plutonicas 2008
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NOCIONES ELEMENTALES DE ROCAS
Las rocas gneas: magmas y procesos
de formacin de rocas gneas
Las rocas gneas intrusivas
Las rocas gneas extrusivas (volcnicas)
Recursos minerales asociados a
procesos gneos Energa geotrmica
ROCAS IGNEAS
Roca gnea: Magma enfriado y cristalizado;
producido a aprox. 200 Km de profundidad,
formado por los elementos que componen los silicatos + gas confinado
Cristalizacin: proceso que resulta del enfriamiento del magma yque da comienzo a la formacin de cristales
Magma: roca fundida que se encuentra en la subsuperficie, alinterior de la Tierra, formada por:
una porcin lquida (fundido)
cristales (granos de minerales, porcin slida)
gases disueltos
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ROCASIGNEAS
Formacin de magma En profundidad las rocas se funden, aunque a distintas temperaturas, no
antes de los 800C.
El interior de la tierra es caliente.
Gradiente geotrmico: tasa a la cual aumenta la temperatura en relacina la profundidad.
Promedio: 30C/km. Normal: 10 a 60 C/km, hasta 200 C/km.
ROCAS IGNEAS El magma asciende pordiferencia de densidad con laroca encajante (
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ROCAS IGNEAS
El magma que cristaliza la profundidad da origen a las rocas intrusivas oplutnicas (del dios griego Pluto, de las profundidades),
enfriamiento lento
CRISTALIZACIN
al enfriarse un magma losiones desordenados dellquido caliente searreglan ordenadamente.
cristales embrionarios a
los que se agregan msiones
el lquido se transforma enuna masa de cristalesentrecrecidos.
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CRISTALIZACINTasa de enfriamiento
influye en el tamao de loscristales
lento ms grande y menos
rpido: muchos y chicos
muy rpido: no permiteordenamiento de iones enredes cristalinas ===> vidrio.
La tasa de enfriamientoinfluye en la textura de lasrocas.
CLASIFICACION DE ROCAS IGNEAS
Rocas gneas se clasifican porsu modo de origen y sucomposicin
La composicin del magma serefleja en:
la composicin qumica de la roca
en la asociacin de minerales.
Los minerales de un magma no seforman en forma simultnea, nibajo las mismas condiciones
Proceso de cristalizacin tambines influido por la composicin ycontenido de voltiles
Magmas resulta en una ampliagama de rocas gneas.
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CLASIFICACION POR MODO DE
ORIGEN: TEXTURAS
tamao, forma y arreglo de los granosde minerales que le dan a una roca suaspecto general.
Revela el proceso de formacin.
Modo de origen o ambiente deformacin f(tamao y arreglo degranos) da origen a la textura.
Texturas volcnicas
Texturas de rocas plutnicas ointrusivas
Texturas VolcnicasVtrea
Afantica:
Porfdica (tambin en intrusivas)
Pumictica
Texturas piroclsticas
Vesculas y amgdalas
Texturas Igneas
Vtrea se forma cuando la lava se
solidifica rpidamente en respuesta a gran contraste de
temperatura con el aire o el agua. Puede llegar a no desarrollar
cristales dando origen a obsidiana(vidrio volcnico)
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Texturas Igneas
Afantica: textura de grano fino, los granos de minerales (cristales) no
visibles identificables solo con microscopio varan de claras a oscuras
(predominando oscuras). Resultan de enfriamiento rpido, aunque se formen cristales, no tienen
tiempo de crecer.
Texturas Igneas
Porfdica: Compuesta por minerales de dos
tamaos contrastantes Resultado de 2 etapas de
enfriamiento 1 FENOCRISTALES: Cristales
grandes, formados en profundidad,lentamente
2 MASA FUNDAMENTAL: fina o
vtrea, formada cerca o al salir a lasuperficie y enfriarse rpidamente
Muy frecuente en las rocasvolcnicas.
Fenocristales
Masa Fundamental
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Texturas Igneas
Efecto del gas en TexturasVolcnica
Al enfriarse el magma,aumenta la viscocidad ydificulta el escape de lasburbujas de gas.
Cuando el magma se solidifica,las burbujas expelidas en laetapa final son atrapadasdejando hoyos llamadosvesculas
Vesculas: Aberturas circularesu ovaladas dejadas por losgases que escapan y que se
preservan por el rpidoenfriamiento de las rocas
Amgdalas: vesculas rellenaspor material tardimagmtico oposterior
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ROCAS IGNEAS
Texturas Volcnicas
Texturas piroclsticas o fragmentarias
ROCAS IGNEAS
Texturas Volcnicas
Textura pumictica
Si el magma est muy cargado degases, forma una masa de burbujasespumosa que da origen a una rocade textura espumosa y bajadensidad: pmez
ROCAS IGNEAS
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ROCAS IGNEAS
Texturas Volcnicas
Texturas piroclsticas
Texturasplutnicas o
intrusivas
Al enfriarse el magmaen profundidad, mslentamente, tienetiempo de formarcristales
tpicamente de granogrueso.
Fanertica Pegmattica:
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TEXTURA
FANERITICA
Granitos ornamentales
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Texturas de rocas
plutnicas o intrusivasPegmattica
granos inusualmente grandes (> 2cm), ocasionalmente enormes(varios metros).
Formadas en etapa final decristalizacin de rocas plutnicas,
Asociado a etapa de aumento delcontenido de gases, incluyendoH2O en la fraccin remanente demagma
facilita la formacin de grandescristales al permitir la migracinrpida de componentes qumicos ala superficie de los cristales(difusin por transporte de vapor).
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CLASIFICACION POR COMPOSICION
Los minerales de una roca dependen de
la composicin del magma
No hay tantos magmas como distintos
tipos de rocas.
Un mismo magma produce roca de
distintos minerales.
A partir de un mismo magma basltico se
pueden obtener las restantes
composiciones a travs del Proceso deCristalizacin Fraccionada.
Serie de Reaccin de Bowen : explica proceso mediante el cual se
origina una secuencia de composiciones
qumicas y asociaciones mineralgicas en la naturaleza no se observa
comnmente una diferenciacin tan
extrema como la obtenida en laboratorio.-
ROCAS IGNEAS
Bowen (canadiense) estableci la importancia de ladiferenciacin magmtica a travs de los procesos decristalizacin fraccionada.
Experimentos de laboratorio demostr: que algunos magmas cristalizan primero que otros
que el lquido residual cambia de composicin;
si el mineral permanece reacciona ===> Serie de Reaccin deBowen, discontinua y continua.
A medida que el magma se enfra lentamente, los elementos se unenqumicamente y forman cristales de minerales.
No todos los minerales se forman al mismo tiempo durante el procesode enfriamiento.
Algunos minerales cristalizan cuando el magma se encuentra a mayortemperatura, mientras que otros slo se cristalizan cuando el magma seencuentra a baja temperatura.
Las Series de Reacciones de Bowen describen cmo se forman,durante el proceso de enfriamiento, ocho de los minerales de silicio osilicatos ms comunes.
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ROCAS IGNEAS
Serie de Reaccin Discontnua: Minerales ricos en Fe y Mn
1 mineral: olivino, estable a 1800 C, luego piroxeno, estable a1100C
Minerales de distinta estructura,
reaccionan parcialmente con el liquido restante para formar otromineral ms rico en Si y estable a una temperatura ms baja que la delprimero mineral cristalizado
Piroxeno seguido por la anfbola seguido por la biotita
Serie de Reaccin Contnua: Por reaccin continua un cristal formado a altas temperaturas
(plagioclasa rica en Ca) vara gradualmente su composicin
Reemplaza una porcin de los iones de Ca por iones de Na y unaporcin de los iones Al3+ por los iones de Si4+.
Parte de la plagioclasa rica en Ca, pasa por varias plagioclasas decomposicin intermedia hacia la plagioclasa rica en Na
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ROCAS IGNEAS
Cientos de distintos tipos de rocasgneas,
la mayora raras y escasas,
predominantes un grupo reducido.
un nico magma, de una composicindada, puede cristalizar como variasrocas gneas composicionalmente
diferentes: diferenciacin magmtica. El mecanismo principal de la d.m. es el
de cristalizacin fraccionada
ROCAS IGNEAS
Cristalizacin Fraccionada.
La cristalizacin de minerales
ocurre dentro de un rango de
temperaturas. Un magma
solidificndose forma varios tipos
de minerales diferentes que
empiezan a cristalizar del fundido
a distintas temperaturas. En la
naturaleza, estos cristales puedenseparase del lquido a travs de
los siguientes mecanismos;
1)f i lter pressing (fi ltracin porpresin)
2) asentamiento de cristales
3) flotacin de cristales
4) zonacin
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Cristalizacin Fraccionada.
La cristalizacin de minerales ocurre dentro de un rango de temperaturas. Un
magma solidificndose forma varios tipos de minerales diferentes que empiezan
a cristalizar del fundido a distintas temperaturas. En la naturaleza, estos
cristales pueden separase del lquido a travs de los siguientes mecanismos;
1) el magma se mueve en respuesta a compresin. Al ser exprimido es
forzado a escapar por aberturas pequeas, como fracturas o poros, por donde
slo pasa la parte fundida, quedando rezagados los cristales: f i lter pressing
(filtracin por presin) 2) cuando los primeros cristales corresponden a minerales ms densos que el
lquido, se hunden hacia la base del cuerpo de magma (cmara magmtica)
donde la depositacin de estos minerales ms pesados forman una capa slida
de cristales cubiesta por material fundido de composicin diferente:
asentamiento de cristales
3) si los primeros minerales en cristalizar son menos densos que el fundido,
tendern a flotar hacia el techo del cuerpo de magma: flotacin de crist ales
4) un cristal recientemente formado puede desarrollar un borde externo de
proteccin que aisle el cristal original del fundido: zonacin
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ROCAS IGNEAS
NOMENCLATURA DE ROCASGNEASBasada en textura y contenidomineralgico. Estas dependende la velocidad de enfriamiento yde las caractersticas originalesdel magma.
El magma se caracteriza por:
1) gama de composiciones conslice (SiO2) dominante, juntocon los dems elementos msabundantes de la cortezaterrestre. Como O2- domina, la
composicin de los magmas seexpresa en trminos de xidos.
SiO2: 45-75% peso, por lo cualse denominan magmassilicatados
ROCAS IGNEAS
NOMENCLATURA DEROCAS GNEAS
Gas disuelto: 0,2-3% peso
(H2= y CO2), los que influyen
fuertemente en las
propiedades de los magmas
2) altas temperaturas: 800-
1200 C, slo ocasionalmente1400C (supercalentados)
3) tiene propiedades de
lquidos, por lo tanto fluye.
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ROCAS IGNEAS
ROCAS IGNEAS
Segn Bowen los minerales que cristalizan a similares condiciones co-existen,por lo tanto las clasificaciones se acercan a Bowen.
Primeros minerales: Feldespatos Ca, piroxenos y olivinos, > Fe, Mg y Ca y < Si.Roca representativa: basalto, mfico (rico en ferromagnesianos) rocas densas yoscuras, formadas escencialmente por minerales oscuros.
Ultimos minerales: Cz, feld. K, plagioclasa Na, >Si; roca representativa: granito,flsica (feld+Si), o cida; rocas menos densas y de colores claros, con altocontenido de minerales claros
- Rocas Intermedias con hornblenda y plagioclasa 1/2 ---> andesitas
- Gradaciones ----> granodioritas.
- Peridiotitas: ultramfico, manto superior.
- Contenido de SiO2: 48-75%; se correlaciona con otros elementos inversa o
directamente, por lo tanto su aspecto depende fuertemente del contenido deslice
- rocas de alto SiO2: viscosas, 800C;
- rocas de bajo SiO2 = 1200, fluidas
- rocas de similar composicin qumica y mineraloga pueden tener diferentesnombres el cual depende mucho de la textura ===> nombres heredados pordefinicin original basada en su aspecto.
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PRINCIPALES ROCAS GNEASROCAS SILCEAS
INTRUSIVAS O PLUTNICASGranitos: Los ms conocidos,pulidas con frecuencia; rocaintrusiva, fanertica, con hasta 25%de cuarzo, 50% de feldespato K yplagioclasa Na; Cz redondeado ytranslcido, feldespato
rectangulares y blancos a rosados;muscovita, biotita y hornblenda(> gas a travs
de la lava lo que origina un material gris
espumoso que al enfriarse de origen a una
roca de color claro, muy vesicular, liviana,.
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Granitos: Los ms conocidos,pulidas con frecuencia; roca
intrusiva, fanertica, con hasta
25% de cuarzo, 50% de
feldespato K y plagioclasa Na; Cz
redondeado y translcido,
feldespato rectangulares y
blancos a rosados; muscovita,
biotita y hornblenda (
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Riolitas : extremo flsico,de alto contenido de SiO2
(70-75%), equivalente
volcnico de los granitos,
compuesto principalmente
por silicatos de colores
claros; roca comnmente
afantica, frecuentemente
vtrea, vesicular, a veces
porfdica con pequeos
fenocristales de cuarzo o
feldespato potsico; mucho
menos comn que los
granitos. Coloresblanquecinos, rosados, gris
claro o amarillentos
Pmez: roca volcnica detextura vtrea, frecuentemente
coexiste con obsidiana. Se
forma por el escape de
abundante gas a travs de la
lava lo que origina un material
gris espumoso que al enfriarse
de origen a una roca de color
claro, muy vesicular, liviana, que
frecuentemente flota en el agua.
Obsidiana: roca vtrea de coloroscuro que se forma cuando lalava se enfra extremadamente
rpido y en consecuencia los
iones no alcanzan a ordenarse
por lo que no hay desarrollo de
cristales. De color negro o rojizo
a pesar de su alto contenido de
SiO2. Preciado para hacer
puntas de flecha y joyera
artesanal
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PRINCIPALES ROCAS GNEASROCAS INTERMEDIAS-SILCEAS
INTRUSIVAS O PLUTNICASGranodiorita: Roca intrusiva degrano fino a medio, masiva, similaral granito, color gris claro a oscuro,compuesta por cuarzo, conabundante plagioclasa Na, menorcontenido de feld K; anfbola ybiotita y piroxeno; apariencia de saly pimienta. Utilizado como materialde construccin: Ej. La Obra.
Diorita: Roca intrusiva de grano medioa grueso, color gris oscuro anegruzco, textura fanertica a
porfdica por mayor desarrollo depriemas de plagioclasa. Compuestapor abundante plagioclasa Na-Ca yanfbola, ocasionalmente biotita ypiroxeno; escaso cuarzo (
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Diorita: Roca intrusivade grano medio agrueso, color gris oscuro
a negruzco, texturafanertica a porfdica por
mayor desarrollo depriemas de plagioclasa.
Compuesta porabundante plagioclasaNa-Ca y anfbola,
ocasionalmente biotitay piroxeno; escaso
cuarzo (
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Gabro: Equivalente intrusivo delos basaltos, grano grueso, colorverde oscuro a negro compuestoprincipalmente por piroxeno yplagioclasa Ca; escaso en lacorteza terrestre, abundante enlos corteza de los fondosocenicos. Bajo contenido deSiO2.
Basaltos: roca volcnica mfica, concontenido de SiO2 bajo (45-52%), grisoscuro, verde oscuro o negro, grano
fino a afantico, compuestoesencialmente por piroxeno,
plagioclasa Ca y olivino, conproporciones menores de anfbola; a
veces porfdicos, con fenocristales deplagioclasa y olivino en una masafundamental oscura. Roca extrusiva
ms abundante, domina en la cortezaocenica y es la ms abundante del
sistema solar.