Geología

Minerales Formadores de Rocas Igneas

Miércoles 9 de enero de 2008, por Imerú Alfonzo Hernández

Composición de la Tierra: Los elementos más abundantes en nuestro planeta en orden de abundancia son: Fe, O, Si, Mg. En la corteza los más abundantes son O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na y K. Los minerales que más abundan en la corteza terrestre son silicatos, óxidos y otros compuestos de oxigeno como carbonatos. En la corteza continental los minerales más abundantes son plagioclasas sódicas (andesina, oligoclasa, albita), cuarzo, feldespato potásico, también hay silicatos de Fe-Mg. La corteza oceánica esta constituida por silicatos de Fe, Mg y Ca, como piroxenos, olivino y plagioclasa cálcica (anortita, bytownita, labradorita).

El MAGMA se define como materia rocosa móvil producida naturalmente compuesta por la mezcla de varias fases: una fase líquida mayoritaria de composición silicatada, una o más fases sólidas compuestas por cristales refractarios (de alto punto de fusión, como olivino y piroxeno) en suspensión y una fase gaseosa o componentes volátiles constituida por gases disueltos a presión en el líquido magmático y compuesta principalmente por vapor de agua, CO2, CO, HCl, HF, etc. El magma se encuentra a profundidades variables, en la corteza terrestre y posiblemente en el manto superior, formando acumulaciones o reservorios en las llamadas CÁMARAS MAGMÁTICAS.

Cuando el magma asciende a la superficie recibe el nombre de lava. Las rocas ígneas son las formadas por el enfriamiento de material magmático.

La generación de magmas esta estrechamente relacionada a los procesos de Tectónica Global (los tipos de magmas generados dependen del tipo de limite de placa, si es convergente o divergente), lo que será objeto de discusión más adelante, en otros artículos.

La diferenciación de magmas basálticos origina varias series o tipos magmáticos, de acuerdo a su contenido de álcalis (Na y K). Se distinguen las siguientes series:

1. Series con contenido normal de álcalis o SUBALCALINAS.

2. Series ALCALINAS.

Las series alcalinas pueden clasificarse en sódicas, potásicas y mixtas. Son magmas que forman cuerpos ígneos de litología muy exótica, como carbonatitas, kimberlitas, leucititas, komatitas, etc. Son poco abundantes. Provienen del manto superior (a más de 100 Km).

Las series subalcalinas son las más comunes y comprenden dos subtipos de acuerdo a su composición y presencia de agua:

- Series CALCO-ALCALINAS (alta Presión de O2) al cristalizar en equilibrio siguen la serie de Bowen.

- Series THOLEITICAS (baja Presión de O2) cristalizan según la serie de Fenner.

SERIE DE BOWEN

Bowen estudió en el laboratorio el comportamiento de líquidos silicatados de composición basáltica durante su cristalización. El basalto es una roca ígnea volcánica formada por Clinopiroxeno (Ca, Mg, Fe, Si, O), plagioclasa (Ca-Na), y olivino. Él concluye que los minerales que cristalizan a partir de un magma basáltico, lo hacen en un orden determinado, formando dos series de reacción independientes (continua y discontinua) que a bajas temperaturas convergen hacia muscovita y cuarzo. El orden de cristalización depende del punto de fusión de los minerales (primero se forman los de puntos de fusión más altos) y de la variación de la composición del liquido magmático a medida que cristalizan los minerales. En primer lugar se forman ciertos minerales minoritarios (accesorios), óxidos con alto punto de fusión como Magnetita (Fe3O4), Ilmenita (FeTiO3), espinelas, etc. Luego cristalizan silicatos ferromagnesianos (olivino, piroxenos), seguidos de plagioclasa cálcica. Por tanto, el liquido magmático se va empobreciendo en Fe, Mg y Ca (consumidos para formar olivino, anortita y piroxenos), mientras va quedando un líquido residual que se enriquece en Na, K, Si, Al y agua, que permite luego formar albita, feldespato potásico, muscovita, cuarzo.

La serie DISCONTÍNUA o FERROMAGNESIANA está representada por diferentes minerales ferromagnesianos, y se llama así porque las estructuras de estos silicatos varía a medida que subimos en la serie (va de nesosilicatos (olivino) a filosilicatos (biotita)).
La serie CONTINUA (o de las Plagioclasas) comprende a los feldespatos (que abarcan la serie de las plagioclasas (Anortita-Albita) y los feldespatos potásicos (Microclino, Ortosa, Sanidina)), todos tectosilicatos. La serie inicialmente es cálcica, pero al descender la temperatura el magma se enriquece en álcalis (Na, K) lo que permite la formación de albita y feldespato potásico.

Al final de la cristalización, si se acumulan elementos raros, líquidos y volátiles (como agua), luego del cuarzo se pueden formar minerales de gran tamaño que forman pegmatitas, así como soluciones hidrotermales (importantes para la depositación de menas) y zeolitas.

Serie de Bowen simplificada:

CUARZO
MUSCOVITA
BIOTITA FELDESPATO K
HORNBLENDA ALBITA
CLINOANFIBOLES OLIGOCLASA
CLINOPIROXENO ANDESINA
ORTOPIROXENO LABRADORITA
OLIVINO BYTOWNITA
ANORTITA

P.-S.

(C) Imerú Alfonzo Hernández, 2008