Magmatismo y metamorfismo para 1º bachillerato Helen

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la fusión de las rocas.
Depende de
diversos
factores:
Temperatura
Presión
varia según la
composición
de los
minerales que
forman la roca
Mineral con el pto de
fusión mas alto: a la
temperatura que
funde toda la roca se
la llama: Pto de
liquidus
Varia si
hay o no
CUANDO
ES:
Alta
Mineral de la roca
con el pto de fusión
mas bajo: la
temperatura a la
que este funde es el
punto de solidus
agua
Aumenta
el pto de
fusión
baja
Disminuye
el pto de
fusión
Con
agua
Sin
agua
Disminuye
el pto de
fusión:
FUSIÓN
HÚMEDA
Se
mantiene
el pto de
fusión:
FUSIÓN
SECA
Al enfriarse progresivamente los silicatos no
cristalizan a la vez, sino en pasos sucesivos. El
grado de polimerización de los minerales
cristalizados, aumenta al disminuir la
temperatura de cristalización.
Si la fusión parcial es reducida, el magma
queda formando gotas aisladas entre la roca
que progresivamente irán interconectando y
ascendiendo debido a la menor densidad y a
los gases.
COMPOSICIÓN DEL MAGMA
Condicionada por el % de sílice (SiO2)
Ácidos: Mayor de 66%
Intermedios: 66 – 52%
Básicos: 52 – 45%
Ultrabásicos: Menor de 45%
PROPIEDADES.
Magmas ácidos: Se forman a Tª entre 900º – 1200º C, ligeros, alta
viscosidad por estar formados por tectosilicatos con largas cadenas que
producen fricción y disminuyen la movilidad.
Magmas básicos: Se forman a Tª > 1200º C, densos, mayor fluidez al
estar formados por nesosilicatos con tetraedros aislados que producen
menor fricción.
Enfriamiento del magma

Los factores condicionantes son:
◦ Aumento local de la temperatura
◦ Disminución de la presión
◦ Aumento de la cantidad de fluidos,
◦ El magma trata de ascender acumulándose en la
cámara magmática.
 Si la cámara sufre sobrepresión, parte del magma
escapará al exterior provocando una erupción volcánica,
y originando las rocas volcánicas.
 Si el magma se consolida dentro de la misma
cámara, da lugar a las rocas plutónicas, mientras
que si lo hace en las vías de acceso a la superficie
originará rocas filonianas.
MAGMAS PRIMARIOS: FUSIÓN DEL MATERIAL YA EXISTENTE
MAGMAS DERIVADOS: PROVIENEN DE MAGMA PRIMARIO QUE SUFRE
UN PROCESO DE EVOLUCIÓN MAGMÁTICA
Evolución magmática
 La consolidación de los magmas en la cámara a medida que se
pierde temperatura es lenta, pudiendo durar varios millones de
años.
 Como el magma es una mezcla de distintas sustancias, éstas van
cristalizando dependiendo de su punto de fusión, primero los
minerales más densos con punto de fusión más alto y después el
resto.
 Se producen tres sucesos:
Diferenciación magmática. La fase sólida del
magma, más densa, se hunde, separándose de la
fase líquida que puede seguir su ascenso.
Asimilación magmática. El magma, por su alta
temperatura puede fundir y asimilar parte de las
rocas encajantes que lo rodean, sumando su
composición a la nueva roca, que será distinta al
magma original.
Mezcla. También se pueden formar rocas diferentes
al magma de partida cuando se mezclan dos magmas
distintos
Fases de la consolidación magmática
La solidificación de un magma es un proceso inverso al la fusión. Este proceso
de cristalización sucede en tres etapas:
◦ Ortomagmática: (temperaturas superiores a los 500º C) Se produce la
solidificación en el interior de la cámara magmática. Cristalizan minerales silicatos
originando rocas plutónicas.
◦ Pegmatítica - Neumatolítica: (temperaturas entre 500 y 300º C) Los fluidos
residuales con alto contenido en volátiles salen por las grietas de la cámara
magmática solidificándose en su interior. Se originan rocas filonianas, ricas en
cuarzo, feldespato ortosa, mica moscovita, turmalina y algunos de interés económico
(Sn, W, Li, F).
◦ Hidrotermal: (temperaturas inferiores a 300º C) Soluciones acuosas a alta
temperatura con componentes solubles (CO2, F, Cl, Br, S, etc.) ascienden por grietas
cristalizando en ellas.
Se forman rocas filonianas e impregnaciones en otras rocas, con sulfuros metálicos
de gran interés económico (Pb, Zn, Cu, Fe, Hg, etc.)
Magmatismo y tectónica de placas
El magmatismo está relacionado con los bordes o límites entre las placas y con el vulcanismo intraplaca.
Bordes constructivos o dorsales. 80 % del magmatismo terrestre por disminución de la presión y cierto
aumento de la temperatura. Se produce magma basáltico del que el 65 % consolida en profundidad y forma
gabros, y el resto en superficie, formando basaltos. Son las rocas de la corteza oceánica.
Bordes destructivos o zonas de subducción. 12 % del magmatismo por aumento de temperatura debido al
rozamiento de las placas y al agua introducida por deshidratación de la placa que subduce. Los magmas más
superficiales son basálticos y formarán rocas volcánicas. Los más profundos son graníticos y formarán rocas
plutónicas como el granito. Los intermedios darán volcánicas como las andesitas y plutónicas como las
dioritas.
Vulcanismo intraplaca. Debido a puntos calientes del manto. El magma es basáltico en casos como Hawai y
Yellowstone. En otras zonas, formadas por distensión con grandes fracturas, como Canarias, también se forman
rocas volcánicas.
2. Rocas magmáticas
•
•
Están formadas por silicatos, que a su vez están constituidos por unidades
de SiO4 , solas o unidas entre sí, compartiendo de uno a cuatro oxígenos.
Estas unidades tienen cargas negativas que compensarán uniéndose a
cationes metálicos de Ca, Fe, Mg, Na, K, Mn, etc. lo que origina una gran
variedad de compuestos.
Los minerales del grupo de los silicatos son:
–
–
–
–
–
–
Cuarzo
Feldespatos: ortosa (K) y plagioclasas (Na y Ca)
Micas: biotita (Fe, Mg) y moscovita (Al, K)
Anfíboles como la hornblenda (Ca, Mg, Fe, Al, OH-)
Piroxenos como la augita (Ca, Mg, Fe, Al)
Olivino (Fe, Mg)
Clasificación según el lugar de
formación
•
Plutónicas: solidificación
lejos de la superficie
terrestre. Enfriamiento lento,
formación de grandes
minerales.
•
Volcánicas: Rocas formadas
a partir de lavas y piroclastos
en la superficie de la tierra.
•
Filonianas: Solidificación en
grietas o fracturas.
Clasificación según su mineralogía
Las rocas se clasificaran según existan o no los minerales fundamentales, que se
Dividen en:
Minerales Félsicos: Leucocratos o de colores claros, ricos en sílice: cuarzos,
Feldespatos alcalinos y plagioclasas. Abundan en rocas ácidas.
Minerales Máficos: melanocratos o de colores oscuros, pobres en sílice:
Olivinos, piroxenos, hornblenda, anfiboles. Abundan en rocas básicas.
Los minerales Máficos
Los minerales Máficos no se presentan en el triángulo doble de Streckeisen. Minerales
máficos son micas de Fe y Mg, anfiboles y piroxenos, olivino, menas, circón, apatito,
titanita, epidota, ortita, granate, melilita, monticelita y carbonatos primarios.
Los minerales máficos se toman en cuenta de tal modo, que se determinan su
participación en la roca magmática en cuestión. Si su participación es menor de 90%
(índice de color M < 90), se utiliza el triángulo doble de Streckeisen. Si su participación
es mayor de 90% (M > 90), se trata de una roca ultrabásica, la cual se clasifica a través
de otros diagramas, que se basan en el contenido de los minerales máficos.
Clasificación por su composición química
Filoniana
Tipode rocas ígneas
VOLCANICAS
PLUTONICAS
Minerales
Cuarzo
FdK
FdNa
oo
oo
o
o
Ácido SiO2 > 66%
o
Intermedio SiO2 52-66%
Riolita
Granito
Traquita
Sienita
o
o
Andesita
Diorita
o
o
Basalto
Gabro
Peridotita
Magma
FdCa Mica Anfibol Piro Olivino
xen
o
o
o
o
Intermedio SiO2 52-66%
o
o
o
Básico SiO2 45-52%
oo
Ultrabásico SiO2 < 45%
• En este otro gráfico observamos cómo se haría la diferenciación según se
produce el enfriamiento del magma, surgiendo así los diferentes
minerales.
2.1 Principales rocas magmáticas
•
•
Las rocas ígneas o magmáticas se dividen en dos grandes grupos:
plutónicas y volcánicas. Además existe otro grupo de características
intermedias denominadas rocas filonianas.
En el gráfico aumenta la temperatura de cristalización y el contenido en Ca,
Mg y Fe de izquierda a derecha, mientras aumentan el contenido en Na, K,
Al y sílice, de derecha a izquierda.
Clasificación por su textura mineral
Tamaño absoluto: velocidad de enfriamiento del magma
Mineral grande con enfriamiento lento
Tamaño relativo: minerales grandes en la primera etapa
De consolidación y pequeños en la siguiente etapa
Esto determina la textura de la roca:
TEXTURA FANERÍTICA: los minerales se ven a simple vista.
TEXTURA AFANÍTICA: los minerales no son visibles
Grado de cristalinidad
Cristalinas
Hialocristalinas
Vítreas
TEXTURA DE LAS ROCAS ÍGNEAS
La textura fanerítica es típica de rocas plutónicas
y la afanítica de volcánicas e hipabisales.
Algunas rocas pueden presentar cristales “flotando” en
una
pasta
hipocristalina,
éstas
también
se
denominan afaníticas.
Rocas plutónicas
•
Rocas que cristalizan en el interior, lentamente, presentando una buena cristalización.
Presentan textura granuda, con minerales de grano medio a grueso que se reconocen a
simple vista. A veces forman cristales de gran tamaño debido a la presencia de agua,
dando lugar a textura pegmatítica.
Rocas volcánicas
•
•
Cristalizan en la superficie terrestre, rápidamente, por lo que los átomos no se
ordenan y no forman cristales, tan sólo vidrio volcánico (textura vítrea) o cristales
muy pequeños, no visibles a simple vista (textura microcristalina).
A veces presentan algún cristal más grande que se formó en la cámara antes de la
erupción (textura porfídica), y otras veces son rocas muy porosas (textura
vacuolar).
Rocas filonianas
•
Formadas por enfriamiento de un magma en zonas próximas a la superficie
formando diques o filones. Son intermedias entre los dos tipos anteriores.
3. Metamorfismo
3.1 Factores que intervienen en el metamorfismo
•
•
El metamorfismo es el conjunto de cambios físico-químicos que sufren las
rocas sin perder su estado sólido cuando al profundizar en la corteza terrestre
aumentan la temperatura y la presión. Estos cambios originan nuevas rocas
denominadas metamórficas, a partir de cualquier otra preexistente. Este
proceso se encuentra a medio camino entre la diagénesis (proceso de
formación de rocas sedimentarias) y el magmatismo.
Los factores que influyen en el metamorfismo son:
– Temperatura. Por el gradiente geotérmico y al ponerse en contacto con magmas.
El metamorfismo ocurre entre 200 y 800ºC, y se dan reacciones químicas entre los
minerales que forman las rocas.
– Presión. El aumento se produce por el peso de las rocas (litostática), por la presión
de los fluidos existentes entre los granos y por los esfuerzos tectónicos. El
metamorfismo se produce entre 2kbar y 15 kbar y provoca cambios físicos y
estructurales en las rocas.
– Presencia de fluidos o volátiles. Aumenta la presencia de fluidos como dióxido de
carbono y agua debido a la deshidratación y descarbonatación que sufren algunos
minerales. Los fluidos favorecen las reacciones químicas.
Estas condiciones se han de mantener durante miles de años al tratarse de cambios
muy lentos.
COMO SE ENCUENTRAN LAS ROCAS MAGMÁTICAS EN EL CAMPO
Emplazamiento de un magma, situación del magma entre las rocas
preexistentes, puede ser Discordante o Concordante:
DISCORDANTE: No es lineal con la roca caja, corta su estructura.
CONCORDANTE: Sus bordes se adaptan a la estructura de la roca caja.
ROCAS PLUTÓNICAS Y FILONIANAS (ROCAS INTRUSIVAS)
Concordantes con rocas encajantes
Sill o filón capa :Tabular entre estratos
Lacolito . Lenticular de base plana
Discordantes
Batolitos :Variables. Alguno muy grandes. Graníticos asociados a
orogénesis
Diques :En fracturas. Gen tabulares
ROCAS EXTRUSIVAS, EMPLAZAMIENTO
Rocas volcánicas recientes: en el cono volcánico o en la
Meseta lávica
Rocas antiguas volcánicas: las coladas y piroclastos suelen
quedar enterrados
UTILIDAD DE LAS ROCAS MAGMÁTICAS
Basalto: se utiliza como grava de carretera y para el afirmado de las vías de tren, en las
construcciones bajo el agua y para realizar pequeños enladrillados.
Pumita: su empleo como material para pulimentar y en productos de cosmética. En
construcción se emplea para fabricar rocas ligeras (rocas esponjosas). suele utilizarse para
la preparación de detergentes y para alisar las asperezas de la piel.
Granito: se utiliza para adoquines, bordillos y mojones y también para grava (triturado,
anguloso). Los granitos coloreados, son buscados para revestimiento de fachadas,
embaldosados de suelos o para esculturas.
Granodiorita: se utiliza en construcción para realizar lapidas y como lozas de cementerios.
Andesita: Sus usos industriales son similares a los de la ortosa, la amazonita, variedades
como gema que se pule como piedra.
Cuarzodiorita: Se utiliza con profusión en las fabricas de vidrio y de ladrillo silito o como
cemento y argamasa.
ROCAS METAMÓRFICAS
CUALQUIER ROCA QUE HA SUFRIDO UN PROCESO
SECUNDARIO DE COMPACTACIÓN O RECRISTALIZACIÓN
(SIN FUSIÓN) CONOCIDO COMO METAMORFISMO.
AGENTES DE METAMORFISMO
Factores externos:
Presión: litostática, de fluidos o por esfuerzos tectónicos
Temperatura
Factores internos:
propiedades intrínsecas de las rocas
Factores temporales:
Tiempo que dura el metamorfismo .
AMBIENTE DEL METAMORFISMO
Representa las condiciones de presión y temperatura
donde se produce el metamorfismo.
Esta situado entre el ambiente sedimentario y el
Magmático
Esta situado entre dos límites de temperatura:
El inferior a 200ºc
El superior a 900- 1000ºc
CAMBIOS DEL METAMORFISMO
TRANSFORMACIONES MINERALÓGICAS
- Reajuste mineralógico:Las reacciones son variadas y dependen de los
minerales de partida y de los factores existentes. Los cambios pueden ser
totales o parciales.
- Recristalización: A partir de 300ºC, las partículas forman cristales de
mayor tamaño, sin cambiar de composición mineralógica. Es lo que le ocurre
al mármol a partir de una caliza sedimentaria.
- Deshidratación: Perdida de agua de los minerales, debido al aumento
de temperatura
TRANSFORMACIONES TEXTURALES
- Aumento de densidad: la presión comprime la roca y aumenta la
densidad
- Reorientación de los minerales: Algunos minerales cuando se
comprimen, rellenando huecos.
- Recristalización con orientación permanente: mineral se agranda
en la dirección en la que no hay compresión
TIPOS DE METAMORFISMO
•CONTACTO O TÉRMICO (ALTA Tª)
•REGIONAL (ZONA EXTENSA)
- ALTA P Y BAJA Tª
- BAJA P Y ALTA Tª
•DINÁMICO (ALTA P) (FALLAS)
•DE IMPACTO (METEORITOS)
(ALTA P Y ALTA Tª)
• DE ENTERRAMIENTO.
MEDIA Tª)
(ALTA P Y
Tipos de metamorfismo y tectónica de placas
•
•
Metamorfismo dinámico o de presión. En las grandes fallas,
donde aumenta mucho la presión pero no la temperatura. Se
producen brechas de falla, y cuando la fricción es muy
intensa, por vitrificación y orientación de minerales, milonitas.
Metamorfismo de contacto o térmico. Aumenta mucho la
temperatura pero no lo hace la presión.
Las rocas están en contacto con magmas
calientes alrededor de los cuales se
forma una aureola de contacto de
espesor variable. Se produce una
recristalización parcial o total de los
minerales, formando pizarras
mosqueadas o cornubianitas,
respectivamente. Esto ocurre en la
corteza continental próxima a magmas
y en la oceánica, cerca de la dorsal.
Metamorfismo regional. Afecta a extensas zonas de la
corteza continental por aumento paralelo de presión y
temperatura y tiene un campo muy amplio desde grado
muy bajo (pizarras) hasta el grado alto (gneises y
migmatitas).
Se produce formación de estructuras orientadas
(pizarrosidad, esquistosidad) y de nuevos minerales. La
roca cambia totalmente.
Se produce en zonas de subducción.
• También se puede dar el llamado metamorfismo por
enterramiento en las fosas oceánicas,
en la parte más profunda
del prisma de acreción
(elevación de los sedimentos
de la plataforma a
medida que subduce la placa
oceánica).
•
Grado de metamorfismo:
Bajo grado
¨ baja T (200-320 ° C) y baja P (300-600
Mpa)
¨ roca con minerales hidratados (arcillas,
cloritas)
¨ liberación de H2O
Alto Grado
¨ alta T (> 550 ° C) y alta P (> 700 Mpa)
· rocas con minerales anhidros
3.3 Metamorfismo y facies metamórfica
•
El metamorfismo se puede clasificar según su grado de intensidad al aumentar
temperatura y presión en grado muy bajo, bajo, medio y alto.
•
Para saber el grado de metamorfismo necesitamos saber qué minerales
componen la roca y en qué condiciones son estables. La facies metamórfica es
el conjunto de minerales que definen las condiciones de presión y temperatura
a las que se ha formado la roca, y reciben distintos nombres para que
diferenciemos unas de otras.
¿DONDE SE PRODUCE EL METAMORFISMO?
DE CONTACTO: ALREDEDOR INTRUSIONES MAGMÁTICAS
REGIONAL: LÍMITES CONVERGENTES
CORDILLERAS ALTA Tª
SUBDUCCIÓN
ALTA P
ROCAS METAMÓRFICAS :
ROCA SEDIMENTARIA, METAMÓRFICA O MAGMÁTICA + METAMORFISMO
NOMENCLATURA
META
PROVIENE DE UNA ROCA METAMÓRFICA
ORTO
PROVIENE DE UNA ROCA MAGMÁTICA
PARA
PROVIENE DE UNA ROCA SEDIMENTARIA
POLI
PROVIENE DE UNA ROCA QUE HA SUFRIDO
MAS DE UN PROCESO METAMÓRFICO
TIPOS DE ROCAS METAMÓRFICAS
FOLIADAS
(Isotrópicas)
DISPOSICIÓN Y CRECIMIENTO
PARALELOS EN LOS MINERALES
NO FOLIADAS
(Anisotrópicas)
NO TIENEN CRISTALES CON
ORIENTACIÓN PERMANENTE
PIZARRAS
CUARCITAS
ESQUISTOS
MARMOLES
GNEIS
CORNEAS (HORNFELS)
4. Rocas metamórficas
• Son muy diversas y se van a diferenciar por su textura y su
composición mineralógica.
• Según su textura:
– No orientadas: granoblástica y cataclástica
– Orientadas: pizarrosa, esquistosa, gneísica y migmatítica
• Según la composición mineralógica de las rocas de partida:
– Rocas silicatadas: Con cuarzo y otros silicatos. Son las más abundantes
y comunes como pizarras, esquistos y gneises, que derivan de las
arcillas, areniscas y granitos. Las areniscas cuarzosas originan las
cuarcitas.
– Rocas carbonatadas: compuestas por carbonatos cálcicos, originarán
los mármoles.
TEXTURA GRANOBLÁSTICA
TEXTURA LEPIDOBLÁSTICA

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