3.6: Rocas ígneas

INTRODUCCIÓN

El magma es roca fundida dentro de la tierra. Es la fuente de toda roca ígnea. Debido a que la tierra se fundió en gran medida en su origen, el magma puede considerarse el comienzo del ciclo de las rocas. Las rocas ígneas contienen información sobre cómo se originan. Al analizar cuidadosamente las rocas ígneas e interpretar la información que contienen, podemos deducir procesos que ocurren dentro de la tierra y podemos entender los procesos volcánicos que tienen lugar en la superficie terrestre.

El estudio de las rocas ígneas permite comprender la parte ígnea de la historia geológica. Por ejemplo, al final del periodo Triásico, hace 245 millones de años, se produjo la mayor extinción masiva jamás conocida, acabando con más formas de vida en la tierra que la extinción masiva que provocó la desaparición de dinosaurios hace 65 millones de años a finales del Cretácico. Al final del Triásico, una enorme cantidad de basalto estalló sobre la tierra. Muchos geólogos piensan que los gases y partículas liberados a la atmósfera por esas erupciones pueden haber sido un factor importante en el final de la extinción masiva del Triásico. Esos científicos están estudiando la información contenida en los basaltos de esa edad para seguir probando sus hipótesis.

Las rocas ígneas contienen tres fuentes esenciales de información: sus minerales, su composición química general y su textura ígnea. Los nombres de rocas ígneas se basan en combinaciones específicas de estas características. Las rocas ígneas también contienen información isotópica que se utiliza para determinar las edades de absoluta y para caracterizar aún más el origen del magma. Se requiere equipo especial y experiencia para realizar análisis químicos isotópicos y precisos. Afortunadamente, con algún entrenamiento y práctica básica cualquiera puede aprender a identificar los minerales, composición y textura de una roca ígnea; nombrar la roca; e interpretar información clave sobre sus orígenes.

Todas las rocas ígneas, excepto el vidrio volcánico puro, contienen minerales. Los minerales proporcionan detalles sobre la composición química de la roca, y sobre las condiciones en las que el magma se originó, se enfrió y solidificó. Los geólogos realizan análisis químicos de minerales para determinar las temperaturas y presiones a las que se formaron e identificar los gases disueltos y elementos químicos que estaban presentes en el magma.

La mayoría de los magmas son predominantemente líquidos de silicato, compuestos principalmente de tetraedros de sílice que aún no se han unido para convertirse en minerales de silicato. La composición química de una roca ígnea nos habla del origen del magma, comenzando con qué tipo de roca se fundió dentro de la tierra para formar el magma en primer lugar, y qué tan profundo en la tierra ocurrió el derretimiento. Una vez que el magma se ha formado dentro de la tierra, su composición puede ser modificada. Los minerales pueden crecer a partir del magma y separarse de él, cambiando la química del líquido restante. O bien, un cuerpo de magma puede mezclarse con otro que tenga una composición diferente.

Los magmas vienen en una gama de composiciones, desde ricos en sílice y pobres y hierro y magnesio (félsico) hasta moderados en sílice y altos en hierro y magnesio (máfico). Las rocas ígneas félsicas, como una roca entera, tienden a tener colores claros o matices: blanco, rosa, marrón claro, gris claro. Las rocas ígneas máficas, en su conjunto, tienden a ser de color oscuro, comúnmente negras o gris oscuro. La mayor parte del magma máfico se origina por el derretimiento de rocas en el manto que son extremadamente ricas en hierro y magnesio. El magma félsico generalmente se origina en la corteza o por el derramamiento de minerales máficos a medida que el magma se eleva a través de la corteza.

La textura ígnea nos dice cómo el magma se enfrió y solidificó. El magma puede solidificarse en roca ígnea de varias maneras diferentes, cada una de las cuales resulta en una textura ígnea diferente. El magma puede permanecer dentro de la tierra, muy por debajo del nivel del suelo, y cristalizar en roca ígnea plutónica (también conocida como roca ígnea intrusiva). O bien, el magma puede fluir hacia la superficie de la tierra como un flujo de lava. Otra forma en que se forma la roca ígnea es mediante magma que estalla explosivamente en el aire y cae a la tierra en pedazos conocidos como material piroclástico, también llamado tefra. Los flujos de lava y el material piroclástico son roca ígnea volcánica (también conocida como roca ígnea extrusiva).

La textura ígnea de una roca no es como se siente en tu mano, no si es áspera o lisa. La textura ígnea describe si la roca tiene cristales minerales o es vítrea, el tamaño de los granos minerales y la porosidad de la roca (espacios vacíos).

Esta página de conceptos básicos se centra en las rocas ígneas y le brinda los antecedentes necesarios para comprender los términos utilizados en la tabla de clasificación de rocas ígneas.

¿CÓMO SE CLASIFICAN LAS ROCAS ÍGNEAS?

Hay dos tipos principales de rocas ígneas: (1) rocas plutónicas (intrusivas), que se forman por solidificación de roca fundida profundamente dentro de la tierra, y (2) rocas volcánicas (extrusivas), que solidifican a partir de roca fundida que estalló a la superficie. Las rocas volcánicas se descomponen en dos categorías más: (a) flujos de lava y (b) tefra (material piroclástico).

Las rocas ígneas se clasifican en función de su composición y su textura. El magma, y la roca ígnea en la que se convierte, tiene una gama de composiciones químicas.Por ejemplo, el basalto es una roca máfica de flujo de lava que se origina a partir de la fusión del manto superior. La forma en que el magma se convierte en una roca sólida le da una textura ígnea distintiva. Por ejemplo, el magma que se convierte en un plutón al cristalizar lentamente (cultivar minerales) dentro de la corteza desarrollará una textura muy diferente de la del magma que se convierte en una toba de flujo de ceniza como resultado de cenizas volcánicas semifundidas que arrojan a través de un paisaje y luego se establecen y se sueldan juntas en roca sólida.

Texturas de Roca Ígnea

La textura de una roca ígnea es el resultado de la historia de enfriamiento, cristalización y solidificación del magma que la formó. Una vez que conoces la textura de una roca ígnea, normalmente puedes deducir de la textura si era intrusiva o extrusiva, flujo de lava o piroclástica.

La textura en este contexto no es si la roca se siente áspera o lisa al tacto. Los términos de textura ígnea tienen definiciones objetivas que se refieren únicamente a rocas ígneas.

Rocas Volcánicas

Empecemos con texturas asociadas a rocas formadas por flujos de lava. Los magmas que erupcionan como lava sobre la superficie terrestre se enfrían y solidifican rápidamente. El enfriamiento rápido da como resultado una textura ígnea afanítica, en la que pocos o ninguno de los minerales individuales son lo suficientemente grandes como para ver a simple vista. Esto a veces se conoce como una textura ígnea de grano fino.

Algunos flujos de lava, sin embargo, no son puramente de grano fino. Si algunos cristales minerales comienzan a crecer mientras el magma aún está bajo tierra y se enfría lentamente, esos cristales crecen a un tamaño lo suficientemente grande como para ser fácilmente visto, y el magma luego entra en erupción como un flujo de lava, la textura resultante consistirá en cristales de grano grueso incrustados en una matriz de grano fino. Esta textura se llama porfirítica.

Si la lava tiene burbujas de gas escapando de ella a medida que se solidifica, terminará con “agujeros de burbuja congelados” en ella. Estos “agujeros de burbuja congelados” se llaman vesículas, y se dice que la textura de una roca que los contiene es vesicular.

Si se escapan tantas burbujas de lava que termina conteniendo más agujeros de burbuja que roca sólida, se dice que la textura resultante es espumosa. Piedra pómez es el nombre de un tipo de roca volcánica con una textura espumosa.

Si la lava se enfría extremadamente rápido, y tiene muy poca agua disuelta en ella, puede congelarse en vidrio, sin minerales (el vidrio por definición no es un mineral, porque no tiene una celosía cristalina). Se dice que tal roca tiene una textura vidriosa. La obsidiana es la roca común que tiene una textura vítrea, y es esencialmente vidrio volcánico. La obsidiana suele ser negra.

Ahora consideremos brevemente las texturas de tefra o rocas piroclásticas. Al igual que las rocas de flujo de lava, estas también son rocas ígneas extrusivas. Sin embargo, en lugar de originarse de la lava que fluía sobre la superficie terrestre, la tefra es material volcánico que fue arrojado a través del aire durante una erupción volcánica.

Se puede decir que una roca piroclástica hecha de ceniza volcánica de grano fino tiene una textura fragmentada de grano fino. La ceniza volcánica consiste principalmente en fragmentos finos de vidrio volcánico. Puede ser de color blanco, gris, rosa, marrón, beige o negro, y puede tener algunos otros cristales finos y restos de roca mezclados. El término “grano fino, fragmentario” es fácil de confundir con el término de grano fino (afanítico). Un término equivalente que es menos ambiguo es tuffaceous. Las rocas hechas de ceniza volcánica se llaman toba.

Se dice que una roca piroclástica con muchos grandes trozos de material en ella que quedaron atrapados en la erupción explosiva tiene una textura fragmentaria de grano grueso. Sin embargo, una mejor palabra que evitará confusiones es decir que tiene una textura brecciada, y la roca suele llamarse brecha volcánica. Los trozos más grandes de material en una brecha volcánica tienen más de 1 cm (5/8 pulgadas) de ancho, y a veces son mucho más grandes.

Rocas Plutónicas

Cuando el magma se enfría lentamente bajo tierra y allí se solidifica, generalmente crece cristales lo suficientemente grandes como para ser vistos fácilmente a simple vista. Estos cristales visibles comprenden toda la roca, no solo parte de ella como en una roca ígnea porfirítica de grano fino. La textura de una roca ígnea compuesta enteramente por cristales lo suficientemente grandes como para ser fácilmente vista a simple vista es fanerítica. La textura fanerítica a veces se conoce como textura ígnea de grano grueso. El granito, el ejemplo más conocido de una roca ígnea intrusiva, tiene una textura fanerítica.

A veces una intrusión de magma que se está cristalizando lentamente bajo tierra libera grandes cantidades de agua caliente. El agua se libera del magma como fluido extremadamente caliente con muchos elementos químicos disueltos en él. Este fluido hidrotermal se mete en grietas y huecos en la corteza terrestre, y a medida que se enfría puede crecer minerales muy grandes a partir de los elementos químicos disueltos. Se dice que una roca que consiste en minerales tan grandes tiene una textura pegmatitica, lo que significa que el tamaño promedio del mineral es mayor a 1 cm de diámetro (y a veces es mucho mayor). El nombre de una roca ígnea con textura pegmatitica es pegmatita. Las pegmatitas se encuentran comúnmente en o cerca de los márgenes de cuerpos de granito.

Composiciones de rocas ígneas

Las composiciones ígneas más comunes se pueden resumir en tres palabras: máfica (basáltica), intermedia (andesítica) y félsica (granítica).

La composición félsica es mayor en sílice (SiO ₂) y baja en hierro (Fe) y magnesio (Mg). La composición máfica es mayor en hierro y magnesio y menor en sílice. Las composiciones intermedias contienen sílice, hierro y magnesio en cantidades que son intermedias a las composiciones félsicas y máficas.

Composición y Color

La composición influye en el color de las rocas ígneas. Las rocas félsicas tienden a ser de color claro (blanco, rosa, bronceado, marrón claro, gris claro). Las rocas máficas tienden a ser de color oscuro (negro, marrón muy oscuro, gris muy oscuro, verde oscuro mezclado con negro). La distinción de color proviene de las diferencias en el contenido de hierro y magnesio. El hierro y, en la medida del arrendador, el magnesio dan a los minerales un color más oscuro. Las rocas ígneas intermedias tienden a tener tonos o colores intermedios (verde, gris, marrón).

La asociación entre color y composición es útil porque antes de poder nombrar e interpretar una roca ígnea es necesario determinar tanto su textura como su composición. Si tienes una roca ígnea afanítica, que no tiene cristales lo suficientemente grandes como para ver sin un microscopio, puedes estimar su composición en función de su color: rosa o casi blanco, félsico; gris medio, intermedio; muy oscuro o negro, máfico.

Esta regla de color funciona la mayor parte del tiempo pero hay dos problemas que debes tener en cuenta. Primero, la regla no funciona para rocas ígneas vítreas. La obsidiana, que es vidrio volcánico, suele ser negra, a pesar de que tiene una composición félsica. Eso se debe a que una pequeña cantidad de hierro, muy poco para colorear minerales muy oscuros, puede colorear el vidrio de manera oscura.

El segundo problema es que cuando las rocas ígneas han estado expuestas al aire y al agua durante mucho tiempo, empiezan a climatarse, lo que cambia de color. Los geólogos que trabajan en el campo llevan un martillo de roca, por lo que pueden romper las partes externas erosionadas de las rocas para ver la roca “fresca” y no meteorizada en su interior.

Si puedes ver e identificar los minerales en una roca ígnea, puedes obtener más información sobre la composición ígnea. Las rocas ígneas con cuarzo en ellas suelen ser félsicas. Las rocas ígneas con olivino en ellas suelen ser máficas. Las rocas ígneas sin cuarzo ni olivino en ellas son las más comúnmente intermedias.

ORÍGENES DE ROCAS ÍGNEAS

Una vez que hayas determinado la textura y composición de una roca ígnea, puedes nombrarla y también puedes decir algo importante sobre cómo se formó. Por ejemplo, una roca ígnea félsica de grano grueso no es sólo un granito, es una roca ígnea intrusiva que se formó a partir del enfriamiento lento y la cristalización de un cuerpo de magma dentro de la corteza terrestre. La intrusión de grandes cuerpos de granito —los batolitos— suele formar parte del origen de una cordillera. De manera similar, una roca ígnea máfica de grano fino no es solo un basalto, es una roca ígnea extrusiva que se formó a partir del rápido enfriamiento y cristalización de un flujo de lava en la superficie terrestre.

CÓMO IDENTIFICAR ROCAS ÍGNEAS

Las rocas ígneas se pueden distinguir de las rocas sedimentarias por la falta de lechos, la falta de fósiles y la falta de granos redondeados en las rocas ígneas, y la presencia de texturas ígneas. Un granito, por ejemplo, puede distinguirse de una arenisca porque en lugar de ser una mezcla de granos degradados y redondeados comprimidos y cementados entre sí, el granito consiste en una pequeña cantidad de minerales en colores brillantes negros, blancos o rosados, con excelentes formas cristalinas, cultivados juntos en un patrón de enclavamiento. Las areniscas, por el contrario, tienen lecho sedimentario (capas) y consisten en granos redondeados con algunos espacios entre los granos, que se puede ver con una lente de mano o lupa.

Las rocas ígneas se pueden distinguir de la mayoría de las rocas metamórficas regionales por la falta de foliación (estratificación) en las rocas ígneas. Las rocas metamórficas no foliadas carecen de texturas ígneas y generalmente contienen minerales que no se encuentran en las rocas ígneas.

El granito puede parecer gneis a primera vista, pero el granito no tiene capas, ninguna orientación preferida de los minerales. Los minerales de un granito crecen aleatoriamente en todas las direcciones, en lugar de tender a crecer paralelos entre sí.

Las rocas ígneas se clasifican en función de su textura y su composición. Consulte las secciones anteriores para obtener descripciones de las diferentes texturas y composiciones ígneas.

Las tablas de clasificación de rocas ígneas que acompañan a esta sección se organizan primero sobre la base de texturas ígneas, y se descomponen en base a la composición ígnea. Recuerde que la composición ígnea se estima en base al color: luz = composición félsica, media = composición intermedia y oscura = composición máfica.

Clasificación de rocas ígneas

Textura pegmatitica (de grano extremadamente grueso) Se origina a partir de intrusiones ricas en agua, que se enfrían y cristalizan bajo tierra
Composición	Minerales más comunes	Nombre de la roca
félsico	Na-plagioclasa, ortoclasa, cuarzo, biotita, anfíbol, moscovita	pegmatita
Textura fanertica (de grano grueso) Se origina en intrusiones profundas, que se enfrían y cristalizan lentamente bajo tierra
Composición	Minerales más comunes	Nombre de la roca
félsico	Na-plagioclasa, ortoclasa, cuarzo, biotita, anfíbol, moscovita	granito
intermedio	Na-plagioclasa, cuarzo, ortoclasa, anfíbol, biotita	granodiorita
	Na-plagioclasa, anfíbol, piroxeno, biotita	diorita
mafic	Ca-plagioclasa, piroxeno, olivino, anfíbol	gabbro
Textura afanítica (grano fino) Se origina en flujos de lava (o intrusiones muy superficiales), que se enfrían rápidamente
Composición	Minerales más comunes	Nombre de la roca
félsico	Na-plagioclasa, ortoclasa, cuarzo, biotita, anfíbol, moscovita	riolita
intermedio	Na-plagioclasa, cuarzo, ortoclasa, anfíbol, biotita	dacita
	Na-plagioclasa, anfíbol, piroxeno, biotita	andesita
mafic	Ca-plagioclasa, piroxeno, olivino, anfíbol	basalto
Textura espumosa (Porosa, Pumiceous) Se origina en erupciones volcánicas cargadas de gas, comúnmente piroclásticas
Composición	Minerales más comunes	Nombre de la roca
félsico	vidrio (puede contener algunos minerales típicos de las rocas félsicas)	piedra pómez
mafic	vidrio (puede contener algunos minerales típicos de las rocas máficas)	scoria
Nota: El basalto con menos agujeros, conocido como vesículas, se llama basalto vesicular. La escoria tiene más agujeros y puede ser de color negro o rojo.
La textura vítrea se origina a partir de un enfriamiento demasiado rápido para permitir que se formen celosías cristalinas
Composición	Minerales más comunes	Nombre de la roca
félsico a mafic	vidrio (sin minerales)	obsidiana
Nota: La obsidiana que es transparente en los bordes finos y tiene buena fractura concoidal es probablemente félsica.
Textura Fragmental—Gruesa (Contiene Grandes Fragmentos de Roca) Se origina a partir de erupciones piroclásticas (explosivas)
Composición	Minerales más comunes	Nombre de la roca
félsico a mafic	variable (dependiendo de fragmentos de roca y contenido de cenizas)	brechas volcánicas
Textura Fragmental-Fina (Principalmente Ceniza Volcánica) Se origina a partir de erupciones piroclásticas (explosivas)
Composición	Minerales más comunes	Nombre de la roca
félsico	puede contener algunos minerales típicos de las rocas félsicas	toba riolítica
mediano	puede contener algunos minerales típicos de rocas intermedias	toba andesítica
mafic	puede contener algunos minerales típicos de las rocas máficas	toba andesítica

PREGUNTAS DE REFLEXIÓN

• ¿Qué habilidad te ayuda a desarrollar este contenido?
• ¿Cuáles son los temas clave tratados en este contenido?
• ¿Cómo puede el contenido de esta sección ayudarte a demostrar el dominio de una habilidad específica?
• ¿Qué preguntas tienes sobre este contenido?

Colaboradores y Atribuciones

• Template:ContribCandelaGeo