2. CLASIFICACIÓN DE ROCAS ÍGNEAS2.1 Clasif icación mineralógica de rocas ígneas

2.1.1 Minerales formadores de rocas ígneas

SILICATOS Constituyen aprox. el 92 % de la corteza (oceánica y continental)

Tipo de Enlace

NBO/T Clase de Silicato Ejemplos

SiO44 - 4 Nesosilicatos Olivino, granate, zircón, titanita

Si2O76 - 3 Sorosilicatos Epidota, lawsonita, pumpeleita

SinO3n2n - 2 Inosilicatos Piroxenos, anfíboles

Si2nO5n2n - 1 Filosilicatos Micas, arcillas

SinO2n 0 Tectosilicatos Cuarzo, feldespatos, feldespatoides

Las rocas ígneas están formadas principalmente por 7 grupos minerales:

Cuarzo, Feldespatos, Feldespatoides, Olivino, Piroxenos, Anfíboles y Micas.

Como accesorios principales: Magnetita, Ilmenita, Titanita, Apatito, y Circón.

GranateA3B2(SiO4)3

A: Cationes grandes divalentes (Mg, Fe2+, Mn, Ca) B: Cationes pequeños trivalentes (Al, Fe3+, Cr)

Piropo en peridotitas (rocas ultramáficas); Almandino-espesartina en algunas rocas graníticas

Olivino (Mg, Fe)2SiO4

Forsterita Mg2SiO4

Fayalita Fe2SiO4

Forman serie de solución sólida completa.

Presente en rocas máficas y ultramáficas. Fayalita en algunas rocas alcalinas félsicas.

Piralspitas

Piropo Mg3Al2(SiO4)3

Almandino Fe3Al2(SiO4)3

Espesartina Mn3Al2(SiO4)3

Nesosil icatos

Circón ZrSiO4 Mineral accesorio común, especialmente en rocas intrusivas

Titanita CaTiO(SiO4) Mineral accesorio común (también llamada esfena)

OxígenoSilicio

Mg, Fe, etc.

Inosil icatos Piroxenos XY(Z2O6)X: Mg2+, Fe2+, Mn2+, Li+, Ca2+, Na+ Y: Al3+, Fe3+, Ti4+, Cr3+, Mn2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+

Z: Si4+, Al3+, Fe3+

Piroxenos de Ca-Fe-Mg

Clinopiroxenos (monoclínicos)

Diopsida CaMgSi2O6

Augita (Ca,Mg,Fe,Al)2[(Si,Al)2O6]Pigeonita (Mg, Fe2+,Ca) (Mg,Fe2+) [(Si,Al)2O6]

Diopsida en rocas máficas alcalinas y en rocas ultramáficas; Augita en rocas máficas alcalinas y toleíticas, en rocas ultramáficas; Pigeonita en andesitas y dacitas

Ortopiroxenos (ortorómbicos)

Enstatita Mg2Si2O6

Ferrosilita Fe2SiO4

En rocas ultramáficas, máficas y félsicas (variando de rico en Mg a rico en Fe)

Oxígeno enlazante

Oxígeno no enlazante

Piroxenos de Ca y Na Augita egirínica (Ca, Na)(Mg2+, Fe2+Fe3+)2Si2O6

En rocas alcalinas (p. ej. sienita nefelínica, fonolita)

Piroxenos de Na Egirina (acmita) NaFe3+Si2O6

En rocas alcalinas (p. ej. sienita nefelínica, fonolita)

Piroxenos de Li Espodumena LiAlSi2O6

En pegmatitas graníticas ricas en litio

Anfíboles cálcicosHornblenda (s.s) Ca2(Mg,Fe)4Al[Si7AlO22](OH)2

Hastingsita (Na,Ca)2(Mg, Fe)4Fe3+[Si6Al2O22](OH)2

Típicos de rocas intermedias, aunque se pueden presentar en rocas ultramáficas a félsicas.

Anfíboles sódicos o alcalinos

Riebequita Na2Fe2+3Fe3+

2[Si8O22](OH)2

Eckermanita-Arfvedsonita Na3(Mg,Fe2+)4 (Al,Fe3+)Si8O22(OH)2

Kaersutita (Na,K)Ca2(Mg,Fe2+, Fe3+,Al)4(Ti,Fe3+)[Si6Al2O22](O,OH,F)2

Riebequita en granitos, sienitas, sienitas nefelínicas y rocas volcánicas félsicas.Eckermanita-Arfvedsonita en rocas peralcalinas saturadas en sílice (lamprófidos, sienita, granito alcalino), en carbonatita, en sienita nefelínica.Kaersutita en rocas volcánicas alcalinas (traquibasaltos a riolitas alcalinas), en lamproitas.

Anfíboles W0-1X2Y5(Z8O22)(OH, F)2

W: Na+, K+ X: Ca2+, Na+, Mn2+, Fe2+, Mg2+, Li+, Y: Mn2+, Fe2+, Mg2+, Al3+, Fe3+, Ti4+

Z: Si4+, Al3+

Grupo de las micas X2Y4-6(Z8O20)(OH,F)4

X: K, Na, Ca

Y: Al, Fe2+, Fe3+,Mg, Li Z: Si, Al

Micas alumínicasMuscovita K2Al4Si6Al2O20)(OH,F)4

En granitos peraluminosos (sola o con biotita en granitos de dos micas)

Micas ferromagnesianasFlogopita-Biotita K2(Mg,Fe2+)6-4(Fe3+,Al,Ti)0-2[Si6-5Al2-3O20](OH,F)4

Biotita en rocas intermedias a félsicas y en rocas peralcalinasFlogopita en kimberlitas y en rocas potásicas.

Micas de l i t ioLepidolita K2(Li,Al)6-5[Si6-7Al2-1O20](OH,F)4

En pegmatitas graníticas ricas en litio

Filosil icatos

Grupo del SiO 2

Cuarzo En rocas intrusivas graníticas

Tridimita Cristobalita

FeldespatosSon los constituyentes más abundantes de rocas ígneas

Solución sólida entre:Anortita Ca[Al2Si2O8]Albita Na[AlSi3O8] Ortoclasa K[AlSi3O8]

Ab – An: Solución sólida completaAb – Or: Solución sólida incompleta

(depende de T y P).

Tectosil icatos

En rocas extrusivas silícicas (riolita, traquita, andesita, dacita)

Plagioclasa Ca[Al2Si2O8] - Na[AlSi3O8] Abundante en rocas básicas a intermedias, variando en composición de rica en Anortita en rocas básicas, a rica en Albita en las más diferenciadas.

Feldespato alcalino (K, Na)[AlSi3O8] Presente en rocas alcalinas y en rocas félsicas (p. ej. sienita, granito, granodiorita, y sus equivalentes volcánicos)Sanidino, Anortoclasa:En rocas volcánicas (enfriamiento rápido)Ortoclasa, Microclina:En rocas plutónicas (enfriamiento lento)

ÓXIDOS

Grupo de las espinelas XY2O4

Espinela (s.s) MgAl 2O4

Hercinita Fe2+Al 2O4

Cromita Fe2+Cr2O4

Magnesiocromita MgCr2O4

Magnesioferrita MgFe3+2O4

Magnetita Fe2+Fe3+2O4

Ulvoespinela Fe2+2TiO4

Feldespatoides

Nefelina (Na,K)[AlSiO4] En rocas alcalinas intrusivas y extrusivasKalsilita K[AlSiO4] En rocas alcalinas extrusivas ricas en potasio

Leucita K[AlSi2O6] En rocas volcánicas básicas ricas en potasio

Sodalita Na8[AlSiO4]6Cl2 En sienitas nefelínicas y rocas asociadasNoseana Na8[AlSiO4]6SO4

Hauynita (Na,Ca)4-8[AlSiO4]6(SO4,S)1-2

En fonolitas y rocas asociadas

Hematita Fe2O3 Mineral accesorio en rocas pobres en Fe2+ (p.e ej. granitos, sienitas)

I lmenita FeTiO3 Mineral accesorio común

Ruti lo TiO2 Mineral accesorio común, especialmente en rocas intrusivas graníticas

FOSFATOS

Monacita (Ce, La, Th)PO4 Mineral accesorio en rocas graníticas y en pegmatitas

Apatito Ca5(PO4)3(OH,F,Cl) Mineral accesorio común presente en casi todas las rocas ígneas.

2.1.2 Clasif icación de rocas plutónicas basada en la composición modal

ProcedimientoDeterminar el contenido en la roca de los siguiente minerales:Q = CuarzoA = 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 de las rocas ígneas

2.1.3 Texturas ígneas: Nucleación y crecimiento de cristales

Los cristales se forman en dos procesos consecutivos: Nucleación y CrecimientoLa forma en que ocurren estos procesos determinan en gran medida la textura de la roca.

Núcleos Pequeños agregados de moléculas con los que inicia la formación de cristalesen un magma. Tienen estructura cristalina y diámetro en el orden de 10 nm (1nm=10-9m).

SobreenfriamientoLa nucleación de cristales en un magma sólo puede ocurrir si el magma en sobreenfriado.

Te: Temperatura de equilibriole: Composición del líquido en equilibriope: Composición de plagioclasa en equilibrio∆T: Sobreenfriamiento Te-Ts

1. La cristalización sólo puede ocurrir si los cristales pueden disipar calor al líquido. T del líquido debe ser menor que temperatura del cristal.

2. Al sebreenfriar el líquido a Ts se formarán núcleos con composición ps’ y temperatura = Ts’.

Líq.Plg

a) b)

Resultados experimentales de densidad de nucleación y tasa de crecimiento en función del sobreenfriamiento para:a) Grodiorita sintética con 6.5% de H2Ob) Granito sintético con 3.5% de H2O

Nucleación y crecimiento de cristales

Variación en la densidad de cristales del margen hacia el centro de un dique tholeítico de 106 m de ancho.

Textura Holocrystallina Roca compuesta completamente por

material cristalino. Ej. Anortosita

Textura HolohyalinaRoca compuesta completamente por

material vítreo. Ej. Obsidiana

Textura Hipocristalina Contiene cristales y material vítreo. Dominan los cristales. Ej. Andesita.

Textura Hipohialina Contiene cristales y material vítreo. Domina el

material vítreo. Ej. Ignimbrita riolíitica

Ol

Cpx

Plg

V

2.1.4 Texturas ígneas: Grado de cristal inidad

Textura PorfídicaFenocristales de euhedrales a subhedrales en matriz fina. Fenocristales se forman en

una etapa temprana de cristalización.

Textura IntergranularCpx y Ol anhedrales ocupan los espacios entre listones de Plg. Crecimiento a partir de muchos núcleos a tasas similares para todos los min.

Textura Ofítica Piroxeno crece a partir de pocos núcleos y

parcialmente encierra a Plg.

Textura PoikilíticaGrandes cristales crecen en gran parte de la roca y encierran completamente a granos más pequeños.

Texturas ígneas: Tasa de nucleación y crecimiento

Ol

V

Textura hipidiomórfica granularCristales euhedrales, subhedrales y

anhedrales. Ej. Norita.

Textura alotriomórficaCristales anhedrales. Típica de rocas casi

monominerálicas. Ej. Dunita.

Textura intersertalVidrio en los inersticios de cristales.Tipica de basaltos

Textura vitrofídicaFenocristales dispersos en matriz vítrea.

Texturas ígneas: Contenido de material vítreo

Texturas ígneas: Forma de cristales

Clasificación de las estructuras.

Batolitos. Un batolito es una gran masa de roca ígnea que se ha cristalizado a una profundidad considerable bajo la superficie de la tierra y sólo ha podido llegar a quedar expuesta a causa de la erosión.

Mantos. Es un tipo de plutón tabular similar, de espesor variable entre 2 y 3 cm, hasta unos 100 m. Y por supuesto de menor edad que las rocas encajantes, criterio que por otra parte sirve para diferenciarlo de los derrames de lava.

Estructuras de las rocas ígneas

Lacolitos. Son intrusiones que han penetrado como lentes en rocas estratificadas determinando un arco superior. Su tamaño varía desde unos cuantos centenares de metros hasta varios kilómetros de diámetro, y desde unos cuantos centenares de pies hasta varios miles de pies de espesor.

Lopolitos. Se denominan así a ciertas masas grandes de rocas ígneas básicas que generalmente son concordantes, de forma lenticular pero que centralmente tienen un hundimiento ligero en forma de plato o fuente. Su espesor puede alcanzar el kilómetro y su extensión muchas veces mayor.

Estructuras de las rocas ígneas

Láminas intrusivas. Son intrusiones de magma entre los planos de estratificación de las rocas sedimentarias o los planos estructurales de las rocas metamórficas. En general, tienen un espesor relativamente pequeño, en comparación con las demás dimensiones.

Diques. Son intrusiones de forma tabular, relativamente alargadas, que se ha abierto paso a través de los estratos de las rocas sedimentarias, de los planos estructurales de las rocas metamórficas, o de otras rocas ígneas.

Estructuras de las rocas ígneas

Necks. o cuellos volcánicos. Son masas cilíndricas de rocas ígneas de posición vertical que ocupan el conducto a través del cual el magma fluyó para formar un volcán. Una vez que ha concluido el proceso volcánico, la masa fundida que aún queda en el conducto se solidifica lentamente y tan pronto como la erosión desgasta las rocas que lo cubren, queda

expuesto aflorando en superficie.

Estructuras de las rocas ígneas