Volver a la portadaCiencias de la Tierra · 5.° año de Educación Media General · Cambiar asignatura
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5to año · Ciencias de la Tierra
Minerales y rocas · Las rocas

Las rocas ígneas

El granito del Escudo de Guayana y el basalto de las islas de Hawái pueden derivar de magmas emparentados, pero uno se enfrió lentamente a kilómetros de profundidad y el otro en horas, sobre la superficie. Y mientras algunos volcanes del mundo, como los de Hawái, dejan salir coladas tranquilas, otros, como el Pinatubo en 1991, lanzan columnas de ceniza que alcanzan decenas de kilómetros de altura. Todo depende de cómo es el magma y de dónde se enfría.

El magma y su origen

Al bajar a una mina la temperatura sube unos $30\text{ }^\circ\text{C}$ por kilómetro, y las lavas salen a más de $1000\text{ }^\circ\text{C}$. Sin embargo, las ondas sísmicas muestran que el manto es casi todo sólido. ¿En qué circunstancias se funden entonces las rocas para alimentar un volcán?

Cortes de la Tierra con tres lugares donde se forma magma: bajo una dorsal y bajo un punto caliente, por descompresión del manto que asciende, y en una zona de subducción, por el agua que libera la placa fría y que funde el manto de encima; ese magma aporta calor y funde la corteza continental. Dorsal: descompresión magma corteza oceánica el manto sólido asciende Punto caliente: descompresión isla volcánica magma pluma de manto caliente Subducción: adición de agua placa oceánica fría volcán corteza continental aporte de calor: funde la corteza magma H₂O manto manto

Esto conecta con lo que viste de tectónica de placas: frente a la costa pacífica de Sudamérica, la placa de Nazca se hunde bajo la placa Sudamericana, libera agua y alimenta los volcanes andinos de Colombia y Ecuador (en Venezuela no hay volcanes activos). Los magmas de las dorsales (mantélicos, basálticos) y los de subducción (generados por adición de agua al manto, de tipo andesítico y más ricos en sílice) tienen orígenes distintos, y por eso producen erupciones muy diferentes, como vas a ver más adelante.

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

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

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Plutónicas, filonianas y volcánicas

Si comparas un trozo de granito del Escudo de Guayana con un basalto negro, en el granito ves a simple vista cristales de cuarzo y feldespato de varios milímetros. En el basalto, en cambio, hay una masa oscura donde no se distinguen granos. ¿Por qué dos rocas ígneas tienen texturas tan distintas?

Corte geológico de estratos con un batolito profundo (plutónica), un lacolito que abomba las capas, un dique que corta los estratos y un sill paralelo a ellos (filonianas), y un volcán con una colada en superficie (volcánica). colada (volcánica) enfriamiento rápido lacolito abomba las capas sill (filoniana) paralelo a las capas batolito (plutónica) enfriamiento lento dique (filoniana) corta las capas

Un dique es más joven que la roca que corta, y suele dejar un efecto de calor en el contacto: por ejemplo, unas calizas cortadas por un dique se recristalizan y pueden convertirse en mármol en el borde. Si el magma del dique se enfrió en dos etapas, primero lento (unos cristales grandes) y luego rápido (masa fina), queda una textura porfídica: fenocristales grandes dentro de una pasta de grano fino.

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

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

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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…

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.

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

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

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

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

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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…

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.

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Xenolitos: mensajes del manto

A veces, al partir un basalto, aparece adentro un fragmento verdoso de otra roca, de grano grueso. ¿Qué hace una roca "ajena" dentro de una lava?

Cuando el xenolito es de peridotita (una roca rica en olivino y piroxeno), solo puede venir del manto. Como ningún pozo llega hasta allí (el más profundo, el de Kola, supera apenas los 12 km), estos fragmentos son una muestra directa del manto superior: confirman que está formado principalmente por olivino y piroxeno. Para que el magma pueda cargarlos sin que se hundan, tiene que subir rápido, como ocurre con muchos basaltos.

Diferenciación magmática: la serie de Bowen

Si fundes basalto a $1200\text{ }^\circ\text{C}$ y lo dejas enfriar poco a poco, los primeros minerales que cristalizan son densos y ricos en magnesio. Pero el líquido que queda a $750\text{ }^\circ\text{C}$ es viscoso y se parece químicamente al granito. ¿Cómo un único magma origina rocas tan distintas a medida que baja la temperatura?

Serie de Bowen: rama discontinua (olivino, piroxeno, anfíbol, biotita) y rama continua de las plagioclasas, de cálcica a sódica, que terminan en ortosa, moscovita y cuarzo al bajar la temperatura. Rama discontinua Rama continua olivino piroxeno anfíbol biotita plagioclasa cálcica plagioclasa sódica ortosa → moscovita → cuarzo ↓ menor temperatura, más sílice

La diferencia entre las dos ramas es clave. En la rama discontinua cada mineral es una especie distinta: cuando baja la temperatura, el cristal anterior reacciona con el líquido y se transforma en el siguiente. Por eso un olivino que queda aislado del magma (por ejemplo, rodeado por cristales que lo encierran) puede quedar con una corona de reacción de piroxeno a su alrededor: empezó a transformarse y no terminó. En la rama continua la plagioclasa va cambiando gradualmente su composición (de rica en calcio a rica en sodio) sin dejar de ser plagioclasa.

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

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

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Vulcanismo: viscosidad y estilos eruptivos

Recta de viscosidad: del basalto fluido y efusivo, pasando por la andesita, a la riolita viscosa y explosiva; hacia la derecha aumentan la sílice y el gas atrapado. basalto andesita riolita fluido, efusivo viscoso, explosivo más sílice, más gas atrapado →

Los gases volcánicos son sobre todo vapor de agua (el más abundante), CO₂ y SO₂. Están disueltos en el magma, como el gas en un refresco cerrado. Si el magma es fluido, las burbujas escapan sin problema. Si es viscoso, quedan atrapadas, la presión crece y al final el magma estalla en fragmentos.

El índice de explosividad volcánica (IEV)

Para comparar erupciones se usa el índice de explosividad volcánica (IEV), una escala de 0 a 8 que se basa sobre todo en el volumen de material expulsado (piroclastos) y en la altura de la columna eruptiva. Cada punto de la escala representa una erupción unas diez veces mayor que la anterior.

Formas que dejan las lavas

El basalto, fluido, forma coladas largas que recorren muchos kilómetros. La riolita, muy viscosa por su alto contenido de sílice, no puede avanzar mucho: se amontona en domos y coladas cortas y gruesas.

Al enfriarse, una colada se contrae. Esa contracción térmica genera grietas que se cruzan formando prismas, casi siempre hexagonales: es la disyunción columnar. Las columnas crecen perpendiculares a las superficies de enfriamiento, por eso su orientación indica la dirección en que se enfrió la colada (por ejemplo, verticales si se enfría desde arriba y desde abajo).

Cuando la lava sale bajo el agua, la capa externa se solidifica de inmediato y forma una bolsa; el magma la rompe por un lado y se forma otra bolsa: así aparecen las lavas almohadilladas. Si las encuentras en plena cordillera, indican que esas rocas se formaron en el fondo marino y luego fueron elevadas por la tectónica: allí hubo un océano.

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

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

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

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

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¿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?

¿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?

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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…

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.

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

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

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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…

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.

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

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.

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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…

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.

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Vuelta al principio: el granito del Escudo de Guayana y el basalto de Hawái difieren en la velocidad de enfriamiento (lenta y profunda frente a rápida y superficial) y en la composición. Los magmas basálticos son fluidos y dan coladas tranquilas; los ricos en sílice son viscosos y atrapan gases, y por eso producen erupciones explosivas como la del Pinatubo.

Resumen

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