MECÁNICA DE LOS DIAGRAMAS

8/6/2019 MECNICA DE LOS DIAGRAMAS

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MECNICA DE LOS DIAGRAM ASTERNARIOS: A P L I C A C I ~ NEN EL DIAGRAMA DE C L A S I F I C A C I ~ NDE LAS ROCAS GNEAS DE STRECKEISENCASTAO, S.Departam ento de Ingeniera Geolgica y Minera. U niversidad de Castilla - La Mancha. 02006 Albacete.

SUMMARYThis paper d evelops the mechanics of the use of the ternary diagrams for the quan titative petrologic classifications andtheir application in one specific case: the Streckeisen's diagram for the igneous rocks.

Las clasificaciones petrolgicas basadas en elementoscuantificables surgen com o herramienta para lograr m ayorprecisin y objetividad en la determinacin de ciertosgrupos de rocas (Jung y Brousse 1959); a pesar de sufinalidad original, cada vez se usan ms en la ensean zade la geologa a niveles medios (BU P). Su uso y com-prensin no dismin uye la imp ortancia y valor didcticode otras clasificaciones tradicionalmente empleadas,antes bien las com pleme ntan en aquellos aspectos en loscuales las caractersticas en las que se basan no sonelementos fcilmente comprensibles para el alumno.Muchas d e estas clasificaciones se concretan en la elabo-racin de diagram as grficos de proporcionalidad entrediversas variables. De ellas existen numerosas aplica-ciones: clasificaciones de rocas sedime ntarias (Pettijohn1957, Folk 1968), de rocas gneas (Streckeisen 1965 y1973), diagramas de tres componentes (AKF y ACF) ode estabilidad para rocas metam rficas (Winkler 19 65,Portugal y Ferreira 1972) y los diagramas de n variantesusados en petrognesis.La clasificacin de Strecke isen para las rocas gneas esquizs el diagrama triangular ms conocido a niveldocente, por aparecer en numerosos libros de geologade ensean za media y CO U. A pesar de su implantacin(o quizs debido a ella), la bibliografa existente presu-pone el conocimiento del uso de tales diagramas y nosuele entrar en la explicacin de los mismos. Pocosautores (Turner y Verhoog en 1960, Bayly 1968, Corra-les Zarauza et al. 1 977) introducen en su s obras algunaindicacin so bre su mecnica. Estas clasificaciones re-sultan incomprensibles para los alumnos si antes no

dominan el funcionamiento de los diagramas; su racio-nalidad y utilidad se pierde si no entienden su gnesis.DIAGRAMAS BINARIOSLos diagram as binarios son la representacin grfica delas posibles combinaciones porcentuales entre dos va-riables, oscilando cada una d e ellas entre el O y el 100%(Fig. 1). Consisten en una lnea recta que presenta encada extremo una variable; la proporcin de la mismapresente en la mezcla vara entre el 100% de la misma ensu extremo y el 0% en el extremo correspondiente a laotra variable.

Figura 1En el punto A existe un 0% d e la variable B y un 100% de lavariable A. Conforme se avanza sobre la recta hacia la derecha,alejndonos de A ,el % de la variable B aumenta hasta llegar al100% y el % de la variable A disminuye hasta el 0% sobre el punto

B. n el punto B ay un 0% d e A; conforme nos desplazamossobre la recta del punto B al punto A , el % de A va aumentandohasta llegar al 100%.100%

ENSEANZA D E LAS CIENCIAS, 1994,12 (3), 406-41 1


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OTROS TRABAJOSDIAGRAMAS TERNARIOSLos diagram as temarios o triangulares son la represen-tacin g rfica de las posibles relaciones o com binacio-nes entre tres elemen tos. Indican la distribucin de tresvariables o componentes diferentes y consisten en launin d e tres diagrama s binarios en los que las variablesse repiten dos a dos. Permiten trabajar con do s tipos d econdicione s entre las variables: cond iciones de propor-cin y co ndiciones de relacin. Esto repercute en e l tipode lneas que configuran el grfico.La figura 2 mu estra un diagrama ternario en el que cadavrtice representa el 100%de la variable en l indicaday las bases opuestas el 0% de la misma.Cada uno de los lados, considerados individualmente,constituye un diagram a binario. Los puntos situados enlas lneas que configuran los lados del tringulo indicanque en la composicin total slo hay dos de los trescom ponen tes: aqullos que son los vrtices d el diagramabinario al que pertenezca e l punto.

Figura 2Los puntos interiores del tringulo indican la mezcla de los trescomponentes: A, B, y C.Los puntos de la Inea x indican un 0% de A,el 100% lo componen B+C.Los puntos de la Inea y indican un 0% de C,

el 100% lo forman A+B.Los puntos de la Inea z. indican un 0% de B.el 100% est compuesto por A+C.

Figura 3Las lneas de proporcionalidad son paralelas a uno de los lados ymantienen fija en todos sus puntos la proporcin del elemento queocupa el vrtice opuesto, independientemente de la relacin entre las

proporciones de los otros dos elementos.

Figura 4Los puntos de las lneas de esta figura cumplenlas siguientes condiciones:Lnea a: todos los puntos que la forman tienenel 80% de A y el 20% de C+B.Lnea b: todos los puntos tienen el 40% de B yel 60% restante de A+C .Lnea c : todos los puntos tienen el 50% de C yel otro 50% es de A +B.

Diagramas ternarios con lneas de proporcionalidadLas lneas en este diagrama estn formadas por lospuntos que configuran los lugares geomtricos en losque el porcentaje de una variable se mantiene constante.Estas Ineas, las podemos denom inar lneas de propor-cionalidad. Cada una de ellas es en realidad un diagra-ma binario q ue reparte entre dos variables l a proporcinque resta tras atribuir al tercer compon ente un po rcentajefijo y determinado.Para obtener una lnea que represente un porcentajedeterminado de uno de los elementos considerados (A ,Bo C), se traza una paralela en el lado op uesto al vrticeocupado por dicho componente de forma tal que susextremos sean los valores desead os. Estos valores vie-nen dados por los diagram as binarios que constituyen loslados que participan de l compone nte analizado.

Es obvio que la concurrencia de diferentes condicionesa cumplir por los puntos del tringulo determinarndiferentes lugares geomtr icos que las cumplan.Estos pueden ser de tres tipos: puntos, lneas o zonas(figuras 5-7).Figura 5

Caso 1: Punto.Condiciones: 1)A= 20% 2) B= 60% 3) C= 20%

ENS EA NZA DE LAS CIENCIAS, 1994, 12(3 )


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1 OTROS TRABAJOSFigura 12

Caso 3: ZonaCondiciones:1) 10%/90% 1 BIC c 713

Como se ve, son dos condiciones de proporcionalidad (% de A yde C) y dos condiciones de relacin (de A /B y BIC). Todas ellas nosdefinen la zona punteada d e la figura 14, nico lugar geomtricodonde se cumplen las cuatro condiciones.

Diagrama ternario completoSi reunimos en un solo diagram a las lneas de relacin yde proporcin, tendremos el diagrama ternario completo(Fig. 13), pero, como se puede ver, es complejo y dedifcil uso a la hora de solucionar problemas. Lo q ue sesuele hacer es dibujar slo un tipo de lneas (general-men te las de proporcionalidad) para sim plificar el dibu-jo; e sto genera que se olvide o s e ignore la existencia delas dems.

Figura 13

C L A S I F J C A C I ~ N RIANGULAR PARA LASROCAS IGNEASLas clasificaciones de Streckeisen (1965), asumida porla IUGS com o diagrama triangular para la clasificacinde las rocas gneas consiste en un do ble diagrama terna-rio realizado en base a cuatro variables. Feldespatoalcalino, plagioclasas, cuarzo y su extremo incompati-ble, los feldespatoides; del mismo quedan excluidas lasrocas ultramficas, con un porcentaje de ferromagnsi-cos superior al 90% en volumen (mafititas). Un prece-dente de la misma e s la clasificacin de Jung y B rousse(1959), basada en la medida y ap licacin de los ndicesde saturacin, feldespatos y coloracin.

Figura 15

CUARZO

FELDESPATOALCALINO(Onosa)Las cond iciones a cum plir por los puntos del tringulopueden darse combinando condiciones de relacin deproporcin. Los diagramas aplicados conservan nica-mente las lneas que delimitan zonas, facies o campos deestabilidad y usan aqullas que correspondan msexactame nte a la condicin qu e define ese lmite. Cual-quier tipo de proporcin o relacin entre tres variablesnos permite definir un lugar g eom trico (punto, lnea ozona) cuyos puntos cumplen dichas condiciones; porejemplo:E N S E A N Z ADE LAS CIENCIA S, 1994, 12 (3)

FELDESPATOCALCO-S6DICO(PLAGIOCLASA)

FELDESPATOIDES409


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OTROS TRABAJOSEl ndice de saturacin,

x lOOoSAT= foides 100SAT=-+Fatos foides+Fatos

puede aplicarse tambin e n esta clasificacin; se consi-derapositivo para el diagrama del cuarzo y negativo parael de los feldespatoides. Resulta obvio que, conformenos desp lazamos en el diagram a vrtice del cuarzo haciael de los feldespatoides (independientemente del valordel ndice feldesptico), nos estamos desplazand o en unsentido de disminucin d e los valores del ndice SAT yde aumento de la basicidad de la roca.

REFERENCIAS BIBLIOGRFICASBAYLY, B., 1968. Introduccin a la Petrologa. (Paraninfo:Madrid, 1971).COR,RALES ZARAUZA, I . , ROSELL SANUY, J . ,SANCHEZ DE LA TORRE, L., VERA TORRES, J.A. yVILAS MINONDO, L. , 1977. Estratigrafa. (Rueda:Madrid).FOLK, R., 1968.Petrolog y of Sedimentary Rocks. (Hemphill'sAustin: EEUU).JUNG, J. y BROUSSE, R., 1959. Classification module desRoches Eruptives. (Masson & Cie: Pars).PE'ITIJOHN,F.J., 1957.SedimentaryRocks.(Harper&Brothers:Nueva York).

Como se puede ver en la figura 15, se trata de dosdiagram as triangulares unidos por una base comn queconstituye una diagram a binario para ortosa y plagiocla-sas (que participan por igual d e los dos tringulos), y dosvrtices, el cuarzo y los feldespatoides (incompatiblesentre s). En l tienen cabida tanto las rocas plutnicas(asimilaremos este trmino a rocas de grano grueso,intrusivas o de consolidacin lenta) como las rocasvolcnicas (rocas de grano fino, extrusivas o de conso-lidacin rpida).En base a todo lo expue sto anteriormente y aplicando lamecnica de funcionam iento de los diagrama s ternarios,podemos establecer las condiciones de relacin y pro-porcin que definen cada una de las zonas (tipos ofamilias de rocas) del diagram a del apndice:

P O R T U G A L , V . y F E R R E IR A , M . R . , 1 9 7 2 . RochasMetamrficas. (Grfica de Coimbra: Portugal).STRECKEISEN,A., 1965.Die K lassifikation der Eruptivgesteine,Geologische rundschau, 55, pp. 478-491.STR ECK EISEN , A., 197 3. Plutonic Rocks. Classification andnomenclature recommended by the IUGS Subcomm issionon the Systematics of Igneous Rocks, Geotimes, 18 ( lo) ,pp. 26-30TURNE R, F.J. y VERHOOG EN, J., 1960. Petrologa gnea ymetamf lca . (Omega: Barcelona, 1978).WIN KLE R, H.G.F., 1965. Petrogenesis ofMetamorphic Rocks.(Springer-Verlag Inc: Nueva York).

ENSEANZADE LAS CIENCIAS, 1994, 12 (3)


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Plutnicas(Grano grueso)1. Rocas hipercuarzosas o granitoides ricos en cuarzo:Porcentaje d e cuarzo > 60%2. Granitos alcalinos:P o r c en t a je d e c u a r z o e n t r e 20% y 60%Re la c i n f e ld e s p a to a l c a li n o /p l a g io cl a s a s e n t r e O y 93. Granitos:Porcentaje d e cuarzo entre 20% y 60%Relacin feldespato alcalino / plagioclasas entre 9 y 7/134. Granodioritas:Porcentaje de cuarzo entre 20% y 60%Relacin feldespato alcalino / plagioclasas entre 7/13 y 1195. Diorita, gabro cuarcfero,tonalita:Porcentaje de c uarzo entre el 20% y 60%Relacin feldespato alcalino / plagioclasas menor d e 1196. Sienitas alcalinas:Porcentaje d e cuarzo entre O y 20% o (excluyente) de feldespatoidesentre O y 10%Relacin feldespato alcalino / plagioclasas entre O y 9 (tanto hacia e lcuarzo com o hacia los feldespatoides)7. Sienitas:Cuarzo entre O y 20% o (excluyente) feldespatoides entre O y 10%Relacin feldespato alcalino / plagioclasas entre 9 y 1317 tanto haciael cuarzo com o hacia los feldespatoides8. Monzonita:Cuarzo entre O y 20% o (excluyente) feldespatoides entre O y 10%Relacin feldespato alcalino / plagioclasas entre 1317 y 7/13 tantohacia el cuarzo c omo hacia los feldespatoides9. Diorita monzontica (An c 50) ymonzogabro (An > 50):Porcentaje d e cuarzo entre O y 20% o (excluyente) de feldespatoidesentre O y 10%.Relacin feldespato alcalino 1 plagioclasas entre7/13 y 119 tanto hacia el cua rzo como hacia los feldespatoides10.Diorita (An e SO), gabro (An c 50) yanortosita (Plag c 9 0 % ) :Porcentaje de cuarzo entre O y 20% o (excluyente) de feldespatoides

entre O y 10%.Relacin feldespato alcalino / plagioclasas menor de119 tanto hacia el cuarzo com o hacia los feldespatoides11. Sienita nefelnica (foyata):Porcentaje de feldespatoides entre 10% y 60%.Relacin feldespato alcalino / plagioclasas menor d e 112.Mo nzosienita nefelnica (plagifoyata, miaskita):Porcentaje de feldespatoides entre 10% y 60%Relacin feldespato alcalino / plagioclasas e ntre 9 y 113. Mo nzodiorita (o gabro) nefelnica(essexitas):Porcentaje de feldespatoides entre 10% y 60%.Relacin feldespato alcalino / plagioclasas entre 1y 11914.Diorita feldespatodica (An e 50) ogabro feldespatodicoo teralita (An 50):Porcentaje de feldespatoides entre 10%y 60%.Relacin feldespato alcalino / plagioclasas menor de 11915. Foidolitas, feldespatoiditaso foiditas:Porcentaje d e feldespatoides mayor de 60%

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Volcnicas(Grano fino)

Riolitas alcalinas

Riolitas

Dacitas

DacitasAndesitas y basaltos cuarzosos

Traquitas alcalinas

Traquitas

Traquiandesita, latita

BasaltoAndesita

Fonolita

Fonolita tefrtica

Tefrita fonolticaBasanita fonoltica

BasanitaTefrita

Vulcanitas foidticas ofoiditas fonolticas ofeldespatoiditas extrusivas

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