Procesos geológicos internos: magmatismo, vulcanismo y metamorfismo

Los magmas y el magmatismo

1. Los magmas y el magmatismo 2. El vulcanismo 3. El metamorfismo 4. La deformación de las rocas 5. El riesgo sísmico y la tectónica de placas 6. Las grandes unidades del relieve1 .- Los magmas y el magmatismo El magma es roca fundida (silicatos fundidos), aunque contiene también gases y fragmentos sólidos (roca no fundida y minerales que ya han solidificado). Magmatismo. Incluye los procesos por los que se originan los magmas, y evolucionan posteriormente hasta que consolidan formando las rocas ígneas o magmáticas.

Clasificación de los magmas

Tipos de Magmas (según su composición) Antiguamente: · Ácidos (más del 65% de sílice) · Intermedios (entre 55 y 65%) · Básicos (menos del 55%) Plutón granítico Basalto alcalino Volcán andesítico Fosa Basalto toleiti( Basalto Litosfera + Peridotita Fusión parcial Astenosfera

MAGMA BASALTICO (o básico) Se forma por fusion parcial de las peridotitas del manto. Más abundante, fluido y denso. Mayor pto. de fusión. Formado por silicatos de Fe, Ca y Mg (MÁFICO)

MAGMA ANDESÍTICO (o intermedio) Se origina por la fusion del basalto de la corteza que subduce. Menos abundante.

MAGMA GRANÍTICO (o ácido) Se origina en zonas de subducción por fusión de los materiales de la corteza continental inferior. Más viscoso y pto. de fusión más bajo. Formado por silicatos de Al, Na, Ca, K. (FÉLSICO)

Clasificación de los magmas por tipo

1 Basáltico o básico Granítico o ácido Andesítico o intermedio ₹ WG02

Diagramas P/T

Temperatura ("C) 0 500 1000 1500 2000 2500 D 0 B Fusión completa 25 100 Gradiente geotérmico RIPA 50 Profundidad (km) 200 Fusión parcial Roca sódiska 75 Presión (cb) 100 400 125 500 150 Figura 2.2. Diagrama P/T. 300

Factores que determinan la formación del magma

1. Aumento de temperatura. Por ejemplo, por fricción de dos placas, por llegada de materiales calientes procedentes del interior o por abundancia de elementos radiactivos que liberan calor.
2. Disminución de la presión. (mecanismo más frecuente) Por ejemplo, en los rift continentales y en las dorsales oceánicas debido a la separación. fusión por descompresión).
3. Presencia de fluidos (agua, sobre todo) ya que disminuyen el punto de fusión de la roca. Tiene importancia en las zonas de subducción.

SÓLIDO 1 presión - 2 LÍQUIDO temperatura linea de fusión roca saturada en agua linea de fusión roca seca - SÓLIDO presión LÍQUIDO temperatura

Diagramas P/T y curvas de fusión

Al analizar los diagramas P/T se ven varios elementos: · La isoterma o gradiente geotérmico marca la temperatura media a la que están las rocas en el interior terrestre. · La curva de sólidus es la temperatura a la que estas rocas comienzan a fundirse. Por debajo de ella todo está sólido, no se forman magmas. · La curva de líquidus marca la temperatura a la que una roca está fundida por completo. Entre la curva de sólidus y la de liquidus la fusión es parcial.

Temperatura (℃) 0 500 1000 1500 2000 2500 0 0 B Fusión completa -25 100- Gradiente geométrico RA Líquidus -50 200 Fusión parcial Roca sólida -75 Presión (kb) 300- -100 Sólidus 400- 125 I 500- -150 Profundidad (km)

Concepto de "FUSIÓN PARCIAL"

Las rocas están formadas por diversos minerales, cada uno de los cuales tiene su punto de fusión. Por esta razón, la roca no se funde íntegramente a una temperatura determinada (la roca no tiene un punto de fusión fijo) sino que tiene un intervalo de fusión. De ahí que hablemos de fusión parcial.

SÓLIDO SÓLIDO + LÍQUIDO presión (fusión parcial), LÍQUIDO temperatura Pérdida de presión de una roca sólida muy caliente: comienza a fundirse Curva de solidus Curva de liquidus Roca sólida Fusión parcial Magma Mayor presión Mayor temperatura Aumento de la temperatura de una roca sólida sometida a poca presión: comienza a fundirse

Formación del magma

Cuando comienza la fusión parcial, sólo hay gotitas dispersas dentro de la roca · Por encima del 5% las gotitas se conectan y pueden comenzar a ascender > extracción (separación del magma de su roca fuente) . El magma forma bolsas llamadas cámaras magmáticas

Cámara magmática Corteza 3 1 Litosfera Astenosfera

Tipos de rocas magmáticas (Según su localización)

1. Plutónicas o intrusivas
2. Volcánicas o extrusivas
3. Filonianas

Evolución magmática

Se podría pensar que cuando comienzan a formarse pequeños cristales en un magma que se está enfriando se acabaría formando una roca de la misma composición que el magma del que proviene. Pero generalmente esto no es así, ya que los cristales que se forman se separan del resto del magma y su composición química deja de ser la que era originalmente.

Mezcla de magmas Transporte gaseoso Asimilación Rota de caja Diferenciación gravitatoria Roda de caja

Evolución magmática: Procesos y mecanismos

Proceso muy complejo y lento, que termina en la formación de diferentes rocas magmáticas, por diferentes mecanismos:

Diferenciación magmática: · Cristalización fraccionada Los minerales van solidificando en función de sus puntos de fusión. · Diferenciación gravitatoria Si los minerales que cristalizan son más densos, se irán al fondo de la cámara magmática · Transporte gaseoso Los gases pueden arrastrar iones hacia la parte superior de la cámara

Mezcla de magmas Transporte gaseoso Asimilación Rota de caja Diferenciación gravitatoria Roca de caja

Asimilación: El magma se contamina por fusión de la roca encajante.

Mezcla: Cuando se ponen en contacto dos tipos diferentes

Consolidación magmática

NO ENTRA Los procesos anteriores hacen que el magma vaya solidificando, en tres fases:

Fase ortomagmática (A): · Cristaliza la mayor parte de la cámara magmática, formando rocas silicatadas

Fasepegmatitica-neumatolítica (B): Magma con fluidos escapa por las grietas y solidifica en forma de filones (de cuarzo, feldespatos, y minerales de interés económico: Sn, W ... )

A B C

Fase hidrotermal (C): Agua a alta temperatura arrastra algunos iones metálicos, precipitando en forma de filones con sulfuros de Pb, Zn, Cu, Fe, Co, Hg ...

Magmatismo y tectónica de placas

Según la tectónica de placas, existe magmatismo en las siguientes situaciones: . Dorsales y rifts continentales (bordes constructivos): fusión por descompresión debido al adelgazamiento de la litosfera. . Zonas de subducción (bordes destructivos): fusión por la presencia de fluidos que aporta la placa oceánica que subduce. . Puntos calientes (magmatismo intraplaca): ascenso de un penacho térmico del manto.

Fosa oceánica Cordillera Dorsal oceánica Arco insular volcánico Volcanes Volcanes activos Magma basáltico Litosfera oceánica Zona de subducción Corteza oceánica Magma andesítice Magma basáltico Dorsal magma basáltico Zona de subducción Magma andesítico Punto caliente magma basáltico Magma granítico

Rocas Magmáticas: Rocas plutónicas o intrusivas

Cristalizan en profundidad, lentamente identificables a simple vista) > texturas granudas (minerales

+-2 cm- +2 cm-> A. Granito Vista de cerca Figura 3.11 A. Granito, una de las rocas ígneas faneríticas más comune abundantes. (Fotos de E. J. Tarbuck). B. Gabro Vista de cerca damentalmente de piroxeno y de plagioclasa rica en calcio. I gabro, el equivalente fanerítico del basalto, es menos abundante. SIENITA GRANITO GABRO A Textura granuda

Rocas Magmáticas Rocas volcánicas

Solidifican en superficie, rápidamente > texturas vitreas (sin cristales) o microcristalinas (cristales muy pequeños). A veces texturas vacuolares (cavidades ocupadas por gases)

+2 cm-> Figura 3.13 Pumita, una roca vítrea que contiene numerosas vesículas. (Foto de E. J. Tarbuck). Piedra Pómez o pumita +2 cm -> D. Vítrea -2 cm Obsidiana A. Basalto

Rocas Magmáticas Rocas filonianas

Cristalizan a profundidad intermedia, en diques o filones -> texturas aplíticas y porfídicas (presencia de cristales grandes con otros no visibles a simple vista

+2 cm- C. Porfídica

Relieves asociados al emplazamiento de magmas

Chimenea volcánica erosionada Lacolito Colada de lava Dique Lopolito Sill Magma Batolito Volcán Cheminea volcánica Coada de lava Sill Dike - Batolito

Relieves asociados al emplazamiento de magmas: Cerro de San Cristóbal

Cerro de San Cristóbal Logrosán Mina ostanaza Aureola metamó BATOLITO

Relieves asociados al emplazamiento de magmas: SILL

SILL

Relieves asociados al emplazamiento de magmas: DIQUE

· Elena González Cárdenas (www.uclm.es/profesorado/egcardenas/santorin.htm) DIQUE

Relieves asociados al emplazamiento de magmas: COLADAS DE LAVA

COLADAS DE LAVA

El vulcanismo

2 .- El vulcanismo Vulcanismo es un fenómeno por medio del cual el material magmático es expulsado del interior de la tierra a la superficie terrestre.Oxford EDUCACIÓN

El vulcanismo y el tipo de magma

2 .- El vulcanismo El tipo de magma va a controlar el tipo de erupción y edificio resultante

Magmas máficos o basálticos: Arrojan lavas fluidas que £ se extienden lejos del cráter dando edificios de poca pendiente. VOLCANES EN ESCUDO Abundan en los bordes constructivos y los puntos calientes. Erupciones poco violentas

Magmas intermedios o andesíticos Arrojan lavas más viscosas y mayor proporción de piroclastos. Dan lugar a edificios volcánicos más esbeltos. ESTRATOVOLCANES Abundan en las zonas de subducción. Erupciones violentas y explosivas.Oxford EDUCACIÓN

Tipos de material arrojado por los volcanes: Lavas o materiales líquidos

Tipos de material arrojado por los volcanes Dependiendo de su estado físico se clasifican en dos grupos: 1. LAVAS O MATERIALES LÍQUIDOS: Lavas cordadas o pahoehoe (fluidas) Lavas aa o malpaís(más viscosas)Oxford EDUCACIÓN

Tipos de material arrojado por los volcanes: Piroclastos o materiales sólidos (Tefra)

Tipos de material arrojado por los volcanes Dependiendo de su estado físico se clasifican en dos grupos: 2. PIROCLASTOS O MATERIALES SÓLIDOS (Tefra): Lapilli (2 - 64 mm) José Mª Montes: Mi Geoblog Cenizas (< 2mm) Bombas (> 64mm; redondeados) Bloques (> 64mm; angulosos)

El riesgo volcánico

Existen numerosos recursos que se usan para monitorizar y realizar el seguimiento de los volcanes más activos cercanos a zonas habitadas, para así predecir futuras erupciones y evacuar a tiempo a la población.

Observaciones geológicas Actividad sísmica Emisiones de gases Deformaciones del terreno

La viscosidad del magma determina también la peligrosidad de una erupción. Para medir esta se utiliza el Índice de Explosividad Volcánica (IEV), usa una escala de 0-8 y tiene en cuenta principalmente los materiales sólidos que emite.

Volcanic Explosivity Index AVEI Volume of Erupted Tephra Eruption Column Height Eruption Type 0 3 0.0001 km < 0.1 km Hawaiian 1 0.001 km3 0.1 to 1km Strombolian 2 · 0.01 km3 1 to 5 km 3 0.1 km3 3 to 15 km 4 1 km3 10 to 25 km 5 Plinian 10 km3 > 25 km 6 Ultra-Plinian 100 km3 7 1000 km3 8 Vulcanian