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ROCAS MAGMÁTICAS
La formación de las rocas
Las rocas. El concepto de roca
Una roca es un agregado natural, coherente y multigranular de uno o más minerales, los
cuales conservan individualmente sus propiedades y presentan una homogeneidad estadística
ROCA
Es coherente porque las partículas que forman la
roca están unidas de un modo característico
MINERALES
Es un agregado natural porque los
componentes de la roca (minerales) se han unido
o agregado por procesos naturales
Es multigranular porque los componentes
de la roca casi siempre pueden ser
visualizados como granos diferenciados
Un mineral tiene una composición química
definida. Una roca no, pues su composición
está en función del porcentaje de
representación de cada mineral que la forma
Una roca posee homogeneidad estadística porque sus
componentes se encuentran representados dentro de unos
porcentajes característicos
La formación de las rocas
Las rocas. La clasificación de las rocas (por su origen)
Rocas plutónicas
(intrusivas)
Rocas ígneas o magmáticas
Rocas endógenas
Rocas volcánicas
(extrusivas)
Rocas metamórficas
Rocas sedimentarias
Rocas exógenas
Rocas residuales
Ciclo de las petrogenético
James Hutton formuló el ciclo de las rocas
La formación de las rocas
El magmatismo y las rocas magmáticas
El magma. Concepto
El magma es una mezcla de materiales rocosos fundidos
total o parcialmente, en cuyo seno se encuentran gases
disueltos y cristales de minerales en suspensión
Elementos más abundantes (98 %):
Si, O, Al, Ca, Na, K, Mg y Fe
Los gases provienen de gases
originales contenidos en la mezcla, de
nuevos gases formados por reacciones
químicas o de la evaporación de agua
Los minerales funden a diferentes
temperaturas, por eso, según la
temperatura a la que esté el magma,
algunos estarán fundidos y otros no
Los gases están retenidos en la mezcla
debido a las altas presiones a las que
está el magma en el interior del planeta,
pero se liberan cuando el magma sale al
exterior
La formación de las rocas
El magmatismo y las rocas magmáticas
El magma: Origen
El magma se origina a partir de la fusión total o parcial de rocas localizadas en la litosfera
Factores que influyen en la fusión de los minerales de las rocas
Calor
Desintegración
de elementos
radiactivos
Fricción entre
rocas en zonas de
subducción
Presión
Agua
La presencia de agua disminuye el punto de
fusión de la roca, pues los OH- favorecen la
rotura de los enlaces Si-O de los silicatos
Ascenso de material caliente
desde zonas profundas de la
mesosfera hasta parte inferior
de la litosfera
Si la roca profundiza
Aumenta su punto de fusión
Hundimiento de las rocas
en zonas de subducción
hacia zonas más térmicas
En las zonas cercanas a la superficie, las rocas
graníticas comienzan a fundir a unos 750 ºC,
las de tipo basáltico a unos 1000 ºC Es decir,
cuanto mayor contenido en SiO2, más bajo el
punto de fusión
Porque, aunque la fusión
incrementa el volúmen de
la masa rocosa…,
…al aumentar la presión,
disminuye el volumen de la
masa rocosa, impidiendo la
disgregación de los granos
Si la roca asciende
Disminuye su punto de fusión
Porque al disminuir la
presión, aumenta el
volumen disponible y los
granos pueden
separarse para que la
roca se funda
http://ansatte.uit.no/kku000/webgeology/we
bgeology_files/spanish/magmatismo.html:
formación de magma 13-14
¿Cómo se forma la roca ígnea?
La roca ígnea se forma cuando material rocoso fundido, que llamamos
magma, se enfría y se solidifica.
Se puede formar a varios niveles de profundidad en la corteza y en la parte
superior del manto.
Si se forma muy profundo el proceso dura miles de
años, las rocas se llaman plutónicas, como el
granito.
Roca plutónica
Roca volcánica
Si se forma a baja
profundidad, por
ejemplo, cuando
emerge magma en
erupciones
volcánicas, como el
basalto. Se denomina
roca volcánica.
Los criterios que se utilizan para clasificar a las
rocas ígneas o magmáticas son:

Textura.

Composición mineralógica

Tipo de emplazamiento en el que se
encuentran.
Características texturales
La textura de roca ígnea normalmente se define
por el tamaño y la forma de los granos
minerales que la forman y por las relaciones
espaciales de los granos individuales entre sí y
con el vidrio que puede estar presente.
La textura proporciona datos sobre las condiciones
petrogenéticas (condiciones ambientales en las que se
formó la roca)
- las rocas plutónicas permiten la formación de cristales
grandes.
- si el enfriamiento es rápido (rocas volcánicas) los cristales
son pequeños o se forman vidrios volcánicos.
-
las rocas que se consolidan en diques tienen
características intermedias.
Texturas referidas al grado de
cristalización



HOLOCRISTALINA: constituida totalmente por
cristales. Es característica de las rocas plutónicas.
Granito
HOLOHIALINA: constituida totalmente por vidrio.
Obsidiana
HIPOCRISTALINA: constituida por cristales y vidrio. Es
característica de las rocas volcánicas. Andesita.
Textura holocristalina
Textura holohialina
Textura hipocristalina
Textura en función del tamaño
del grano


AFANÍTICA: el tamaño del grano es
pequeño y se aprecia solamente con lupa o
microscopio.
FANERÍTICA: los granos son visibles a
simple vista.
Textura afanítica
Textura fanerítica
Composición de las rocas
ígneas.
- composición química
- composición mineralógica
- coloración de los minerales
Composición química
- rocas ácidas: contenido de sílice superior
a 63%
- rocas intermedias: contenido de sílice
entre 52-63%
- rocas básicas: contenido de sílice entre
45-52%
- rocas ultrabásicas:contenido de sílice
menor de 45%
Composición mineralógica
Los minerales presentes en las rocas
magmáticas pueden ser:
- esenciales: están presentes en un
volumen superior al 5%
- accesorios: su volumen es inferior al 5%
- secundarios: minerales originados a partir
de los anteriores por transformación o
alteración
Coloración de los minerales


minerales félsicos o melanocratos: de
color claro, como el cuarzo y los feldespatos
minerales máficos o leucocratos : son
minerales oscuros como el olivino, los
piroxenos, los anfíboles y mica negra.
Las rocas
magmáticas están
formadas por
silicatos
(minerales más
frecuentes de la
corteza y manto
terrestre)
Los minerales del
grupo de los
silicatos más
abundantes en las
rocas magmáticas
son:
Cuarzo
Feldespatos
Micas
Anfiboles
Piroxenos
Olivino
Cuarzo
Tectosilicato
abundante en las
rocas del tipo
granítico
Feldespatos
Tectosilicatos:
Tectosilicato de
aluminio con
potasio (ortosa)
Tectosilicato de
sodio y calcio
Micas
Filosilicato
Biotita
(filosilicato de
hierro y magnesio)
Moscovita
(filosilicato de
aluminio y potasio)
Anfiboles
Inosilicatos de doble
cadena
(hornblenda)
Piroxenos
Inosilicatos de
cadena simple
formados por
silicatos de calcio,
magnesio, hierro y
aluminio (augita)
Olivino
Nesosilicato de
hierro y magnesio
La clasificación de las rocas magmáticas por su composición química (I)
Kimberlita
Emplazamientos de rocas
magmáticas
Batolitos: gran masa
de roca plutónica en
forma de cúpula
discordante con la roca
encajante.
Son cámaras
magmáticas donde ha
cristalizado la mayor
parte del magma
Sill: son masas de
roca magmática de
forma tabular y
concordante con la
roca encajante.
Se producen por la
inyección forzada
de magma en un
plano de
estratificación.
Lacolito: intrusión de
magma concordante
con base plana y techo
en forma de cúpula que
se dispone entre dos
estratos y la parte
superior está levantada
a causa de la presión
del magma
Lopolito:
intrusiones de
magma
concordantes con
base y techo
cóncavos
Dique o filón:
masas tabulares
de posición
vertical,
discordantes con
la roca encajante.
Se producen por
inyección forzada
de magma en
fracturas.
Chimenea
volcánica:
conducto de salida
del magma a la
superficie
Colada de lava:
mantos de lava
consolidados en
las laderas del
cono volcánico.

Magmas fluidos:
lavas cordadas

Magmas
viscosos: lavas en
bloque
Formación de los distintos tipos de magmas
Magmas
basálticos: forman
la corteza
oceánica. Se
forman en la
Astenosfera.
La roca más
común es la
peridotita
Magmas
graníticos,
riolíticos y
andesíticos: se
forman en los
bordes
convergentes
Magma intermedio
[SiO2] 52-63 %
Tipos de magmas en relación con la Tectónica de Placas (I)
Por fusión de litosfera oceánica
en zonas subducción y arrastre
de agua de mar (minerales
hidratados)
Si extrusión: andesita
Si no extrusión:
diorita
Magma alcalino (menos
[SiO2] que toleítico),
típico de los puntos
calientes
Magma félsico (ácido)
Magma máfico (básico)
[SiO2] 63-77 %
Por fusión de litosfera
oceánica en zonas
subducción
Por fusión de la base de
litosfera continental a la que
llega magma de la mesosfera
Viscosidad elevada por su
alto [SiO2], que le impide fluir
fácilmente
Si no extrusión:
granito
Magma toleítico,
típico de las
dorsales
[SiO2] 45-52 %
En dorsales oceánicas o en los
puntos calientes por fusión de
peridotitas del manto
Si extrusión: riolita y
erupciones explosivas
Magma ultramáfico
(ultrabásico)
[SiO2] <45 %
Cristalización del magma


Como los magmas son soluciones formadas por muchos
componentes minerales, no cristalizan a una sola
temperatura y presión, sino que lo hacen a lo largo de una
amplia gama de temperaturas.
Los primeros minerales en cristalizar son los que tienen
un punto de fusión más alto (cristalizan a alta temperatura)

Los minerales que cristalizan a presión constante, cuando
disminuye la temperatura, se vuelven inestables y
reaccionan con el fluido circundante, generando nuevos
minerales estables en las nuevas condiciones.
Durante la cristalización de los
magmas se producen dos
series
de
reacciones
principales: series de Bowen
(geólogo Norman Bowen)
1) Serie discontinua: las
reacciones se producen a
una
determinada
temperatura (característica
de cada mineral) y a la
misma presión.
Los minerales se van
transformando unos en
otros más estables.
Cada mineral de la serie
tiene una estructura de
silicato diferente.
2)
Serie
continua:
la
plagioclasa
está
continuamente
reaccionando a medida que
disminuye la temperatura.
Va reaccionando dando lugar
a minerales con mayor
contenido en sodio.
Diferenciación magmática
Enfriamiento del magma
Mientras el magma asciende y se va enfriando, aquellos minerales que alcanzan su punto
de solidificación (= punto de fusión) van cristalizando: diferenciación magmática
Un mineral ya
formado reacciona
con el fundido
residual,
originándose un
nuevo mineral que
puede sustituir al
anterior al añadirse
a la fracción
cristalizada
La sustitución
de un ión por
otro, cambia la
composición
química, pero
no la estructura
cristalina
Magma félsico
Al consolidarse el magma, los elementos que participan en la cristalización de
algún mineral son retirados de la masa magmática, con lo que la composición
química de la masa magmática restante va cambiando, por lo que ya no se
podrán seguir formando los mismos minerales de antes
Las series de reacción de Bowen son el conjunto ordenado de cambios que
tienen lugar en una masa magmática durante su cristalización
Las series
no se
completan
si falta
algún
elemento
químico
Fases de cristalización
magmática
Fase ortomagmática:
(+500ºC). Se cristalizan la
mayor parte de los
minerales con puntos de
fusión más elevados.
Fase pegmatitico-neumatolítica:
(400-600ºC). En el líquido residual
se concentran elementos volátiles
aumentando mucho la presión,
introduciéndose en las fracturas.
Fase hidrotermal:
(-400ºC). Son soluciones acuosas
con elementos solubles.
Fases de la consolidación magmática
Fase hidrotermal: 374  100 ºC. Es el vapor de
agua el que acabará depositando cationes metálicos
en grietas (yacimientos de oro, plata, cobre, etc.)
Fase neumatolítica: 600  374 ºC. Los gases, al
introducirse por las grietas, depositan cationes metálicos
que formarán yacimientos minerales
Fase pegmatítica: 800  600 ºC. El magma
residual, rico en gases, se expande y penetra por
grietas formando filones ricos en cuarzo (SiO2)
Fase ortomagmática: 1200 - 800 ºC. Es cuando
tienen lugar las series de Bowen y la
cristalización de la mayoría de los minerales
Evolución magmática
A partir de un magma inicial
se pueden obtener muchos
tipos
de
magmas
derivados, dependiendo de
los procesos que sucedan
durante su evolución
Diferenciación
magmática
Asimilación
magmática
Mezcla de magmas
Evolución magmática
Diferenciación magmática o
gravitatoria:
durante
la
cristalización hay una fase
sólida, más densa y otra
líquida menos densa. Se
separan
por
gravedad,
cayendo la fase sólida al fondo
de la cámara magmática
Evolución magmática
Asimilación
magmática:
el magma, debido a su
temperatura,
funde
y
asimila a otras rocas
encajantes, formando una
roca con características
distintas a la del magma
original.
Mezcla de magmas:
magmas distintos se unen y
dan uno con características
distintas a los iniciales
Por fusión de
esta roca e
incorporación
a la masa
magmática
Por incorporación
de fragmentos de la
roca encajante que
no se funden
El magma incorpora materiales de
la roca encajante
Reacción entre las
sustancias del
magma y los
minerales de la
roca encajante
Las series de reacción de Bowen no explican la
diversidad de rocas magmáticas que hay, ya que
consideran al magma como un sistema cerrado
Asimilación magmática
En realidad, la evolución del magma, cuando
asciende por la litosfera, sufre tres procesos:
Mezcla de magmas
Diferenciación
magmática
Cuando una cámara magmática con
magma en diferenciación es invadida
por otra masa de magma, por lo que
la composición química resultante
será diferente
Separación de minerales
ya cristalizados del resto
de la masa magmática
Vulcanismo
Volcán: fractura en la
corteza terrestre por donde
asciende
material
procedente del manto
Partes de un volcán:
Cámara magmática: estructura
donde se encuentra el magma.
Chimenea: conducto por donde
asciende el magma al exterior.
Cráter: orificio por el que el magma
emerge al exterior.
Cono volcánico: edificio volcánico o
montaña que rodea al cráter,
formada por la acumulación de los
materiales que salen al exterior.
Cono secundario: abertura
secundaria por donde sale magma.
Los materiales arrojados
en
una
erupción
volcánica pueden ser de
tres tipos:
Productos sólidos: denominados
piroclastos y pueden ser de
distintos tipos (cenizas, lapillis y
bombas volcánicas).
Productos líquidos: se trata de la
lava, que es material fundido a
alta temperatura, que será más
o menos fluido dependiendo de
su constitución (cuanto más
ácidos más viscosos).
Productos
gaseosos:
se
desprenden del magma al salir al
exterior y son principalmente
vapor de agua, dióxido de
carbono, dióxido de azufre,
sulfuro de hidrógeno.
Tipos de volcanes
Volcán Hawaiano: el
magma es fluido, el
gas acumulado en el
magma se libera
fácilmente. Produce
erupciones tranquilas y
forma extensas
coladas de lava.
kilauea
Volcán estromboliano: el
magma es menos fluido.
Se producen
desprendimientos
abundantes de gases
con explosiones
moderadas y coladas
extensas de lava.
Estromboli
Volcán vulcaniano: la lava es
viscosa y llega a taponar el
cráter produciendo
explosiones violentas.
Volcán Vulcano (Sicilia)
Volcán peleano: el magma es
muy viscoso, los gases
escapan con dificultad, por
lo que originan erupciones
muy explosivas.
El magma tapona el cráter,
formando un domo o pitón,
provocando que aumente
mucho la presión en la
cámara magmática.
Monte Pele (Isla de Martinica)
Actividad volcánica asociada
Fumarolas: manantiales de
vapor de agua y gases
calientes.
Actividad hidrotermal:
Emisión de agua caliente
Rocas plutónicas



Rocas que
cristalizan en el
interior de la
Tierra, de forma
lenta.
Cristales de
grano medio a
grueso
Textura granuda,
fanerítica
La formación de las rocas
El magmatismo y las rocas magmáticas
La clasificación de las rocas magmáticas por su textura y composición química
Plutónicas (textura fanerítica) y Volcánicas (textura afanítica)
De magma ultramáfico
De magma máfico
De magma máfico
De magma intermedio
De magma intermedio
De magma félsico
La formación de las rocas
El magmatismo y las rocas magmáticas
La clasificación de las rocas magmáticas por su composición química (II)
La formación de las rocas
El magmatismo y las rocas magmáticas
Texturas
FILONIANA
VOLCÁNICA
La formación de las rocas
El metamorfismo y las rocas metamórficas
El metamorfismo es el conjunto de procesos que ocurren en el interior de la litosfera por los
cuales una roca, sin perder nunca el estado sólido, se transforma en otra roca distinta
Factores que condicionan el grado de metamorfismo
Incremento de presión, que
produce cambios en la
estructura mineral
Incremento de temperatura,
que produce cambios
químicos en los minerales
Calor propio
del manto
Calor de las bolsas
de magma
Presión de
confinamiento
Fricción en las zonas
de subducción o fallas
transformantes
Presiones
direccionales
Presencia de fluidos, que
favorecen las reacciones
químicas entre los elementos
Deshidratación de
algunos minerales y
migraciones iónicas, es
decir, cambios de
composición química
Presión litostática
ESQUISTOSIDAD
y FOLIACIÓN
Presión de fluidos
La formación de las rocas
El metamorfismo en la tectónica de placas. Tipos de metamorfismo
En zonas de importante sedimentación, la presión
litostática produce metamorfismo de enterramiento
También llamado dinamotérmico
(P+T), está asociado a las
orogenias en zonas de subducción
y a las zonas de obducción
En zonas de fallas (incluidas las
transformantes) y en zonas de
subducción
El metamorfismo de contacto o
térmico está asociado a puntos
donde se almacenan bolsas
magmáticas y produce aureolas
metamórficas
La formación de las rocas
Clasificación de las rocas metamórficas
La formación de las rocas
Clasificación de las rocas metamórficas
Pizarra
Esquisto micáceo
Gneisses
Mármol
Cuarcitas
La formación de las rocas
Clasificación de las rocas metamórficas
Las cuarcitas del cabu Peñes
Los sedimentos y las rocas sedimentarias
El suelo (I): origen (suelo autóctono o residual)
Meteorización y erosión de
las rocas de la superficie
terrestre
Material blando y no
consolidado que cubre la
roca: regolita
Seres vivos se instalan
sobre la regolita 
descomposición materia
orgánica  formación de
humus en horizonte A
Lixiviado y diferenciación de
horizontes
Horizonte D: roca madre
Suelo joven, poco
evolucionado (pocos
horizontes, poco espesor)
1000 a 10.000 años
Suelo maduro,
evolucionado (todos los
horizontes, espesor)
Los sedimentos y las rocas sedimentarias
El suelo (II): estructura (horizontes)
Regolita
Los sedimentos y las rocas sedimentarias
El suelo (III): Tipos de suelos
Ranker gris sobre cuarcitas (Pola de Allande)
Los sedimentos y las rocas sedimentarias
El suelo (IV): Tipos de suelos
Paisaje de tierra parda (Salas)
La formación de las rocas
Formación de las rocas sedimentarias. Diágenesis
Diagénesis o litificación: conjunto de procesos que transforma los sedimentos en rocas sedimentarias
Las capas superiores de sedimentos comprimen a las inferiores
Disminuyen los espacios entre granos, el volumen y el espesor
general de la capa y se expulsa agua
El agua circulante por los poros lleva sustancias que precipitan
(CO3Ca, SiO2, FeO, SO4Ca, rellenándose el espacio entre los
granos con un “cemento”
Ciertos minerales pueden ser disueltos por el agua circulante,
creándose nuevos espacios entre los granos
De unos minerales por otros a causa de
ciertas reacciones entre las sustancias
del sedimento
De ciertos minerales, que se
convierten en otros de igual
composición química pero diferente
forma y/o tamaño
Silificación: SiO2
sustituye al CO3Ca
Dolomitización:
(CO3)2CaMg
sustituye a CO3Ca
La formación de las rocas
Clasificación de las rocas sedimentarias (I)
Ruditas: clastos >
2 mm
DETRÍTICAS
Arenitas: clastos 21/16 mm
Lutitas: clastos <
1/16 mm
La formación de las rocas
Clasificación de las rocas sedimentarias (II)
Carbonatadas: compuestas de
carbonatos
QUÍMICAS
Evaporitas: formadas por evaporación
y precipitación en mares cálidos poco
profuntos
Ferruginosas: formadas por
óxidos o hidróxidos de Fe
La formación de las rocas
Clasificación de las rocas sedimentarias (III)
Silíceas: formadas por acumulación de
esqueletos de protistas unicelulares marinos
ORGANÓGENAS
Calizas bioquímicas: formadas por
acumulación de esqueletos calcáreos
de corales o moluscos (conchas)
Carbones y petróleo: formados por
descomposición de restos vegetales terrestres
(carbón) o de plancton marino (petróleo)
La formación de las rocas
EL CICLO DE LAS ROCAS