Cap. 4 Fase Magmatica (PPT)
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE
CAJAMARCA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE
INGENIERÍA GEOLÓGICA
FASE MAGMÁTICA
CURSO: GEOLOGÍA DE LOS YACIMIENTOS MINERALES I
DOCENTE: Ing. Wilder Chuquiruna Chávez.
ALUMNOS:
- RODRIGUEZ SANCHEZ, Richard.
- SALAZAR SAENZ, Percy.
- SANCHEZ PEÑA, Leonardo.
- TAPIA CORREA, Victor.
Cajamarca, Mayo del 2013
Asimilar todo lo referente al magma, para su posterior
comprensión.
Comprender la posibilidad de que el magma pudiera
cambiar o evolucionar y, por tanto, llegar a ser el origen de
varias rocas ígneas.
Analizar los mecanismos contemplados en la
diferenciación magmática.
Reconocer los distintos tipos de minerales Magmáticos y
depósitos Magmáticos.
Las únicas actividades y procesos ígneos quepueden ser observados directamente son los dela erupción volcánica. Las especulacionespetrológicas sobre el comportamiento de losmagmas dentro de la tierra están basadas en lainterpretación de los minerales y tramas de lasrocas ígneas, en la interpretación de loscambios que ocurren dentro de los plutonesígneos y rocas encajonantes adyacentes y enlas investigaciones de laboratorio de las masasde silicatos fundidas. El equilibrio de los sistemasde silicatos que se presenta puede arrojar algúna luz sobre la significativa contribución de lafisicoquímica a la petrogénesis. El primer paso aseguir en la historia ígnea es la investigación dela generación del magma, la cual, a su vez,puede conducir a la comprensión de laconstitución de la tierra.
F.F. Grout (1947): “El magma se define como un fluidonatural, generalmente muy caliente, formadoprincipalmente por una disolución mutua de silicatos, conalgunos óxidos, sulfuros y agua, mantenidos en disoluciónpor presión, el agua puede reducir la viscosidad delfluido, pero el calor es el factor principal para su fluidez. Eltérmino magma puede abarcar con propiedad a losfluidos en los cuales los cristales pueden ser residuales dela fusión, o estar en proceso de crecimiento, mientras lacantidad de materia sólida no dé al agregado unarigidez notable.”
Turner y Verhoogen (1960): “El término magma se utilizapara abarcar a toda la materia rocosa móvil deocurrencia natural, formada en una parte considerablepor una fase líquida que tiene la composición de unamasa fundida de silicatos”
El magma es un fundido natural a alta temperatura, de composiciónsilicatada, en el que participan principalmente los 8 elementos másabundantes, con cristales y rocas en suspensión, así como otros gases yvolátiles en disolución. Su explosividad está dada por el contenido devolátiles y la viscosidad del fundido.
Por su compleja composición química, la cristalización del magma esfraccionada.
El magma procede del manto superior, y su acción sobre la litosfera es:
Asimilar y fundir la roca encajante
Intruir la roca encajante creando movimientos telúricos
En el ambiente continental los magmas son ricos en sílice y volátiles; por el primero se hacen viscosos y por ambos explosivos (D: 2,4 gr/cm3 ; T° : 700 °C – 900°C)
En el ambiente oceánico los magmas, pobres en sílice y volátiles, resultan ricos en hierro y magnesio; son magmas de gran movilidad y baja explosividad.(D: 2,7 gr/cm3 ; T° : 1200 °C – 240000°C)
Fase Fundida: Contiene principalmente iones SiO4-
y, en menor cantidad, AlO5-, así como ionesmetálicos (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, ...)
Fase Gaseosa: Gases contenidos a presión. El 90%es vapor de agua, seguido de cantidadesmenores de O2, HCl, HF, S, SO2, N2, Ar y H2BO3
Fase Sólida: Formada por minerales que ya hancristalizado a la temperatura a la que seencuentra el magma (los de mayor punto defusión) o restos de roca sin fundir.
Una roca está formada por un conjunto de minerales, cada uno de loscuales tiene un punto de fusión característico. Por lo tanto, una roca notendrá un punto de fusión, sino un intervalo de temperaturas en el cualparte de la roca está fundida y otra parte sólida.
El punto de comienzo de fusión de una roca se llama punto de solidus, y elde final de fusión punto de liquidus; entre ambos la roca estaráparcialmente fundida.
Hay tres sistemas mediante los cuales se puede producir magma en laTierra:
Aumento de la temperatura, por concentración de elementosradiactivos o por fricción de placas litosféricas.
Disminución de la presión, ya que disminuye el punto de fusión.
Adición de agua. Una roca empieza a fundir antes si contiene agua,debido a que los grupos -OH rompen eficazmente los enlaces Si-O.
El 80% del magmatismo se produce en los bordes constructivos de placa, un
10% en los bordes destructivos y el 10% restante corresponde al
magmatismo intraplaca (8,5% en los océanos y 1,5% en los continentes).
Bordes constructivos. El magmatismo de las dorsales se debe a la
descompresión de los materiales del manto debida a la intensa
fracturación que existe en estas zonas. Este fenómeno puede verse
favorecido por el ascenso convectivo de materiales del manto, que
quedan sometidos a una presión menor.
Bordes destructivos En las zonas de subducción, el aporte de calor de
fricción y compresión se ve ayudado por la adición de agua que se
produce con la litosfera que subduce, la cual es expulsada hacia la
superficie y rebaja elpunto de fusión del material del manto que hay por
encima de ella.
Interior de las placas En el interior de las placas, los fenómenos
magmáticos pueden deberse bien a una columna convectiva (punto
caliente), o bien a una fractura importante en la litosfera
(descompresión).
Magma toleítico. Se genera en las dorsales
oceánicas a poca profundidad (entre 15 y 30 km de
profundidad) como consecuencia de la fusión
parcial de las peridotitas del manto. El porcentaje en
sílice (SiO2) en este tipo de magma es del 50%.
El magma llega a las capas superficiales rápidamente,por lo que no hay tiempo para su evolución o
diferenciación.
Magma Alcalino. Es un magma rico en metales
alcalinos, especialmente sodio y potasio que se
genera a partir de la fusión parcial de peridotitas en
zonas profundas. Suele aparecer en ambientes de rift
continental y puntos calientes a una profundidad
de entre 30 y 70 Km.
Origina basaltos alcalinos, traquitas, riolitas entre otras
rocas. Su porcentaje en sílice es menor del 45%.
Magma Calcoalcalino. Se forma por fusión a gran
profundidad (100 a 150 km) de la corteza oceánica
subducida. Son magmas que no ascienden a la
superficie por regla general debido a la profundidad
en la que se forman, existiendo bastante tiempo para
su diferenciación. Este magma origina andesitas,
riolitas, dioritas y granitos. Su composición en sílice es
del 60%
La diferenciaciónmagmática seproduce cuandoun magmaasciende a lasuperficie y seenfríaprogresivamente.A lo largo de esteenfriamiento seproduce lacristalización deminerales a partirdel fundido.
Bowen demostró
satisfactoriamente que, a
través de la diferenciación
magmática, un magma
primario puede generar
varias rocas ígneas
mineralógicamente
diferentes.
Además, la diferenciación magmática en el
fundido secundario, puede generar fracciones
adicionales químicamente distintas.
En la diferenciación magmática cuatro
mecanismos pueden estar contemplados:
Cristalización fraccionada, Diferenciación
gravitatoria, asimilación de magmas, mescla de
magas.
La Cristalización Fraccionada:
Es un proceso por medio del
cual ceden los magmas
fracciones contrastadas por
separación de cristales del
líquido en un magma en
enfriamiento (Huang, 1968), esto
es notado por la diferencia en la
composición química
Ciertos minerales
ferromagnesianos, por otra parte,
reaccionan con la masa fundida
para dar un nuevo mineral con
diferentes estructuras cristalinas
y distinta composición. El olivino,
por ejemplo, puede transformarse
en piroxeno (hiperstena) o el
piroxeno en anfíbol (horblenda).
Tales cambios bruscos constituyen
lo que se conoce como una serie de
reacciones discontinua.
Diferenciación gravitatoria
Los cristales formados por altas presión y temperatura, que son
los primeros que se consolidan, suelen ser más densos que la
fracción residual del magma.
Asimilación Magmática
Cuando un magma asciende, se encuentra
rocas de composición diferente a la suya
(roca encajante). Entre estas rocas y el
magma se producen reacciones que
provocan la incorporación de material
desde la roca al magma. La incorporación
puede producirse de varias formas
Por fusión de los minerales de la roca
Por inclusión en el magma de
fragmentos de roca
Mezcla de Magmas
La mezcla de magmas se produce cuando un magma se
mezcla con otro diferente originando un magma de
composición diferente
Un magma es una mezcla de materiales fundidos de
composición silicatada, con proporciones variables de gases disueltos
y pequeñas cantidades de sólidos.
En él existen fases sólidas, líquidas y gaseosas que pueden
separarse bajo determinadas condiciones de presión y temperatura.
Puesto que los magmas se originan por fusión de rocas, y los
silicatos son los minerales más abundantes en ellas, los principales
componentes de estos magmas son:
Oxígeno.Silicio.
Aluminio.
Calcio.
Hierro.
Magnesio.
Sodio.
Potasio.
La composición de un magma se puede expresar en forma
de óxidos, de los cuales el más importante es la sílice cuya
proporción varía aproximadamente entre el 45% y el 74%.
El contenido en sílice y en gases va a determinar algunas
propiedades físicas de los magmas como la densidad o laviscosidad. Esta última contribuye un factor importante, ya
que influye en el movimiento del magma, y por tanto, en su
ascenso hacia zonas más superficiales. El grado de
viscosidad va a depender de los siguientes factores:
Composición química: los magmas ricos en sílice son mucho
más viscosos que los pobres en ella, debido a que se pueden
formar silicatos con estructuras más complejas en las que se
comparten oxígenos.
Contenido en gases: el agua y otros gases disminuyen la
viscosidad del magma, ya que los grupos (OH) rompen los
enlaces SI-O en los silicatos.
Contenido en minerales sólidos. Si es alto, la viscosidad
aumenta.
Temperatura. Su aumento
favorece la fluidez del
magma, es decir, hace
disminuir la viscosidad.
Presión, mayor presión
mayor viscosidad, mayor
presión menor fluidez.
Mena: Pentlandita, Pirrotina, Pirita, Calcopirita,
Cromita, Magnetita Vanadífera, Ilmenita.
Ganga: Minerales petrogenéticos: Olivino,
serpentinita, plagioclasa, orto y clino piroxenos.
Gemas: Diamantes.
Rocas: Máficas y Ultramaficas.
DEPOSITOS MAGMÁTICOS Ni - Cu - Cr - V- Ti – EGP:
PARAGÉNESIS ASOCIADAS A ROCAS ÍGNEAS BÁSICAS Y
ULTRABÁSICAS.
DEPOSITOS DE CROMITA
Pese a que el cromo se encuentra en varios minerales, la
cromita es la única fuente comercial del mismo.
Inicialmente, la cromita se empleó en la fabricación de
productos químicos, y se amplia posteriormente
particularmente en la fabricación de aceros inoxidables.
Aleaciones con cromo se utilizan en la producción de
maquinaria pesada, en equipos para el procesamiento
químico y en la producción de energía.
USOS:
AMBIENTE GEOLÓGICO:
Existen dos tipos de yacimiento de cromita, o cromititas, ambos
ligados a rocas plutónicas básicas (Duke, 1988):
Depósitos estratiformes: Se encuentran
asociados a grandes intrusiones máficas y
ultramáficas de edad Precámbrica. La
cromita forma cuerpos masivos de
morfología estratiforme y gran desarrollo
lateral, con un espesor de hasta un metro.
Los cuerpos de cromitita forman
intercalaciones en el centro de las intrusiones
estratificadas, junto con capas de magnetita,
anortosita, piroxenita y otras rocas
ultrabásicas. Este grupo de yacimientos de
cromita también se conoce como tipo
Bushveld.
Las principales características mineralógicas y texturales de los
depósitos estratiformes que podremos reconocer en muestra de
mano y en el microscopio óptico son:
a) Estilo de mineralización: La cromita desarrolla capas
masivas, aunque también forma diseminaciones en las
rocas ultramáficas que encajonan dichas capas.
b) Mineralogía y textura de las cromititas: Las cromititas
están formadas mayoritariamente por cristales
idiomórficos a hipidiomórficos de cromita. Además de
cromita, otras fases metálicas se presentan como
minerales accesorios. Las más comunes son: magnetita,
ilmenita, pirrotina, pentlandita y calcopirita. Los minerales
portadores de elementos del grupo de los platinoides
(PGE) aparecen en cantidades menores, estrechamente
asociados a los sulfuros.
Depósitos podiformes: La cromita se dispone en cuerpos de
morfología aproximadamente lenticular, encajonados en
complejos ofiolíticos. Su encajonante más habitual lo constituyen
dunitas que comúnmente están serpentinizadas. Estos depósitos
también reciben el nombre de cromititas ofiolíticas.
b) Mineralogía: Los minerales mayoritarios de las cromititas
ofiolíticas son la cromita y el olivino. Otros minerales
comunes en la matriz son: clinopiroxeno, ortopiroxeno,
plagioclasa y anfíbol.
a) Textura nodular: Es la textura más habitual en este tipo
de depósitos. La cromita forma agregados de cristales, de
morfología aproximadamente redondeada y un diámetro
entre 5 y 20 mm de diámetro, englobados en una matriz de
silicatos.
Las cromititas ofiolíticas o podiformes se caracterizan por:
DEPÓSITOS DE SULFUROS DE NI-CU
Los depósitos de sulfuros de Cu y Ni se relacionan
estrechamente con magmatismo básico y ultrabásico, y se
caracterizan por sus elevadas leyes en oro y elementos del
grupo de los platinoides. Algunos depósitos están asociados a
cuerpos intrusivos de dunitas, garbos, peridotitas
a) Mineralogía: Los principales minerales metálicos son:
Pirrotina, pentlandita, calcopirita, magnetita e ilmenita.
El magma puede cambiar o evolucionar y así poder
llegar a ser el origen de varias rocas ígneas.
La evolución de los magmas se generan por
procesos como Diferenciación Magmática,
Asimilación Magmática y Mezcla de Magmas.
Los distintos tipos de yacimientos que hemos visto
se generan por distintos procesos y minerales.