GEOLOGÍA TEMA 3.- MAGMATISMO Y ROCAS MAGMÁTICAS. METAMORFISMO Y ROCAS METAMÓRFICAS.

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1 GEOLOGÍA TEMA 3.- MAGMATISMO Y ROCAS MAGMÁTICAS. METAMORFISMO Y ROCAS METAMÓRFICAS. MAGMATISMO En determinadas zonas de la corteza terrestre y parte superior del manto (entre los 10 y los 200 km de profundidad), las rocas están sometidas a unas condiciones de presión y temperatura que hacen que se encuentren fundidas formando un líquido espeso incandescente denominado magma. Además de la fracción líquida, el magma contiene una fracción sólida y una proporción variable de gases disueltos (vapor de agua y CO 2 principalmente). La fracción sólida está formada por restos de las rocas originales sin fundir y por cristales que han comenzado a formarse en el interior del líquido (se entiende por cristales o estructura cristalina aquella que presenta una disposición ordenada de los átomos, lo que da como resultado el desarrollo de superficies planas o caras). Factores que influyen en el magmatismo La formación de un magma mediante la fusión de una roca sólida es un proceso que está determinado por los siguientes factores: La temperatura.- Un aumento de temperatura favorece la formación de magma La presión.- La fusión de las rocas depende también de la presión. Una presión alta dificulta la fusión, de manera que una masa rocosa que asciende, al ver disminuida la presión a la que está sometida, tendrá más tendencia a la fusión y formación de magma. La presencia de agua.- El agua facilita la formación del magma debido a que en los entornos de gran presión y temperatura, las moléculas de agua están ionizadas en forma de OH - y H +. Estos iones interfieren los enlaces químicos de los minerales y facilitan la fusión. La composición de la roca.- Las rocas que forman la corteza y el manto están formadas por diversos minerales, cada uno de los cuales tiene un punto de fusión diferente. Dependiendo de los minerales se formará magma con mayor o menor facilidad y con unas características determinadas. Lugares de formación del magma La formación del magma está relacionada con los límites de las placas litosféricas y algunos puntos intraplaca, lejos de dichos límites. 1

2 Magmatismo de los límites de placas El magmatismo de los bordes de placas tiene lugar en los límites constructivos, asociados a las dorsales (más del 80% del magma que llega a la superficie) y en los límites destructivos, asociados a las zonas de subducción. En las dorsales tiene lugar la separación de dos placas litosféricas. Esta separación produce una descompresión que favorece la fusión de los materiales del manto. En las zonas de subducción, donde una placa de litosfera oceánica se hunde bajo otra placa litosférica, se generan magmas que resultan de la fusión parcial de material del manto y de la corteza. La litosfera oceánica que se hunde arrastra sedimentos marinos hidratados. Como se ha dicho anteriormente el agua favorece la fusión de las rocas. Magmatismo intraplaca oceánico o continental El magmatismo intraplaca se produce en los puntos calientes de la Tierra. Los puntos calientes representan anomalías térmicas profundas, y en ellos se da el ascenso de material caliente, que se denomina pluma térmica o penacho térmico. Los penachos térmicos tienen un origen profundo, se originan en la capa D", en el límite núcleo-manto. Ejemplos de magmatismo intraplaca oceánica son los magmas que originaron las islas Hawai. Ejemplos de magmatismo intraplaca continental son los magmas que originaron el parque nacional de Yellowstone en los Estados Unidos. ROCAS MAGMÁTICAS El magma se origina generalmente en forma de gotas dispersas en el seno de la roca sólida. Posteriormente estas gotas se reúnen formando otras mayores que tienden a ascender y acumularse. Esto puede originar finalmente un gran volumen de magma, que compone una cámara magmática. La roca que engloba a la cámara magmática recibe el nombre de roca encajante. Una vez formado, el magma tiene las propiedades de un líquido caliente, con menor densidad que la de las rocas a su alrededor y por tanto tiende a subir hacia la superficie, en forma de grandes bolsas o a través de fracturas. Al bajar su temperatura, el magma se solidifica formando rocas magmáticas o ígneas (del griego, fuego). Las rocas magmáticas son las más abundantes en la corteza terrestre (constituyen el 80% de su masa). 2

3 Las rocas magmáticas se pueden clasificar según diversos criterios como son el lugar de enfriamiento, la textura o la composición química. Clasificación de las rocas magmáticas según su lugar de formación: Dependiendo del lugar de enfriamiento y consolidación, las rocas magmáticas se clasifican en plutónicas, volcánicas y filonianas. Rocas plutónicas. Las rocas plutónicas se forman por enfriamiento lento en el interior de la Tierra a medida que la masa magmática asciende hacia la superficie.. En las rocas plutónicas, el enfriamiento lento del magma permite la formación de grandes cristales, característicos de este tipo de rocas. Las principales rocas plutónicas son el granito, la sienita y el gabro. El granito está formado por cuarzo, feldespato y mica. La sienita y el gabro tienen características similares a las del granito y presentan un color rosado y oscuro respectivamente. Los emplazamientos de las rocas plutónicas reciben distintos nombres según la forma y el tamaño de la masa de magma de la que proceden: batolito (masa plutónica de grandes dimensiones) y lacolito (de menor tamaño y con frecuencia entre estratos sedimentarios). Rocas volcánicas. Las rocas volcánicas se forman por enfriamiento rápido del magma arrojado por los volcanes. Debido al enfriamiento brusco en la superficie terrestre, las rocas volcánicas suelen presentar cristales pequeños incluidos en una masa vítrea (sin cristalizar, o sea, los átomos no están ordenados). En casos de enfriamiento muy rápido no se forman cristales, sino una pasta homogénea llamada vidrio volcánico, como la obsidiana. Por otra parte, las rocas volcánicas pueden presentar huecos debido a que han experimentado una desgasificación durante su enfriamiento, como es el caso de la pumita o piedra pómez, que tiene una densidad tan baja que la roca flota en el agua. La roca volcánica más abundante es el basalto. 3

4 Rocas filonianas. Son rocas que se forman por el enfriamiento del magma en grietas de la roca encajante denominadas diques o filones. La textura típica de las rocas filonianas es la textura porfídica, que presenta cristales grandes rodeados de cristales pequeños. En estos filones se pueden encontrar minerales de gran interés económico de los que se obtiene hierro, plomo, mercurio Clasificación de las rocas magmáticas según su textura: Textura cristalina.- La roca está formada por un mosaico de cristales apreciables a simple vista. Se da en las rocas plutónicas, como el granito. Textura porfídica.- La roca está formada por grandes cristales rodeados de otros más pequeños. Es típica de rocas filonianas. Textura microcristalina.- Los cristales no se aprecian a simple vista pero sí al microscopio petrográfico. Se presenta en rocas volcánicas como el basalto. Textura vítrea.- No se aprecian cristales, ni a simple vista ni al microscopio. La roca es una masa de vidrio. Solo se presenta en rocas volcánicas, como la obsidiana. Textura vacuolar.- La roca presenta burbujas, apreciables a simple vista o al microscopio. Se presenta en rocas volcánicas como la pumita. METAMORFISMO Y ROCAS METAMÓRFICAS Las rocas, cualquiera que sea su origen sedimentario, ígneo o metamórficodespués de su formación, pueden quedar sometidas a nuevas condiciones de presión y/o temperatura. Como consecuencia de ello, se producen cambios en los minerales que las forman, que recristalizan, dando origen a las rocas metamórficas. Estas transformaciones, que reciben el nombre de metamorfismo, se producen en estado sólido, sin que la roca llegue a fundir. En función de los factores (presión y/o temperatura) que intervienen en el proceso metamórfico, se distinguen dos tipos de metamorfismo: el regional y el de contacto. Metamorfismo regional El metamorfismo regional se debe a la acción conjunta de la presión y la temperatura. Se localiza en las áreas de convergencia de dos placas litosféricas dando lugar a cordilleras. Estas rocas contienen minerales que forman cristales planos orientados perpendicularmente a la dirección de la presión que han soportado. Como consecuencia, presentan estructura en láminas o estructura foliar que se puede apreciar a simple vista. 4

5 Las principales rocas metamórficas con estructura foliar son: Pizarras, resultantes de un metamorfismo regional de grado bajo a partir de rocas arcillosas. Las pizarras se rompen fácilmente en lajas con superficies lisas que se utilizan para cubrir tejados Esquistos. Se forman si el metamorfismo regional de las rocas arcillosas es más intenso. En los esquistos los cristales planos que se forman son grandes, hasta de 1 cm de diámetro, dando a la roca un aspecto escamoso. Gneis. Se originan cuando el metamorfismo regional es muy intenso, lo que da lugar a una separación de minerales. Es característica la presencia de bandas alternas de minerales claros y oscuros (gneis bandeado) Metamorfismo de contacto Se debe a las altas temperaturas que se generan junto a un magma. Alrededor del magma, en la roca encajante, se forma una aureola de rocas metamórficas. Estas rocas suelen presentar minerales bien cristalizados que no se orientan en una dirección preferente (estructura granoblástica). Las principales rocas metamórficas de estructura granoblástica son: Mármol, procedente del metamorfismo de contacto de rocas calizas. Cuarcita, originada por el metamorfismo de contacto de areniscas. 5