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cristales (componentes)

Macrocristalino / fanerítico microcristalino / afaneritico criptocristalino amorfo hialino Tamaño absoluto de los

granos Tamaño en mm

Grano muy grande, grande, mediano, fino, compacto

Distribución del los tamaños

Todos iguales o existen diferentes diámetros

Equigranular, heterogranular (textura porfídica) irregular

Forma de los cristales / de los granos

Magnitud de la forma "original"

cristalina de los componentes Idiomorfo hipidiomorfo xenomorfo Magnitud de la

cristalización Cristal o vidrio?

Holocristalino hemicristalino amorfo – hialino

Orientación de los

componentes Con / sin orientación preferida

Isotropo (sin orientación) anisotropo: estratiforme, fluidal, esquistosa, plegada, Ocupación del espacio Porosidad Compacto poroso: pumítica, espumosa,

esferolítica Límites de los

componentes Análisis del conjunto Normal, regular alterado soldados Tipos de granos Cristales o fragmentos Cristales fragmentos: minerales, rocas:

textura clástica

Minerales Componentes: contenido modal Componente principal componente secundaria Minerales especiales Fuente (Julio Torrez Navarro: “Apuntes en clases”)

Fig.3.2 Métodos de reconocimiento de minerales y rocas - fuente (W.Griem & S.Griem-Klee (1999,2003), Universidad de Atacama)

3.2 ROCAS ÍGNEAS 1

Existen procesos geológicos debido a agentes naturales que se originan debajo de la superficie e incluye la acción de los volcanes, o sea la vulcanidad. El material rocoso fundido que es generado dentro o debajo de la corteza terrestre alcanza la superficie de vez en cuando y fluye de los orificios volcánicos como lava. Material similar puede ser inyectado en las rocas de la corteza dando lugar a una variedad de intrusiones ígneas, las cuales se enfrían lentamente y se solidifican, muchas de las cuales fueron formadas durante pasadas épocas geológicas y ahora son expuestas en la superficie después de haber sido eliminada su cubierta rocosa debido a la denudación. Las lavas y las intrusiones solidificadas constituyen las rocas ígneas.

El material fundido del cual han solidificado las rocas ígneas se llama magma. Los magmas naturales son fundidos calientes, viscosos y silicosos, en los que los elementos principales presentes son el silicio y el oxígeno y los metales potasio, sodio, calcio, magnesio, aluminio y hierro (citados en el orden de su actividad química). Junto con estos constituyentes se encuentran pequeñas cantidades de otros elementos, además de gases como CO2, SO2 y H2O. De esta manera los magmas son cuerpos complejos y las rocas que se derivan de ellos tienen una gran variedad en su composición. Un magma rápidamente enfriado solidifica como una roca de vidrio es decir que no contiene cristales; el que se enfría lentamente los minerales formadores de rocas cristalizan a partir de él.

El contenido de sílice (como SiO2) en las rocas ígneas varía desde más de 80% hasta un 40%; por lo que resulta en algunas rocas, como el granito, el contenido de cuarzo resulte visible, en tanto que en otras, como el gabro, no lo tienen.

El SiO2 es un oxido no metálico y es el componente básico de los silicatos. Estos se consideraban como “sales” de los ácidos silícicos y las rocas que contenían mucha sílice fueron llamadas ácidas y aquellas con menos sílice, y por tanto con más óxidos metálicos, fueron llamadas básicas.

Los magmas básicos son menos viscosos que los ácidos. La temperatura que alcanzan en la corteza no son completamente conocidas, pero las mediciones hechas en los volcanes, cuando menos en sus cercanías, es de unos 100 ºC para las lavas básicas, cifra que puede ser considerablemente si están presentes los hiperfusibles. (Un hiperfusible disminuye el punto de fusión de las sustancias con las cuales esta mezclado; por ejemplo los gases en el magma actúan como hiperfusibles.)

Para comprender el mecanismo de la actividad ígnea, es importante tener en cuenta los siguientes conceptos:

 Magma.- El magma se puede definir como una mezcla silicatada fundida de componentes químicos formadores de los silicatos de alta temperatura, normalmente incluye sustancia en estado sólido, líquido y gaseoso debido a la temperatura del

1_{F. G. H. Blyth and M. H. de Freitas: “Geología para Ingenieros”}

magma que es por encima de los puntos de fusión de determinados componentes del magma.

Los compuestos expresados en sólidos son: SiO2; Al2O3; Fe2O3 y FeO; CaO; Na2O; K2O.

El compuesto predominante es la sílice, que combinada con estos y otros elementos van a formar los silicatos que constituyen el 95% del material que forma la corteza terrestre.

Esta mezcla fundida magma, se ubica en profundidades entre 100 y 200km, es decir en el manto, donde los iones metálicos se mueven más o menos libremente. Se supone que sólo una porción pequeña del material del manto está fundida, lo demás está en estado sólido. La porción fundida es un líquido menos denso en comparación con la porción sólida, por consiguiente tiende a ascender a la corteza terrestre concentrándose allí en bolsas y cámaras magmáticas, y enfría lentamente; de este modo en altas profundidades en la corteza terrestre y en el manto superior puede producirse el magma a partir de material sólido.

 Lava.- Se denomina Lava la porción del magma, que aparece en la superficie terrestre y que entra en contacto con el aire o con el agua respectivamente. La lava enfría rápidamente.

 Volátiles.- Son sustancias químicas líquidas y gaseosas, que se mantienen en estado líquido o gaseoso a una temperatura (temperatura de fusión o de condensación respectivamente) más baja que la de los silicatos caracterizados por temperaturas de fusión relativamente altas.

Los componentes volátiles del magma son: el Agua como gas disuelto es el 0,5 - 8% del magma y es el 90% de todos los volátiles, Carbono en forma de CO2, Cloruro Cl2, Azufre S2, Nitrógeno N2, Argón Ar, Flúor F2, Hidrógeno H2.

Durante la cristalización del magma los volátiles son separados del magma a consecuencia de su temperatura de fusión o condensación que es mucho más baja que la de los silicatos. En un volcán por ejemplo, los volátiles se liberan junto con el magma emitido.

La liberación de los volátiles es responsable de la formación de nuestra atmósfera y de la hidrosfera.

 Gradiente Geotérmico.- El gradiente geotérmico en la corteza es el aumento de la temperatura con la profundidad, se produce con un promedio 1°/30 m o 30°/1km. En una zona de subdución a lo largo de la placa hundida el gradiente geotérmico es menor, aproximadamente 5°C a 10°C/1km. En un arco magmático el gradiente geotérmico es mayor y puede alcanzar 90° a 100°/km.

3.3 ORIGEN DE LAS ROCAS ÍGNEAS 2

La mezcla fundida magma, se ubica en profundidades entre 100 y 200 Km., es decir en el manto, donde los iones metálicos se mueven más o menos libremente. Se supone que sólo una porción pequeña del material del manto está fundida, lo demás está en estado sólido. La porción fundida es un líquido menos denso en comparación con la porción sólida, por consiguiente tiende a ascender a la corteza terrestre concentrándose allí en bolsas y cámaras magmáticas, y enfría lentamente; de este modo en altas profundidades en la corteza terrestre y en el manto superior puede producirse el magma a partir de material sólido.

Un magma que tiene un peso específico menor que una roca sólida, puede subir hacia arriba apoyado por la alta presión y por los gases adentro del magma y como factor muy importante por un régimen tectónico de expansión. Sí el magma sube hacia la superficie se solidifica da lugar a las rocas volcánicas extrusivas. Pero algunas veces no alcanza para subir hacia la superficie por falta de presión, entonces se van a formar diques, stocks o lacolitos los cuales pertenecen a las rocas hipabisales.

Un cuerpo de rocas cristalizado en altas profundidades se llama intrusión. Cuerpos intrusivos muy grandes se llaman batolitos. Intrusiones y batolitos tienen un techo, es el sector del contacto arriba a las rocas de caja. Algunas veces se caen rocas de la caja al magma cuales no se funden, estos trozos extraños se llaman xenolitos.

A continuación presentamos en la fig. 3.3 un esquema ilustrativo de las intrusiones ígneas:

Fig. 3.3 Esquema de las intrusiones ígneas

Fuente (W.Griem & S.Griem-Klee (1999,2003), Universidad de Atacama)

2_{W.Griem & S.Griem-Klee: “Apuntes de Geología General”}

3.4 TIPOS DE ROCAS ÍGNEAS Y SU RECONOCIMIENTO3

Se puede subdividir en 4 subgrupos:

 Rocas Ígneas Intrusivas o Plutónicas.- Son las que han consolidado en altas profundidades adentro de la tierra, generalmente tienen el aspecto macizo y están constituidas por cristales que se pueden ver a simple vista, Ej. Batolito de Kari – Kari al oeste de Potosí.

 Rocas Ígneas Extrusivas o Volcánicas.- Son formadas (cristalización) en la superficie terrestre, fueron consolidados al contacto con el aire; forman grandes coladas de lavas, se caracterizan por estar formadas por minerales micro a criptocristalinos, Ej. La serie de coladas en el altiplano ó interestratificaciones como ser la Formación Frailes del Terciario.

 Rocas Subvolcánicas o Hipabisales.- Cristalizan adentro de la tierra pero en sectores cercanos de la superficie, Ej. Los intrusivos de la Cordillera Real en el Norte de Bolivia.

 Rocas Piroclásticas.- Se forman del material expulsado violentamente por los conductos volcánicos en forma explosiva, este material después de haber tenido una trayectoria larga o corta se precipita a tierra y puede ser cementado, material de este tipo se encuentra al sudoeste del departamento de Potosí.

Como se puede apreciar en la tabla 3.2 presentamos los tipos de rocas ígneas y reconocimiento.

Tabla 3.2 Tipos de rocas ígneas y su reconocimiento