CLASIFICACIÓN DE ROCAS ÍGNEAS

Clasificación mineralógica de rocas ígneas

Minerales formadores de rocas ígneas

SILICATOS

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

Tipo de

EnlaceNBO/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.

INGEMMET

Geoquimica

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ClasMinRs Igneas 1

IGC.USP

Geoquimica

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ClasMinRs Igneas 2

IGC.USP

Geoquimica

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ClasMinRs Igneas 3

• La silice se presenta en la naturaleza bajo cinco

formas cristalinas: Cz, tridimita, cristobalita, opalo

y lechateleirita. Cz muy frecuente, trid, cristob (rs

volcanicas), opalo y lechat (vidrio de silice)

SILICE

FELDESPATOS

• Son minerales comunes, dos grupos: Feld K-Ba

(monocl) Feld Na-Ca (Pgls-Tricl), La estructura

dos feld es una red espacial continua de tetraedros

de SiO4 y AlO4 con Na, K, Ca, Ba.

• Los feldespatos pueden considerarse como sistema

de tres componentes: ortosa, albita y anortita. Geoquimica

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ClasMinRs Igneas 4

Grupo del SiO2

Cuarzo En rocas intrusivas graníticas

Tridimita

Cristobalita

Feldespatos Son los constituyentes más abundantes de rocas ígneas

Solución sólida entre:

Anortita Ca[Al2Si2O8]

Albita Na[AlSi3O8]

Ortoclasa K[AlSi3O8]

Ab – An: Solución sólida completa

Ab – Or: Solución sólida incompleta

(depende de T y P).

Tectosilicatos

En rocas extrusivas silícicas

(riolita, traquita, andesita, dacita)

INGEMMET

Geoquimica

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ClasMinRs Igneas 5

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)

INGEMMET

Geoquimica

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ClasMinRs Igneas 6

FELDESPATOIDES

• Constituyen un grupo de silicatos aluminosos-alcalinos que

aparecen en lugar de los feldespatos cuando un magma rico en

alcalis es deficiente en sílice.

• Los sgtes minerales son mas importantes: leucita, nefelina,

sodalita , noselita y la cancrinita.

• Estructuralmente pertenecen a los tectosilicatos, los tetraedros

SiO4 y AlO4 se hallan enlazados como en los feldespatos, los

iones metálicos se ubican en las cavidades de la red espacial.

Son facilmente atacados por los ácidos (iones clorhídricos,

sulfúrico y carbónico) debido a la alta proporción Al:Si, el Al

es eliminado en solución y la red se derrumba con formación

de sílice gilatinosa.

• La leucita es el feldespatoide-K más frecuente y abundante en

rocas volcánicas; La nefelina se encuentra en rocas volcanicas

y plutonicas. Geoquimica

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ClasMinRs Igneas 7

Feldespatoides

Nefelina (Na,K)[AlSiO4] En rocas alcalinas intrusivas y extrusivas

Kalsilita 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 asociadas

Noseana Na8[AlSiO4]6SO4

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

En fonolitas y rocas asociadas

INGEMMET

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ClasMinRs Igneas 8

PIROXENOS - ANFIBOLES

• Los piroxenos y anfíboles son minerales ferromagnesianos

comunes en rocas igneas y metamórficas. Los anfíboles

son minerales ferromagnesianos hidratados (posen

oxidrilos) y ocurren también en la mayoría de las rocas

igneas plutónicas y metamórficas, pero son raras en rocas

volcánicas.

• Los PX cristalizan en dos sistemas: ortorrombicos y

monoclínicos; los grupos tetraédricos de SiO4 estan

soldados en cadenas compartiendo un átomo de oxigeno

cada dos grupos adyacentes dando una proporción de Si:O

1:3

• Los anfiboles forman una serie de isomorfa, con una

amplia sustitución de un ion por otro de tamaño similar.

Muestras una estructura de doble cadena de tetraedros Si-O

enlazados dando una proporción de Si:O de 4:11, se

presenta en forma fibrosa o prismática.

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ClasMinRs Igneas 9

Inosilicatos

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

INGEMMET

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ClasMinRs Igneas 10

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

INGEMMET

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ClasMinRs Igneas 11

Anfíboles cálcicos

Hornblenda (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+

INGEMMET

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ClasMinRs Igneas 12

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.

Nesosilicatos

Oxígeno

Silicio

Mg, Fe, etc.

En la olivina (Mg, Fe) hay una completa solución entre Mg2SiO4

(forsterita) y –Fe2SiO4 (fayalita). Las olivinas magnesianas forsterita

(Fo) 100-90%, crisolita Fo: 90-70, ocurren como constituyentes

importantes de la rocas ultramáficas y máficas, las ferríferas, ferro-

hortonolita Fo: 30-10 y fayalita Fo: 10-0, ocurren más en rocas

silicosas (granitos, riolitas). Se presentan en cristales

equidimensionales. La olivina cálcica-monticellita CaMgSiO4, se

encuentra en calizas metamórficas.

INGEMMET

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ClasMinRs Igneas 13

MICAS

• Presentan una característica de exfoliación básica

perfecta, los miembros de este grupo se conocen

con facilidad como: muscovita, paragonita,

flogopita, biotita, lepidolita.

• El esquema estructural de la mica es un tetraedro

SiO4 que se une por todos sus vértices a los

tetraedros vecinos formando una lámina.

• Todos los minerales silicatados se pueden clasificar

desde un p/v estructural en 6 tipos:

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ClasMinRs Igneas 14

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

X: K, Na, Ca

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

Z: Si, Al

Micas alumínicas

Muscovita K2Al4Si6Al2O20)(OH,F)4

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

Micas ferromagnesianas

Flogopita-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 peralcalinas

Flogopita en kimberlitas y en rocas potásicas.

Micas de litio

Lepidolita K2(Li,Al)6-5[Si6-7Al2-1O20](OH,F)4

En pegmatitas graníticas ricas en litio

Filosilicatos

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ClasMinRs Igneas 15

Granate A3B2(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

Piralspitas

Piropo Mg3Al2(SiO4)3

Almandino Fe3Al2(SiO4)3

Espesartina Mn3Al2(SiO4)3

Circón ZrSiO4 Mineral accesorio común, especialmente en rocas intrusivas

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

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

INGEMMET

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ClasMinRs Igneas 16

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

Ilmenita FeTiO3 Mineral accesorio común

Rutilo 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.

INGEMMET

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ClasMinRs Igneas 17

Clasificación de rocas plutónicas basada en la composición modal

Procedimiento Determinar el contenido en la roca de los siguiente minerales:

Q = Cuarzo

A = Feldespato alcalino

P = Plagioclasa

F = Feldspatoides

M = Máficos

Se aplica a rocas de grano

grueso en las que sea posible

determinar la composición

modal.

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ClasMinRs Igneas 18

Clasificación de rocas plutónicas basada en la composición modal

Rocas gabróicas

Plagioclasa

Olivino Piroxeno

90

Rocas ultramáficas con plagioclasa

Gab

ro

Gabro deOlivino

Trocto

lita

Anortosita

10

Rocas ultramáficas

Opx Cpx

Ol

90

Har

zburg

ita

LherzolitaW

ehrlita

Dunita

10

Websterita de olivino

Websterita

40

Ortopiroxenita

Clinopiroxenita

Ortopiroxenitade olivino Clinopiroxenita

de olivino

Peridotitas

Piroxenitas

Si M > 90 % 10

Piroxenita con plagioclasa

Norita

Gabronorita

Gab

ro

Opx Cpx

Plg Plg Rocas gabróicas con Opx

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ClasMinRs Igneas 19

Clasificación de rocas plutónicas basada en la composición modal

IUGS

Recalcular al 100% los tres

minerales restantes:

Q, A, P (Ternario superior)

A, P, F (Ternario inferior)

Para distinguir entre gabro

y diorita, determinar el

contenido de An:

An > 50 : gabro

An < 50 : diorita

Los términos

“foid” y “feldespatoidea”

deben ser reemplazados por

el nombre del feldespatoide

presente,

p. ej. Sienita de nefelina,

Sienita nefelínica,

Nefelinita

Si M < 90 %

Granitoide

rico en cuarzo

90 90

60 60

20 20 Cuarzosienita

feldespática Cuarzo-

sienita Cuarzo-

monzonita

Cuarzo-

monzodiorita

Sienita Monzonita Monzodiorita

Sienita

feldespatoidea

5

10 35 65 Monzonita

feldespatoidea

Monzodiorita

feldespatoidea

90

10

Monzosienita

de foid

Monzodiorita

de foid

Cuarzodiorita /

Cuarzogabro

5

10

Diorita/Gabro/

Anortosita

Diorita/Gabro de

foid

60

Foiditas

Granito Grano-

diorita

Q

P

F

60

Sienita

feldespática

A

Sienita

feldespática

feldespatoidea

Streckeisen

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ClasMinRs Igneas 20

Foiditas

10

60 60

35 65

10

20 20

60 60

F

A P

Q

Riolita Dacita

Traquita Latita Andesita/Basalto

Fonolita Tefrita

Traquita feldespatoidea

Latita feldespatoidea

Andesita/Basalto

feldespatoidea(o)

Clasificación y nomenclatura de rocas volcánicas basada en la

composición modal (IUGS)

Los términos

“foid” y “feldespatoidea”

deben ser reemplazados por

el nombre del feldespatoide

presente,

p. ej. Latita nefelínica,

Nefelinita

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ClasMinRs Igneas 21

Texturas ígneas: Nucleación y crecimiento de cristales

Los cristales se forman en dos procesos consecutivos: Nucleación y Crecimiento

La 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 cristales

en un magma. Tienen estructura cristalina y diámetro en el orden de 10 nm (1nm=10-9m).

Sobreenfriamiento

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

Te: Temperatura de equilibrio

le: Composición del líquido en equilibrio

pe: Composición de plagioclasa en equilibrio

DT: 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

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ClasMinRs Igneas 22

Tasas de

nucleación y crecimiento

ideales en función de la

temperatura.

Enfriamiento lento:

Poco sobreenfriamiento (Ta), se

forman pocos núcleos que

crecen rápido, dando lugar a

pocos cristales de grano grueso.

Enfriamiento rápido:

Sobreenfriamiento mayor a Tb.

Nucleación rápida y crecimiento

más lento produce muchos

cristales de grano fino

Enfriamento muy rápido:

Sobreenfriamiento a Tc.

Nucleación prácticamente

ausente, se produce roca vítrea.

Nucleación y crecimiento de cristales INGEMMET

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ClasMinRs Igneas 23

a) b)

Resultados experimentales de densidad de nucleación y

tasa de crecimiento en función del sobreenfriamiento para:

a) Grodiorita sintética con 6.5% de H2O

b) 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.

INGEMMET

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ClasMinRs Igneas 24

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ClasMinRs Igneas 25

IGC.USP

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ClasMinRs Igneas 26

IGC.USP

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ClasMinRs Igneas 27

Crescimento

  Núcleo estável cresce para formar um cristal maior;

  Supersaturação ou super-resfriamento tendem a produzir

crescimento mais rápido (fornece uma espécie de pressão

termodinâmica necessária para reações cinéticas).

IGC.USP

Geoquimica

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ClasMinRs Igneas 28

IGC.USP

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ClasMinRs Igneas 29

Textura Holocrystallina Roca compuesta completamente por

material cristalino. Ej. Anortosita

Textura Holohyalina Roca 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

Texturas ígneas: Grado de cristalinidad

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ClasMinRs Igneas 30

Textura Porfídica Fenocristales de euhedrales a subhedrales

en matriz fina. Fenocristales se forman en

una etapa temprana de cristalización.

Textura Intergranular Cpx 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 Poikilítica Grandes cristales crecen en gran parte de la roca y

encierran completamente a granos más pequeños.

Texturas ígneas: Tasa de nucleación y crecimiento

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ClasMinRs Igneas 31

Ol

V

Textura hipidiomórfica granular Cristales euhedrales, subhedrales y

anhedrales. Ej. Norita.

Textura alotriomórfica Cristales anhedrales. Típica de rocas casi

monominerálicas. Ej. Dunita.

Textura intersertal Vidrio en los inersticios de cristales.Tipica de basaltos

Textura vitrofídica Fenocristales dispersos en matriz vítrea.

Texturas ígneas: Contenido de material vítreo

Texturas ígneas: Forma de cristales

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ClasMinRs Igneas 32