Magmas ultrabásicos

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Los puntos calientes, debidos a la presencia de un penacho térmico en el manto, producen en la superficie vulcanismo, ya que el calor aportado desde el manto provoca la fusión de la litosfera. La actividad volcánica más intensa del planeta ocurre en las dorsales oceánicas que vierten 18 km3 de magma cada año en esta actividad. Los grandes volúMenes de lava se producen por las variaciones de presión que experimentan las rocas del manto por la fractura de la litosfera.

Los procesos geológicos internos son causados por el calor del interior terrestre. 3 tipos: magmatismo: es la fusión de las rocas produciendo el magma, compuesto por cristales y gases. Metamorfismo: origina cambios mineralógicos, textuales y estructurales en las rocas con más presión y temperatura.
Esfuerzos tectónicos: las rocas que sufren esfuerzos de compresión o distensión se pueden fracturar o plegar.

Los minerales más abundantes de la tierra son los silicatos. Se componen por silicio y oxígeno y forman una estructura tetraédrica con 4 átomos de oxígeno rodeando a uno de silicio. Forman cadenas y se coordinan con otros elementos.


El cuarzo, los feldespatos, las plagioclasas, las micas, los piroxenos, los anfíboles y el olivino son minerales que pertenecen a la clase silicatos. 
Los silicatos son los principales componentes de las rocas magmáticas. Un magma es una roca fundida que incluye una proporción variable de gases disueltos y entre un 35 y un 70 % de sílice. El orden en que se forman los silicatos a partir de un magma se simplifica en las series de cristalización de Bowen.

Formación de los magmas. Cuando una roca sólida se funde forma un magma de menor densidad que la roca que le rodea, asciende y se acumula en cámaras magmáticas. La roca encajante es la roca que engloba esta cámara magmática. Aparte de su contenido en sílice en un magma encontramos el vapor de agua y el dióxido de carbono. Además puede haber una fracción sólida formada por fragmentos desprendidos de la roca encajante, restos de la roca original sin fundir y cristales que han comenzado a formarse en su interior.

Factores que determinan la formación del magma. -La composición de la roca: Primero se fundirán los minerales más bajos en las series de reacción de Bowen. -La temperatura: Cuando en una zona del interior de la corteza o del manto aumenta la temperatura las rocas comienzan a fundirse. -La presión: Las rocas pueden estar a temperaturas muy altas y permanecer  en estado sólido si la presión a la que están sometidas es muy alta.


-La presencia de agua: En condiciones de gran presión y temperatura, las moléculas de agua están ionizadas e interfieren en los enlaces químicos de los componentes minerales, facilitando la ruptura de la estructura cristalina y su fusión.

Magmas y fusión parcial. Como las rocas están formadas por una mezcla de minerales tiene un intervalo de fusión que va desde la temperatura a la que comienza hasta que la roca está en estado líquido. La temperatura a la que empieza la fusión se llama punto solidus y a la que es completa la fusión punto liquidus. Si la temperatura está entre ambos puntos se llama fusión parcial, mezcla de roca sólida y líquida.

 Tipos de magmas. -Magmas basálticos o básicos (toleíticos): Se producen por fusión parcial de las peridotitas del manto. Son muy fluidos, con un porcentaje en sílice entre el 45 % y el 52 %. Son ricos en piroxenos y olivino y se forman en torno a los 1200 oC. -Magmas Andesíticos o intermedios (calcoalcalinos): Se originan por fusión parcial de una placa oceánica que subduce. Son algo viscosos y contienen entre el 52 % y el 65 % de sílice. Contienen piroxenos, plagioclasas y mica biotita, y se forman entre 900 y 1200 oC. -Magmas graníticos o ácidos (alcalinos): Se producen por fusión parcial de la corteza continental profunda. Son muy viscosos, con mas del 65 % de sílice. Son ricos en cuarzo, plagioclasas, ortosa y micas y se forman – de 900º
 


Fases de la consolidación magmática. -Fase ortomagmática: El magma se encuentra a temperaturas superiores a 900 oC y en su interior comienzan a cristalizar los minerales de punto de fusión más alto y se acumulan en el fondo de la cámara magmatica formando yacimientos minerales por segregación. -Fase neumatolítica: Al descender la temperatura empieza a aparecer una fase gaseosa. Estos gases transportan  los iones e impregnan la porosidad o las fracturas de la roca encajante, produciendo mineralizaciones que forman los yacimientos neumatolíticos. -Fase hidrotermal: A bajas temperatura comienza a formarse agua en el magma inyectándose en las grietas y en las fallas, y en el caso de las dorsales saliendo en forma de un surtidor de agua muy caliente cargada de minerales en disolución. Se originan los yacimientos hidrotermales.

Tipos de actividad volcánica. La actividad volcánica que se produce cuando el magma llega hasta la superficie depende de varios factores: -La composición del magma: Cuanto más contenido en sílice tenga el magma mayor será su viscosidad y  menos fluido. -La temperatura del magma: Cuanto mayor sea su temperatura más fluido será. -La cantidad de gases disueltos: A mayor cantidad de gases disueltos mayor fluidez. -El lugar en que se produce la erupción: La actividad volcánica submarina en las dorsales, la presión hidrostática del agua impide la desgasificación del magma. El contacto con el agua hace que el magma se consolide rápidamente y forme las lavas almohadilladas. Pero si la actividad es subaérea se desgasifica formando lava.


Tipos de actividad volcánica -Actividad hawaiana: Se produce cuando el magma se encuentra a gran temperatura y muy fluido, formando magmas basálticos. La lava es muy fluida con apenas gases y fluye a gran velocidad. Forma un edificio volcánico muy ancho y de escasa altura, que recibe el nombre de volcán en escudo. -Actividad estromboliana: La desgasificación del magma de temperaturas más bajas y de mayor viscosidad es violenta y provoca explosiones. Estas explosiones lanzan lava y fragmentos de roca o piroclastos. El edificio recibe el nombre de estratovolcán. -Actividad peleana: El magma es de muy baja temperatura y muy viscoso, y extruye en estado casi sólido. El escape de los gases a gran presión arrastra porciones de magma y de roca muy pulverizados, formando una columna eruptiva que con frecuencia llega a la estratosfera. Su desplome produce una nube incandescente de gases y piroclastos: una nube ardiente.

Emplazamiento de los magmas.  La formación de magmas se da en zonas en las que se produce un incremento de temperatura en la corteza, un descenso de presión sobre la base de la litosfera o un aporte de agua del manto superior. 2 tipos: -Emplazamiento en profundidad: El magma consolida en el interior de la corteza originando rocas plutónicas o intrusivas. -Emplazamiento en superficie y productos volcánicos: Si el magma encuentra fracturas que facilitan su llegada a la superficie, se inicia la actividad volcánica, que produce estructuras volcánicas.  Emplazamientos en profundidad: -Batolito. Es una masa de roca magmática de forma ovoidal, con una sección de cientos o miles de kilómetros cuadrados.


-Plutón. Masa en forma de cúpula u hongo estar enraizada en un batolito. Tiene decenas de kilómetros cuadrados de sección. -Lacolito. Estructura en forma de cuenco invertido con la base plana paralela a los planos de estratificación. Es el resultado de la inyección de magma entre dos capas horizontales.-Dique. Estructura tabular, de pequeño espesor en relación a su extensión, que corta las estructuras ya existentes. Se produce por la intrusión del magma a favor de planos de rotura.- Sill. Estructura tabular, similar a un dique, pero que se intruye paralelamente a los planos de estratificación.

Emplazamientos en superficie y productos volcánicos: -Cono o edificio volcánico. Relieve formado por la acumulación de materiales que salen por el cráter.-Chimenea. Conducto por el que el magma llega hasta la superficie . Suele quedar relleno de lava, y si la erosión elimina el cono volcánico que la rodea, puede quedar un relieve aislado llamado pitón. -Coladas de lava. Masas de roca fundida que se han extendido sobre la superficie. Pueden formar cuerpos extensos si la lava se ha derramado como un manto líquido, o cuerpos alargados si la lava ha formado ríos.- Caldera. Depresión más o menos circular, formada generalmente por hundimiento o colapso de un cono volcánico, o por una fuerte explosión.-Coladas de piroclastos. Se distinguen: bombas volcánicas, que son piedras ardientes o bloques de gran tamaño; lapilli, de tamaño grava; cenizas, de tamaño arena o partículas finas.-Gases. Vapor de agua y compuestos sulfurados

Clasificación de rocas magmáticas: Según su profundidad y su forma de emplazamiento:-Rocas plutónicas. Se forman por consolidación lenta, en profundidad, de una masa de magma


, a la que le da tiempo de formar cristales de tamaño visibles a simple vista (granito).- Rocas subvolcánicas o filonianas. Se forman a una profundidad menor cuando el magma se introduce en fracturas, grietas, fallas o planos de estratificación, formando cristales de tamaño pequeños pero apreciables a simple vista (aplita).-Rocas volcánicas. Se producen a partir de los materiales expulsados al exterior durante una erupción volcánica. Tienen una matriz homogénea, sin cristales diferenciables, o de un tamaño muy pequeño (basalto, andesita).

Tema2: . El metamorfismo.
Cuando en el interior de la corteza las rocas se ven expuestas a altas presiones y temperaturas los minerales que las componen experimentan cambios químicos y físicos, y como resultado la roca cambia su composición mineral y su aspecto o textura, aunque la composición química global se mantenga prácticamente inalterada. Este proceso se llama como metamorfismo, y las rocas resultantes son las rocas metamórficas. Si las condiciones metamórficas son tan elevadas que llega a fundir parte de la roca, estaremos en el campo de las migmatitas. Factores del metamorfismo: -Presión litostática. Debido al peso de los materiales suprayacentes, se reduce la porosidad de la roca y se facilita la formación de minerales de estructura cristalina más compacta. Como resultado aumenta la densidad de la roca. -Temperatura. EL incremento de temperatura favorece las reacciones químicas que modifican la composición mineralógica de la roca.-Esfuerzos dirigidos. Originados por el empuje de las placas, pueden tener un efecto parecido a la presión litostática aunque en menor magnitud y resultado.


 -Presencia de agua. El agua con iones en disolución procede en muchos casos de minerales hidratados, e interviene en las reacciones metamórficas. 
cambios físicos en la roca:-Cambios de color. Al cambiar la composición del mineral, el color se ve modificado. Pueden aparecer bandas o adquirir un color homogéneo.-Cambios en la textura. Durante el metamorfismo algunos minerales crecen y adquieren gran tamaño. Este proceso se llama blastesis.-Cambios en la estructura. Las rocas magmáticas o sedimentarias pueden tener los componentes desordenados, orientados al azar, y durante el metamorfismo es frecuente que se orienten dando un aspecto bandeado o laminado.-Cambios en la densidad. Las altas presiones reducen la cantidad de huecos en la roca (su porosidad) por lo que se incrementa la densidad. También se forman redes cristalinas más compactas y densas.-Cambios en la tenacidad. Granos minerales que podían estar débilmente unidos pasan a estar fuertemente soldados o incrustados unos a otros, aumentado la tenacidad de la roca y disminuyendo la fragilidad.
 Estructura laminar: foliación. Uando una roca está sometida a alta presión la blastesis produce el desarrollo de cristales de hábito planar. Cuando estos minerales se disponen paralelamente unos a otros, en la roca se desarrolla una estructura laminada que recibe el nombre de foliación. Esta es una carácterística del metamorfismo regional.

estructura laminar: texturas. -textura lepidoblástica. Es carácterística de minerales laminares, que están intercrecidas y orientadas paralelamente entre sí.
   


-Textura nematoblástica. Se da en minerales tabulares o aciculares entrecrecidos y orientados con los ejes mayores paralelos entre si. -Textura porfidoblástica. Se trata de minerales de mayor tamaño (granates) incluidos en una matríz fina.

Estructura granoblástica. La calcita y el cuarzo son minerales que cuando crecen durante la blastesis forman un mosaico de cristales irregulares incrustados unos en otros, lo que recibe el nombre de estructura granoblástica. 
Minerales metamórficos. -Los granates son silicatos de composición variable en metamorfismo de baja o media intensidad.-La andalucita, la silimanita y la distena. Son polimorfos del silicato de aluminio. La presencia en una roca permite conocer las condiciones de formación.-la estaurolita es un silicato de aluminio, con hierro y magnesio que se forma en condiciones de metamorfismo más intenso que las anteriores.

Tipos de metamorfismo:  dependiendo de si predominan las altas presiones, las altas temperaturas o ambos factores a la vez:-Metamorfismo de contacto. Se da en las proximidades de una cámara magmática. Se produce por el fuerte calentamiento de la roca, y la presión no actúa en este caso. No presenta foliación. Forma rocas corneanas.-Metamorfismo dinámico. Se produce en las inmediaciones de zonas de falla, debido a las altas presiones, y en las zonas de subducción por la fricción de la placa que subduce sobre la que la cabalga. Presenta foliación. Se forman brechas en el primer caso y esquistos en el segundo.-Metamorfismo regional. Es el metamorfismo más importante y el que produce mayores cambios en la roca. Actúan tanto la presión como la temperatura. Presenta foliación. Se forman pizarras, filitas, esquistos y gneises.



Clasificación de rocas metamórficas: Se clasifican según su composición mineralógica y su estructura.-Rocas foliadas:Según va aumentando el grado metamórfico se distingue:Pizarra. Color opaco azul oscuro o negro. Foliación en láminas finas paralelas fácilmente separables. Grado bajo. Filita. Similar a la pizarra pero sus minerales planares son más grandes que en esta, pero no se pueden ver a simple vista. Grado bajo a medio. Esquisto. Brillo intenso y color variable. Foliación ondulada o irregular. Se pueden apreciar cristales de cuarzo. Grado medio. Gneis. Bandeado alternado claro y oscuro. Foliación gruesa e irregular. Se ven grandes cristales de feldespato. Grado alto.

Rocas no foliadas: Cuarcita. Tiene un color muy variable. Es muy dura (raya el acero) y muy tenaz. No reacciona con HCl (ácido clorhídrico). Metamorfismo de una arenisca rica en cuarzo. Mármol. Color variable, aspecto parecido a la cuarcita, pero no raya el acero y si reacciona con el HCl, con lo que se puede distinguir de ella fácilmente sin microscopio. Metamorfismo de caliza. Corneana (hornfels). Color gris o verdoso, aspecto liso o moteado. Metamorfismo de contacto de una roca rica en cuarzo.

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