Ctedra de Geoqumica Trabajo Prctico N 7 Norma CIPW

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La idea de los clculos de normas fue introducida en petrologa por Cross, Iddings, Pirson y Washington, quienes delinearon un sistema de clculo por el cual, a partir del anlisis qumico de una roca se puede obtener una asociacin hipottica de minerales estndares, conocido como Norma, para distinguirlo de la Moda (Cross et al. 1903). En honor a sus creadores se la conoce como Norma CIPW. El propsito original del clculo fue esencialmente taxonmico, y se present simultneamente con el procedimiento de clculo un esquema clasificatorio basado en porcentajes de minerales normativos. Esta clasificacin ha cado en desuso, pero el clculo normativo mantiene su vigencia. El procedimiento de clculo se basa en una serie de simplificaciones, las ms importantes de las cuales son: 1) El magma supuesto cristaliza en condiciones anhidras, de manera que no se forman minerales hidratados (ej: Hornblenda, Biotita, Muscovita,etc). 2) Se supone que los minerales ferromagnesianos estn libres de Al2O3, por lo tanto en la roca no hay Augita [Ca(AlSiO6)(Fe,Mg,Al)]. De esta manera el contenido de Al2O3 en la roca se emplea en formar feldespatos y feldespatoides, suponiendo que existe suficiente Na2O, K2O y CaO para satisfacer al Al2O3. 3) La relacin Mg/Fe de todos los minerales ferromagnesianos se asume que es constante. 4) Se considera la incompatibilidad de varios pares de minerales, por ejemplo Nefelina-Cuarzo, que nunca aparecen juntos en una misma norma. Usando estos principios bsicos, los diferentes xidos pueden ser asignados a minerales en una particular secuencia a fin de calcular la asociacin de minerales normativos. La norma resultante a menudo muestra estrecha correspondencia con la mineraloga modal, particularmente cuando se trata de rocas bsicas anhidras tales como gabros, que se han enfriado lentamente (por lo cual se les puede establecer una moda). Se pueden encontrar varias discrepancias, por ejemplo, en las rocas ricas en Micas y Hornblenda. Es necesario, sin embargo, tener siempre presente que el propsito original de la norma no fue llevar a cabo una correspondencia con la moda, sino tratar de indicar afinidades que eran de otra manera enmascaradas por diferencias en el tamao de grano y en la mineraloga, causadas por diferentes contenidos de agua y distinta historia de enfriamiento. Es realmente de gran mrito ser capaz de comparar gabros con basaltos parcialmente vidriados. Los clculos de norma son utilizados en la actualidad para varios propsitos, y han habido varias modificaciones al sistema original de Cross et al. Por ejemplo se emplea para la confeccin de ciertos diagramas de variacin, siendo la funcin ms til la distincin clasificatoria entre rocas slice-sobresaturadas y slice-subsaturadas. Procedimiento de clculo: ver hoja aparte. Efecto del estado de oxidacin en la Norma CIPW El estado de oxidacin del hierro en una roca tiene un efecto importante en la norma, influyendo significativamente en la saturacin de slice. De este modo cuando se estudian rocas altamente oxidadas, suponiendo que la oxidacin es un efecto secundario, se pueden obtener resultados errneos, por lo cual se

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recomienda trabajar con material fresco, es decir, tomar un trozo de roca y limpiarlo quitndole la parte externa, ms expuesta y utilizar el corazn del trozo, esa ser la muestra a analizar. Considrense dos rocas que son idnticas excepto que una ha sufrido una alteracin secundaria involucrando un incremento en la relacin Fe+3/Fe+2. La roca oxidada contendr ms magnetita normativa y habr entonces menos (MgO + FeO) disponible para formar Dipsido, Hipersteno y Olivina. Como estos son silicatos se requerir menos SiO2 y entonces se llegar a un exceso relativo de SiO2 en la norma de muestra oxidada. La oxidacin puede cambiar una roca desde Ne-normativa a Hy-normativa o Qz-normativa. Lo ms conveniente es tener los datos analticos de Fe2O3 y de FeO por separado, pero muchas veces el dato de Fe viene dado como Fe2O3* (total). Para solucionar este problema es de prctica comn adoptar un estado estndar de oxidacin para las muestras analizadas antes de calcular las normas. Esto es necesario en todos los casos en que no se han practicado los anlisis por separado de Fe+3 e Fe+2. El estndar mejor adoptado es relativo pero en general se considera la relacin Fe+3/Fe+2 de la muestra menos oxidada del grupo y se ajustan las otras a este valor. Alternativamente Brooks (1976) ha sugerido estandarizar los anlisis de rocas baslticas a una relacin Fe2O3/FeO de 0,15.

Fe2O3 = 0,15 x FeO

Luego: Fe2O3 = (Fe2O3)t - FeO (Fe2O3)t - FeO = 0,15 x FeO (Fe2O3)t = [0,15 x FeO] + FeO = FeO (0,15 + 1) = 1,15 FeO (Fe2O3)t FeO = ---------- 1,15

FeO = 0,87 (Fe2O3)t

Cuando no se conoce el anlisis de FeO discriminado tambin se puede usar,

para muestras frescas, los siguientes parmetros: Parmetro de Irving- Baragar para rocas volcnicas: Determina el lmite superior de contenido de Fe2O3 en una roca basltica de acuerdo con la siguiente ecuacin:

%Fe2O3 = %TiO2 + 1,5

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Si el valor del (Fe2O3)t en el anlisis es menor a este valor no se realiza ningn cambio, si es superior el exceso se convierte en FeO. Este ajuste conduce a normas ms subsaturadas.

Es ms til utilizar los parmetros de Lemaitre para rocas plutnicas y volcnicas: Coeficiente de Lemaitre: (1976,contrib. Mineral and Petrolog. sc: 181-189) Fe2O3* x ox FeO x (1 - ox) FeO = ------------------------------ Fe2O3 = ------------------------- (1,1114 x ox) + (1 - ox) ox Rocas volcnicas:

0,93 - 0,0042 % SiO2 - 0,022 (% Na2O + % K2O) = ox Rocas plutnicas:

0,88 - 0,0016 % SiO2 - 0,027 (% Na2O + % K2O) = ox Saturacin de slice en rocas La gran mayora de las rocas caen dentro de uno de los tres grupos normativos principales: 1) Sobresaturadas en slice: Qz- Hy normativas. 2) Saturadas en slice: Hy-Ol normativas. 3) Subsaturadas en slice: Ol-Ne normativas. El grado de saturacin es altamente dependiente de la disponibilidad de SiO2, Na2O y K2O en el anlisis. De este modo el diagrama lcali- slice puede ser usado para hacer una prediccin aproximada, como se observa en la figura. Obsrvese que el campo de la slice saturada se angosta a un ancho despreciable en la composicin ms slica. Esto es realmente comprendido si se

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piensa que (Ol + Hy) en la norma es una asociacin buffer que puede tener diferentes cantidades de slice variando la relacin Ol/Hy. Cuando las rocas son ricas en MgO y FeO una cantidad grande de Hy provisorio se formar durante el clculo de la norma. Grandes cantidades de slice podrn ser acomodadas sin formar ni cuarzo ni nefelina. En rocas slicas, sin embargo, hay una cantidad muy pequea de Hy provisorio de modo tal que habr una probabilidad muy pequea de que el contenido de slice sea el justo para mantener la asociacin sin producir cuarzo o nefelina. De este modo las rocas traquticas son ya sea, cuarzo o nefelina, normativas mientras que muchos basaltos son olivino- hipersteno normativos. Para rocas sedimentarias los Drs. Merodio y Spalletti han propuesto una norma donde se consideran los minerales hidratados, especialmente los del grupo de las arcillas, que la hacen bastante ms complicada.