© Mario Izquierdo
Es una agregación mineral originada por la solidificación o cristalización de un magma, en función del ambiente geológico al que corresponden diversas condiciones de presión que actúan sobre la roca en el momento de la cristalización. Basándonos en esto podemos distinguir tres clases:
- Intrusivas o plutónicas. Cristalizadas lentamente en profundidad, bajo una presión tal que no permite el escape de gases magmáticos.
- Hipoabisales o filonianas. Su cristalización se ha producido a una profundidad intermedia, en general, bajo una presión suficiente para impedir la fuga excesiva de gases, aunque este hecho se produzca de forma rápida, dada la conformación y dimensiones limitadas de las masas geológicas (filones, apófisis, lacolitos).
- Efusivas o volcánicas. Cristalizan en superficie bajo condiciones de presión atmosférica, por lo que se desgasifican y enfrían muy rápidamente, con ello mantienen en mayor o menor medida el carácter cristalino.
El tipo que más abunda son las rocas plutónicas y en conjunto, las rocas ígneas constituyen el 80% de la corteza terrestre.
Se trata de una masa fundida de composición principalmente silícea, rica en elementos volátiles, formada en las profundidades terrestres por la fusión de masas sólidas preexistentes.
En función de las fases pueden ser:
Composición química. Se atiende al contenido de elementos en mayor o menor proporción:
· Los de menor contenido. Se definen como aquellos que se encuentran en la roca o en el magma, y cuyo contenido es menor al 0.1%. Se expresan de forma elemental y su concentración se expresa en partes por millón (p.p.m.). Estos elementos traza son: Li, Rb, Ba, Sr, Zr, Y, La, Ce, Cr, Ni, Th, Nb, Ga.
Se realiza en base a la proporción del contenido de Si (SiO2):
Por otro lado, la proporción de las rocas presentes puede ser variable, pudiendo dominar en unas áreas las de tipo básico sobre las de tipo intermedio, y estas a su vez sobre las ácidas; en otros, las de composición intermedia son más abundantes, estando las rocas básicas en una proporción reducida o incluso inexistente; o zonas donde las rocas ácidas son predominantes.
La viscosidad es la resistencia interna que presenta un fluido a ponerse en movimiento. Viene condicionada por el grado de polimerización (forma que adquiere una cadena o estructura química de un compuesto) de los tetraedros de SiO2 en el magma, así, la viscosidad será mayor cuanto mayor es el contenido de SiO2.
En función de la composición del magma, tendremos que un magma ácido oscila entre los 700°C y los 900°C, y los magmas básicos entre los 1200°C y los 1300°C.
La solubilidad del H2O en el magma está en función de la presión y la composición del magma, de forma que a medida que aumenta la presión, la solubilidad aumenta.
Se distinguen dos fases:
Curva solidus. Define las temperaturas para distintas presiones a las cuales se produce la cristalización total del magma, o lo que es igual, es la línea que define los puntos a los cuales la roca funde.
Curva liquidus. Define las temperaturas para distintas presiones a las cuales aparecen las primeras fracciones sólidas dentro del fundido.
Intervalo de fusión. Se define como el intervalo de temperatura y presión entre las curvas solidus y liquidus.
Ambas curvas se obtienen de forma experimental y dependen de:
Nota.- Una explicación más amplia aquí
Existen una serie de condiciones necesarias para que una roca funda:
· Exista un incremento de la temperatura. Puede ocurrir por un aumento del gradiente geotérmico o bien porque la roca es transportada a una zona de mayor temperatura.
· Disminución de la presión. Puede darse por una fracturación de la roca, o por transporte tectónico de dicha roca a zonas de menor profundidad, es decir, de menor presión.
· Hidratación del protolito (cuando se habla de generación de magmas, es la supuesta roca original, a partir de la cual, por fusión se ha producido el magma) de composición granítica. Este proceso puede desembocar en dos casos:
- El ascenso de un magma en la corteza hace que la presión a la que está sometido sea menor. Los magmas graníticos hidratados (saturados en agua) se emplazarán en profundidad, pero los basálticos y graníticos, que no tienen agua, tendrán la posibilidad de alcanzar la superficie.
- Los magmas secos, pueden dar lugar a rocas volcánicas, mientras los graníticos hidratados originan rocas plutónicas.
Debido a la forma de la curva solidus de los magmas graníticos, pueden proceder de la fusión de rocas de composición semejante o por un mecanismo nuevo de diferenciación de magmas más básicos.
Los factores que van a influir son:
Estos procesos tienen lugar en movimientos orogénicos, como consecuencia del metamorfismo regional, es decir, causas tectónicas.
El proceso de fusión parcial de rocas corticales, sedimentarias, ígneas o metamórficas recibe el nombre de anatexia, siendo el resultado, magmas graníticos anatéxicos. El proceso de anatexis deja un residuo refractario no fundible (minerales que debido a su alto punto de fusión, no se incorporan al magma, como es el caso de la Cordierita, Sillimanita, Granate, ... ).
Se localizan en áreas de fusión mantélica bajo una corteza engrosada.
Si los elementos que arrastra el protolito de fusión son peridotitas, el manto se compondría de una parte de basalto y tres de peridotita, dando un pirolito.
Las zonas de fusión van a ser las siguientes:
El ascenso del magma a la corteza puede ser rápido, cortando su curva solidus y cristalizando rápidamente sin sufrir un cambio de composición.
En el caso de que el ascenso fuera lento, el enfriamiento sería lento, por lo tanto el magma permanecería bastante tiempo entre la curva liquidus y solidus, como consecuencia de ello se produciría un cambio de composición en la línea de fluido. Este proceso se conoce como diferenciación magmática.
Este conjunto de mecanismos pueden darse a la vez o de forma aislada, siendo lo más habitual que se produzcan cristales fragmentados, contaminación magmática y cristalización.
Cristalización fraccionada. Se produce cuando el enfriamiento del magma es lento. Por ejemplo: un magma de composición basáltica asciende despacio desde el manto, atravesando la corteza. En ese ascenso lento se produce un enfriamiento lento del magma, perdiendo calor por conducción, es decir, por el contacto con la roca más fría que atraviesa. Las condiciones de presión y temperatura corta la línea solidus y se sitúa por debajo y con ello las curvas liquidus de determinados minerales silicatados, por ser los que cristalizan a una temperatura más elevada. Cristalizados de ciertas fases minerales en equilibrio en el magma, se produce un cambio continuo en la composición de este fundido.
Al ir disminuyendo la temperatura y la presión, aparecen menos minerales que hacen cambiar la composición del magma, entonces, se produce un desequilibrio entre este y los primeros cristales formados, lo cual provoca un cambio continuo en la composición de este fundido.
En la serie de reacción discontinua la relación de silicio va aumentando. Para el caso de la reacción continua, ocurre lo mismo, la Ab es más rica en Ca que la An.
Las consecuencias de este proceso es que el líquido residual se empobrece en Fe, Na, Mn y Ca, y se enriquece en Si, Na y K, lo cual implica un aumento en el grado de acidez del magma, obteniéndose así magmas de carácter intermedio y ácido.
La cristalización de esta fracción puede ser:
Mecanismos en la separación o cristalización fraccionada:
Mezcla de magmas:
· Intercambio entre distintos magmas. Dos magmas se ponen en contacto.
· La composición final es una intermedia entre ambas.
· Una viscosidad semejante, hace que la mixcibilidad de magmas de distintas composición sea fácil.
Nota. Exposición más amplia aquíContaminación:
El magma incorpora y reacciona con las rocas que atraviesa. En su ascenso puede ocurrir que:
Una serie ígnea es un conjunto de rocas ígneas que presentan una evidente consanguinidad, puesta de manifiesto más o menos por la desasociación espacial y temporal entre los distintos tipos litológicos, asicomo por la continuidad química que presenta. Existe, por tanto una relación genética entre las rocas, y es debido a los procesos de evolución magmática antes citados.
Por tanto, partiendo de los magmas primarios anteriormente indicados, y originados en distintas condiciones y áreas, se puede obtener por diferenciación magmática toda una serie de magmas y rocas de composición más rica en SiO2.
Se diferencian tres series fundamentales:
Las pautas de evolución en la composición de los magmas residuales es distinta en cada serie. Por ejemplo, en la serie alcalina se produce un aumento progresivo del contenido en Al2O3, que va parejo al aumento de SiO2 en los magmas residuales; mientras que en las otras series el componente es más irregular.
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