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Lasrocas ígneas se
forman a través de lasolidificación del
magma.
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La serie de reacción de Bowen
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Las series de reacción de Bowen
• A medida que tiene lugar la cristalización
tiende a mantenerse el equilibrio entre lasfases líquida y sólida, de modo que aldescender la temperatura los primeroscristales reaccionan con el líquido y
cambian de composición.
• LA REACCIÓN PUEDE SER PROGRESIVA, DE MODO QUE SE PRODUCEN SERIES
DE REACCIÓN CONTINUA , COMO ES ELCASO DE LAS PLAGIOCLASAS , EN DONDE LOS TÉRMINOS CÁLCICOS QUE CRISTALIZAN PRIMERO, SE VUELVEN CADA VEZ MÁS RICOS EN SODIO, AL DESCENDER LA TEMPERATURA.
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POR OTRO LADO, CON EL DESCENSODE LA TEMPERATURA CIERTOSM I N E RA L E S F E R ROM A GN E SI A N OS SETRANSFORMAN EN OTROS MINERALESDE E STRU CT URA S CRI STA L I N AS D I F E R E N T E S , COMO EL OLIVINO ENPIROXENOS Y ÉSTOS A SU VEZ ENHORNBLENDA; TALES CAMBIOSCONSTITUYEN LAS SERIES DEREACCIÓN DISCONTINUA.
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Series de reacción de Bowen
T(ºC) Serie discontinua1890 Olivino Mg
1205 Olivino Fe1557 Piroxeno Mg
1470 Piroxeno Fe
Hornblenda
Biotita870 Cuarzo
Soluciones
Serie continua T (ºC)
Anortita 1553
Bitownita 1480Labradorita 1370
Andesina 1270
Oligoclasa 1185
Albita 1135-
Ortoclasa 1118ricas en volátiles
+P,+T,-µ
-P,-T, +µ
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Implicaciones de las series de reacción• Por lo general cristalizan juntos los primeros minerales de alta
temperatura de ambas series; a esto se debe que los basaltos,quecontienen plagioclasas cálcicas, incluyan también al olivino y
piroxenos magnesianos• Los minerales de baja temperatura también tienden a asociarse,
de tal suerte que la biotita, los feldespatos alcalinos y el cuarzo seencuentran juntos a menudo en las riolitas.
• CUANDO LA REACCIÓN DE LOS CRISTALES Y ELLÍQUIDO LLEGA A SER COMPLETA, LOS MINERALESDE LA ROCA FINAL NO SON LOS QUE SE FORMARONINICIALMENTE, SINO PRECISAMENTE LOS OPUESTOS.
• Si la reacción es incompleta, debido a un enfriamiento rápido o aotras causas, los primeros miembros de las series de reacción
pueden persistir como vestigios o “relictos” en la roca final; estaes la razón por la que se observan feldespatos zoneados o cristalesde un mineral ferromagnesiano envuelto por otro.
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El magma evoluciona según losminerales se van cristalizando. Elmagma original tiene en su
composición todos los minerales, pero según los primeros minerales secristalizan la química del magmacambia. Los primeros minerales encristalizarse son ricos en hierro,
magnesio y calcio dejando un magmarico en sodio, potasio y sílice.
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La serie de reacción de Bowen
• Olivino
• Piroxeno
• Anfíbol
• Biotita
• Tetraedrosindependientes
• Cadenas simples
• Cadenas dobles
• Capas de tetraedros
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• Los tetraedrosindependientes estánunidos por un ion positivo y nocomparten susoxígenos.
• Ej. Olivina
• Los tetraedrosindependientes estánunidos por un ion positivo y nocomparten susoxígenos.
• Ej. Olivina
• Los tetraedrosindependientes estánunidos por un ion positivo y nocomparten susoxígenos.
• Ej. Olivino
Tetraedros independientes
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Cadenas simples • Cada tetraedrocomparte dos oxígenos
restando una carga de(-2). Como la unióndentro de cada cadenaes fuerte y la unión
entre cadenas masdébil; estos mineralestienden a tener clivaje.
• Ej. piroxeno
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Cadenas dobles• Una cadena doble se
forma cuandotetraedros adyacentes
comparten dosoxígenos y un terceroxigeno es compartidocon otra cadena de
tetraedros.• Ej. Hornablenda (tipo
de anfíbol)
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Capas de tetraedros• Los tres oxígenos en la
base del tetraedro soncompartidos. El cuartooxigeno esta libre paraunirse a un ion de
carga positiva.• Ej. Mica (biotita,
moscovita)
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A
A- Una roca formada a esta temperatura del magma es laperidotita, por lo general asociada al manto.
B- un basalto esta compuesto por olivino, piroxeno y feldespato
de plagioclasa.
B
A
B
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• Compuesta esencialmente por olivino y piroxeno.
• El color de la roca esverdoso por el olivino quees verde y porque los piroxenos son verdeoscuro.
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Olivina
Piroxeno
Peridotita- Ultramáfica
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Komatiíta - Ultramáfica• Komatiíta es una roca
extrusiva.• Es una roca poco común
que por lo general tieneedades de mas de 3
billones de años. Estoquiere decir que se formócuando nuestro planeta ysu superficie estaban lo
suficientemente calientes permitiendo que seformara en la superficie.
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¿Como se forma el magma?
• A través de lascorrientes de
convección del manto,rocas de partes más profundas transfierencalor a rocas que están
por encima de estas y pueden ocasionar queestas se derritan.
A esta fuente de calor la llamamos el gradiente geotermal.
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¿Donde se forma el magma?
Considerando a la Teoría de laTectónica de Placas
• El magma se forma en lugares donde tenemos: – Calor (zona de calor pluma ó hot spot) – Calor y descompresión (cordillera dorsal oceánica)
– Calor y una sustancia volátil (zona de subducción)
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Zonas de calor pluma ó “Hot Spot”• Son lugares donde surge
roca caliente provenientede zonas profundas delmanto.
• En este caso la rocaexperimentadecomprensión sindisminuir la temperatura
resultando en fusión de lamisma.
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Cordillera Dorsal Oceánica• Roca caliente llega a
la superficie debido alas corrientes deconvección en elmanto. Esto causa unadecomprensión deroca caliente y fusiónde la misma.
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• Como la corteza oceánica se
encuentra en el fondo delmar, esta contiene agua. Elfragmento de cortezaoceánica, aunque
relativamente frió, penetra enrocas calientes del manto,llevando agua a zonascalientes y secas. Esto resulta
en disminución del punto defusión por presencia de unasustancia volátil y elderretimiento de losminerales, creando magma.
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Zonas de Subducción
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Zonas de Subducción• La disminución del punto de
fusión debido a la presencia deagua resulta en:
– Un magma en las zonas desubducción que tienen una
temperatura mas baja que enun “hot spot” y la dorsal
oceánica.
– Siguiendo nuestro
conocimiento de la Reacciónde Bowen, esto implica unmagma enriquecido en sílice(SiO4).
– Estos magmas producencorteza continental.
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Rocas del manto
Rocas de hot spot
o dorsal oceánicaRocas de un arcode islas, zonasde subducción
Rocas de zonasde subducción,continentes
Temperatura
CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS ÍGNEAS
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CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS ÍGNEAS
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Tipos de TexturaFanerítica
Afanítica
Porfirítica
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Texturas
• Faneros- visible
• A-fanítica- que no podemos ver
• Fanerítica- que podemos ver
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Textura afanítica
Rocas ígneas que seforman en lasuperficie
enfriándoserápidamente produciendo cristales
pequeños que no seven a simple vista.
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Textura fanerítica
• Se produce cuando elmagma se enfríalentamente pordebajo de lasuperficie dandotiempo a que loscristales crezcan a un
tamaño que podemosver a simple vista.
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Scoria • Es una textura
fanerítica congrandescantidades devesículasformadas porlos gases queescapaban
según la rocase solidificaba.
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Porfirítica • Magma por debajo de lasuperficie puede enfriarse
por cientos de miles de años.Como diferentes mineralesse forman a diferentestemperaturas, algunos
pueden alcanzar tamañosgrandes. Si una erupciónocurriese después quealgunos cristales ya se han
formado, el resultado seríacristales grandes en unamasa de cristales pequeños.
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Textura vidriosa
• Durante erupciones volcánicas lavaderretida es disparada a la atmósfera dondese enfría rápidamente. Este proceso puede
producir vidrio volcánico. Los iones secongelan en el lugar donde se encuentransin formar una estructura cristalina.
• Ej. pumita
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Vidrio volcánico• Obsidiana
• En el caso de obsidiana esdiferente. En lavas bienviscosas los tetraedrosformas largas cadenas queimpiden que se formenotros enlaces y se enfríansin poder formar minerales,
resultando en vidriovolcánico.
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Flujo de obsidiana
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Flujo piroclástico • Ocurre durante
erupcionesvolcánicas dondegrandescantidades de
fragmentos derocas sondisparados al airedurante
erupcionesvolcánicasviolentas.
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Gabro-Máfica
• Gabro es una roca ígnea, elequivalente intrusivo de basalto. No tiene cuarzo, y eneste caso casi toda la roca estacompuesta de piroxeno y
olivino (minerales oscuros).• En la microfotografía
podemos ver los minerales decolores (olivino y piroxeno encolores brillantes por el uso de
un polarizador) y losfeldespatos (rayas en blanco ynegro).
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B lt i t l d li i
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• Esta roca se formacuando un magma enel cual ya se habíancristalizado los
olivinos, es extruído ala superficie por unvolcán formando unflujo basáltico.
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Microfotografía que muestralos cristales de olivino en una
matriz típica de basalto.
Basalto con cristales de olivino -Máfica
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• La diorita, aunque parecida al granito, notiene cuarzo visible asimple vista (pero si encristales microscópicos).Los cristales blancos sonfeldespato de plagioclasaricos en sodio y los negrosson anfíbol. También tieneel mineral biotita
• Note que la cantidad de
feldespato y anfíbol soniguales.
Diorita- Intermedia
feldespato de
plagioclasa
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Andesita- Intermedia• Las andesitas son por lo general
gris claro y en P.R. por logeneral un poco violetas encolor.
• Textura porfirítica con cristales
de plagioclasa, de color blanco agris, y/o augita negros y biotita.
• No tiene cuarzo. Si encuentrancuarzo, posiblemente es unariolita.
• Ocurren en zonas de subducción.Los cristales blancos sonfeldespato de plagioclasa, elmarrón es biotita.
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Granito- Félsica
• El granito esta compuesto porfeldespato de potasio,
plagioclasa rica en sodio ycristales de cuarzo. En adicióntiene cristales de moscovita y
puede tener en pequeñascantidades biotita.
• En la microfotografía loscristales blancos a grises, lisos,son cuarzo., los cristales griseso negros con textura sonfeldespato de potasio y losamarillos son moscovita.
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feldespato de potasio
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Riolita - Félsica• La riolita es extruida a una
temperatura baja. Estacompuesta por silicatos decolores claros como losfeldespatos de potasio y cuarzo.
• Fluye bien lento formando
franjas o capas de flujo.• Por lo general tiene una textura
donde los cristales no se puedenver y de tener alguno soncuarzo, mica y feldespato de
potasio .
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Obsidiana• La obsidiana se forma
cuando un magma rico ensílice es extruida y seenfría rápidamente.
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Pumita o Piedra Pómez• Roca volcánica de textura
vidriosa. Ocurre cuando unmagma con alta cantidad degases escapa a la superficiegenerando una especie deespuma. Esta se forma cuando
los gases comienzan a escaparde la solución formando
burbujas.• Debido a la gran cantidad de
espacios vacíos, en ocasiones pequeños, la roca puede flotar enel agua.
• Esta asociada con erupcionesexplosivas.
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