TEMA 16:  FORMACIÓN DE MAGMAS. MAGMATISMO.

Un magma es una roca fundida que incluye gases disueltos. Entre un 35 y un 70% de sílice, y entre los gases disueltos los más abundantes son el agua, el CO2, óxido de azufre y nitrógeno.

El magma se origina en forma de gotas dispersas en el seno de la roca sólida.

Cuando la proporción del líquido llega al 10%, estas gotas se reúnen formando otras mayores que tienden a ascender y a acumularse. Esto puede originar una cámaramagmática. La roca que engloba a la cámara magmática recibe el nombre de rocaencajante.

En el interior del magma puede haber dispersa una fracciónsólida compuesta por:

Fragmentos de la roca encajante.

Restos sin fundir.

Cristales que han comenzado a formarse.

Dependiendo de cómo varíen la presión y la temperatura esta fracción sólida puede mantenerse estable o puede hacerse más abundante, aumentando la viscosidad del magma, o fundirse y disolverse en el magma, haciéndolo más fluido.

2. EL ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR

La formación de un magma es un proceso determinado por cuatro factores:

La composición de la roca. Las rocas están compuestas por diversos minerales, cada uno de los cuales tiene un punto de fusión diferente. El cuarto y el feldespato ortosa tiene un punto de fusión bajo, cuando están juntos en la misma roca su punto de fusión baja aún más.

La temperatura. Cuando aumenta la temperatura, debido al ascenso de un penacho térmico o al rozamiento entre dos placas listosféricas, las rocas pueden comenzar a fundirse.

La presión. Las rocas pueden estar a temperaturas muy altas y permanecer en estado sólido si la presión ala que están sometidas es muy alta. Cuando estas rocas recalentadas se ven sometidas a una pérdida de presión, pueden iniciar rápidamente su fusión.

La presencia de agua. En entornos de gran presión y temperatura, el agua está ionizada. Estos iones interfieren en los enlaces químicos facilitando la ruptura de la estructura cristalina y, por tanto, su fusión.

2.1. MAGMAS Y FUSIÓN PARCIAL

Debido a que las rocas están formadas por una mezcla de minerales, no tienen un único punto de fusión, sino un intervalo desde la temperatura a la que comienza la fusión hasta aquí ya a la que toda la roca ha pasado al estado líquido.

La temperatura a la que comienza la fusión recibe el nombre de puntodesolidus, y aquella a la que la fusión es completa, puntodeliquidus. Serán más bajas si la roca contiene mucho cuarzo y feldespato, si la presión es pequeña y si la cantidad de agua es grande.

Por debajo del punto de solidus la roca es completamente sólida, y por encima del punto de liquidus la roca está fundida por completo. Si su temperatura se haya entre ambos, la roca se encuentra en estado de fusiónparcial.

3. EL MAGMATISMO Y EL MAGMA

Los magmas se van enfriando al ascender hacia zonas más superficiales. El emplazamiento de un magma es su consolidación, formando una masa de rocasmagnéticas, y puede ocurrir en interior de la corteza o en la superficie.

4.1. ACTIVIDAD VOLCÁNICA SUBAÉREA

El factor determinante del tipo de actividad es la temperatura del magma. El magma es más fluido cuanto mayor sea du temperatura.

La columna de magma asciende por la chimenea por su propia presiónhidrostática mantiene los gases en disolución, a medida que se acerca al cráter la presión es menor y los gases empieza a formar burbujas y a escapar. Ese magma sin gas es la lava
.

Actividad hawaiana. El magma está muy caliente y es muy fluido. Burbujeo que apenas salpica. Lava basáltica. Coladas que forman ríos que gran velocidad. Edificio volcánico más extenso que alto, y recibe el nombre del volcánenescudo.

Actividad estromboliana. Temperatura más baja y mayor viscosidad, degasificación violenta y provoca explosiones que expulsa piroclastos. El edificio volcánico recibe el nombre de conovolcánico. Intercala coladas de lavatraquítica y Andesítica.

Actividad pliniana o peleana. Temperatura baja y muy viscoso, casi sólido. Gran altura. Gases contenidos a miles de atmósferas escapan con una fuerte explosión una nube de gases y piroclastos, llamada nubeardiente. La lava es riolítica.

4.2. ACTIVIDAD VOLCÁNICA SUBMARINA

La presión hidrostática del agua que impide la desgasificación del magma. El magma, en contacto con el agua, no produce burbujeo, sino que se consolida rápidamente formal cuerpos ovoidales, llamados lavasalmohadilladas (pillow lava).

5. LAS ROCAS MAGMÁTICAS

Las rocasmagnéticas o ígneas se forman por la consolidación y emplazamiento de un magma.

5.1. TEXTURA DE LAS ROCAS MAGMÁTICAS

Rocas volcánicas. Enfriamiento brusco, la mayoría de los minerales no han tenido tiempo para formar cristales grandes, sino que son irregulares y diminutos. En casos de enfriamiento muy rápido se forma una pasta homogénea llamada de vidriovolcánico. Debido a la desgasificación, suelen presentar burbujas (pumita) y una densidad baja.

Rocas plutónicas. Se han consolidado en el interior de la corteza, los minerales han tenido tiempo de cristalizar pedir un tamaño apreciable a simple vista.

Rocas filonianas. El magma que en su ascenso encuentra una fractura en las rocas forma un dique o filón. Precipitan minerales, principalmente sulfuros (pirita, galena, cinabrio, blenda). Gran tamaño de sus cristales, por ejemplo la pegmatita.

5.2. COMPOSICIÓN MINERALÓGICA DE LAS ROCAS MAGMÁTICAS

Los principales minerales componentes de las rocas magmátías son el olivino, los piroxenos, la botita, la moscovita, los feldespatos, la ortosa y el cuarzo.

A medida que el magma más enfría y los minerales cristalizados se empiezan a separar, el magma se empobrece en olivino y piroxenos y se enriquece en cuarzo.

6. EL METAMORFISMO

Cuando, en el interior de la corteza, las rocas están sometidas altas presiones y temperaturas sin que llegue a alcanzarse su fusión, los minerales que la componen experimentan cambiosquímicos y físicos, y como resultado la roca cambia su composiciónmineral y su aspecto.

Este proceso es el metamorfismo y las rocas resultantes son rocasmetamórficas.

6.1. CAMBIOS FÍSICOS: CAMBIOS EN EL ASPECTO DE LA ROCA

Cambios de color. Al alterarse su composición mineral, pueden aparecer vetas o bandas, o adquirir un color homogéneo diferente al original.

Cambios en su densidad. Las altas presiones produce la desaparición de los huecos, por lo que se incremente su densidad.

Cambios en su tenacidad. Los tiranos minerales casa estar fuertemente soldados. La roca se hace más tenaz.

Cambios en la textura. Durante el proceso metamórfico algunos minerales crecen y llegan a adquirir un gran tamaño. El proceso de crecimiento se llama blastesis.

Cambios en la estructura. Los componentes están desordenados, orientados al azar, pero durante el metamorfismo se orientan dando a la roca un aspecto bandeado o laminado.

6.2. FACTORES DEL METAMORFISMO

Presión litostática. Debida al peso de los materiales.

Esfuerzos dirigidos. Originados por el empuje entre las placas.

Temperatura. Simplemente facilita las reacciones químicas que altera la composición mineralógica de la roca.

Presencia de agua. Interviene en las reacciones metamórficas.

6.3. ESTRUCTURA FOLIADA: FOLIACIÓN

Cuando una roca está sometida a una fuertepresión produce el desarrollo de cristales de hábito planar (micas). Estos minerales se disponen paralelamente unos a otros, y la roca desarrolla una estructura laminada que recibe el nombre de foliación. Esta estructura es carácterística del metamorfismoregional.

Los cristales de mica orientados paralelamente dan la superficie de la roca un aspecto brillante.

6.4. ESTRUCTURA NO FOLIADA

Si en la roca no crecen cristales plantares ni con forma de aguja, los minerales forman un mosaico de cristales irregulares incrustados, lo que recibe el nombre de estructura granoblástica, por ejemplo, la calceta y el cuarzo.

6.5. TIPOS DE METAMORFISMO

Metamorfismoregionaldealtapresión. Los minerales son fuertemente comprimidos. La temperatura y la presión influyen por igual. Rocas foliadas.

Metamorfismodinámico. Predomina la presión sobre la temperatura. Rocas foliadas.

Metamorfismotérmico. Predomina la presión. Rocas no foliadas.

7. LAS ROCAS METAMÓRFICAS

Rocasfoliadas. Gneis (granito), pizarra (arcilla), esquistos.

Rocasno foliadas. Mármol (caliza), cuarcita (arenisca).

9. LA TECTÓNICA. DEFORMACIONES DE LAS ROCAS

La tectónica es la parte de la geología que estudia las deformaciones que experimenta las rocas cuando están sometidas a esfuerzos de compresión o de distensión. Las rocas pueden tener tres comportamientos:

Comportamiento elástico. Al cesar el esfuerzo, recupera su forma inicial.

Comportamiento dúctil. Se arruga o estira y no recupera su forma inicial.

Comportamiento frágil. Se rompe.

9.1. FACTORES QUE DETERMINAN EL COMPORTAMIENTO DE LAS ROCAS

Una misma roca puede mostrar elasticidad, ductilidad O fragilidad ante un esfuerzo dependiendo de:

La presión litostática. La presión dificulta la rotura de las rocas y facilita su comportamiento dúctil.

El contenido en fluidos. Una roca cuyos polos están ocupados por fluidos como agua o petróleo, presenta un comportamiento más dúctil y una menor tendencia a la rotura.

La temperatura. El incremento de temperatura facilita el comportamiento dúctil y reduce la rotura.

La duración del esfuerzo. Los esfuerzos bruscos inducen en la roca un comportamiento plástico o frágil, mientras que los que se incrementan poco a poco produce un comportamiento dúctil.

9.2. COMPORTAMIENTO ELÁSTICO DE LAS ROCAS. LAS ONDAS SÍSMICAS

El paso de las ondas sísmicas es un ejemplo de deformación elástica producida por un esfuerzo brusco.

10.1. COMPORTAMIENTO DÚCTIL DE LAS ROCAS. LOS PLIEGUES

Los pliegues son el resultado de la deformacióndúctil de las rocas ante un esfuerzodecompresión. Son más fáciles de apreciar en las rocas que están dispuestos en capas, como las sedimentarias o algunas metamórficas.

Cuando se pliegan las rocas se forman ondulaciones. Las crestas de estas ondas reciben el nombre de anticlinales, y los valles, el de sinclinales

10.1.1. ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DE LOS PLIEGUES

10.2. COMPORTAMIENTO FRÁGIL DE LAS ROCAS. DIACLASAS Y FALLAS

Cuando las rocas están sometidas a un esfuerzo son frágiles. Se origina su rotura existen dos tipos de factura:

Diaclasas o grietas. Son facturas en las que los fragmentos resultantes no se desplazan.

Fallas. Son fracturas en las que se produce un desplazamiento.

10.2.1. FORMACIÓN DE DIACLASAS

Las diaclasas se producen por un esfuerzo de separación, que puede estar causado por:

Pérdida de volumen por desecación. Es carácterístico de materiales arcillosos, que pueden absorbe ver mucha agua y que al secarse disminuye su volumen.

Pérdida de volumen por enfriamiento. Es típico de las coladas de lava. Se forman grietas en prismas poligonales, y provocan una disyunción columnar.

Descompresión. Las rocas que se han formado en zonas profundas sometidas a una presión elevada, tiende a dilatarse y a aumentar su volumen cuando llegan zonas más superficiales.

Efecto de cuña. El agua se introduce en las pequeñas grietas, al helarse y aumentar su volumen ejerce una gran fuerza. Las raíces de los árboles ejercen un efecto similar.

10.2.2. ORIGEN, TIPOS Y ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DE LAS FALLAS

Las fallas son facturas en las que se produce el desplazamiento de un bloque respecto al otro, se pueden formar por esfuerzos distensivos, comprensivos o de cizalla. Se originan tres tipos de fallas: directas, inversas y dedesgarre.

11.1. RIESGOS ASOCIADOS AL VULCANISMO

Coladas de lava.

Piroclastos.

Nubes ardientes.

Emanaciones tóxicas. Monóxido de carbono, óxido de azufre, dióxido de carbono.

Lahares. Avalanchas de agua, barro y rocas.

Colapsos gravitatorios. Una estructura inestable se desmorona.

11.2. RIEGSO ASOCIADOS A LA SISMICIDAD

Desplome de construcciones.

Colapso de infraestructuras. Conducciones agua, electricidad, gas.

Corrimientos de tierras. Desplome de laderas y taludes inestables.

Tsunamis. Origina un tren de ondas, rompe contra la costa con violencia.