristalizados
D iferenciación m agm ática. A sim ilación y m ezcla.
L a textura.L a roca de grano grueso,visible a sim ple vista,es plutónica. L a roca de grano fino,no visible a sim ple vista,es volcánica.
Clasificación de las rocas ígneas (según la cantidad de sílice y eltipo de feldespato)
6.
¿C óm o influye la velocidad de enfriam iento en el
C on cuarzo
O rtosa > Plag ioclasa
O rtosa = Plag ioclasa
Predo m inio de plag ioclasas sódicas
G ranito(*) Riolita(**)
G ranodiorita(*) Riodacita(**)
D iorita cuarcífera* D acita* *
Sin cuarzo ni feldespatoides
Sienita(*) Traq uita(** )
M on zonita(*) Latita**
C on feldespatoides
Sienita nefelínica(*) Fonolita(**)
M onzon ita nefelínica(*) Latita fon olítica(**)
D iorita(*) A nd esita**
Predom inio de plagioclasas cálcicas Basalto cuarcífero(*) G abro cuarcífero(**)
G abro(*) Basalto(** )
Sin feldespatos
proceso de cristalización?
7.
¿A qué se llam a serie d e reacción?
8.
¿Q ué es la serie de reacción continu a de Bow en?
Peridotita(*) Rocas ultrab ásicas(**)
9.
¿Q ué es la diferenciación m agm ática?
10. Relaciona la serie de reacción de Bo w en con la cla-
G abro nefelínico(*) Basalto nefelínico(**)
sificación de las rocas ígneas y di qué m inerales form an la peridotita, la
D ebajo d e cada roca plutónica* , están las volcánicas** C olores claros--------------------------------G rises----------------------------------------O scu ros
an desita y elgran ito.
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U2
| Magmatismo y metamorfismo
3 | Rocas ígneas más destacadas Roca plutónica de textura fanerítica, con cuarzo, feldespato potásico (ortosa) y plag ioclasa rica en sod io. Los cristales d e cuarzo son de color gris claro y los de feldespato, de b lan co a g ris o rosa salm ón. o C uan do pred om ina el feldespato potásico y los cristales son rectan gulares, el t i n color es rojizo y resu lta d eco rativo en placas pu lim en tad as (gran ito rosa). a r G Pu ede presentar otras tonalidad es,dep endiendo d el feldespato y de los m inerales esen ciales (biotita y m oscovita), ad em ás de la p resen cia d e m inerales accesorios, y pued e h allarse de co lor gris claro, blan co o rojo. Se utiliza en la co nstrucción. Es una fuen te d e m inerales con interés eco nóm ico.
Pum ita.
a Roca vo lcán ica. Su com posición m ineralógica es idén tica a la d el gran ito, pero su t i l textura es afanítica, con frag m entos vítreo s y huecos qu e indican un en friam ien o to ráp ido en superficie. Tien e co lores claros, en tre b lan quecino, verdoso y rojizo. i R Se utiliza en la co nstrucción com o m aterial aislan te acú stico y térm ico.
a n a i d i s b O
Roca volcán ica vítrea, de co lor negro brillan te o m arrón rojizo, con fractura co ncoide. Se form a po r enfriam iento rápido del m agm a. Su com po sición es m ás sem ejan te a la de las rocas ígneas claras com o el gran ito; su co lor oscuro es debido a la presencia de iones m etálicos. En la Preh istoria se utilizaba p ara fabricar uten silios cortan tes y p untas de flecha. A ctualm ente se em plea en la industria, ocasionalm ente para la fabricación de lana de vidrio . Roca vo lcán ica d e textura vítrea y de co lor gris m uy claro, am arillen to o rosado.
a Pu ed e en con trarse asociad a con la obsidian a, en la m ism a m asa rocosa, alter t i m nan do en capas.Presenta m ucho s hu ecos deb ido a qu e procede d e un a lava m uy u P gasificada, con un alto conten ido en sílice.
Se usa en la d ep uración quím ica, la filtración y la fabricación de abrasivos.
Sien ita.
A nd esita.
a t i n e i S
Roca de textura fanerítica y de color rosado, deb ido a la presen cia de feldespato potásico. Es com o un g ran ito rosa sin cuarzo. C ontien e anfíboles y biotita. Se u sa en la con strucción com o roca ornam ental después de ser pulida. Tam bién com o fuente d e m etales raros de rubidio, cesio, torio y uran io.
a t i u q a r T
Es eleq uivalen te vo lcánico de la sien ita, es decir, su com posición m ineral es igual a la de la sien ita. D e color blan co,gris claro, pardo a rosado y textura p orfídica. Se usa com o m aterial para adoquinar y pavim entar (revestim ientos exteriores).
a t i r o i D
Roca intrusiva, de color gris oscuro o gris negruzco y textura fanerítica. C on un aspecto p arecido aldelgran ito gris,pued e d istinguirse de élpor la ausencia d e cu arzo. C ontien e plag ioclasa rica en sodio y an fíboly can tidad es m enores de biotita. Se usa en la construcción para la fabricación d e lám inas pulidas.
a t i s e d n A
Eq uivalen te volcánico d e la diorita. Su nom bre procede de los A ndes, donde num erosos volcanes están form ad os po r este tipo de rocas. Su textura es po rfídica y su color, pardo, neg ruzco o verdoso. Su s com ponen tes esenciales son p lagioclasa, biotita y cristales alargad os de h ornb len da. Es un a fuente de cob re. Se u sa com o m aterial de con tracción .
o t l a s a B
Roca volcánica de g rano fino,textura p orfídica y de color verde o scuro a n egro,com puesta p or piroxen o y plag ioclasa, con cantidades m enores de o livino y an fíbol.Es la roca extrusiva m ás com ún,constituye las capas superiores de la corteza o ceánica. Se usa en la p avim entación de carreteras y vías férreas o com o adoq uinado.
Es el eq uivalen te intrusivo del basalto. Es de color verde m uy oscuro a neg ro y tiene o r una textura fanerítica. Está com puesto por plagioclasa rica en calcio y piroxen o. b C onstituye u n porcentaje im portante d e la corteza oceán ica. a G Rocas m adre de yacim ientos de crom o, platino, níquel y cobalto. Es una fuente de olivino.
G abro.
a t i t o d i r e P
Roca m agm ática intrusiva de color verde oscuro a negro verdoso. Está com pu esta por olivino y piroxen os.Form a elm an to sup erior y su textura es afan ítica. Es la roca m adre d el diam an te y del olivino. Se u sa en la construcción . Ro ca m adre d e diam ante y olivino .
11. ¿C uáles son las d iferen cias y las sem ejan zas que existen en tre: granito y sienita, riolita y d iorita, basalto y gabro, riolita y g ran ito?
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Magmatismo y metamorfismo | U2
4 | Actividad volcánica
|
La emisión de m agm as con pr op iedades distin - t as con di cio na el t ip o d e edif icio vo lcáni co
Magmas poco viscosos L os magmas basálticos son muy fluidos, con un bajo contenido en sílice y gases (1-2 % ) y con tendencia a form ar un porcentaje bajo de m ateriales piroclásticos. P roducen erupciones, generalm ente tranquilas, y un tipo de edificio volcánico denom inado volcán en escudo. D urante las prim eras etapas de su form ación tienen lugar en erupciones frecuentes de finas coladas de basaltos m uy fluidos, durante las que se producen erup ciones laterales (fisural), adem ás de las que se dan en la cim a (cráter). E n las últim as etapas de crecim iento aum enta la viscosidad y se originan erupciones piroclásticas. E lresultado es la form ación de m ontañas ligeram ente abovedadas,con cim as de m ás de 9 000 m desde su base. C aldera Erup ción lateral C him enea central C ám ara m agm ática
C orteza o ceánica
Vo lcán en escudo .
Magmas de viscosidad intermedia
C ap as piroclásticas
magmas de viscosidad intermedia tienen un contenido en sílice inferior al 60 % y u n con tenido gaseoso d el 3-4 % . P resentan una tendencia a la em isión alternativa de lava y materiales piroclásticos (m ateriales sólidos incandescentes); producen erup ciones que L os
pueden ser m uy violentas y un tipo de edificio volcánico denom inado cono compuesto o estratovolcán. S e originan com o resultado del dep ósito de cap as alternas (estratos) de lava y m ateriales p iroclásticos, em itidos por una chim enea central, de ahí que se denom inen estratovolcanes. L os conos com puestos producen algunas de las actividades volcánicas m ás violentas,originando coladas piroclásticas o nubes ardientes (gases calientes con cenizas incandescentes),que alcanzan velocidades de hasta 200 km /h.
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C ráter Flujos de lava
C ono com puesto.
U2
| Magmatismo y metamorfismo
M aterialpiroclástico
C ráter
C him enea central con fragm entos de roca
C ám ara m agm ática parcialm ente vacía
A partir de un m agm a viscoso cargad o d e gases, durante una erupción exp losiva se p rod uce gran cantidad de m aterial piroclástico.A dem ás,se p uede form ar un cono de cenizas de unos 30 0 m de altura y pend iente pronunciada.
Magmas de viscosidad alta
C on o de cenizas.
L os m agm as que tienen un contenido alto en sílice, alrededor de un 6 0 % , y un contenido gaseoso m ayor (4-6 % ), de elevada viscosidad y con m arcada tendencia a form ar m ateriales piroclásticos, prod ucen erupciones explosivas. E stos m agm as suelen originar edificios volcánicos denom inados calderas y domos volcánicos.
H un dim iento
L as calderas son estructuras circulares producidas por elhundim iento de la cim a de una estructura volcánica sobre la cám ara m agm ática que se encuentra parcialm ente vacía.L a m ayoría de las calderas se prod uce después de una erupción explosiva.
Form ación de la caldera
Lago
G eneralm ente, las calderas tienen unas dim ension es que superan los 5 km de diám etro y alcanzan casi 200 m de profun didad. L as lavas ricas en sílice p ueden ser tan viscosas que apenas fluyan .E n este caso,cuan do salen fuera de la chim enea, es posible que se produzca u na m asa de lava solidificada denom inada domo volcánico. L a m ayoría de los domos se form a a continuación de la erupción explosiva de u n m agm a rico en gases.
Form ación de un a caldera en la que se ha originado un lago.
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Magmatismo y metamorfismo | U2
Otros relieves producto de la actividad volcánica
Erupción volcánica: proceso extrusivo
L as erupcion es volcánicas con struyen con os o m on tañas a partir de un a chimenea central, que es la form a volcánica m ás obvia,com o es elcaso de los volcanes en escudo, elcono compuesto y el cono de cenizas, pero existen relieves distintos, ya citados, com o son las calderas y los domos. A dem ás de estas estructuras, form adas por m aterial volcánico extrudido,las chimeneas,los pitones y los basaltos de inundación son tam bién relieves m uy característicos.
de em isión de m ateriales de diferente viscosidad q ue p uede o currir en u nas ho ras o a lo largo de años.
Actividad volcánica: em isión de cada uno de los distintos m ateriales. Existen varias denom inaciones para referirse a ella: haw aian a, estrom bolian a, vulcaniana,pliniana y ultrap liniana.
Basaltos de inundación. Son la expresión del m ayor volum en de m aterial volcánico que sale por erupciones fisurales. L a m ayor actividad de este tipo tiene lugar en las dorsales,en zonas de suelo oceán ico donde se form a litosfera y tam bién en algu nas zon as con tinentales.
Chimeneas. Son conductos sub terráneos qu e se alim entan de m agm a y que conectan la cám ara m agm ática con la superficie. L as que m ejor se con ocen son las que aparecen cargadas de diam antes.
Pitones volcánicos. Son restos de las rocas que ocu pan las chim eneas, que,alser m ás resistentes,perm anecen sin alterar por parte de la m eteorización y la erosión m ucho m ás tiem po que elresto de las rocas que form an parte delcon o volcánico.
Pitón volcán ico.
Erupción fisural: exp ulsión de m aterial volcán ico que sale al exterior por fracturas o grietas largas y estrech as de la corteza den om inad as fisuras.
Erupción central: expulsión de m aterialvolcánico extrudido a partir de una chim enea central,que da lugar a una superficie m ontañosa llam ada volcán; en la cim a se localiza el cráter.
12. ¿Es lo m ism o lava félsica qu e m agm a félsico?
C aldera volcánica.
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U2
| Magmatismo y metamorfismo
E stos edificios volcánicos tienen form as m uy diversas en función del m aterial extrudido. C uando este es expulsado, se desgasifica y recibe la denom inación d e lava.
Tipos de materiales
Coladas de lava. L ava m uy fluida qu e form a lám inas y se desplaza a velocidades de hasta 30 km /h.
Lavas cordadas. L ava basáltica m uy fluida que adop ta el aspecto de cuerdas o hebras trenzadas cuando se solidifica.E ltérm ino h aw aiano con elqu e se denom inan es pahoehoe.
Lavas almohadilladas. L avas originadas en cuencas oceánicas que se enfrían m uy rápidam ente y generan estructuras parecidas a grand es alm ohadas apiladas.
Lavasen bloque. M asa de cascotes de aspecto áspero y desigu al.E ltérm ino haw aiano con elque se denom inan es aa.
Lavas columnares. Form aciones prism áticas de cuatro, cinco o seis caras que se originan por contracción de la lava al enfriarse.
Form acion es colum nares basálticas.
Lava cordad a.
Piroclastos. M ateriales sólidos incan descentes,de rocas pulverizadas o de lava, lanzados al aire, que se clasifican según su tam año en cenizas, lapilli, bloques y bombas.
Lava en bloq ue.
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La m ayor part e de lo s m agm as se emp laza a cierta pro f und idad de la cort eza t errest re
L a actividad ígnea intrusiva es consecuencia de la localización delm agm a a una cierta p rofundidad, de la cual resultan unas estructuras denom inadas plutones. E stas estructuras se clasifican por su form a y su geom etría. Según su form a pueden ser:
Tabulares.C on dos dim ension es m ucho m ás largas que la tercera.
Masivos.Irregulares,sin ninguna apariencia peculiar.
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Magmatismo y metamorfismo | U2
Según su geom etría u orientación respecto de la roca caja, pueden ser:
Discordantes.Si atraviesan las estructuras existentes.Son los diques y los batolitos.
Concordantes.Si intruyen paralelam ente adaptándose a la disposición de los estratos.Son los sills, los lacolitos y los lopolitos.
Diques. C uerpos ígn eos tabu lares prod ucido s por m agm as que intruyen en
Lacolitos. M asas con form a de lente,de b ase
fracturas. Tienen grosores que oscilan desde m enos de 1 cm hasta m ás de 1 km , aun qu e la m ayoría alcanza un grosor de u no s pocos m etros. A lgu no s diqu es se d ispon en de form a radial desde un pitón volcánico erosion ado o neck .
M eseta basáltica
plana y contacto sup erior en d om o o cúpu la. Los m ás grand es tienen diám etros qu e van d e cientos de m etros a po cos kilóm etros de anchu ra. A veces pueden d etectarse por el bulto en form a de d om o q ue crean en la superficie.
Volcán
C olada de lava
Laco lito descubierto por la erosión
Lopolitos. C uerpos
len ticulares de g ran des dim ension es con form a de cuenco en la base y en el tech o.
Batolitos. C uerpo s ígn eos qu e form an estructuras m asivas
de h asta 10 0 km de ancho y varios centenares de kilóm etros de largo. A lgunos tienen un grosor de varios kilóm etros en la co rteza. Si la extensión de afloram ien to es inferior a 100 km 2 , se d enom inan stocks . Los batolitos pued en con stituir el núcleo de los sistem as m ontañosos o aparecer form ando grand es extension es de roca granítica en el interior de los con tinen tes.
Estructuras ígneas.
13. ¿Q ué se entien de p or erupción fisuraly erupción cen tral? 14. ¿Q ué son lavas cordadas y aa ? 15. ¿C óm o podría d etectarse un laco lito en la superficie d e la tierra an tes de ser exp uesto por la erosión?
16. ¿C uál es elcuerpo intrusivo d e m ayor tam año? ¿Es tabular o m asivo, con cordante o discordan te?
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Sills. Plutones tabulares y horizontales que intruyen a lo largo de las superficies de estratificación. Su com posición es basáltica, se form an en zonas próxim as a la superficie y tienen un os po cos m etros de grosor.
U2
| Magmatismo y metamorfismo
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Los vo lcan es más act iv o s est án r ela cio n ad o s con la t ect ónica de placas
M ás de 800 volcanes activos se localizan en los m árgen es continentales próxim os a las fosas oceánicas y en elsistem a de dorsales oceánicas.
Dorsales. E lm ayor volum en de rocas volcánicas se origina en estas zonas, don de se produce la exp ansión delfondo oceánico.L a fusión parcialde los m ateriales delm anto da lugar a m agm a basáltico,que asciende para form ar fragm entos de corteza oceánica.A veces,esta actividad produce una estructura volcánica lo suficientem ente grande com o para elevarse por encim a del niveldelm ar,com o ocurre en Islandia.
entre 100 y 150 km .T ienen una com posición basáltica y, en algunos casos,an desítica. Si se origina actividad ígn ea en una zona de subducción oceánica, se form ará una cadena de volcanes llam ada arco volcánico (islas M arianas,A leutianas y T on ga). Sila actividad ígnea se prod uce en una zon a de subducción de la corteza oceánica debajo d el continente, el m agm a basáltico ascendente puede contam inarse con rocas ricas en sílice de la corteza y transform arse en un m agm a de com posición granítica o andesítica. E l resultado es la form ación de un arco volcánico continental (A ndes).
Plumas calientes o plumas térmicas: son m asas de rocas del m anto en form a de colum na q ue asciend en h acia la superficie.
17. ¿C on qu é zonas de vulcanism o están asociad as las islas H aw ái, Tonga, Islan dia y las M arian as?
18. ¿Q ué tipo de m ateriales y edificios volcánico s se form an en los siguien tes ejem plos de actividad volcán ica: haw aian a, pliniana y ultrapliniana?
Zonas de subducción. Se produ cen m agm as a una profun didad de
Zonas intraplaca. L os m agm as basálticos intraplaca tienen su origen en las plumas calientes en ellím ite en tre elnúcleo y elm anto.A lalcan zar la superficie, form an regiones volcánicas denom inadas puntos calientes (islas H aw ái). E n zon as continentales, se pueden encon trar lavas y cenizas de com posición félsica, cuan do un grueso segm ento de corteza continental se sitúa ocasion alm ente sobre una plum a ascendente de m aterial del m anto. E l m agm a que se form a es de com posición intermedia a félsica, y se produce por fusión y asim ilación de la roca circundante y por diferenciación m agm ática.
Placa Eu roasiática 1
Placa d e Juan de Fuca
1
Vu lcanism o d e intrap laca (continen tal)
3
Vu lcanism o d e centro de expa nsión (oceá nico)
4
Vulcan ism o intrap laca (oce án ico)
5
Vu lcanism o d e centro de expansión (continen tal)
3
Placa C aribeña
Vu lcanism o d e zonas de subdu cción
2
2
Placa N orteam ericana
4
Placa de C ocos
Placa Pacífica
Placa Placa A rábiga A frican a
Placa Filipina
5
Placa d e N azca
1
Placa Sudam ericana Placa A ustraloíndica
Placa A ntártica Placa de Scotia
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Placa Pacífica
Magmatismo y metamorfismo | U2
5 | Metamorfismo L os cam bios de aspecto y com posición m ineralque experim entan las rocas requieren unas determ inadas condiciones,tales com o la actuación durante m illones de años de grandes presiones dirigidas y tem peraturas de cientos de grados por encim a de las am bientales. A diferencia de los sedim entarios,que tienen lugar en am bientes superficiales,los procesos m etam órficos casisiem pre se dan en zonas profundas de la T ierra, a tem peratura elevada, pero sin que lleguen a fundirse los m ateriales. L as rocas m etam órficas afloran en los continentes y constituyen regiones relativam ente planas,conocidas com o escudos. S on ejem plos de escudos gran parte de Á frica, la India, la m itad de A ustralia y G roen landia. E stas rocas son un com pon ente im portante de m uchos cinturon es m on tañosos,las cuales form an parte de las zon as internas de los m ism os.
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El m etam orf ism o d e las rocas pro du ce camb io s f isicoq uím icos sin f usión
E l metamorfismo es un proceso geológico m ediante el cual las rocas preexistentes,ígneas,sedim entarias o m etam órficas,sufren transform aciones m ineralógicas y/o texturales que dan lugar a rocas metamórficas. E stas transform aciones son el resultado de la adaptación a unas nu evas condiciones de presión y tem peratura.
L os procesos metamórficos se desarrollan en estado sólido,a d iferencia de los procesos m agm áticos,en los cuales se produce la fusión totalo parcial de las rocas.
El límite superior del metamorfismo es la fusión. L as transform acion es a baja tem peratura y a tem peratura am biente no se consideran m etam órficas.
E l m etam orfism o es un fenóm eno en el qu e no se ganan ni se pierden elem entos quím icos en las rocas.Por ejem plo, la arenisca se transform a en cuarcita y la caliza, en m árm ol.
19. Explica q ué es el m etam orfism o.
Rocas sedimentarias
metamorfismo
Rocasparametamórficas
Rocas magmáticas
metamorfismo
Rocas ortometamórficas
Rocas metamórficas
metamorfismo
Rocas polimetamórficas
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| Magmatismo y metamorfismo
6 | Factores del metamorfismo
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La tem peratu ra, la presión y los fluid os qu ím icam ent e activ os d eter m inan los amb ient es m etam órficos
Temperatura A um enta desde la superficie hacia elinterior,a razón de 30 O C /km (gradiente geotérm ico).E ste valor varía,ya que es m ínim o en las zonas alejadas de las dorsales y en las fosas oceánicas (6 O C /km ) y m áxim o en las dorsales y zonas orogénicas (100 O C /km ). E l aum ento de tem peratura que afecta al m etam orfism o puede deberse a varias circunstancias:
E nterram iento a gran profundidad. A lgu nos m inerales se inestabilizan a p ocos kilóm etros de p rofundidad (arcillas m ica).O tros pueden p recisar enterram ientos de h asta 20 km o m ás antes de experim entar m etam orfism o. →
profundidad (1 b ar = 1 kg/cm 2; 1 atm ósfera = 1,00 33 kg/cm 2). Los valores m ás altos se d an en las zonas de subdu cción y los m ás bajos, en las zon as de divergen cia. El valor de la p resión en un punto determ inad o del interior de la Tierra resulta d el peso de la colum na de roca situad a sobre ese punto, y se llam a
presión litostática o presión de carga. En el caso d e que existan rocas po ro-
dos a una presión propia, llam ad a
presión de fluido, qu e pu ede ser igu al, m ayor o m enor que la presión litostática.
Presión de confinamiento: es la sum a d e la p resión litostática y la p resión de fluido.
20. ¿C óm o influye la p resión en los procesos m etam órfico s?
M ovim iento de bloq ues fallado s que prod ucen calor en la zon a de fricción. O casiona metamorfismo dinámico.
E l aum ento d e tem peratura provoca vibraciones de las partículas que form an la red cristalina y que d ebilitan la cohesión, lo que facilita la en trada y salida d e iones en la retícu la. Por encim a de los 800 O C com ienza la fusión parcial, denom inada migmatización. A tem peraturas m ayores,la fusión es total(magma).
Presión Su acción tiene varios efectos sobre los m inerales de las rocas en las que actúa:
D ificulta o im pide los procesos de fusión.
Favorece la recristalización.
sas, pued en estar rellen as d e fluidos (ag ua, petróleo ), que estarán som eti-
metamorfis-
mo de contacto.
La presión aum enta con la profun didad a razón de 0,3 kilobares/km de
P roxim idad de un a fuen te térm ica (m agm a). P rovoca
O rigina cam bios estructurales en las rocas.L os m inerales se orientan perpendicular o p aralelam ente,dando lugar a estructuras orientadas en líneas o en bandas,fenóm eno denom inado foliación.
A dem ás de la presión de confinam iento ejercida por la carga de m ateriales situada encim a de ellas, las rocas están som etidas a fuerzas tectónicas direccionales du rante la form ación de las m ontañas, respondiendo plásticam ente durante la deform ación .
Fluidos químicamente activos F luidos com o el agua, con iones en disolución, potencian el proceso m etam órfico actuando com o catalizadores y contribu yendo a la m igración iónica.
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Magmatismo y metamorfismo | U2
7 | Fisicoquímica de los procesos metamórficos
La asociación de varios m inerales estables en un m ism o intervalo de presión y tem peratura se denom ina paragénesis
C ualquier com puesto puede presentarse bajo distintas form as o estados (sólido, líquido, gas) estables a determ inados valores de presión y tem peratura,llam ados fases. E l metamorfismo de las rocas se realiza mediante sucesivos cambios de fase, es decir, cam bios m ineralógicos, que se realizan por m edio de transform aciones polim órficas o reaccion es quím icas. E stos cam bios se representan m ediante diagramas de fases.
mineral.
5
) s e r a b o10 l i k (
M oscovita
O rtosa C orind ón Vapor
n ó i s e r P
Transformaciones polimórficas D ependiendo de las condiciones, un com puesto puede p resentarse en distintas fases term odinám icas.Por ejem plo, el com puesto SiO 5A l2 (silicato de alum inio) puede presentarse com o andalucita,cianita y sillim anita.
Andalucita: fase o form a polim órfica de baja presión.
Cianita o dístena: fase o form a polim órfica de alta presión.
Sillimanita:fase polim órfica de alta y baja p resión y alta tem peratura.
0 0
500
1 000
Tem peratura (°C)
D iagram a de u na p aragén esis.
Reacciones químicas
21. ¿Q ué tipo s de p rocesos
E n este otro caso,se obtienen com puestos distintos por m edio d e diferentes reacciones quím icas, al variar los factores de m etam orfism o. L as m ás com un es son:deshidratación,carbonatación y oxidación-reducción. H e aquíun ejem plo de deshidratación: Si3O 10 A l3K (O H ) (m oscovita) Si3O 8A l K (ortosa) + A l2O 3(corindón ) + + H 2O (agua)
producen transform aciones m ineralógicas en las rocas?
→
Para pasar de una fase (m oscovita) a otra (ortosa,corindón,agu a),basta con m odificar ligeram ente la tem peratura. 5
) s 4 e r a b o 3 l i k ( n ó 2 i s e r P
1
las rocas m etam órficas.
20
) m k ( d a d i d n u f o r P
15
H ielo
C ian ita
A gu a líquida
Sillim anita 10
Pu nto triple
A nd alucita
5
Vapor
200
Blastesis: es elcrecim iento cristalino en
400
600
800
Tem peratura (°C )
D iagram a d e fases de los p olim orfos delsilicato d e alum inio.
n ó i s e r P
Tem peratura
D iagram a d e fases del agu a.
A lm ism o tiem po que se producen estas reacciones quím icas,eltam año de grano de la roca va creciendo p rogresivam ente.Por ejem plo: pizarra
→
esquisto
→
gn eis
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| Magmatismo y metamorfismo
8 | Tipos de metamorfismo Metamorfismo local
D e contacto. D e im pacto. D inam om etam orfism o.
Metamorfismo regional
D e enterram iento. D e fon do oceánico. Regional.
Metasomatismo o metamorfismo hidrotermal
Metamorfismo de contacto E s un fenóm eno esencialm ente térm ico, ya qu e se prod uce cuand o u n m agm a asciende hacia la sup erficie (domo térmico) e intruye en una roca m ás fría. S e trata de una transform ación de las rocas alrededor del cuerpo intrusivo. E n ellas aparece un a alteración que se denom ina
aureola metamórfica.
10 0 ) C ° ( a r u t a r e p m e T
20 0
30 0
40 0 50 0
D om o térm ico p rod ucido po r la intrusión de u na roca ígn ea.
L os cuerpos ígneos de p equ eño volum en irradian tod o su calor y se enfrían m ucho antes que los plutones grandes, por lo q ue las reacciones m etam órficas no tienen tiem po de prod ucirse,lo cualim pide que se form en las aureolas m etam órficas correspondientes. L os pluton es grandes son capaces de m antener una tem peratura elevada en su entorno durante un largo intervalo de tiem po, con lo que posibilitan la form ación de aureolas m etam órficas.E l tam año de la au reola depende de dos factores:
L a relación entre la tem peratura de la intrusión y la de la roca en cajante. E l tam año del plutón.
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Magmatismo y metamorfismo | U2
C om o respuesta a este increm ento d e tem peratura se form a un a serie de m inerales,cad a uno de los cuales es estable en un intervalo d e tem peratura.Se llam an minerales índice. E l orden de estos m inerales,según la tem peratura creciente, puede ser, por ejem plo: clorita-biotita-an dalucita-sillim an ita. A ureola m etam órfica
C ám ara m agm ática
M etam orfism o de contacto.
L as rocas resultantes de este tipo d e m etam orfism o se llam an corneanas (esquistos m oteados,m árm oles y cu arcitas).
Metamorfismo de impacto E stá ligad o exclusivam ente a los lugares de choq ue de m eteoritos sobre la superficie de la T ierra. L a tem peratura en la zon a del im pacto p uede alcanzar, durante breves m om entos, el punto de fusión de b astantes silicatos, lo cual gen era vidrios por enfriam iento rápido. L a presión puede llegar a valores m uy elevados,por lo que se detecta la p resencia de polim orfos de sílice p oco com un es.
Dinamometamorfismo E s un proceso esencialm ente m ecánico, que prod uce trituración de las rocas y calentam iento de las m ism as a lo largo de los planos de falla. L a roca que resulta se llam a catacalastita o brecha de falla. T iene lugar en las fracturas con m ovim ientos im portantes entre am bos bloques. D e la en ergía m ecánica invertida, una p arte se utiliza en la trituración de la roca (cataclasis o brechificación) y otra p arte se transform a en calor,debido al rozam iento. S i la brechificación es m uy intensa, con fragm entos m icroscóp icos, se denom ina milonita.
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| Magmatismo y metamorfismo
Metamorfismo de enterramiento E ste proceso se da a partir de los 10 km de profundidad (presión de 3 kbares).L os sedim entos sobre los que actúa tienen grosores de 10 a 12 km y los m inerales característicos son zeolitas (silicatos de M g y C a). E n este caso, el factor principal de m etam orfism o es la p resión, que resulta d el peso de los m ateriales suprayacen tes.E lpeso de las rocas llega a gen erar presiones suficientes com o para dar lugar a nuevos m inerales, estables a presión alta.L a reorientación de los antiguos m inerales existentes en las rocas, y el crecim iento de los nuevos,genera una estructura hojosa que se denom ina esquistosidad. A l no experim entar esfuerzos tectónicos, la m ayor parte de la estructura conserva su aspecto original, es decir, el de una roca sedim entaria. E sta orientación confiere a la roca una estructura plana y facilidad para exfoliarse o rom perse según dichos planos cuando la roca llega posteriorm ente a la superficie. E xiste una esquistosidad debida a esfuerzos tectónicos,que se da en niveles superiores de la corteza y que puede llegar a borrar la esquistosidad de carga an terior,ya que se produce con m ucha intensidad.
Metamorfismo de fondo oceánico E stá lim itado a las zonas de dorsales,pero llega a ser el m ás extenso de todos.A fecta a la corteza oceánica recién form ada en el eje de la dorsal. Fosa
Zona de baja p resión y alta tem peratura
Zo na de alta p resión y alta tem peratura
Zona d e alta p resión y baja tem peratura
100 km
A stenosfera 200 km
S u b d u c c i ó n d e l a l i t o s f e r a o c e á n i c a
M agm a ascendente
Fusión
M etam orfism o region al en zonas de subdu cción .
Metamorfismo regional L a m ayoría de las rocas m etam órficas se originó durante un proceso de m etam orfism o region al asociado a la form ación de las m on tañas. L os núcleos de m uchas cordilleras están constituidos por rocas m etam órficas plegadas y fracturadas,m ezcladas con rocas ígn eas.
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Magmatismo y metamorfismo | U2
E n este caso, presión y tem peratura actúan de form a com binada y se dan dos clases posibles,aunque no se m anifiesten siem pre de form a clara:
M etam orfism o de alta presión y baja tem peratura: –O curre en las zon as de subducción . L a elevada presión se debe a la enorm e energía m ecánica desarrollada en estas zonas de convergencia d e las placas. –L os m ateriales (sedim entos, rocas m agm áticas) sufren intensas transform aciones y desorganizaciones de su estructura original. L as rocas asociadas son los esquistos azu les y las eclogitas.
M etam orfism o de presión baja o interm edia y alta tem peratura: –T iene lugar por encim a delplano de B enioff com o resultado de los procesos m agm áticos derivad os de la fusión parcial de la placa subducente. –Se producen una serie de m inerales cuya aparición perm ite definir las sucesivas zonas m etam órficas (esquistos arcillosos, filitas, m icaesquistos,gneises,serpen tinitas, an fibolitas y eclogitas).
L as paragénesis m inerales dependen no solo del gradiente de presión y tem peratura, sino tam bién de la com posición quím ica de la roca. S erá distinta la asociación de m inerales form ados sob re una roca d e com posición arcillosa que sobre otra de com posición basáltica, aunque el gradiente sea el m ism o.
22. D istingu e entre m etam orfism o regionaly m etam orfism o d e con tacto. ¿D ón de se produce la m ayoría d e las rocas m etam órficas?
Metasomatismo o metamorfismo hidrotermal A un qu e el m etam orfism o es un fenóm eno en el cual no se prod uce intercam bio de m ateria con elm edio, existen casos excepcionales,com o elmetasomatismo. E l intercam bio de elem entos consiste en la sustitución, por disolución, de p arte d e la roca que en caja (con frecu encia, caliza) y la p recipitación en su lugar de silicatos y m inerales explotables. Por ejem plo, la caliza (C O 3C a), por ser soluble, suele ser reem plazad a por silicatos de C a y M g, sulfuros y óxidos. S e gen eran asíyacim ientos explotab les, com o casiterita, w olfram ita, calcopirita, etc. L as rocas resultantes,con o sin m ineralizaciones,se llam an s k a r n s . E lmetamorfismo hidrotermal se prod uce en ám bitos geológicos tan dispares com o dorsales oceánicas,orógen os y puntos calientes,es decir, en cualquier lugar donde se dé una actividad m agm ática im portante.
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9 | Texturas metamórficas Criterio de clasificación
Tipo de textura. Características
Ejemplos
Granuloblástica. C ristales del m ism o tam año.
Tam año de los cristales
Porfidoblástica. C ristales de tam años m uy diferentes.
Form a de los cristales
C uarcitas, m árm oles, eclogitas
Lepidoblástica. C ristales lam inares.
M icas (pizarras y esquistos)
Nematoblástica. C ristales filiform es.
A nfibolita
Foliadas. En cap as paralelas.
Pizarrosa. C ristales m uy peq ueños.
Pizarras
Filítica. C ristales p equeñ os (no ap reciables a sim ple vista).
Filitas
Esquistosa. C ristales apreciables
Esquistos
a sim ple vista. D isposición de los cristales
Gnéisica. C ristales d e d iferen tes fo rm as.
G n eis
Cataclásticas. C ristales m icroscópicos. No foliadas.
Cornubianíticas. C ristales d e diferentes
A lazar. N o d ispu estos en cap as paralelas.
tam añ os. A lgunos unidos en tre sí.
M árm oles y cuarcitas
Granulares. C ristales visibles, de diferentes tam añ os, refundidos y cristalizad os.
Texturas de un a roca an tes y después de un proceso m etam órfico.
Esfuerzo
A ntes del m etam orfism o
Esfuerzo
D espu és del m etam orfism o
Foliación: es la apariencia lam inar o en bandas paralelas presen tes en las rocas. – Pizarrosidad: foliación que presentan las rocas de g rano fino.Las rocas se separan en hojas o lajas finas. – Esquistosidad: foliación en rocas con cristales m ás grandes de aspecto escam oso. Las rocas se separan en lajas
23. ¿C uál es la d iferencia q ue existe entre las texturas de las rocas ígneas y m etam órficas?
24. ¿Q ué es la foliación? D iferencia en tre pizarrosidad y esquistosidad . ¿C uáles son las diferencias en tre filitas y pizarras?
25. Exp lica q ué tipo de roca es: –U na roca granular con un alto g rado de m etam orfism o, de aspec-
gruesas.
to ban deado, proceden te d e lutitas o de rocas ígneas.
– Bandeado gnéisico: fran jas oscuras
–U na roca gran ular, no foliad a (m etam orfism o de las calizas).
y claras con distinta com posición
–U na roca de aspecto m asivo, no foliada (m etam orfism o de las are-
m ineralógica y disposición paralela.
niscas ricas en cuarzo).
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Magmatismo y metamorfismo | U2
10 | Rocas metamórficas más destacadas s a r r a z i P
Bajo grado de m etam orfism o. G rano fino . Proceden del m etam orfism o d e lutitas o cenizas volcánicas. C om posición m ineralógica: clorita, m ica. Prod ucidas a partir de m inerales arcillosos. C oloración variada, siendo m ás abundante elnegro,debido a la p resencia de m ateriales carbonosos o sulfuros de Fe. Esquistosidad pizarrosa (planos paralelos). Se utiliza en la construcción de tejad os de ed ificios.
s a t i l i F
C om posición sem ejan te a la de las p izarras (pizarra cristalina). M inerales de grano m ayor que las pizarras.Brillo satinado. Se rom pe en g randes flecos. Tiene los m ism os m inerales e im purezas que las pizarras,pero pueden aparecer otros nu evos:turm alina, granates…
s o t s i u q s E
Ro ca m ás abun dante de m etam orfism o region al, form ada a partir de lutitas, rocas volcánicas y graníticas. Flecos de gran tam año d ebido a la presencia de m inerales planos (m ica,talco, clorita). Fracturación esquistosa. C uando la clorita y la epidota se encu entran en gran proporción, dan lugar a los esqu istos verdes. Se utiliza en la construcción de m uelles y escolleras.
s a t i l o b i f n A
Prod ucto d elm etam orfism o region alde grado m edio o alto de rocas ígneas (basaltos,gab ros o andesitas).C olor verde,gris o n eg ro. C om posición:hornblenda (anfíbol)y plagioclasa. Se en cuentra asociada a yacim ientos de cob re, ocasionalm ente se usa com o p iedra ornam ental.
s i e n G
Ro ca m etam órfica g ranular de alto grado . A specto band ead o. Esqu istosidad po co ap arente. Proced e de rocas sedim en tarias (lutitas) o ígneas (volcánicas, gran íticas). C ristales d e cuarzo – ortosa–y b iotita orien tad os. C ristales d e o rtosa d e gran tam año , con form a de alm end ra. Se usa en la p avim en tación de carreteras y la co nstrucción de b ordillos.
Roca gran ular. N o foliad a. C om posición: calcita y d olom itas. M etam orfism o d e calizas y do lom ías. l o C arece d e esquistosidad. m r La variedad m ás pu ra es de color blanco; sicon tiene p equeños á po rcentajes de otros m inerales form ados durante el m etam orfism o, puede m os M trar una en orm e varied ad de colores: neg ro, rojo, verde, pardo , etc. Se u sa en la con strucción tanto en b ruto com o p ulim entado. Es una m ateria prim a para su em pleo en escultura.
a t i c r a u C
Resultan te d el m etam orfism o de las aren iscas ricas en cuarzo. N o foliad a. Sus granos de cuarzo o riginales han qu edado soldados firm em ente p or la en trada de sílice, qu e cristaliza ocupan do los hueco s existen tes entre los gran os. Si es pura, es de color blanco. C on im purezas, roja o parda. Se u sa com o m ineralde con strucción,pavim en tación.Tam bién en la industria del vidrio, la cerám ica y la fab ricación de refractarios.
s a t i g o l c E
Form adas a tem peratura m od erada y presión de carga elevadísim a. Su origen no está claro.Se cree que p udieron form arse a partir de rocas efusivas básicas (coladas basálticas,diques...). M uy pesadas. C om posición:piroxenos y granate rosa. N o tien e interés nicom ercialniindustrial.
a t i n i t n e p r e S
Se form an a partir de rocas erup tivas ultrab ásicas (peridotitas). Este p roceso se con oce com o serpentinización . Ro cas m asivas de color verde a n egro. Fuente d e crom ita y p latino. Se encuen tra asociad a a yacim ien tos de cobre, hierro, níquel, am ian to y talco. O rnam en tal. Recubrim iento de tejad os,revestim ien to de exteriores.
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Pizarra.
Esquisto.
M árm ol.
C uarcita.
U2
| Magmatismo y metamorfismo
o t n Recursos minerales e m asociados al e magmatismo y l p al metamorfismo m o C
Los recursos minerales son aq uellos que están disponibles para ser usado s com ercialm en te. Los m inerales m etálicos y no m etálicos que pueden ser explotados para o btener un ben eficio constituyen la mena. M enas asociadas a los procesos m agm áticos y m etam órficos:
Metales Elemento
Mena
C rom o
C rom ita
C obre
C alcopirita
O ro
O ro nativo
Procesos
H em atites
H ierro
M agnetita
Plom o
G alena
M agnesio
M agnesita
M ercurio
C inabrio
Estaño
C asiterita
Platino
Platino nativo
W olfram io
W olfram ita
C inc
Esfalerita
Asociados a procesos magmáticos
Asociados a procesos metamórficos
No metales Mineral
Procesos
C uarzo
Asociados a procesos magmáticos
A zufre C orindón G ranate
Asociados a procesos metamórficos
G rafito Talco
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Magmatismo y metamorfismo | U2
Los magmas son rocas fun didas form adas po r
procesos com o asim ilación y m ezcla, que
silicatos y gases, que se o riginan dep en dien do
contribuyen a la d iversificación de las rocas.
de tres factores: presión, tem peratura y con tenido en agua. La m ayor parte d e los
Las rocas basálticas se form an a p artir de los
m agm as se p roduce por fusión parcial de las
prim eros m inerales que cristalizan. Las rocas
rocas, y resultan m ag m as basálticos o m áficos,
gran íticas se constituyen a partir de los últim os
interm edios o an desíticos y gran íticos o félsicos.
m inerales d el proceso de cristalización. Las rocas ígneas interm ed ias contien en m inerales de la
Las rocas ígneas se form an p or un
serie d e B ow en de com po sición interm edia
enfriam iento progresivo d el m agm a m ediante
entre g ranito y basalto (andesítica).
un proceso llam ad o cristalización. D uran te este proceso se form an cristales qu e p ueden verse a
La actividad volcánica es un p roceso d e
sim ple vista si el m aterial fundido se enfrió
em isión de m agm as con prop iedades distintas
len tam en te o bien cristales dim inutos siel
que condicionan el tipo de ed ificio volcán ico.
enfriam iento se prod ujo rápidam ente. C uando
Los edificios volcán icos son den om inad os volcán
el en friam ien to tien e lugar instan tán eam en te,
en escud o, cono com pu esto o estratovolcán y
se form an vidrios.
con o de cen izas, se form an a p artir de u na chim enea central y son los m ás com un es.
La textura de las rocas ígneas está d eterm inad a
Existen otros relieves distintos, com o calderas,
por el tam añ o, la form a y la d istribución de los
dom os, chim en eas, pitones y basaltos de
cristales. Está condicionad a, fundam en talm en te,
inundación.
por la velocidad de en friam ien to. Existen diferen tes tipos de textura: fan erítica, afanítica,
equigranular, porfídica, vítrea y vesicu lar.
La composición de las rocas está d eterm inad a
La m ayor parte de los m agm as se em plaza en profun didad y produ ce plutones.
Los volcanes m ás activos están relacionados con
por la proporción de m inerales claros y oscuros
la tectónica de placas;se localizan en dorsales,
que co ntien en : m inerales claros, graníticas;
zonas de sub ducción y zonas intraplaca.
m inerales oscuros, basálticas; y las de com posición interm ed ia, andesíticas.
El metamorfismo es la tran sform ación de rocas preexisten tes en otro tipo de roca. Los
La serie de reacción de Bowen es un a
am bientes m etam órficos están determ inado s
investigación sobre la cristalización de los
por la tem peratura, la p resión y los fluidos
m agm as para con firm ar que varias rocas ígneas
quím icam en te activos.
tien en su o rigen a p artir de u n solo tipo de m agm a prod ucido en erup cion es separadas en
El m etam orfism o de d istribución localizada o de
el tiem po. D e esta investigación de Bow en , se
alcan ce reg ional origina una gran varied ad
deduce que los m inerales que se form an en el
de rocas m etam órficas. Elm ayor volum en de las
m ism o intervalo d e tem peratura se encuen tran
rocas se prod uce durante un m etam orfism o
con stituyendo el m ism o tipo de rocas.
regional asociado a la form ación de las m ontañas.
La g ran varied ad de rocas ígneas resulta d e la
Los procesos m etam órficos prod ucen el
diferenciación con tinuad a d el m agm a residual
crecim iento y la reorientación de los cristales, y
qu e da lug ar a m agm as de com po sición
se reflejan en la textura y la estructura,
quím ica distinta y a la existen cia de otros
determ inando así el grado d e m etam orfism o.
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s i s e t n í S
U2
s e d a d i v i t c A
1.
2.
| Magmatismo y metamorfismo
Indica el tipo de textura q ue p resentan las
6.
¿C uáles de las siguientes m enas de m inerales
siguien tes rocas m ag m áticas: gran ito, diorita,
están asociadas a procesos m agm áticos y cuá-
basalto, peridotita, gabro, sienita, obsidiana y
les a procesos m etam órficos?
pu m ita.
C ro m ita
M ag nesita
W o lfram ita
C in ab rio
C a lco pirita
C a siterita
C opia y com pleta el siguien te cuad ro de clasi-
O ro nativo
H em atites
M agnetita
ficación d e las rocas m ag m áticas.
G alena
Con cuarzo
Sin cuarzo ni feldespatoides
Con feldespatoides
7.
Explica de form a razonad a sies po sible encontrar un gneis, un gran ito y una riolita con la m ism a com posición m ineralógica. –¿C uál es la textura de estos tres tipos de
Sien ita nefelínica(*) Fonolita(**)
Ortosa > Plagioclasa
rocas? D efine los tipos de textura p ara cada una d e ellas. –C ita o tra roca con cada u no de los tipos de
Ortosa G ranodiorita(*) =Plagioclasa Riodacita(**)
texturas de las anteriores y explica sus carac-
M onzonita nefelínica(*) Latita fonolítica(**)
terísticas.
8. Predominio de plagioclasas sódicas
es la actividad de estos volcan es y el tipo de
D iorita cuarcífera* D acita**
Predominio Basalto de cuarcífero(*) plagioclasas G ab ro cálcicas cuarcífero(**)
D efine los siguien tes térm inos y explica có m o m ateriales em itidos por ellos.
G abro nefelínico(*) Basalto nefelínico(**)
M ag m a basáltico
V olcán en escu do
C o n o co m p uesto
C a ld eras vo lcán icas
C on o d e cenizas
9.
Indica si la siguien te afirm ación es correcta o no, explicando las razones. En caso d e n o
Sin feldespatos
serlo, en únciala de form a ad ecuad a. «El m etam orfism o es elproceso p or el cuallas rocas de la corteza terrestre resultan m odifica-
D ebajo de cada roca plutónica*, estan las volcánicas** C olores claros---------------------G rises---------------------------O scuros
das en su com posición m ineralógica, en su textura o en su estructura, por influen cia d el calor, presión y los ag en tes atm osféricos, per-
3.
D efine los distintos tipos de m ateriales volcá-
dien do elestado sólido inicial.»
nicos extruidos.
4.
¿C on qu é tipo de m etam orfism o están rela-
Act ivid ad p ráct ica
cionad as las aureo las m etam órficas? Indica
Estudio directo de rocas
los factores de los que depende su tam año.
Esta actividad está d estinad a alreco nocim ien to de las
¿Q ué denom inación reciben los m inerales
características de las rocas. Pu ed e llevarse a cabo en
form ado s?
ellaboratorio o m ediante u na actividad de cam po.
5.
En el lab oratorio:
Indica el tipo de textura p ara las siguientes
–Se dispo ndrá de varios ejem plares diferentes.
rocas m etam órficas: m árm ol, filita, gneis,
–C ada alum no o alum na cum plim entará la
cuarcita y esquistos.
ficha adjunta y tratará d e determ inar el tipo de roca al que p ertenece cada ejem plar.
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Magmatismo y metamorfismo | U2
Ficha para el estudio de las rocas
Roca n.º
•¿Se d istinguen
Roca n.º
Roca n.º
Roca n.º
Sí
No
Sí
No
Sí
No
Sí
No
Sí
No
Sí
No
Sí
No
Sí
No
Sí
No
Sí
No
Sí
No
Sí
No
los m inerales?
¿Son todo s del m ism o tam año?
•C onsideras que la roca es de... grano grueso grano m edio gran o fino
•C olor de los m inerales
•¿Predo m ina algú n m ineral? ¿C uál? •¿A
qué m inerales debido elcolor de la roca?
•¿Presen ta restos fósiles? Fósiles de anim ales Fósiles de vegetales
•¿Presenta foliación? •¿Presen ta pizarrosidad ? •¿Presen ta esquistosidad ? •¿Presenta band eados? •¿Está colonizad a por líquen es? (Su presen cia indica que está alterada.)
•C lasificarías la roca com o... m agm ática sedim en taria m etam órfica
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s e d a d i v i t c A
