PETROLOGIA . ÍGNIES

Introducción.
El magma.
Origen y tipos.
Evolución magmática
Las rocas ígneas.
Cuerpos de roca ígneos.
Plutonismo
Tipos de intrusiones
Mecanismos de emplazamiento
Volcanismo
Mecanismos de erupción
Edificios volcánicos
Productos volcánicos
Minerales formadores y texturas
Clasificación:
Principales rocas plutónicas.
Principales rocas volcánicas.
Contexto geodinámico.
Rocas ígneas
2º Bachillerato: Geología

Rocas ígneas

Los magmas son soluciones líquidas o fundidas que contienen cristales
suspendidos y gases disueltos.
- material rocoso fundido,
- caliente (700ºC para magmas ácidos y 1200ºC para los básicos)
- móvil.
- densidades medias 2,2 - 3 g/cm3, (generalmente < rocas de la corteza)
Rocas ígneas GENESIS Y EVOLUCION DE MAGMAS
A una temperatura lo
suficientemente alta, cualquier
material cristalino se funde para
formar una solución líquida
homogénea o fundido

GENESIS Y EVOLUCION DE MAGMAS
Dependiendo de la presión, temperatura y composición química, un magma
puede estar formado:
- solamente por una fase fundida, sin cristales, y con gases disueltos;
- un fundido con cristales;
- un fundido sin cristales, con burbujas de gas;
- un fundido con cristales y con burbujas de gas.
Solo en algunos casos los términos fundido y magma son sinónimos.
Magmas: aspectos composicionales
Rocas ígneas

Magmas: Procesos de enfriamiento
La historia térmica de un magma depende de:
la temperatura de emplazamiento,
contenido en volátiles,
calor latente de cristalización,
viscosidad,
conductividad térmica,
densidad,
calor específico,
dimensión y forma del cuerpo
temperatura,
conductividad,
calor específico,
contenido en volátiles
MagmaRocacaja
GENESIS Y EVOLUCION DE MAGMASRocas ígneas

¿de dónde vienen los magmas? ……. resumiendo
Reducir la presión más deprisa
que se pierde el calor
(descompresión adiabática)
Añadir
agua
Aumentar
temperatura
Rocas ígneas

Rocas ígneas
• Añadir calor
– Puntos calientes (e.g. Hawaii)
– Fusión cortical
• Añadir agua
– Zona de subducción (e.g. Andes)
• Reducir presión
– dorsales centro-oceánicas
– Rifts continentales
¿de dónde vienen los magmas? ……. resumiendo

Rocas ígneas
Historia de un Magma
- Generación del magma.
El equilibrio de un volumen local de roca es modificado debido a cambios
en la P, T o X, que causan su fusión.
- Ascenso del magma.
Los cuerpos magmáticos menos densos son gravitacionalmente inestables y
se elevan; todo o parte del cuerpo magmático puede pararse
temporalmente (zona estacionaria) y continuar.
- Emplazamiento del magma.
El cuerpo magmático finalmente se emplaza donde se equilibran las fuerzas
de ascenso y las fuerza internas de viscosidad, ya sea en el manto superior,
en la corteza o en la superficie.

Diversificación magmática
Mecanismos de diversificación
- un único magma: Diferenciación magmática
- líquido/cristales : Cristalización fraccionada
- líquido - iones: Difusión termogravitacional
- fluido: Transporte gaseoso
- liquido: Inmiscibilidad
- con incorporación de material exterior
- F1 + F2 = F3 : Mezcla de magmas (Hibridación)
- F1 + sólido. = F2 : Asimilación, contaminación.
Implica:
• 2 o mas fases en las que los componentes están desigualmente repartidos
• Un proceso físico por el que esas fases se separen
“todos los
procesos
mediante los
cuales un magma
madre
homogéneo
(primario) se
separa
en fracciones
distintas, que
forman rocas
diferentes”

Cristalización fraccionada
Basada en las series de cristalización de Bowen.

Cristalización fraccionada: mecanismos
- Acumulación gravitatoria:
Los cristales se "mueven" por el fundido en función de su tamaño y densidad.

Hibridación.
Mezcla de magmas.
Algunos autores distinguen
entre los términos:
hibridación (mezcla química)
y mezcla (mezcla física)
Rocas ígneas
Asimilación.
Incorporación de fracción
sólida.
Se puede tender a una
homogeneización
composicional y térmica
cuando el fundido reacciona
con la roca caja o lo incorpora
(xenolitos)

Rocas ígneas
Introducción.
El magma.
Origen y tipos.
Evolución magmática
Las rocas ígneas.
Cuerpos de roca ígneos.
Plutonismo
Tipos de intrusiones
Mecanismos de emplazamiento
Volcanismo
Mecanismos de erupcion
Edificios volcanicos
Productos volcanicos
Minerales formadores y texturas
Clasificación:
Principales rocas plutónicas.
Principales rocas volcánicas.
Contexto geodinámico.

Rocas ígneas
Cristalización y enfriamiento bajo la superficie
Tamaño: concordancia:
Profundidad:
Variación de litología:
• Intrusiones mayores
• intrusiones menores
• concordantes
• discordantes
• epizonales
• mesozonales
• catazonales
• simples
• múltiples
• compuestos

Mecanismos de emplazamiento de
cuerpos intrusivos
El tipo de ascenso está condicionado
primordialmente por las diferencias de
viscosidad entre cuerpos intrusivo y
encajante
• Cuando la diferencia de viscosidad es
pequeña: ascensión forzada, el magma se
abre paso deformando al encajante.
-zonas profundas de la corteza
-o para magmas de alta viscosidad o
alto % crist.
Rocas ígneas

Mecanismos de emplazamiento de
cuerpos intrusivos
• Cuando la diferencia de viscosidad es
elevada: intrusión permisiva, el ascenso
del magma se produce a favor de fracturas
- magmas son poco viscosos
- y/o en zonas epizonales (encajante
más frágil).
La intrusión permisiva es favorecida por
procesos de “stoping magmático”
(incorporación de bloques de roca
encajante)
Rocas ígneas

Rocas ígneas
Erupciones volcánicas
El mecanismo eruptivo
Pl: presión litostática (peso de las rocas); Pm: presión del magma;
Pr: resistencia a la rotura de las rocas;
Pm(g): incremento de presión del magma debido a la presencia de gas;
Pm (i): incremento de la presión del magma debido a la entrada de nuevo magma
en la cámara
resistencia a la rotura
de las rocas
presión litostática
(peso de las rocas)
presión del magma

Rocas ígneas
• Centrales
•Efusivas (no explosivas)
•Explosivas o piroclásticas
• Fisurales
• Submarinas
• Sub-galciares
HAWAIANO
El gas se escapa
El magma fluye
Poco explosivo
Flujo grande y continuo
ESTROMBOLIANO
Taponcillos
Magma fragmentado
Trayectorias balísticas
PLINIANO
Tapones
Gran explosividad
No coladas lava

Rocas ígneas
MECANISMOS ERUPTIVOS

Rocas ígneas
MECANISMOS ERUPTIVOS
Hawaiana Estromboliana Pliniana Vulcaniana

Gases
• agua, CO2, SO2, H2S, HCl
Material piroclástico (tefra)
• fragmentos de lava
solidificada durante la
erupción
• bombas volcánicas
• escoria (basalto)
• pumita (vidrio volcánico)
• cenizas (tobas)
Lavas
• pahoehoe
• aa
• tubos de lava
• lavas almohadilladas
(pillow lavas)
• disyunción columnar

Lavas
Se desarrollan costras de enfriamiento
denominadas escorias:
- escoria frontal
- escoria de techo: por enfriamiento aéreo
- escoria de base: la que toca el suelo
Se mantienen gracias a estas escorias,
las temperaturas superiores a 300º C, lo
que permite que la colada siga fluyendo.

TAMAÑO GRANO
(mm)
PIROCLASTO
DEPOSITO PIROCLASTICO
No consolidado:
Tefra
Consolidado: Rocas
piroclásticas
64
2
Bomba
Bloque (angulosos)
Aglomerado
Tefra de bloques
Aglomerado volcánico
Brecha piroclástica o
volcánica
Lapilli Tefra lapíllica Toba lapíllica
Ceniza Tefra cinerítica Toba cinerítica
Depósitos piroclásticos

Rocas ígneas
Volcanes
‘basálticos’
Volcán en escudo,
formado por
repetidos episodios
eruptuvos de
magmas poco
viscosos.
Cono de cineritas, edificio pequeno
(~100 m alto) formado por la
fragmentación de magmas basáticos
‘húmedos’ (ricos en volátiles)

Rocas ígneas
Volcanes andesítico-
riolíticos
Estratovolcán, formado por
erupciones lávicas y piroclasticas
alternantes.
Caldera, formada por el colapso de
una camara magmatica somera
despues de la erupción súbita de la
misma (y vaciado de la cámara).
Oscilan entre ~1 km to ~50 km de
diámetro.
No es lo mismo que un cráter

Principales minerales formadores de
rocas ígneas
albita
cuarzo
ortosa Minerales félsicos:
- generalmente claros
- baja densidad
- altos % sílice, Na, Al, K.
CUARZO SiO2
Cristales comúnmente prismáticos.
Muchas variedades: cristal de roca,
amatista, calcedonia, ágata, silex
jaspe,...
La composición de la mayoría
de los feldespatos puede
expresarse en función del
sistema KAlSi3O8 (ortosa) -
NaAlSi3O8 (albita) - CaAl2Si2O8
(anortita).
Los miembros de la serie entre
Or y Ab se llaman feldespatos
alcalinos y los miembros entre
Ab-An se denominan
plagioclasas.
Rocas ígneas

Principales minerales formadores de
rocas ígneas
Minerales máficos:
- generalmente
oscuros
- alta densidad
- altos % en Fe y Mg
- bajos % en sílice,
Na, Al, K
olivino piroxeno
anfibolbiotita
OLIVINO
• Aparece generalmente en cristales prismáticos o
en masas granulares de color verdoso.
•Existen una serie completa isomorfa entre
Forsterita (SiO4Mg2) y Fayalita (SiO4Fe2) .
BIOTITA
Generalmente en masas o
agregados hojosos,
Relativamente rica en Fe.
Rocas ígneas

Rocas ígneas
Criterios de clasificación:
- Minerales presentes en la roca (MODA)
- Textura de la roca (Plutónica - Volcánica)
- Color de la roca (Máfica - Félsica)
- Composición química de la roca -- NORMA

A
enfriamiento lento
nucleación lenta
crecimiento moderado
pocos núcleos
critales grandes
textura FANERITICA
B
enfriamiento rápido
nucleación rápida
crecimiento rápido
muchos nucleos
cristales pequeños
textura AFANITICA
Rocas ígneas
C
enfriamiento muy rápido
nucleación lenta
crecimiento lento
pocos cristales
vidrio
textura HOLOHIALINA
o VITREA
TEXTURAS

Textura FANERITICA
Velocidades bajas de enfriamiento
(100’s-1000’s años) producen grandes
cristales (> 2mm).
Enfriamiento bajo la superficie terrestre
rocas INTRUSIVAS o PLUTONICAS.
Textura AFANITICA
Magmas o lavas que se enfrían
rapidamente permiten el crecimiento
rápido de pequeños cristales (< 2mm)
rocas EXTRUSIVAS o VOLCANICAS
Rocas ígneas

TEXTURA PORFIROTOPICA
Textura que refleja dos etapas de
enfriamiento:
•los minerals empiezan formarse
lentamente bajo la superficie terrestre
(grandes cristales: etapa plutónica)
•Cuando tiene lugar la erupción el
magma que queda se enfria rápidamente
(cristales pequeños: etapa volcánica).
FENOCRISTAL
MATRIZ
TEXTURA VITREA u
HOLOHIALINA
Enfriamiento extremadamente
rápido o instantáneo
Rocas ígneas

ROCAS ULTRAMAFICAS
Bajo contenido en sílice < 40%.
Formado por silicatos Fe-Mg,
olivino and piroxeno.
No feldespatos o cuarzo.
Se forman a gran profundidad.
Muy oscuras y densas.
Suelen encrontrarse en
márgenes convergentes.
PERIDOTITA O DUNITA
Rocas ígneas

ROCAS MAFICAS
Contenido sílice 45-55%.
contiene plagioclasa, feldespatos,
piroxenos y posiblemente olivino.
GABRO - faneritica
BASALTO - afanitica
ESCORIA – afanitica y porosa (vesicular).
BASALTO es el constituyente mayor
la corteza oceanica.
Rocas ígneas

ROCAS INTERMEDIAS
Contenido sílice: 55-65%.
Contiene plagioclasa
feldespatos, piroxenos,
biotita y hornblenda.
Poco o ningún quarzo.
Mas claras que las máficas.
ANDESITA - afanitica
2a roca volcánica abundante
en la corteza.
DIORITA - faneritica
Rocas ígneas

ROCAS FELSICAS
Contenido en sílice >65%.
rica en ortoclasa, moscovita
y quarzo.
RIOLITA - afanitica
GRANITO - faneritica
Rocas ígneas

CLASIFICACIONES MINERALOGICAS
Rocas ígneas

Rocas ígneas
Clasificación de rocas igneas basada en la composición modal
Procedimiento
Determinar el contenido en la
roca de los siguiente minerales:
Q = Cuarzo
A = Feldespato alcalino
P = Plagioclasa
F = Feldspatoides
M = Máficos
Se aplica a rocas de grano
grueso en las que sea posible
determinar la composición
modal.

Clasificación IUGS. Diagramas QAPF
Q: cuarzo y sus polimorfos (tridimita, cristobalita…)
A: feldespato alcalino, incluyendo: ortosa, microclina, sanidina y albita (An0-5)
P: plagioclasa (An>5)
F: feldespatoides, incluyendo: nefelina, leucita, kalsilita, pseudoleucita,
sodalita, noseana, hauyna, cancrinita y analcima
M: máficos y minerales asociados: Piroxeno,olivino, mica, anfibol, opacos,
epidota, granate, melilita, carbonatos y accesorios (circon, apatito, esfena,....)
La suma de estos componentes (leucocratos) debe representar más del 10% de la roca
Los melanocratos no deben representar más del 90% de la roca
Las rocas plutónicas y volcánicas se clasifican igual, en el mismo diagrama. Su
distinción se realiza a partir de la textura de la roca
Q + A + P + F + M = 100% para cualquier roca
Q y F son incompatibles.

Se consideran las rocas plutónicas y
volcánicas lávicas (no los piroclastos).
Clasificación de Streckeisen (cuantitativa)

CLASIFICACIONClasificación de rocas plutónicas
basada en la composición modal
IUGS
Recalcular al 100% los tres
minerales restantes:
Q, A, P (Ternario superior)
A, P, F (Ternario inferior)
Para distinguir entre gabro
y diorita, determinar el
contenido de An:
An > 50 : gabro
An < 50 : diorita
Los términos
“foid” y “feldespatoidea”
deben ser reemplazados por
el nombre del feldespatoide
presente,
p. ej. Sienita de nefelina,
Sienita nefelínica,
Nefelinita
Si M < 90 %
Granitoide
rico en cuarzo
9090
6060
2020
Cuarzosienita
feldespática
Cuarzo-
sienita
Cuarzo-
monzonita
Cuarzo-
monzodiorita
Sienita Monzonita Monzodiorita
Sienita
feldespatoidea
5
10 35 65
Monzonita
feldespatoidea
Monzodiorita
feldespatoidea
90
10
Monzosienita
de foid
Monzodiorita
de foid
Cuarzodiorita /
Cuarzogabro
5
10
Diorita/Gabro/
Anortosita
Diorita/Gabro de
foid
60
Foiditas
Granito Grano-
diorita
Q
P
F
60
Sienita
feldespática
A
Sienita
feldespática
feldespatoidea
Streckeisen

Clasificación de rocas plutónicas basada en la composición modal
Rocas gabróicas
Plagioclasa
OlivinoPiroxeno
90
Rocas ultramáficas con plagioclasa
Gabro
Gabro de
Olivino
Troctolita
Anortosita
10
Rocas ultramáficas
Opx Cpx
Ol
90
Harzburgita
Lherzolita
Wehrlita
Dunita
10
Websterita de olivino
Websterita
40
Ortopiroxenita
Clinopiroxenita
Ortopiroxenita
de olivino Clinopiroxenita
de olivino
Peridotitas
Piroxenitas
Si M > 90 %
10
Piroxenita con plagioclasa
Norita
Gabronorita
Gabro
Opx Cpx
PlgPlg
Rocas gabróicas con Opx

Foiditas
10
60 60
35 65
10
20 20
60 60
F
A P
Q
Riolita Dacita
Traquita Latita Andesita/Basalto
Fonolita Tefrita
Traquita
feldespatoidea
Latita
feldespatoidea
Andesita/Basalto
feldespatoidea(o)
Clasificación y nomenclatura de
rocas volcánicas basada en la
composición modal
(IUGS)
Los términos
“foid” y “feldespatoidea”
deben ser reemplazados por
el nombre del feldespatoide
presente,
p. ej. Latita nefelínica,
Nefelinita
Rocas ígneas

Diagrama TAS
IUGS, Le Bas et al. (1986)
Clasificación de rocas volcánicas basada en la composición química de roca total
TAS: Total Alkali Silica

Ambientes petrogenéticos
Rocas ígneas
MAGMATISMO Y TECTÓNICA GLOBAL

Rocas ígneas
¿Dónde hay
magmatismo y
volcanes activos
en el Planeta?
En los siguientes
SEIS
contextos
geodinámicos
MAGMATISMO Y TECTÓNICA GLOBAL

En zonas en extensión
Los esfuerzos de tensión de la litosfera reducen el punto de fusión de las rocas, lo
que favorece la formación de magma.
2. DORSALES OCEÁNICAS
1. RIFTS CONTINENTALES
Dos zonas del planeta
especialmente favorables,
porque además tienen un
elevado flujo térmico:
Rocas ígneas

DORSALES OCEÁNICAS
Intensa actividad que pasa desapercibida al
producirse bajo el mar
¡70.000 km de dorsales! (ej. dorsal
emergida: Islandia)
Magmas basálticos resultado de la fusión de las rocas del manto (peridotitas)
Principales
manifestaciones
volcánicas:
- conos volcánicos
- diques
- lavas almohadilladas
- “black smokers”
Rocas ígneas

Principales manifestaciones volcánicas:
– Conos volcánicos
Rocas ígneas

– Diques o filones
Rocas ígneas

– Lavas almohadilladas
Rocas ígneas

– Black smokers
Rocas ígneas

RIFTS CONTINENTALES
Magmas basálticos alcalinos
Rift africano oriental
El rift africano tiene numerosos edificios volcánicos. El más conocido
es el volcán Kilimanjaro (techo de África con 5.891 m).
Rocas ígneas

Se produce a 100-150 km de profundidad.
Aunque la fricción entre las dos placas produce un aumento
de la Tª es insuficiente para explicar la formación de magma.
El motivo real es que los volátiles, principalmente agua, contenidos en los
sedimentos marinos que se hunden en el manto, disminuyen el punto de fusión de
las rocas.
Por tanto, estos fluidos causan la fusión de las rocas que ascienden por gravedad y
se acumulan en cámaras magmáticas, en zonas más próximas a la superficie.
En zonas de subducción
Rocas ígneas

4. ARCOS VOLCÁNICOS
CONTINENTALES (sobre corteza
continental): al ascender el
magma funde parcialmente la
corteza continental (asimilación)
y resulta un vulcanismo
intermedio (andesitas) a ácido
Existen dos regiones del planeta donde se produce este fenómeno:
3. ARCOS DE ISLAS
(volcanismo sobre corteza
oceánica): magma basáltico
En zonas de subducción
Rocas ígneas

En zonas de puntos calientes
El origen de los magmas intraplaca está principalmente
ligado a columnas calientes procedentes del límite
núcleo-manto (conocido como CAPA D).
En el Planeta existen:
5. PUNTOS CALIENTES SOBRE LITOSFERA OCEÁNICA (ej. Hawai o Canarias)
6. PUNTOS CALIENTES SOBRE LITOSFERA CONTINENTAL (ej. Yellowstone)
Rocas ígneas

Ambientes petrogenéticos
Rocas ígneas

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