Ejercicios: Las rocas ígneas

¿Qué es un magma y qué tres componentes lo forman? Distingue entre magma y lava.

Diferencia las rocas volcánicas, filonianas y plutónicas según el lugar donde se produce el enfriamiento, y pon un ejemplo de cada clase.

El corte muestra un mismo magma enfriándose en tres entornos (1: cámara profunda; 2: conducto estrecho; 3: colada en superficie), y las lupas, el aspecto de la roca formada en cada uno. Explica, a partir del esquema, por qué las rocas plutónicas presentan cristales grandes y visibles mientras que en las volcánicas apenas se aprecian.

¿Qué es la lava y en qué se diferencian los flujos de superficie rugosa (aa) y los de superficie cordada (pahoehoe)? ¿Qué controla cada morfología?

¿Qué son los piroclastos y qué rocas forman al consolidarse (tobas, ignimbritas)? ¿Qué tipo de erupción los emite?

Empareja cada roca plutónica con su equivalente volcánico: granito, diorita y gabro. Explica qué comparten y en qué difieren las rocas de cada pareja.

¿Qué es un batolito y qué es un lacolito? ¿En qué se diferencian de un dique y de un sill?

¿Qué gases emite un volcán y cuál es el más abundante? ¿Por qué el contenido de gases influye en el carácter explosivo de la erupción?

Relaciona el contenido en sílice de un magma con su viscosidad y con el estilo eruptivo: explica por qué los magmas basálticos producen erupciones efusivas y los riolíticos, erupciones explosivas.

Describe las diferencias entre una erupción hawaiana y una pliniana: tipo de magma, productos emitidos, forma del edificio volcánico y peligros asociados.

Un dique de pórfido cuarcífero corta a unas calizas. Explica qué tipo de cuerpo ígneo es un dique, qué indica la textura porfídica sobre su historia de enfriamiento y qué efecto esperas encontrar en las calizas del contacto.

La serie de reacción de Bowen tiene una rama continua (plagioclasas) y una rama discontinua (olivino, piroxeno, anfíbol, biotita). Explica la diferencia entre ambas ramas y qué ocurre con un cristal de olivino que reacciona con el fundido residual hasta quedar aislado de él (corona de reacción).

El basalto fluye formando coladas largas; la riolita, domos y coladas cortas y gruesas. Relaciona esas morfologías con la viscosidad de cada lava y con su contenido de sílice.

Las disyunciones columnares del basalto forman prismas hexagonales. Explica cómo se originan por contracción térmica al enfriarse la colada y qué indica su orientación sobre la dirección de enfriamiento.

Las lavas almohadilladas (pillow lavas) se forman típicamente en erupciones submarinas. Explica su mecanismo de formación y qué indican cuando aparecen en el interior de una cordillera, lejos del mar actual.

Algunos basaltos contienen xenolitos de peridotita. Explica qué son los xenolitos, de dónde los arrancó el magma en su ascenso y qué información directa aportan sobre la composición del manto.

En un sondeo realizado en una intrusión ígnea bandeada se han extraído dos muestras a diferente profundidad:

• Muestra A (profunda): roca ultramáfica compuesta por un 75 % de olivino forsterítico y un 25 % de plagioclasa rica en anortita.

• Muestra B (más somera): roca félsica rica en cuarzo, feldespato potásico y biotita.

1. a) Justifica, a partir de la serie de Bowen y de los procesos de diferenciación magmática por gravedad, cómo un único magma parental basáltico homogéneo pudo generar ambos tipos de rocas.
2. b) Predice qué anomalía composicional presentaría la roca B si los cristales tempranos de olivino no se hubieran segregado del fundido y hubieran reaccionado continuamente con él durante un enfriamiento muy lento en un sistema cerrado.
3. c) Un informe petrológico preliminar afirma: «Como el olivino es un silicato, su precipitación masiva agota rápidamente la sílice del fundido residual». Rebate esta afirmación empleando razones estequiométricas comparativas entre la proporción de sílice del olivino y la del magma basáltico original.

El complejo Teide-Pico Viejo (Tenerife) es un estratovolcán con erupciones explosivas de lavas fonolíticas y domos viscosos, mientras que la erupción de Tajogaite (La Palma, 2021) formó un cono de escorias con lavas basaníticas muy fluidas. Teniendo en cuenta que ambas islas comparten un origen ligado al punto caliente canario:

1. a) Justifica cómo es posible que a partir de magmas primarios mantélicos similares se generen edificios volcánicos y dinamismos eruptivos tan radicalmente dispares en dos islas del mismo archipiélago.
2. b) Diseña una hipótesis sobre la arquitectura del sistema de alimentación magmática (cámaras, reservorios y tiempo de residencia) bajo Tenerife frente al de La Palma que explique la presencia de magmas altamente evolucionados en un caso y magmas primitivos en el otro.
3. c) Predice qué peligros volcánicos específicos derivados de la reología y composición del magma (más allá del avance de coladas basálticas) deben contemplarse en el mapa de riesgo del entorno del Teide que no fueron determinantes en la erupción de Tajogaite.

Durante la transición Pérmico-Triásico (hace ~252 Ma), las Trampas Siberianas vertieron más de 3,000,000 km³ de lavas basálticas en menos de un millón de años. Este evento coincide con la mayor extinción masiva del Fanerozoico, una brusca excursión negativa en el δ13C en los sedimentos mundiales y un calentamiento global de unos 8 °C a 10 °C.

1. a) Contrasta la escala temporal y el caudal de emisión magmática de una Gran Provincia Ígnea (LIP) con el vulcanismo de dorsal centro-oceánica actual, justificando por qué las dorsales no provocan extinciones globales a pesar de generar enormes volúmenes de corteza basáltica.
2. b) El volumen de CO2 desgasificado directamente por el magma basáltico no basta para explicar el drástico salto térmico ni la firma isotópica del δ13C observada en el registro geológico. Diseña una hipótesis termodinámica que involucre el efecto de los sills y diques basálticos sobre las cuencas sedimentarias encajantes (ricas en carbón, esquistos bituminosos y evaporitas) para solventar este desajuste.
3. c) Justifica la concatenación causa-efecto que conecta el pulso magmático con la anoxia y acidificación de las aguas marinas someras que aniquilaron a la mayor parte de los invertebrados bentónicos.

Analiza los siguientes tres datos geológicos sobre el archipiélago canario:

1. Existe una correlación general decreciente entre las edades basales de los complejos submarinos/primeras emisiones y la posición geográfica: Fuerteventura (~20 Ma), Gran Canaria (~15 Ma), Tenerife (~12 Ma), La Palma (~3.5 Ma) y El Hierro (~1.1 Ma).

2. El vulcanismo holoceno e histórico no se restringe a El Hierro y La Palma; se registran erupciones recientes en Tenerife (1909), e históricas extraordinariamente voluminosas en Lanzarote (Timanfaya, 1730-1736).

3. La orientación de las dorsales volcánicas («rifts») y las agrupaciones de centros de emisión en las islas siguen rumbos preferentes NNE-SSW y NE-SW, paralelos a las estructuras transpresivas tectónicas de la cordillera del Atlas marroquí.

1. a) Justifica por qué el dato 1 respalda la hipótesis de una pluma mantélica fija bajo la litosfera oceánica, pero el dato 2 contradice el modelo clásico de punto caliente tipo Hawái.
2. b) Evalúa cómo los modelos geotectónicos alternativos (fractura propagante desde el Atlas africano o bloques levantados por compresión) explican el dato 3 y plantea un modelo unificado que compatibilice la anomalía térmica del manto con el control tectónico regional.
3. c) Si la placa africana mantiene su vector de desplazamiento actual hacia el este-nordeste a razón de unos 1.5 cm/año, predice la localización geográfica relativa y las características fisiográficas de la futura isla del archipiélago canario.