4.1: Clasificación de Rocas Ígneas
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Textura
Si el magma se enfría lentamente, en lo profundo de la corteza, la roca resultante se llama intrusiva o plutónica. El proceso de enfriamiento lento permite que los cristales crezcan grandes, dando a la roca ígnea intrusiva una textura de grano grueso o fanerítico. Los cristales individuales en textura fanerítica son fácilmente visibles a simple vista.
Cuando la lava se extruye sobre la superficie, o se introduce en fisuras poco profundas cerca de la superficie y se enfría, la roca ígnea resultante se llama extrusiva o volcánica. Las rocas ígneas extrusivas tienen una textura de grano fino o afanítica, en la que los granos son demasiado pequeños para verlos a simple vista. La textura de grano fino indica que la lava que se enfría rápidamente no tuvo tiempo de crecer cristales grandes. Estos diminutos cristales se pueden ver bajo un microscopio petrográfico [1]. En algunos casos, la lava extrusiva se enfría tan rápidamente que no desarrolla cristales en absoluto. Este material no cristalino no está clasificado como minerales sino como vidrio volcánico. Este es un componente común de la ceniza volcánica y rocas como la obsidiana.
Algunas rocas ígneas tienen una mezcla de minerales de grano grueso rodeados por una matriz de material de grano fino en una textura llamada porfirítico. Los cristales grandes se llaman fenocristos y la matriz de grano fino se llama masa terrestre o matriz. La textura porfirítica indica que el cuerpo de magma se sometió a un historial de enfriamiento de múltiples etapas, enfriándose lentamente mientras profundo debajo de la superficie y luego elevándose a una profundidad más superficial o la superficie donde se enfrió más rápidamente.
El material fundido residual expulsado de intrusiones ígneas puede formar vetas o masas que contienen cristales muy grandes de minerales como feldespato, cuarzo, berilo, turmalina y mica. Esta textura, que indica una cristalización muy lenta, se llama pegmatitica. Una roca que consiste principalmente en textura pegmatitica se conoce como pegmatita. Para dar un ejemplo de cuán grandes pueden llegar a ser estos cristales, durante la Edad Media se utilizaron láminas de escisión transparentes de mica de moscovita pegmatitica como ventanas.
Todos los magmas contienen gases disueltos en una solución llamada volátiles. A medida que el magma sube a la superficie, la caída de presión hace que los volátiles disueltos salgan burbujeando de la solución, como la efervescencia en una botella abierta de refresco. Las burbujas de gas quedan atrapadas en la lava solidificante para crear una textura vesicular, con los agujeros específicamente llamados vesículas. El tipo de roca volcánica con vesículas comunes se llama escoria.
Una versión extrema de la escoria ocurre cuando la lava rica en volátiles se apaga muy rápidamente y se convierte en una espuma de vidrio similar a la merengua llamada piedra pómez. Alguna piedra pómez está tan llena de vesículas que la densidad de la roca cae lo suficientemente baja como para que flote.
La lava que se enfría extremadamente rápido puede que no forme cristales en absoluto, incluso microscópicos. La roca resultante se llama vidrio volcánico. O bsidian es una roca que consiste en vidrio volcánico. La obsidiana como roca vítrea muestra un excelente ejemplo de fractura concoidal similar al cuarzo mineral (ver Capítulo 3).
Cuando los volcanes estallan explosivamente, grandes cantidades de lava, roca, ceniza y gases son arrojados a la atmósfera. Las partes sólidas, llamadas tefra, se asientan de nuevo a la tierra y se enfrían en rocas con texturas piroclásticas. Pyro, que significa fuego, se refiere a la fuente ígnea de la tefra y clástico se refiere a los fragmentos de roca. Los fragmentos de tefra se nombran según el tamaño: ceniza (<2 mm), lapilli (2-64 mm) y bombas o bloques (>64 mm). La textura piroclástica generalmente se reconoce por la mezcla caótica de cristales, fragmentos angulares de vidrio y fragmentos de roca. La roca formada a partir de grandes depósitos de fragmentos de tefra se llama toba. Si los fragmentos se acumulan mientras aún están calientes, el calor puede deformar los cristales y soldar la masa, formando una toba soldada.
Composición
La composición se refiere a la composición química y mineral de una roca. Para la roca ígnea, la composición se divide en cuatro grupos: félsica, intermedia, máfica y ultramáfica . Estos grupos se refieren a diferentes cantidades de sílice, hierro y magnesio que se encuentran en los minerales que componen las rocas. Es importante darse cuenta de que estos grupos no tienen límites agudos en la naturaleza, sino que se encuentran en un espectro continuo con muchas composiciones transicionales y nombres que hacen referencia a cantidades específicas de minerales. Como ejemplo, el granito es un término de uso común pero tiene una definición muy específica que incluye cantidades exactas de minerales como el feldespato y el cuarzo. Las rocas etiquetadas como 'granito' en aplicaciones profanas pueden ser varias otras rocas, incluyendo sienita, tonalita y monzonita. Para evitar estas complicaciones, la siguiente figura presenta una versión simplificada de la nomenclatura de rocas ígneas centrándose en los cuatro grupos principales, lo cual es adecuado para un estudiante introductorio.
- Fel sic se refiere a un predominio de los minerales de color claro (félsico) fel dspar y si lica en forma de cuarzo. Estos minerales de color claro tienen más sílice como proporción de su fórmula química general. También pueden estar presentes cantidades menores de minerales de color oscuro (máfic) como anfíbol y mica biotita. Las rocas ígneas félsicas son ricas en sílice (en el rango 65-75%, lo que significa que la roca sería 65-75% por ciento en peso de SiO 2) y pobres en hierro y magnesio.
- Intermedio es una composición entre félsico y máfico. Por lo general, contiene cantidades muy iguales de minerales claros y oscuros, incluyendo granos ligeros de feldespato plagioclasa y minerales oscuros como el anfíbol. Es intermedio en sílice en el rango de 55-60%.
- Maf ic se refiere a una abundancia de minerales ferromagnesianos (con magnesio y hierro, símbolos químicos M g y F e) más feldespato plagioclasa. En su mayoría está hecho de minerales oscuros como el piroxeno y el olivino, que son ricos en hierro y magnesio y relativamente pobres en sílice. Las rocas máficas son bajas en sílice, en el rango de 45-50%.
- Ultramafic se refiere a las rocas extremadamente máficas compuestas principalmente de olivino y algo de piroxeno que tienen aún más magnesio y hierro y aún menos sílice. Estas rocas son raras en la superficie, pero conforman la peridotita, la roca del manto superior. Es pobre en sílice, en el rango de 40% o menos.
En la figura anterior, la fila superior tiene rocas ígneas plutónicas y volcánicas dispuestas en un espectro continuo desde félsico a la izquierda hasta intermedio, máfico y ultramáfico hacia la derecha. La riolita se refiere a las rocas ígneas volcánicas y félsicas y el granito se refiere a rocas ígneas intrusivas y félsicas. Andesita y diorita también se refieren a rocas intermedias extrusivas e intrusivas (aplicándose dacita y granodiorita a aquellas rocas con composición entre félsica e intermedia).
Basalto y gabro son los nombres extrusivos e intrusivos para rocas ígneas máficas, y la peridotita es ultramáfica, con komatiita como el equivalente extrusivo de grano fino. La komatiita es una roca rara porque el material volcánico que proviene directamente del manto no es común, aunque algunos ejemplos se pueden encontrar en antiguas rocas arcaicas [2]. La naturaleza rara vez tiene límites agudos y la clasificación y denominación de las rocas a menudo imponen lo que parecen ser nombres de límites nítidos en un espectro continuo.
Tipos de rocas afaníticas/faneríticas con imágenes
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Composición félsica |
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 vía Wikimedia Commons" width="354" src="https://geo.libretexts.org/@api/deki...e_36mw1037.jpg">
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| El granito es una roca intrusa félsica cristalina de curso. La presencia de cuarzo es un buen indicador de granito. El granito comúnmente tiene grandes cantidades de feldespato de potasio rosado salmón y cristales de plagioclasa blanca que tienen planos de escisión visibles. El granito es una buena aproximación para la corteza continental, tanto en densidad como en composición. | La riolita es una roca extrusiva félsica cristalina fina. La riolita es comúnmente rosa y a menudo tendrá fenocristas de cuarzo vítreo. Debido a que las lavas félsicas son menos móviles, es menos común que el granito. Ejemplos de riolita incluyen varios flujos de lava en el Parque Nacional Yellowstone y la riolita alterada que conforma el Gran Cañón de Yellowstone. |
| Composición Intermedia | |
 CC BY 4.0], vía Wikimedia Commons" width="516" src="https://geo.libretexts.org/@api/deki...6027879779.jpg">
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 CC BY-SA 3.0], vía Wikimedia Commons" width="456" src="https://geo.libretexts.org/@api/deki...esite2.tif.jpg">
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| La diorita es una roca ígnea intrusiva intermedia gruesa cristalina. La diorita es identificable por su aspecto dálmata de hornblende negro y biotita y feldespato blanco de plagioclasa. Se encuentra en su homónimo, la Cordillera de los Andes así como las montañas Henry y Abajo de Utah. | La andesita es una roca extrusiva intermedia cristalina fina. Comúnmente es gris y porfirítico. Se puede encontrar en la Cordillera de los Andes y en algunos arcos insulares (ver Capítulo 2). Es el equivalente composicional de grano fino de la diorita. |
| Composición Mafic | |
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 vía Wikimedia Commons" width="450" src="https://geo.libretexts.org/@api/deki...larBasalt1.jpg">
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Gabbro es una roca ígnea máfica de grano grueso, elaborada principalmente con minerales máficos como el piroxeno y solo la plagioclasa menor. Debido a que la lava máfica es más móvil, es menos común que el basalto. El gabro es un componente importante de la corteza oceánica inferior. |
El basalto es una roca ígnea máfica de grano fino. Comúnmente es vesicular y afanítico. Cuando es porfirítico, a menudo tiene fenocristas olivino o plagioclasa. El basalto es la roca principal que se forma en las crestas oceánicas y, por lo tanto, es la roca más común en la superficie de la Tierra, constituyendo la totalidad del fondo oceánico (excepto donde está cubierto por sedimentos). |
Cuerpos de Roca Ígnea
Las rocas ígneas son comunes en el registro geológico, pero sorprendentemente, son las rocas intrusivas las que son más comunes. Las rocas extrusivas, debido a sus pequeños cristales y vidrio, son menos duraderas. Además, están, por definición, expuestos a los elementos de erosión de inmediato. Las rocas intrusivas, que se forman bajo tierra con cristales más grandes y más fuertes, tienen más probabilidades de durar. Por lo tanto, la mayoría de los movimientos geográficos y grupos rocosos que deben su origen a rocas ígneas son cuerpos intrusivos. Una excepción significativa a esto son los volcanes activos, los cuales se discuten en una sección posterior sobre vulcanismo. Esta sección se centrará en los cuerpos ígneos comunes que se encuentran en muchos lugares dentro del lecho rocoso de la Tierra.
Cuando el magma se adentra en una debilidad como una grieta o una fisura y se solidifica, la característica de corte transversal resultante se llama dique (a veces dique deletreado). Debido a esto, los diques suelen ser verticales o en un ángulo relativo a las capas de roca preexistentes que se cruzan. Por lo tanto, los diques son intrusiones discordantes, no siguiendo ninguna estratificación que estuviera presente. Los diques son importantes para los geólogos, no solo para el estudio de las propias rocas ígneas sino también para fechar secuencias de rocas e interpretar la historia geológica de un área. El dique es más joven que las rocas que atraviesa y, como se discute en el capítulo sobre Tiempo geológico (Capítulo 7), puede usarse para asignar edades numéricas reales a secuencias sedimentarias, que son notoriamente difíciles de envejecer.
Los alféizares son otro tipo de estructura intrusiva. Un alféizar es una intrusión concordante que corre paralela a las capas sedimentarias en la roca del país. Se forman cuando el magma explota una debilidad entre estas capas, separándolas al hombro y apretando entre ellas. Al igual que con los diques, los alféizares son más jóvenes que las capas circundantes y pueden datarse radioactivamente para estudiar la edad de los estratos sedimentarios.
Una cámara de magma es un gran depósito subterráneo de roca fundida. El camino del magma ascendente se llama diapir. Los procesos por los cuales un diapir se adentra en la roca nativa o rural circundante no se entienden bien y son objeto de investigación geológica en curso [3]. Por ejemplo, no se sabe qué sucede con el country rock preexistente a medida que el diapir se entromete. Una teoría es que la roca primordial se deja de lado, desplazada por el aumento del volumen de magma. Otra es que la roca nativa se funde y se consume en el magma ascendente o se rompe en pedazos que se asientan en el magma, un proceso conocido como stoping. También se ha propuesto que los diapirs no son un fenómeno real, sino solo una serie de diques que se mezclan entre sí. Los diques pueden estar entrometidos a lo largo de millones de años, pero como pueden estar hechos de material similar, aparecerían estar formados al mismo tiempo. Independientemente, cuando un diapir se enfría, forma una masa de roca intrusiva llamada plutón. Los plutones pueden tener formas irregulares, pero a menudo pueden ser algo redondos.
vía Wikimedia Commons" width="300" src="https://geo.libretexts.org/@api/deki...me-300x225.jpg">Cuando muchos plutones se fusionan en una sola característica extensa, se llama batolito. Los batolitos se encuentran en los núcleos de muchas cadenas montañosas, incluyendo las formaciones graníticas del Parque Nacional Yosemite en la Sierra Nevada de California. Por lo general, tienen más de 100 km 2 de área, asociados a zonas de subducción, y en su mayoría félsicos en composición. Un stock es un tipo de plutón con menor exposición superficial que un batolito y puede representar un cuello más estrecho de material que emerge de la parte superior de un batolito. Los batolitos y las poblaciones son intrusiones discordantes que atraviesan y atraviesan la roca del país circundante.
Los laccolitos son intrusiones similares a ampollas y concordantes de magma que se forman entre las capas sedimentarias. Las montañas Henry de Utah son un famoso relieve topográfico formado por este proceso. Los laccolitos sobresalen hacia arriba; una intrusión similar abombada hacia abajo se llama lopolito.
| Guía para Estructuras Ígneas Imagen (se muestra arriba) |
|---|
| Número/Carta | Descripción |
|---|---|
| 1 | Intrusión subvolcánica joven y emergente atravesando una mayor |
| 2 | Xenolito (roca sólida de alta temperatura de fusión que ha sido transportada dentro del magma desde lo profundo de abajo) o colgante de techo (fragmento del techo de la cámara de magma que se ha desprendido del techo y se ha hundido en el derretimiento) |
| 3 | Metamorfismo de contacto en la roca campestre adyacente a la cámara de magma (causado por el calor del magma) |
| 4 | Elevación en la superficie debido al emplazamiento de laccolitos en el subsuelo cercano |
| A | Cámara activa de magma (llamada plutón cuando se enfría y cristaliza por completo; un batolito es un gran cuerpo rocoso compuesto por varias intrusiones plutónicas) |
| B | Diques magmáticos/diques antiguos |
| C | Laccolito emergente |
| D | Pegmatita vieja (dique magmático tardío formado por fundidos residuales agresivos y altamente móviles de una cámara de magma) |
| E | Antiguos y emergentes alféizares magmáticos |
| F | Stratovolcán |