Dif Magmatica Mezcla de Magmas

7/23/2019 Dif Magmatica Mezcla de Magmas

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Diferenciación magmáticaDiferenciación magmática



Propiedades físicas dePropiedades físicas de

los magmaslos magmas

TemperaturaTemperatura

DensidadDensidad

ViscosidadViscosidad



GeotermómetrosGeotermómetros Basado en el equilibrio termodinámico de unaBasado en el equilibrio termodinámico de una

asociación de mineralesasociación de minerales

Tienen que estar presente todos los mineralesTienen que estar presente todos los mineralesde la asociación y en equilibriode la asociación y en equilibrio La reacción que produce la asociaciónLa reacción que produce la asociación

mineralógica debe ser sensible a la temperaturamineralógica debe ser sensible a la temperatura

Si es más sensible a la presión: GeobarómetroSi es más sensible a la presión: Geobarómetro

¿Cómo se puede medir latemperatura de un magma?



Linsley D! "#$% &merican 'ineralogist ( )$* +,,-+#%



'aterial Density.g/cm%0

Density.1g/m%0

2ater " "333

&(erage4art5

667 6673

TypicalContinent

7), 7),3

Typical'antle %%% %%33

Densidad



density varies significantly with meltdensity varies significantly with melt

compositioncomposition



Qué factores modifican la densidadQué factores modifican la densidad

de un determinado magma?de un determinado magma?

TemperaturaTemperatura 8resión8resión 9ariaciones en el contenido de9ariaciones en el contenido de

(olátiles(olátiles

CristaliaciónCristaliación



C;4<=C=4>T4 D4 48&>S=@>T4A'&L: Cambio proporcionalde (olumen por cada C* a 8 cte %3 "3-6 C-"

C;4<=C=4>T4 D4 C;>TA&CC=@>B&A;'ETA=C&: Cambio

proporcional de (olumen por cadabar* a T cte ,3 "3-) bar-"

&lFa/Beta +%

¿Cómo aFecta a la densidad* latemperatura y la presión?



¿De ué manera afecta la¿De ué manera afecta la

cristali!ación a la densidad de loscristali!ación a la densidad de loslíuidos magmáticos?líuidos magmáticos?



Mineral density vs differentiation index (DI) for plagioclase, where DI = An/(An + Ab), and for

olivine, orthopyroxene, clinopyroxene and pigeonite, where DI = Mg/(Mg + e!+)"

#$%A&'# # " etrology

!***-.!012"#ford $niversity Press



¿Qué es la viscosidad?¿Qué es la viscosidad?

Sólo se maniFiesta en Fluidos enSólo se maniFiesta en Fluidos en

mo(imientomo(imiento 'ide la resistencia al mo(imiento de'ide la resistencia al mo(imiento de

un Fluidoun Fluido Lo in(erso de la (iscosidad es laLo in(erso de la (iscosidad es la

FluideFluide



%iscosidad%iscosidad

Note la naturaleza altamente fluida

de estas lavas de Hawaii (~50% SiO2)

'agmas poco

(iscosos



Domosriolticos

'agmas muy

(iscosos

,3-,6 H Si;7



%iscosidad%iscosidad

<uera tangencial al<uera tangencial alárea superFicial delárea superFicial delcuerpo de Fluido:cuerpo de Fluido:Stress de cialle .Stress de cialle .II00

4l stress de cialle .4l stress de cialle .II00deForma al cuerpo dedeForma al cuerpo deFluido de un modoFluido de un modotiempo-dependientetiempo-dependiente

4sta deFormación se4sta deFormación semide en Función de unmide en Función de ungradiente de (elocidadgradiente de (elocidaddv dv / /d d " 8oise " dyn seg/cm7

3" 8a s

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c9/Solido_deformacion_tangencial.svg



¿&uáles son los factores ue¿&uáles son los factores ue

influyen en la viscosidad de losinfluyen en la viscosidad de los

magmas?magmas?

Composición de los magmas: Si;7*Composición de los magmas: Si;7*cationes* !7;cationes* !7; TemperaturaTemperatura

8artculas sólidas/burbuJas en8artculas sólidas/burbuJas ensuspensiónsuspensión



'fecto de los cristales en la'fecto de los cristales en laviscosidad( %iscosidad efectivaviscosidad( %iscosidad efectiva

KKeF eF KK33 /." - ",6 /." - ",6007676

<racción de cristales en suspensión <racción de cristales en suspensión SiSi "/",6* .o sea 3)0* la "/",6* .o sea 3)0* la KKeF eF

MM



DiFerenciación magmática



Diferenciaci3n 4ag45ticaDiferenciaci3n 4ag45tica

Cristaliación en equilibrio yCristaliación en equilibrio yFraccionadaFraccionada<raccionamiento gra(itacional<raccionamiento gra(itacional 'ecla de magma'ecla de magma



&ristali!ación en euili)rio y&ristali!ación en euili)rio y

fraccionadafraccionada Composición inicial (s ComposiciónComposición inicial (s Composición

FinalFinal



*raccionamiento gravitacional*raccionamiento gravitacional

<raccionamiento con(ecti(o:<raccionamiento con(ecti(o:Fraccionamiento de sólidos* lquido yFraccionamiento de sólidos* lquido yburbuJasburbuJas



+ey de ,to-es+ey de ,to-es

99 (elocidad de decantación .cm/sec0 (elocidad de decantación .cm/sec0gg aceleración de gra(edad .#$3 cm/sec aceleración de gra(edad .#$3 cm/sec7700rr radio de una partcula sólida esFNrica .cm0 radio de una partcula sólida esFNrica .cm0ρρss densidad de la partcula sólida esFNrica densidad de la partcula sólida esFNrica

.g/cm.g/cm%%00ρρll densidad del lquido .g/cm densidad del lquido .g/cm%%00ηη (iscosidad del lquido .8a s0 (iscosidad del lquido .8a s0

V 2gr ( )9

2

=−ρ ρ

η s l



Líquido basálticoLíquido basáltico

O ;li(ino .;li(ino .ρρss %% g/cm %% g/cm%%* r 3" cm0* r 3" cm0

O Lquido Basaltico .Lquido Basaltico .ρρll 7)6 g/cm 7)6 g/cm%%** ηη "333 poise0"333 poise0

O 9 7P#$3P3"9 7P#$3P3"77

.%%-7)60/#P"333 .%%-7)60/#P"333 333"% cm/segQ apro 6 cm/5ora333"% cm/segQ apro 6 cm/5ora



Líquido riolíticoLíquido riolítico

ηη "3 "3,, poise ypoise y ρρll 7% g/cm 7% g/cm%%

O cristal de 5ornblenda .cristal de 5ornblenda .ρρss %7 g/cm %7 g/cm%%* r * r 3" cm03" cm0 9 7 "39 7 "3-,-, cm/sec* o ) cm/aRocm/sec* o ) cm/aRo

O Feldspatos .Feldspatos .ρρll 7, g/cm 7, g/cm%%0*0* r = 0.1 cm)r = 0.1 cm)

9 7 cm/aRo 733 m en los "39 7 cm/aRo 733 m en los "3++ aRosaRos

t t que demora en solidiFicarse un stoc1que demora en solidiFicarse un stoc1 n cristal den cristal de 0.5 cm0.5 cm de radio decanta ade radio decanta a3)6 metros/aRo* o )6 1m en los "33)6 metros/aRo* o )6 1m en los "3++ aRos de enFriamientoaRos de enFriamiento



Mineral density vs differentiation index (DI) for plagioclase, where DI = An/(An + Ab), and for

olivine, orthopyroxene, clinopyroxene and pigeonite, where DI = Mg/(Mg + e!+)"

#$%A&'# # " etrology !***-.!012

"#ford $niversity Press



*raccionamiento Gravitacional de*raccionamiento Gravitacional de

&ristales&ristales



&dcumulada .3-, H0* mesocumulada .,-"6H0* ortocumulada ."6-76H0



.ntrusiones )ásicas laminadas.ntrusiones )ásicas laminadas

Cross section loo1ing don dipCross section loo1ing don dip Fi 12 11 Aft Aft



Cross section loo1ing don dipCross section loo1ing don dip Figure 12-11. After After

Hoover (1978) Carnegie Inst.

Wash., Year., 77, 7!2-7!9.



/he ,-aerg0rd .ntrusion '1 Greenland/he ,-aerg0rd .ntrusion '1 Greenland

Figure 12-1". After

#te$art an%

&e'aoo (199")

Contri. inera.

'etro., 1"*, 12+-

1*1.



,tratigraphy2,tratigraphy2

3odal2 and3odal2 and&ryptic&ryptic

+ayering+ayering

4cryptic4cryptic

determined fordetermined for

intercumulusintercumulus phases5phases5

Figure 12-12. After Wager an% ro$n

(198) a/ere% Igneous 0os.

Free3an. an% 4asun% (198!) 5.'etro., 2+, 18+-212.



LangmuirLangmuir'odel'odel

T5ermal gradientT5ermal gradientat all and capat all and cap→→ (ariation in H(ariation in Hcrystalliedcrystallied

CompositionalCompositionalcon(ectioncon(ection →→ e(ol(ed magmase(ol(ed magmasFrom boundaryFrom boundarylayer to cap .orlayer to cap .ormi into interiormi into interior00

ig6re --1-! or4ation of bo6ndary

layers along the walls and top of a

4ag4a cha4ber" ro4 7inter

(!**-) An Introd6ction to Igneo6s

and Meta4orphic etrology"

rentice 8all



Cristales (s &ntecristales



GutiNrre U 8arada 73"3 Vournal oF 8etrology* 6"* ,%"-,)7



& los "3 1y



3e!cla de magmas



Enclaves magmáticos vs. xenolitos



Enlaves magmáticos



Rol de la reología



Role of rheology I



Role of rheology II



Role of rheology III



Role of rheology IV



6spectos geouímicos de 6spectos geouímicos de

la diferenciación magmáticala diferenciación magmática <raccionamiento<raccionamiento

'ecla de magma'ecla de magma

3odelación geouímica3odelación geouímica



CL/C = ! "D #1) $a%lei&' !ractionation

CCLL composición de un elemento en el lquidocomposición de un elemento en el lquidoresidualresidualCCoo composición de el mismo elemenot en elcomposición de el mismo elemenot en el

magma parentalmagma parentalDD CoeFiciente de distribución global en elCoeFiciente de distribución global en elmagma parental .magma parental .ΣΣWWDD0/<Q0/<Q

D .D .ΣΚιΣΚιXX**YY Z0/<Z0/<Κι = χΚι = χcoeFiciente de distribución del elemento icoeFiciente de distribución del elemento iXX**YY Fracción de magma que cristalia como Fracción de magma que cristalia como XX**YY*Zetc*Zetc

<< Grado de cristaliación FraccionadaGrado de cristaliación Fraccionada

3odelación geouímica3odelación geouímica



Diagramas de (ariación: meclade magma (s Fraccionamiento

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