P R O F . K A R E N J . C O R R E A B G E Ó L O G A .

GEOLOGIA GENERAL Ingeniería Civil 2012

ROCAS IGNEAS, ACTIVIDAD VOLCANICA Y PLUTONICA

CICLO DE LAS ROCAS

ROCAS IGNEAS

Constituyen la mayor parte de la corteza.

Se forma a medida que se enfría y solidifica una roca fundida.

El magma es producto de la fusión parcial de rocas de la corteza y el manto superior.

Lava: magma que alcanza la superficie terrestre.

Rocas extrusivas o volcánicas: solidificación de roca fundida en la superficie terrestre.

Rocas intrusivas o plutónicas: cristaliza en profundidad.

CRISTALIZACION DE UN MAGMA

Cristales

Gases

disueltos

Fundido

Si

O

Al

K

Ca

Na

Fe

Mg

Iones MAGMA

A medida que se enfría el

magma los iones disminuyen

su velocidad y empiezan a

disponerse en estructuras

ordenadas

ROCA IGNEA

Fusión de un magma

Mineral o roca Formula

estructural Presión en

kbar

Profundidad correspondiente en

km

Temperatura de fusión Tf en

°C

Olivino (Mg, Fe)2SiO4 0,001 (= 1 bar)

0 1600-1800

Anortita CaAl2Si208 0,001 0 1200-1400

Fierro Fe 0,001 0 1500

Fierro Fe 40 100 1650

Roca básica seca 60% de piroxeno, 40% de anortita

8 20 1360-1400

Roca básica con una proporción

substancial de agua

60% de piroxeno, 40% de anortita, agua

8 20 700-1000

VISCOSIDAD DE LOS MAGMAS

Clasificación en base al contenido de sílice

La fluidez o viscosidad de un magma depende de su composición química y, en particular, de la cantidad de

óxido de silicio. La mayor o menor movilidad del magma depende de:

•Presión

•Temperatura

•Composición del mismo

Ácidos

•Ricos en sílice. •Son muy viscosos y, por tanto, su movilidad es menor.. •Tienden a solidificarse en las inmediaciones del cráter o incluso en la misma chimenea volcánica, taponándola e impidiendo la salida de nuevas masas de lava. •Los gases que se desprenden del magma se acumulan en el interior del volcán, y adquieren presiones tan grandes, que llegan a provocar verdaderas explosiones, pulverizando buena parte del edificio volcánico.

Básicos

•Pobres en sílice. •Son mucho más fluidos. •Sus lavas tienden a fluir libremente por los cráteres y se desparraman por las laderas. •Los gases se desprenden con facilidad, sin provocar explosiones de importancia .

Kilauea, Hawai

Lonquimay, Chile

Santa Helena,

Washintong, USA

CLASIFICACION DE LAS ROCAS IGNEAS

No hay dos magmas idénticos en composición

Cada magma cristaliza en ambientes distintos: variedad de tamaño y ordenación de los granos minerales. (TEXTURA)

SE CLASIFICAN POR SU TEXTURA Y

COMPOSICIÓN

TEXTURA: aspecto general de la roca en

función del tamaño, forma y ordenamiento de

sus cristales.

Origen de la roca

Factores que determinara la textura: -Velocidad a la cual se enfría el magma. -La cantidad de sílice presente -La cantidad de gases disueltos en el mama

TIPOS DE TEXTURAS IGNEAS

AFANITICA FANERITICA

PORFIDICA VITREA

VESICULAR PIROCLASTICA

PEGMATITICA

•Color = composición •Viscosidad del magma = composición, textura

Rocas ígneas o magmáticas

Rocas intrusivas o rocas plutónicas

Rocas subvolcánicas o hipabisales

Rocas extrusivas o volcánicas

Rocas volcanoclásticas

Cristalización en altas profundidades

Cristalización en baja profundidades

Cristalización a la superficie

Cristalización superficial o en la

atmósfera

Enfriamiento lento enfriamiento mediano enfriamiento rápidoenfriamiento muy

rápido

cristales grandescristales grandes o

pequeñoscristales pequeños y tal

vez fenocristalescristales pequeños

sin minerales amorfoscasi sin minerales

amorfoscon minerales amorfos con minerales amorfos

sin porosidad casi sin porosidad con porosidadtal vez textura

espumosa

textura equigranulartextura equigranular o

porfídicagrano fino o textura

porfídicagrano fino con bombas

o clastos

cristales hipidiomórficocristales

hipidiomórficos o/y fenocristales idiomorf.

fenocristales idiomorficos

cristales con contornos fundidas

Clasificación primaria : proporción de minerales oscuros y claros.

Rocas graníticas: cuarzo y feldespatos, 70% de silice. Continentes

Rocas Basálticas: minerales ferromagnesianos y 50% de silice. Continentes y cuencas oceánicas.

Un solo magma puede dar origen a toda la variedad de rocas ígneas. (Bowen siglo XX)

COMPOSICION DE LAS ROCAS IGNEAS

DIFERENCIACION MAGMATICA

DIFERENCIACION MAGMATICA

TIPOS DE MAGMAS Y DINAMICA TERRESTRE

TIPOS DE MAGMAS SEGÚN SUS CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS

TIPO %SÍLICE TEMPERATURA VISCOSIDAD ROCAS QUE FORMAN

ÁCIDOS > 65% < 800 ºC Alta Granitos

BÁSICOS Entre 45% Y 52% En torno a 1000 ºC Baja Basaltos

INTERMEDIOS Entre 52% Y 65% Entre 900 ºC y 1200ºC Intermedia Andesitas

ULTRABÁSICOS < 45% < 1700 ºC La menor de los 4 tipos Peridotitas

ASIMILACION Y MEZCLA DE MAGMAS

ASIMILACION

MEZCLA

CLASIFICACION DE LAS ROCAS IGNEAS

CLASIFICACION DE LAS ROCAS IGNEAS

FELSICAS

Faneríticas (grano grueso)

Granito

Afaníticas(grano fino)

Riolita

Composición Mineral

Cuarzo Feldespato potásico Plagioclasa sódica

Constituyentes minerales menores

Moscovita Biotita Anfíbol

Color de la roca basado en el porcentaje de minerales oscuros

Colores claros Menos del 15% de minerales oscuros

GRANITO

RIOLITA

CLASIFICACION DE LAS ROCAS IGNEAS

INTERMEDIAS

Faneríticas (grano grueso)

Diorita

Afaníticas(grano fino)

Andesita

Composición Mineral

Anfíbol Plagioclasa intermedia

Constituyentes minerales menores

Piroxeno Anfíbol Biotita

Color de la roca basado en el porcentaje de minerales oscuros

Colores medios, 15-40% de minerales oscuros

DIORITA

ANDESITA

CLASIFICACION DE LAS ROCAS IGNEAS

MAFICAS

Faneríticas (grano grueso)

Gabro

Afaníticas(grano fino)

Basalto

Composición Mineral

Plagioclasa cálcica Piroxeno

Constituyentes minerales menores

Olivino Anfibol

Color de la roca basado en el porcentaje de minerales oscuros

Gris oscuro a negro más del 40% de minerales oscuros

GABRO

BASALTO

CLASIFICACION DE LAS ROCAS IGNEAS

ULTRAMAFICAS

Faneríticas (grano grueso)

Peridotita

Afaníticas(grano fino)

Komatiita(rara)

Composición Mineral

Olivino Piroxeno

Constituyentes minerales menores

Plagioclasa cálcica

Color de la roca basado en el porcentaje de minerales oscuros

Verde oscuro a negro, casi 100% de minerales oscuros

PERIDOTITA

KOMATIITA

CLASIFICACION DE LAS ROCAS IGNEAS

Los feldespatoides son un grupo de tectosilicatos minerales parecidos a los feldespatos pero con una estructura diferente y aproximadamente un tercio menos de contenido de sílice.

IDENTIFICACION DE LAS ROCAS EN LAMINAS DELGADAS

PERIDOTITA

GRANITO

ERUPCIONES VOLCANICAS

Composición del magma :viscosidad Temperatura Gases disueltos: incrementan la fluidez del magma, propulsor de la explosión.

ANATOMIA DE UNA VOLCAN

MATERIALES EXPULSADOS EN UNA ERUPCION

Coladas de lava.

TIPO HAWAIANO 100-330 m/H

LAVAS CORDADAS

TIPO AA 5-50 m/H

MATERIALES EXPULSADOS EN UNA ERUPCION

Coladas de lava.

TUBOS DE LAVA TUBOS DE LAVA

LAVAS ALMOHADILLADAS

Gases

MATERIALES EXPULSADOS EN UNA ERUPCION

Constituye entre el 1-6% del peso total del magma La mayor parte es vapor de agua Su composición es importante porque contribuye a la formación de la atmósfera del planeta. 70% vapor de agua 15% dióxido de carbono 5% Nitrógeno 5% Dióxido de azufre < cant. Cl, H, Ar

Material Piroclástico: tamaño entre 0,063mm-2mm o fragmentos de más de 1 ton

MATERIALES EXPULSADOS EN UNA ERUPCION

LAVAS BASALTICAS, gotas

incandescentes LAVAS FELSICAS

PUMITA

LAPILLI ESCORIA

BOMBAS

TIPOS DE VOLCANES

•Formados por coladas de lava basáltica, poco material piroclástico. •A medida que aumenta de tamaño ocurren erupciones laterales. •Después de cada fase eruptiva se produce hundimiento del área de la cima. •Ultimas etapas, actividad esporádica y aumento material piroclástico

Manua Loa, Hawaii Base a 5000 mbnm Cima 4170 msnm

TIPOS DE VOLCANES

Constituidos por material piroclástico suelto Pendientes muy empinadas Pequeños, < 300 m de altura. Se forman cerca de volcanes grandes y se encuentran en grupos.

PARICUTIN, MEXICO, 1943

TIPOS DE VOLCANES

•Estructura casi simétrica •Alternancia de depósitos de lava relativamente viscosa (andesita) y depósitos piroclásticos •Chimenea central •Actividad violenta •Cinturón de fuego del pacífico

MONTE FUJIYAMA, JAPON

POMPEYA, VESUBIO

TIPOS DE VOLCANES

OTRAS FORMAS VOLCANICAS

CALDERAS,

YELLOWSTONE

ERUPCIONES FISURALES,

ISLANDIA

DOMOS DE LAVA,

POPOCATEPETL

TAMAÑO DE LAS

ERUPCIONES

RIESGO VOLCANICO

•Riesgo: posibilidad de afectar significativamente las vidas o bienes a causa de un fenómeno dañino dentro de un período de tiempo y con una probabilidad determinada. •Amenaza: evento o fenómeno perjudicial con un cierto nivel de magnitud y alcance espacial, que tiene una probabilidad de ocurrencia significativa en un período de tiempo dado.

PLUTONISMO

•Sills: horizontales, a lo largo de estratos •Diques: verticales, siguen fracturas •Batolito: > a 100 de km 2

•Stock: <100 km 2 •Lacolito, material viscoso, forma domos, pocos km

ACTIVIDAD VOLCANICA

VULCANISMO SURAMERICA

VOLCANES ACTIVOS

Fuente: http://www2.sernageomin.cl/ovdas/ovdas7/volcanes_activos845.gif

Maipo - Lago Diamante, Stern (2004)

Lonquimay

Villarica Erupción 1984

En Chile existen más de 2900 volcanes, de los que por lo menos 80 registran actividad. Otro dato importante es que Chile posee el 15% de los volcanes activos del mundo.

Riesgo Volcánico

Quizapu, 1932, >9,5 km3

de tefra.

Hudson, 1991, 4-7 km3 de

tefra.

Lonquimay, 1988, 0.12

km3 de tefra y lava por 13

meses.

Llaima

Chaitén

> 70% de la población vive en

la zona, no hay monitoreo

continuo de los centros

volcánicos.