lunes, 17 de septiembre de 2012

Capitulo 3 : MAGMATISMO TERRESTRE

                                                   MAGMATISMO TERRESTRE


Es una mezcla de material rocoso fundido, de composición preferentemente silícea que contiene gases agua y minerales sólidos dispersos.
Las rocas formadas por el enfriamiento de los magmas se llaman rocas ígneas.
*Si su enfriamiento y consolidación se producen en el interior de la tierra, reciben el nombre de plutónicas.
*Si ocurren en la superficie terrestre se llaman rocas volcánicas.

1.1.1.- ORIGEN DE LOS MAGMAS

Se generan por la fusión total o parcial de rocas profundas de la corteza inferior y manto superior.
Los materiales de estas zonas se encuentran en condiciones cercanas al punto de fusión, siendo lo más probable que sólo una pequeña fracción del material se encuentre fundida y que la mayor parte de las rocas siga en estado sólido, a este fenómeno se denomina fusión parcial.
La fracción fundida es un líquido menos denso que la fracción sólida a través de la que asciende. El magma se almacena en bolsas denominadas cámaras magmáticas a profundidades menores.
Los factores físicos que condicionan la fusión de un magma son la presión y la temperatura.
Presión: Se debe al peso de los materiales que tiene encima y aumenta proporcionalmente a su espesor y densidad. Un aumento de la presión provoca un aumento del punto de fusión de las rocas o minerales.
Temperatura: Se calcula que la temperatura en zonas profundas de la corteza continental debe oscilar entre 500º y 700º ºC, las temperaturas en el manto son mayores, calculándose que a unos 100 Km. de profundidad será del orden de los 1.500 º C.
Para que se genere un magma es necesario que suba la temperatura o que descienda la presión.
1.2.1.- REACCIONES EN EL MAGMA Y LAS SERIES DE BOWEN
Los minerales no cristalizan todos al mismo tiempo ni permanecen intactos durante todo el proceso de diferenciación.
A medida que disminuye la temperatura los minerales van cristalizando dentro del magma. Los minerales formados y estables a una determinada temperatura pueden dejar de ser estables cuando dicha temperatura varía y cambiar de composición o disolverse para recombinar sus iones y formar minerales nuevos, a este cambio se llama reacción.
Hay dos tipos de reacciones partiendo de un mineral ya formado:
Reacción continua: Un mineral cambia de composición mediante la sustitución de iones sin que el mineral se destruya.
Reacción discontinua: Un mineral estable deja de serlo cuando disminuye la temperatura y reacciona con el magma formando un mineral de composición diferente.
Estas series son conocidas como las series de reacción de Bowen.
1.2.2.- FASES DE LA CONSOLIDACIÓN DE UN MAGMA
Se producen tres fases sucesivas delimitadas por intervalos de temperatura y que presentan caracteres especiales.
1.- Fase ortomagmática: Constituye la fase principal de la cristalización magmática. Abarca desde el origen del magma hasta que éste desciende su temperatura hasta los 500 ºC.
2.- Fase pegmatítico-neumatolítica: Tras la fase ortomagmática queda un líquido residual rico en volátiles, a partir de este líquido se produce la cristalización de micas, feldespatos y cuarzo y se originan las rocas llamadas pegmatitas. Su temperatura media es de 500 ºC aproximadamente.
3.- Fase hidrotermal: Entre 400 y 100 ºC que una solución residual rica en agua, cuya fase más importante es la líquida, que escapa por las grietas y cavidades de las rocas cercanas. Parte de estas soluciones pueden llegar a la superficie en forma de géiseres, fuentes termales o fumarolas.
1.3.- MAGMAS PRIMARIOS
Se conocen tres tipos de magmas primarios, que dan lugar a tres series de rocas ígneas:
Magmas tolíticos: Se generan en las dorsales oceánicas como consecuencia de la fusión parcial de las peridotitos del manto a poca profundidad. El magma llega a las capas superficiales rápidamente, por lo que no hay tiempo para su evolución o diferenciación y se origina basaltos y gabros.
Porcentaje en Silicio Si02 de este magma: 50 %
Magmas alcalinos: Es un magma rico en metales alcalinos, especialmente en Sodio y en Potasio. Se genera a partir de la fusión parcial de peridotitos en zonas profundas, suelen aparecer en ambientes de rift continental y vulcanismo de intraplaca, son escasos en zonas de subducción y no se han descrito en dorsales oceánicas.
Porcentaje en Silicio Si02 de este magma: 45 %
Magmas calcoalcalinos: Se forma por fusión a gran profundidad (100-150 Km.) de corteza oceánica subducida. Su ascenso es complicado, tanto por la gran profundidad como por la complejidad de las zonas de subducción, existiendo bastante tiempo para la diferenciación. La serie de calcoalcalina da lugar a andesitas y riolitas y a sus equivalentes plutónicos diorita y granito.
                                                               
                                                          LOS  MINERALES
 Los minerales se identifican por sus características estructurales (ordenación interna de sus partículas) y por sus propiedades físicas, ópticas y químicas, mediante la utilización de una serie de técnicas e instrumentos, como son el análisis químico, la difracción o fluorescencia de rayos X, el microscopio petrográfico, etc.
    En numerosas ocasiones los podemos reconocer prescindiendo de técnicas complejas y aparatos sofisticados, para ello tenemos que realizar una serie de apreciaciones relativamente sencillas (reconocimiento a 'visu'), como observar su hábito de cristalización, su densidad relativa, brillo, transparencia, dureza, etc.
    Para identificar un mineral sin utilizar técnicas más o menos complejas se pueden seguir los siguientes pasos:
    Identificar su hábito a simple vista o con la ayuda de una lupa.
    Observar su color, brillo, transparencia, existencia de exfoliaciones, fracturas, etc.
    Determinar su densidad relativa, dureza y color de la raya.
    Otras propiedades complementarias como su solubilidad, magnetismo, olor, sabor, tacto, respuesta ante determinados ácidos, etc.
1. Morfología: Un mineral siempre cristaliza en un mismo sistema cristalino y es consecuencia de la ordenación interna de las partículas (átomos, iones, moléculas, etc.) que lo componen. Existen siete sistemas: cúbico, rómbico, tetragonal, hexagonal, trigonal, triclínico y monoclínico. Estos sistemas poseen unas constantes (ejes y ángulos) y formas cristalográficas propias (cubo, octaedro, tetraedro, pirámides, prismas, escalenoedro, romboedro...), por lo que unos conocimientos básicos de cristalografía pueden ayudarnos a identificar muchos minerales.
    Lo que nosotros vemos a 'visu' es el hábito (morfología de un mineral), que está condicionado por el sistema de cristalización, pudiendo ser una copia de éste a nivel macroscópico. Pero no siempre ocurre esto, ya que en el proceso de cristalización de un mineral influyen infinidad de parámetros interrelacionados entre sí, que condicionan su hábito, como las condiciones físico-químicas, temporales y espaciales del medio donde se origina.
    Es común que los cristales de un mismo mineral se unan formando agregados cristalinos con diferentes morfologías (botroidal, dendríticos, fibrosos, etc.). Entre ellos destacan las maclas, que consisten en la unión de dos cristales siguiendo una determinada ley geométrica, de modo que los cristales simples se unen simétricamente en relación a un elemento cristalográfico, algunas de ellas son muy típicas de un mineral (maclas del yeso,fluorita, casiterita, estaurolita, etc.)

calcita con exfoliacion exoedrica



Cristales romboédricos de calcita de Atamaría (Cartagena) [Minerales]
cristales romboedricos de calcita de Atamaria



Granate con hábito rombododecaédrico
granate con habito romboedrico



Galena con exfoliación cúbica
galena con exfoliacion cubica




Cristales de hornblenda de hábito prismático, seudohexagonal
cristales de hornblenda



Cobre masivo con clorita y talco
cobre masivo con clorita y talco



2. Color y color de la raya (huella): El color de un mineral es la propiedad que tiene de absorber ciertas longitudes de onda, si no absorbe ninguna es blanco, si las absorbe todas es negro. Los minerales pueden tener colores propios o inducidos por la presencia de ciertos elementos cromóforos que están en el mineral como impurezas (Fe, Mn, Cu, Cr, Co, Ni).
    El color de la raya o huella, es el color de un mineral pulverizado y extendido sobre una placa de porcelana blanca sin vitrificar. Es único en cada especie mineral, ya que en él no incide la existencia de elementos cromóforos que no formen parte de la estructura del mineral.
3. Brillo: Es el resultado de la reflexión y refracción que experimenta la luz al incidir sobre un objeto. Existen dos tipos principales: El brillo metálico y el no metálico, dentro de este último podemos encontrar una amplia gama: vítreo (vidrio), resinoso (resina), nacarado o perlado (nácar), graso (grasa), sedoso (seda), adamantino (diamante), mate (sin brillo), etc.    
4. Transparencia y opacidad: Estas propiedades se basan en la mayor o menor capacidad que tiene un mineral de dejar pasar la luz a través de él. Cuando la intensidad de luz que sale del mineral es semejante a la incidente, es transparente; si es mucho menor el mineral es translúcido y si la luz es incapaz de atravesarlo es opaco.
5. Densidad: Es la masa de un mineral por unidad de volumen, se suele expresar en gr/cm3. En función de ésta hablamos de minerales ligeros (< 2,5), poco pesados (2,5-3,5), pesados (3,5-7,0) y muy pesados (>7,0).
6. Dureza: Es la resistencia que opone un mineral a ser rayado. Es una propiedad vectorial que varía más o menos en función de la dirección, en algunos minerales puede variar drásticamente (distena 5-7). Para su cuantificación se ideó la escala de Mohs:
1. Talco
2. Yeso
3. Calcita
4. Fluorita
5. Apatito
6. Ortosa
7. Cuarzo
8. Topacio
9. Corindón
10. Diamante
    A nivel práctico podemos hablar de minerales muy blandos (durezas <2, se rayan con la uña), blandos (>2 y <3,5, se rayan con un punzón de cobre), semiduros (>3,5 y <5, se rayan con una púa de acero), duros (>5 y <7, los raya un cristal de cuarzo y algunos de ellos pueden rayar al vidrio (5,5) y muy duros (>7, no se rayan con un cristal de cuarzo).
7. Tenacidad: Es la resistencia que opone un mineral a ser roto o deformado (estirado, aplanado). Hablamos de minerales frágiles (el mineral se fragmenta al ser sometido a presiones dirigidas), maleable (se pueden hacer finas láminas por percusión sin romperse), flexible (se puede doblar sin romperse), dúctil (se pueden hacer hilos muy finos, como en el caso del cobre), etc.
8. Exfoliación y fractura: La exfoliación es la propiedad de ciertos minerales de partirse en determinadas direcciones cuando son sometidos a esfuerzos, se debe a la existencia de ciertos planos de debilidad en su estructura. La exfoliación puede ser: en una dirección (laminar), dos (prismática, tabular) o más (romboédrica, cúbica, rombododecaédrica, octaédrica, etc.).
    La fractura es la respuesta de ciertos minerales sometidos a presiones dirigidas, que se parten según secciones irregulares, que no guardan relación con su estructura interna (concoide, astillosa, irregular...).
Exfoliación octaédricaExfoliación romboédricaExfoliación cúbica
 Cristales cúbicos de fluorita con algunos vértices truncados por planos de exfoliación octaédrica  
Calcita con exfoliación romboédrica  
 Galena con exfoliación cúbica
9. Magnetismo: Es la propiedad de ser atraído por el imán o de atraer como él.
10. Sabor, tacto y olor: El sabor es la sensación que producen ciertos minerales muy solubles sobre las papilas gustativas.
    El tacto es la sensación que producen los minerales al tocarlos (untuoso, jabonoso, áspero, frío).
    El olor propio de un mineral al ser o no golpeado y de las sustancias que se originan al tratar el mineral con ciertos reactivos.







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