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.