4. Las rocas ígneas y la actividad ígnea intrusiva (plutonismo)

Ciudad Bolívar, Febrero de 2009
Facilitador
Ing. Geól. José G. Herrera García
Universidad de Oriente
Núcleo de Bolívar
Escuela de Ciencias de la Tierra
Departamento de Ingeniería Civil
Geología General (070-3154)

Contenido
• Magma y lava:
 Composición.
 Temperatura.
 Viscosidad.
• Origen y evolución del
magma:
 Serie de reacciones
de Bowen.
 Magma en:
 Límites divergentes.
 Límites convergentes.
 Cambios de composición
del magma.
• Rocas ígneas:
 Texturas.
 Composición.
 Clasificación.
• Cuerpos ígneos intrusivos
(plutones):
 Diques y mantos.
 Lacolitos.
 Chimeneas y cuellos
volcánicos.
 Batolitos y troncos.
 Mecánica del
emplazamiento de
batolitos.
09/02/2009 Las rocas ígneas y la actividad ígnea intrusiva (plutonismo) 2

Próxima clase
09/02/2009 3Las rocas ígneas y la actividad ígnea intrusiva (plutonismo)

Magma y lava
09/02/2009 ¿Qué es el magma? ¿Qué es la lava? ¿Qué es el magmatismo? 4
• Magma:
 Material de roca fundido
que se encuentra en el
interior de la Tierra.
 No es una roca sensu
stricto.
 Forma rocas ígneas
intrusivas (plutónicas):
 Cristalizan debajo de la
superficie.
• Lava:
 El magma que alcanza
la superficie.
 Menos denso que la roca
circundante.
 Forma rocas ígneas
extrusivas (volcánicas):
 Cristalizan (flujos de lava) o
consolidan (material
piroclástico) en o cerca
de la superficie.

Las rocas ígneas
• Del latín ignis, que
significa fuego.
• Se forman a partir:
 Del enfriamiento y la
cristalización
(solidificación) del material
de roca fundido (magma).
 De la consolidación del
material piroclástico:
 Del griego pyro, fuego y
klastos, roto.
• Constituye el grupo
mayoritario de rocas que
conforman a la Tierra.
09/02/2009 ¿Qué es una roca ígnea? 5

Próxima clase

Composición del magma
• Consiste de tres
componentes:
 Sólidos:
 Silicatos (minerales más
abundantes de la corteza
terrestre) que han
cristalizado y que son
llevados en suspensión
(transportados) por la fase
líquida.
 Líquidos:
 El fundido está
conformado por
iones móviles.
 Gases:
 Volátiles disueltos en el
fundido:
– Vapor de agua (H2O).
– Dióxido de carbono
(CO2).
– Dióxido de azufre (SO2).
09/02/2009 ¿Qué conforma el magma? 7

Composición del magma (cont.)
• La fusión de rocas:
 Rocas de la corteza:
 Silicatos no
ferromagnesianos.
 > SiO2, Al, Ca, Na, Fe, Mg, K
y cantidades menores de
otros elementos.
 No todos los magmas se
origina por fusión de este
tipo de rocas.
 Rocas del manto superior:
 Silicatos ferromagnesianos.
 < SiO2 y > Fe, Mg.
• SiO2 constituyente primario
de casi todos los magmas:
 Su contenido puede variar.
 Sirve para diferenciar
diversos tipos de magma:
 Félsicos:
– SiO2 > 65%.
– > Na, K, Al.
– < Ca, Fe, Mg
 Máficos:
– 45 < SiO2 < 52%
– > Ca, Fe, Mg.
– < Na, K, Al.
 Intermedios:
– Composición
mineralógica intermedia
entre los magmas
máficos y los félsicos.
09/02/2009 ¿Qué conforma el magma? 8

Próxima clase

Temperatura del magma
09/02/2009 ¿Qué temperatura puede alcanzar un magma? 10
• Magma:
 Falta de mediciones
directas de temperatura
del magma bajo la
superficie.
• Lava:
 Mediciones directas:
 Lavas máficas:
– T = 1.000-1.200° C .
– T = 1.350° C
(lavas de Hawái).
 Temperatura medida
directamente en volcanes
de poca o ninguna
actividad explosiva:
– Los geólogos pueden
acercarse con cierto
margen de seguridad.
 Mediciones indirectas:
 Lavas félsicas:
– T = 900º C (superior ?).
– Poca información de
temperatura debido a:
» Erupciones poco
frecuentes.
» Cuando se producen
son explosivas.
 Temperatura medida a
distancia con pirómetro
óptico sobre la superficie
de unos domos de lava
(masas bulbosas de
magma félsico).
– Exterior del domo es
probablemente más frío
que su interior.

Fuentes de calor del magma
• Tierra primigenia:
 Compresión gravitacional.
 Acreción planetesimal.
 Diferenciación.
• Tierra actual:
 Continúa con la
desintegración de los
minerales radiactivos.
09/02/2009 ¿De dónde proviene todo ese calor? 11

Próxima clase

Características del magma (cont.)
09/02/2009 ¿Qué características diferencian a los tipos de magmas principales? 13
• Viscosidad:
 Resistencia a fluir.
 Varía en función de:
 La temperatura:
– > T:
» Menor viscosidad.
» La lava fluye más
fácilmente.
» Lavas máficas
(basálticas).
– < T:
» Mayor viscosidad.
» La lava fluye con
dificultad.
» Lavas félsicas
(siálicas).
 El contenido de
volátiles:
– > volátiles:
– < volátiles:
 El contenido de SiO2
(tetraedros de silicio):
– < % SiO2 (lava máfica):
» La lava fluye con más
facilidad.
» Lavas básicas.
» Flujos delgados que
recorren con rapidez
grandes distancias.
– > % SiO2 (lava félsica):
» El flujo se retarda
porque se deben
romper los fuertes
enlaces que producen
las redes de SiO2 para
que se produzca la
fluidez
» Lavas ácidas.
» Flujos espesos y lentos.

Próxima clase

Tipos de magma
• La composición del magma
varía según su contenido de
sílice (SiO2).
• Existen 4 tipos principales:
• Estas variaciones en el
magma se deben:
 La roca fuente (padres).
 La fusión parcial.
 La contaminación del
magma.
 La cristalización fraccional.
09/02/2009 ¿Cuántos tipos de magma existen? ¿Por qué varían en composición? 15
Tipo de
magma
Contenido
de SiO2
(%)
Félsico, siálico
(riolítico).
≥ 65
Intemedio
(andesítico).
53-65
Máfico, simático
(basáltico).
45-52
Ultramáfico
(comatítico: muy raro).
≤ 45

Próxima clase

Origen y evolución del magma
• El magma se forma en
puntos específicos de la
corteza a partir de la roca
sólida.
• No proviene:
 Del núcleo externo
(fundido).
 De la astenosfera (capa
continua de material
fundido bajo la corteza).
• En realidad:
 Parte del magma asciende
desde profundidades
ubicadas entre 100-300 km.
 Pero la mayoría se forma a
profundidades mucho más
someras (manto superior o
en la base de la corteza).
• La fusión parcial:
 Ocurre en:
 El manto superior.
 La corteza oceánica más
profunda (base).
 Es debida a:
 El aumento de la
temperatura:
– Calor.
 La descompresión:
– Liberación de presión.
 La adición de volátiles:
– Presencia de volátiles.
09/02/2009 ¿Cómo se origina el magma? ¿Cómo evoluciona? ¿Cómo llega a la superficie? 17

Gradiente geotérmico
• Incremento de la
temperatura en la
corteza:
 ≈ 25° C/km.
• Temperatura en la
base de la litosfera:
 ≈ 1.280° C.

Gradiente geotérmico (cont.)
• Las rocas:
 Enriquecidas en SiO2:
 Se funden a menor
temperatura.
 El fluido es más
viscoso.
 Empobrecidas en SiO2:
 Se funden a mayor
temperatura.
 El fundido es más
fluido.

Cámara magmática
• Lugar donde se acumula el
magma dentro de la
corteza.
• Su volumen puede ser de
varios km³ de roca fundida
dentro de la litosfera
(sólida).
• Este magma puede:
 Enfriarse y cristalizarse en el
interior formando cuerpos
de roca ígnea intrusiva.
 Emigrar, enfriarse y
cristalizar/consolidarse en
la superficie dando lugar a
varios tipos de vulcanismo.

Próxima clase

Serie de reacciones de Bowen
• Norman Levi Bowen planteó
la hipótesis de que los
magmas máficos,
intermedios y félsicos
podían derivar todos
de un magma máfico
padre.
• Los minerales no se
cristalizan todos
simultáneamente a partir de
un magma que se está
enfriando, sino que lo
hacen más bien siguiendo
una secuencia predecible:
 Según un rango de
temperatura.
• Sobre la base de sus
observaciones y
experimentos de laboratorio
propuso un mecanismo
para explicar la derivación
de los magmas intermedios
y félsicos de un magma
basáltico (máfico).
• La serie de reacciones de
Bowen consta de dos
ramas:
 Una rama discontinua:
 Silicatos ferromagnesianos.
 Una rama continua:
 Silicatos no
ferromagnesianos.
09/02/2009 Las series de intercambio de Bowen 22

Serie de reacciones de Bowen (cont.)
• La cristalización de los minerales ocurre simultáneamente a lo
largo de ambas ramas.
Agua + metales

• Rama discontinua:
 De los silicatos
ferromagnesianos.
 Enfriamiento lento:
 Un mineral se convierte en
otro dentro de una gama
de temperaturas
específicas:
– A medida que la
temperatura desciende
alcanza los rangos en los
que un mineral
determinado comienza a
cristalizarse.
– Formado el mineral, éste
reacciona con el magma
líquido restante para
formar el siguiente
mineral de la secuencia.
 Enfriamiento rápido:
 Estas reacciones no
siempre son completas:
– Por ejemplo, el olivino (Ol)
pudiera exhibir un borde
de reacción de piroxeno
(Px), indicador de una
reacción incompleta.
– Pudiera suceder que
todos los silicatos
ferromagnesianos de esta
rama quedaran
embebidos en una roca,
debido a que los
minerales inicialmente
formados no tuvieron
tiempo de reaccionar
con el material fundido
restante.
 En cualquier caso, para
cuando la biotita se haya
cristalizado, ya se habrán
agotado todas las reservas
de Mg y Fe del magma09/02/2009 Las series de intercambio de Bowen 24

• Rama continua:
 De los silicatos no
ferromagnesianos.
 Enfriamiento lento:
 Los feldespatos
plagioclasa son los
únicos minerales de
esta rama.
 La plagioclasa rica
en calcio (anortita,
CaAl2Si2O8) cristaliza
primero.
 Al proseguir el enfriamiento
ésta reacciona con el
material fundido.
 Así, la plagioclasa que
contiene
proporcionalmente más
sodio (albita, NaAlSi3O8) se
cristaliza hasta que se
utiliza todo el Ca y Na del
magma.
 Enfriamiento rápido
(superenfriamiento):
 Se puede originar una
plagioclasa zonificada
(zonada), es decir, un
cristal con un núcleo rico
en Ca rodeado de zonas
progresivamente más ricas
en Na.
Ca
Na

• Mg y Fe, por un lado, y
Ca y Na, por otro, se
consumen a medida que
ocurre la cristalización a lo
largo de las dos ramas.
• El magma restante se
enriquece en K, Al y Si, los
cuales se combinan para
formar el feldespato
potásico (KAlSi3O8) y si la
presión del agua es alta se
forma el silicato de hoja de
la mica muscovita
(KAl2Si3O10(OH)2).
• Cualquier magma restante
es predominantemente rico
en Si y O (sílice), por lo cual
se forma el cuarzo (SiO2).
• La cristalización del KAlSi3O8
y del SiO2 no constituye
ciertamente una serie de
reacciones porque se
forman
independientemente y no
por una reacción de la
ortoclasa con el magma
restante.

Próxima clase

La fusión por descompresión
• Las rocas en profundidad
están calientes, pero
continúan estando sólidas
porque su temperatura de
fusión (Tf) se eleva con el
aumento de la presión de
confinamiento (P).
• Sin embargo, debajo de las
dorsales en expansión el
calor excede localmente a
la Tf, al menos en parte,
porque P disminuye:
 La separación de las
placas en las dorsales
probablemente disminuye
la P sobre las rocas ya
calientes de la
profundidad, con lo
que se inicia la fusión.09/02/2009 ¿Cómo se origina el magma en las dorsales en expansión? 28

Curva de fusión
09/02/2009 ¿Cómo se origina el magma en las dorsales en expansión? 29

Curva de fusión (cont.)
Proceso isotérmico



La adición de volátiles
• La presencia de volátiles
(por ejemplo, H2O) puede
causar que disminuya la Tf
de los minerales que
constituyen las rocas bajo
las dorsales en expansión
(éstos se fundirían a < T).
 El agua ayuda a la energía
termal a romper los enlaces
químicos en los minerales.
• Este proceso resulta
importante en las zonas
de subducción oceánica
dado que se realiza en
presencia de agua.

El rol del agua

  Proceso isobárico

Brotes del manto
• Los brotes cilíndricos
localizados de material del
manto caliente ascienden
bajo las dorsales y se
extienden hacia el exterior
en todas direcciones.
Pluma
mantélica
Avalancha
de losas
Cabeza
Cola
Cabeza de la
pluma mantélica

Brotes del manto (cont.)

Brotes del manto (cont.)
• Material frío subduciendo: • Material caliente
ascendiendo:

Decaimiento de minerales radiactivos
• Tal vez las concentraciones
localizadas de minerales
radiactivos (U, Th, K) dentro
de la corteza y el manto
superior decaigan, y
provean el calor necesario
para fundir las rocas
generando así el magma.

Próxima clase

La fuente del magma
• La fuente del magma
controla la composición:
 Magma en dorsales en
expansión:
 Manto:
– Magmas máficos y
ultramáficos.
 Magma en zonas de
subducción:
 Corteza:
– Magmas máficos,
intermedios y félsicos.
09/02/2009 ¿Dónde se forma magma? 40

Magma en dorsales en expansión
• Origen:
 Fusión parcial de rocas del
manto superior:
 Ultramáficas (SiO2 ≤ 45%):
– > Silicatos
ferromagnesianos.
– < Silicatos no
ferromagnesianos.
 Fusión parcial:
– La roca madre
(ultramáfica) comienza a
fundirse parcialmente.
– Este fenómeno tiene
lugar porque diferentes
minerales tienen
temperaturas de fusión
distintas.
– El orden en que estos
minerales se funden es
opuesto al orden de
cristalización propuesto
por Bowen:
» Primero los minerales
ricos en SiO2 (Qzo, Fld-K
y Plg-Na) y
seguidamente los que
contienen menos SiO2
(silicatos
ferromagnesianos y las
variedades cálcicas de
la plagioclasa).

Magma en dorsales en expansión (cont.)
– Por tanto, si la fusión no es
completa, el resultado es
un magma máfico que
contiene
proporcionalmente más
SiO2 que la roca original.
– Una vez formado este
magma máfico:
» Parte de él asciende a
la superficie y crea
flujos de lava.
» Otra parte se enfría
bajo la superficie para
formar diversos cuerpos
ígneos intrusivos.
• Magma resultante:
 Máfico:
 45% < SiO2 < 52%.

Magma en zonas de subducción
• La subducción y el origen
del magma están
relacionados:
 Donde ocurre un límite
convergente se encuentra
un cinturón de volcanes
cerca del borde
adelantado de la placa
superior.
• Origen:
 Fusión parcial de rocas de
la corteza oceánica:
 Máficas (45% < SiO2 < 52%):
 Fusión parcial:
– A medida que una placa
subducida desciende a
la astenosfera, alcanza a
la larga la profundidad
en que la temperatura es
lo bastante alta para
iniciar la fusión parcial.
– A más de esto, la corteza
oceánica “mojada”
alcanza una profundidad
en la que tiene lugar la
eliminación del agua.
– Conforme el agua
asciende y entra al
manto superior, intensifica
la fusión formándose
magma.
09/02/2009 ¿Cómo se origina el magma en las zonas de subducción? 43

Magma en zonas de subducción
09/02/2009 ¿Cómo se origina el magma en las zonas de subducción? 44
– El resultado puede ser
magmas intermedios y
félsicos, ambos más ricos
en SiO2 que la roca
original.
– A esto se le puede añadir
que algunos de los
sedimentos y rocas
sedimentarias ricos en
SiO2 de las márgenes
continentales (prisma de
acreción),
probablemente son
arrastrados hacia abajo
con la placa subducida y
aportan su sílice al
magma.
– Asimismo, el magma
máfico que asciende a
través de la corteza
continental inferior puede
contaminarse con
materiales ricos en SiO2, lo
cual cambia su
composición.
• Magma resultante:
 Intermedio
(53% < SiO2 < 65%).
 Félsico (SiO2 ≥ 65%).

Próxima clase

Cristalización fraccional
• Se conoce también como
asentamiento gravitacional
de cristales.
• Consiste en la separación
física de los minerales por
cristalización y
asentamiento gravitacional:
 A medida que el magma
se enfría, los cristales de
formación temprana (> T)
precipitan debido a la
acción de la gravedad.
 Esto cambia la
composición del magma
restante:
 Enriquece: SiO2, Na, K.
 Empobrece: Fe, Mg, Na.
 El efecto total:
– Un magma ácido
formado a partir de un
magma básico.
09/02/2009 ¿Qué involucra la cristalizaciónfraccional de un magma? 46

Cristalización fraccional (cont.)
• Aunque el fraccionamiento
del magma ocurre no lo
hace a la escala
contemplada por Bowen:
 Por ejemplo, en los mantos
(cuerpos ígneos intrusivos
tabulares y grueso) los
minerales formados
primeros de la serie de
reacción se concentran en
la parte inferior, la cual se
hace más rica en Ol y Px
que las partes superiores
(menos máficas).
 Sin embargo, aun en estos
cuerpos el proceso de
asentamiento produce
poco magma félsico a
partir de un magma máfico
original.
• Si el magma félsico pudiera
derivarse en escala mucho
mayor del magma máfico
(según Bowen), debería
haber mucho más magma
máfico que félsico:
 Para que este proceso
arroje un particular
volumen de granito (roca
ígnea félsica), debería estar
presente inicialmente una
cantidad 10 veces mayor
de magma máfico.
 De ser así, entonces las
rocas ígneas intrusivas
máficas serían mucho más
comunes que las félsicas.

Cristalización fraccional (cont.)
 Sin embargo, ocurre lo
contrario y por tanto tienen
que haber otros
mecanismos que expliquen
el gran volumen de magma
félsico:
 La fusión parcial de la
corteza oceánica (máfica)
y los sedimentos ricos en
SiO2 de las márgenes
continentales producen,
durante la subducción, un
magma más rico en SiO2
que la roca de origen.
 Más aún, el magma que
asciende a través de la
corteza continental puede
absorber algunos
materiales félsicos por
asimilación y enriquecerse
más en SiO2.

Asimilación magmática
• Proceso de contaminación
del magma también
conocido como disolución
magmática.
• A medida que un magma
entra en contacto y
reacciona con la roca
preexistente (roca madre o
caja), funde e incorpora la
roca a través de la que
pasa:
 Puede ocurrir incluso una
asimilación cruzada.
09/02/2009 ¿Cómo se contamina un magma? 49
Ascenso de magma
no contaminado desde
las profundidades
(T > 1.300° C).
La transferencia de calor
del magma ascendente
funde las paredes del
conducto volcánico o
cámara magmática y
origina otra fuente de
magma.
Bloques de roca caen
en el magma y pueden
fundirse (disolverse)
parcial o completamente
ciempre que su Tf sea
menor que la
temperatura del magma.
El magma proveniente
de la fusión parcial de la
roca circundante puede
mezclarse con el
magma de arriba
(previamente eruptado).

Asimilación magmática (cont.)
• La composición del magma
cambia para reflejar la
adición:
 La corteza continental es
siálica.
 El magma máfico se hace
más intermedio por
asimilación de la corteza
siálica.
• El resultado es un magma
hídrido o contaminado.
Ascenso de magma
no contaminado desde
las profundidades
(T > 1.300° C).
La transferencia de calor
del magma ascendente
funde las paredes del
conducto volcánico o
cámara magmática y
origina otra fuente de
magma.
Bloques de roca caen
en el magma y pueden
fundirse (disolverse)
parcial o completamente
ciempre que su Tf sea
menor que la
temperatura del magma.
El magma proveniente
de la fusión parcial de la
roca circundante puede
mezclarse con el
magma de arriba
(previamente eruptado).

Xenolito
• Se conoce también como
inclusión exógena o
accidental.
• Un fragmento de roca
(cuerpo extraño)
incompletamente fundido,
embebido dentro de una
roca ígnea.
• Muchos de estas inclusiones
fueron desencajadas de la
roca madre cuando el
magma se abrió paso por
las fracturas existentes.
• Demuestran que la
asimilación ocurre.

Asimilación magmática (cont.)
• El efecto de la asimilación
sobre el grueso de la
composición de la mayoría
de los magmas es ligero:
 La razón se debe a que el
calor para la fusión
proviene del propio
magma, por lo que este
proceso tiene el efecto de
enfriarlo.
 En consecuencia, sólo una
limitada cantidad de roca
puede ser asimilada por un
magma y esa parte suele
ser insuficiente para
ocasionar un cambio
importante de
composición.
• Ni el fraccionamiento ni la
asimilación magmáticas
pueden producir un
conjunto significativo de
magma félsico a partir de
un magma máfico:
 Sin embargo, ambos
procesos operando
conjuntamente pueden
cambiar mucho más que
uno actuando solo.
 Probablemente ésta sea la
forma como muchos
magmas intermedios se
generan en un límite
oceánico-continental.

Diferenciación magmática
• O simplemente
diferenciación.
• Proceso de desarrollo de
más de un tipo de roca, in
situ, a partir de un mismo
magma, debido quizá, a un
proceso de cristalización
fraccional.
100% magma
(basáltico)
40% magma
(andesítico)
20% magma
(riolítico)

Diferenciación magmática (cont.)
• Vulcanismo bimodal:
 Fenómeno en el que un
mismo volcán arroja lavas
de composición diferente:
 Apunta hacia la presencia
de magmas de distinta
composición.
 En el proceso es probable
que algunos de estos
magmas entren en
contacto y se mezclen uno
con otro.
 De ocurrir así, la
composición del magma
resultante de la mezcla del
magma sería una versión
modificada (híbrida,
“nueva”) de los magmas
padres.
100% magma
(basáltico)
40% magma
(andesítico)
20% magma
(riolítico)

Próxima clase

Migración del magma
• La tendencia del magma es
a moverse hacia arriba
(ascender).
• Comparado con la roca
sólida circundante (madre,
caja, country rock):
 Es menos denso.
 Es más boyante.
• Se mueve por:
 Inyección en grietas y
fisuras.
 Fusión de las rocas
suprayacentes.
 Relleno de una cámara
magmática.
09/02/2009 Recorrido del magma 56
Manto
litosférico
Astenosfera
Corteza
La roca del manto
asciende en una
pluma. Cuando
alcanza una
profundidad
somera, se funde.
A altas presiones,
la roca del manto
es sólida.
A bajas presiones,
ocurre la fusión
parcial en el
Manto.
Magma
basáltico
(1.150° C)
La fusión en la
corteza produce
magma
Riolítico
(750° C)El calor
proveniente
del magma
basáltico
ascendente
hace que la
corteza se
funda.

Ambientes ígneos
• Rocas extrusivas:
 Cristalizan/consolidan en
o cerca de la superficie.
 Se enfrían rápidamente.
 El superenfriamiento impide
la formación de grandes
cristales.
• Rocas intrusivas:
 Cristaliza debajo de la
superficie.
 Se enfrían lentamente.
 Se pueden formar grandes
cristales.
09/02/2009 Recorrido del magma 57

Próxima clase

Composición y estilos extrusivos
• Los magmas basálticos
(baja viscosidad) producen
erupciones silenciosas
(poco estruendosas):
 95% de los magmas
basálticos alcanzan la
superficie.
• Los magmas riolíticos
(alta viscosidad) producen
erupciones violentas:
 Raras veces alcanzan la
superficie, se enfrían a
profundidad para formar
plutones.
09/02/2009 ¿Qué características adopta el magma cuando sale a la superficie terrestre? 59

Características extrusivas
09/02/2009 ¿Cómo se forma un flujo de lava? 60
• Flujo de lava:
 Capas de lava enfriada.
 Se extiende desde las
ventanas o conductos
volcánicos, expulsados
fuera de éstas, debido a
que el magma es menos
denso como roca fundida.
 La lava se enfría y solidifica
a medida que fluye.
 La lava de baja viscosidad
(basáltica) puede fluir a
través de grandes
distancias.

Relieve (morfología) extrusivo
• Planicies (mesetas) de
basalto:
 El basalto se extiende sobre
grandes áreas a partir de
enormes fracturas de la
corteza:
 Plateau del río Columbia
(oeste de EE.UU.).
 Trampas de Deccan
(oeste de India).
 Trampas de Siberia.
09/02/2009 ¿Qué extensión puede llegar a cubrir una meseta de basalto? 61

Relieve (morfología) extrusivo (cont.)
• Domos de lava:
 Masas bulbosas de lava
enfriada en los cráteres.
 Están asociadas con
erupciones explosivas
ricas en gases.

Características extrusivas (cont.)
09/02/2009 ¿Cómo se forma un flujo de lava? 64
• Flujo de cenizas volcánicas
(nubes de cenizas):
 La lava de alta viscosidad
(andesítica-riolítica) no
tiende a fluir, en cambio
forma domos de lava o
puede ser arrojada con
fuerza a la atmósfera en
forma de partículas
conocidas como material
piroclástico.
 La ceniza puede cubrir
grandes extensiones de
terrenos.
Nube de
cenizas
Lluvia de
ceniza
Flujo de
ceniza
Flujo de
lava

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La actividad ígnea intrusiva (plutonismo)
• Plutones:
 Cuerpos de roca formados
por el magma que se enfría
y cristaliza debajo de la
superficie terrestre.
 Constituyen la mayor parte
del magma.
 Infrayacen en las áreas de
extenso vulcanismo.
 Su origen está relacionado
con el mismo tipo de
magma vinculado con el
vulcanismo.
 Fueron las fuentes de las
lavas suprayacentes y
de los materiales
fragmentados arrojados
por los volcanes en las
erupciones explosivas.
 La mayor parte del
plutonismo tiene lugar
en o cerca de los límites
de las placas.
09/02/2009 ¿Qué es un plutón? 66

Características intrusivas
09/02/2009 ¿Cuál es la diferencia entre plutonismo y magmatismo? 67
• Las intrusiones ígneas
alteran la roca caja
preexistente:
 Alteración
metamórfica.
 Fusión parcial.
 Asimilación:
 Xenolitos.
 Alteración
hidrotermal.

Actividad ígnea intrusiva
• La mayor parte del magma
es emplazado a
profundidad dentro de la
corteza terrestre.
• Las intrusiones de muchos
plutones en un gran período
de tiempo geológico forma
inmensos cuerpos ígneos
llamados batolitos.

Actividad ígnea intrusiva (cont.)
• Dique:
 Material ígneo que corta
a través de las rocas
preexistentes.
 Estructura
discordante.
• Manto:
 Material ígneo que
es inyectado
paralelo a la
fábrica de las
rocas preexistentes.
 Estructura
concordante.
09/02/2009 ¿Cuál es la geometría de los diques y de los mantos? 71
Dique
Terminación
original del
dique
Manto inyectado
entre las capas
rocosas
Dique cortando
transversalmente
las capas
Capas de
arenisca
Manto
Si todas las areniscas fueron
removidas, entonces las
intrusiones lucirían de esta
manera

 Manto de basalto
inyectado paralelamente a
la estratificación en una
caliza preexistente.
09/02/2009 ¿Cuál es la geometría de los diques y de los mantos? 72

09/02/2009 ¿Qué geometría adopta un lacolito? 73
• Lacolito:
 Se inyecta como un manto,
pero a diferencia de éste
comba (arquea) las capas
circundantes hacia arriba
en forma de domo.
 Resulta en un
lente o masa
con geometría
fungiforme.

Rocas ígneas plutónicas
• ¿Por qué podemos ver las
rocas ígneas plutónicas?
 Se forman en lo profundo
de la corteza.
 Son expuestas por:
 Levantamiento.
 Erosión.
09/02/2009 Ing. Geól. José Herrera 74
Fuente:Parker (2005), Physical Geology: Geosciences 211.

Tazas de enfriamiento
• Profundidad:
 Plutones profundos se
enfrían lentamente.
 Flujos superficiales se
enfrían rápidamente.
• Forma:
 Cuerpos esféricos se
enfrían más lento.
 Cuerpos tabulares se
enfrían más rápido.
• Agua subterránea:
 Absorbe el calor.

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Clasificación de las rocas ígneas
• Está basada en dos
características:
 La composición:
 La identificación de los
minerales presentes en la
roca.
 La textura:
 El tamaño, la forma y el
arreglo de los minerales
entrelazados presentes en
la roca.
• La textura y la composición
preservan las pistas acerca
del origen de las rocas
ígneas.
09/02/2009 ¿Cómo agrupo los diversos tipos de rocas ígneas? 77

Rocas ígneas según la composición del magma
• Las rocas ígneas están
compuestas por dos tipos
de silicatos:
 Silicatos de colores oscuros:
 Ferromagnesianos:
– Olivino.
– Piroxeno.
– Anfíbol.
– Biotita (mica).
 Ricas en Fe, Mg.
 Pobres en Si, Na, K.

 Silicatos de colores claros:
 No ferromagnesianos:
– Cuarzo.
– Muscovita (mica).
– Feldespatos.
 Ricas en Si, Na, K.
 Pobres en Fe, Mg.

Composición de las rocas ígneas
09/02/2009 Las rocas ígneas y la actividad ígnea intrusiva (plutonismo) 82

Composición de las rocas ígneas (cont.)

Familia del granito-riolita
• Composición
granítica/riolítica:
 Compuesta de silicatos de
color claro.
 También se conocen como
félsicas (feldespato y sílice)
o siálicas.
 Contienen grandes
cantidades de sílice (SiO2).
 Constituyentes principales
de la corteza continental.

Familia del gabro-basalto
• Composición
gabróidica/basáltica:
 Compuesta de silicatos de
color oscuro y de
feldespato plagioclasa rico
en Ca.
 Se conocen también como
máficas (magnesio y fierro,
de hierro), por su
composición.
 Son más densas que las
rocas graníticas.
 Conforman el piso
oceánico y muchas islas
volcánicas (corteza
oceánica).

Textura de las rocas ígneas
• La textura revela
inmediatamente la historia
de enfriamiento:
 Grano fino: rápido
enfriamiento.
 Grano grueso: enfriamiento
lento.
• La taza de enfriamiento está
relacionada con la posición
de la roca dentro de la
corteza:
 Profundidad: pérdida lenta
de calor.
 Superficial: rápida pérdida
de calor.
 Somera: entre ambas.

Roca ígnea con textura afanítica
09/02/2009 Comprensión de la Tierra: Introducción a la geología física 87

Tipos texturales
• Rocas extrusivas
(volcánicas):
 Por enfriamiento de la Lava.
 Éste ocurre rápidamente,
entrampando
frecuentemente los gases.
 Los minerales no alcanzan
gran tamaño.
 Las rocas tienen una textura
de grano fino o afanítica.
 Estas rocas pueden ser de
color claro, intermedio u
oscuro.

Tipos texturales (cont.)
• Rocas intrusivas (plutónicas):
 Por enfriamiento del
magma.
 Se enfrían lentamente en
profundidad.
 Los cristales minerales tienen
tiempo para alcanzar gran
tamaño.
 Las rocas tienen una textura
de grano grueso o
fanerítica.
 Estas rocas se exponen
cuando los plutones son
erosionados.

Otros tipos texturales
• Textura porfirítica:
 Grandes cristales
(fenocristales) inmersos en
una matriz fina de cristales
más pequeños (masa
vítrea).
 Las rocas porfiríticas tienen
una historia de enfriamiento
más compleja.

Otros tipos texturales (cont.)
• Textura vítrea:
 Enfriamiento muy rápido
(apagado) de la lava.
 Debido:
– Agua.
– Aire.
 Forma obsidiana.
 Realzada con el alto
contenido de sílice.

• Textura piroclástica:
 Los fragmentos eyectados
durante las erupciones
volcánicas violentas caen y
son depositados.
 Las texturas son similares a
las texturas sedimentarias.
 ¿Estas rocas son ígneas o
sedimentarias?
 Son ígneas cuando salen
expelidas.
 Son sedimentarias cuando
caen.

• Textura pegmatítica:
 Cristales excepcionalmente
grandes.
 Representa la etapa tardía
de cristalización de los
magmas graníticos.
 Muchos minerales poco
comunes se forman a partir
de los iones que
no logran entrar en el
retículo cristalino debido a
su gran tamaño (uranio) o
por no ser reactivos (oro).
 Las pegmatitas tienen gran
importancia debido a que
son fuentes de minerales.

Distribución global de la actividad ígnea

Distribución global de la actividad ígnea
(cont.)

Intemperismo, erosión y suelo
(Capítulo 6, texto guía)
Próxima clase
Fuente:Parker (2003)©, Physical Geology: Geosciences 211.

4. Las rocas ígneas y la actividad ígnea intrusiva (plutonismo)

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