Rocas Igneas |
Cristalización
Un magma es una mezcla muy compleja de silicatos fundidos, a temperaturas
elevadas, entre 700º y 1000º, con una proporción de agua y otros compuestos
volátiles que a grandes presiones pueden permanecer en el magma.
Los
compuestos del magma tienen gran importancia pues hacen que la mezcla sea mas
fluida y permiten que el magma permanezca fluido a temperaturas relativamente
bajas. Estos compuestos al desprenderse del magma facilitan su ascensión durante
una erupción volcánica.
Cuando un magma se enfría, comienzan a formarse
cristales de ciertos minerales, según un orden que no siempre coincide con el
punto de fusión de los minerales, cuando los consideramos aisladamente. Existe
un rango de temperaturas, a lo largo del cual se va produciendo la
cristalización del magma y en cada momento los cristales que se van formando son
diferentes, hablamos entonces de una cristalización fraccionada.
Diferenciación magmática
Como la cristalización de un magma es fraccionada, en un determinado momento coexistirá una parte sólida que contiene los cristales ya formados y una parte liquida (residuo) que esta fundido. Las dos fracciones contendrán composiciones diferentes pero la suma tendrá la composición inicial del magma. Luego se pueden separar las dos fracciones del magma sólido y liquida formándose dos rocas distintas entre sí y diferentes al magma que las formo. Los mecanismos de separación pueden ser varios, él más frecuente es por diferencia de densidad los mas pesados se irán al fondo donde se produce la consolidación del magma; los minerales mas pesados son por lo general los ferro-magnesianos (olivino, piroxenos) y las rocas en el fondo de una masa plutonica serán más básicas que en la superficie
Serie de reacciones de Bowen
N.L. Bowen descubrió que los silicatos se pueden ordenar en dos series de
cristalización. Cada uno de los minerales que integran las dos series de
cristalización se deriva del mineral precedente, como resultado de una rección
química con el liquido remanente del magma. Por esta razón estas dos series se
llaman series de reacciones de Bowen.
El olivino es el primero en
formarse; se compone de tetraedros individuales unidos por iones positivos de
hierro y magnesio. El piroxeno se forma alrededor de cadenas individuales de
tetraedros; la anfibla se forma alrededor de cadenas dobles y la biotita, el mas
complejo, se forma alrededor de laminas de tetraedros. Por tener cada nuevo
ferromagnesiano una estructura cristalina diferente del que precede, Bowen la
nombro serie de reacciones discontinuas.
Entre los feldespatos, el
primero en formarse es la anortita. Este minaral cristaliza aproximadamente a la
misma tempertura del olivino. Como reacciona con el líquido remanente del magma,
la anortita asimila graualmente cantidades cada vez mayores de sodio;
finalmente, cuando todo el calcio característico de la anortita ha sido
reemplazado por sodio, el mineral resultante es la albita. Como esto
ocurre en la misma estructura del silicato, Bowen la llamo serie de
reacciones continuas.
Existe una temperatura definida o un rango de temperaturas a la que
cristaliza cada mineral.
Los iones complejos de los tetraedros de
silicio-oxígeno se desarrollan primero y a medida que la mezcla continúa
enfriándose, los tetraedros se unen de varias maneras y se combinan con otros
iones, para formar los silicatos. Los ferromagnesianos se forman comenzando con
el olivino, siguiendo con el piroxeno, anfibola y biotita. Al mismo tiempo se
forman los feldespatos comenzando con la anortita y llegando hasta la albita.
Cuando todos estos han cristalizado se forma el feldespato potasico, la
muscovita y el cuarzo.
Velocidad de cristalización
Cuando un magma se enfría rapidamente, no hay tiempo para que los minerales reaccionen con el líquido remanente. Esto sucede cuando un magma parcialmente cristalizado es arrojado a la superficie o inyectado en forma de diques o mantos delgados; pero cuando un gran cuerpo de magma se enfría lentamente y a profundidad dentro de la corteza, tiene lugar un alto grado de separación fraccionada o de reacciones químicas.
Textura de grano grueso: Si el magma se enfrió a una velocidad
relativamente lenta, habrá tenido tiempo de formar granos que, a simple vista,
se pueden ver en los ejemplares de mano
Textura de grano fino: Si un
cuerpo pierde su calor rápidamente, los cristales que se estan formando no
alcanzan a formar cristales de grano grueso. Los minerales individuales estan
presentes, pero son tan pequeños que no se les puede identificar sin la ayuda de
un microscopio.
Textura vitrea:Si el magma es eyectado repentinamente
por un volcán o por una fisura en la superficie del terreno, el magma se enfria
tan rapidamente que no da tiempo a la formacion de cristales. El producto
resultante es vidrio. En el vidrio los iones estan desordenados como los iones
en un liquido.
Textura porfídica:Un magma puede comenzar a enfriarse
bajo condiciones que permitan la formacion de granos minerales grandes en las
primeras etapas y acontinuación puede pasar a un nuevo medio donde el
enfriamiento mas rápido detiene el crecimiento de los cristales grandes en una
masa de granos mas finos.
