SEMANA 3

MAGMATISMO

Son los procesos en los que están implicados el origen, la evolución y la consolidación de los magmas. Es decir, de masas de roca fundidas que se originan en regiones profundas del planeta y ascienden, pudiendo llegar incluso hasta la superficie.

MAGMA

Mezcla fundida de composición silicatada, que contiene cristales en suspensión y gases disueltos (H2O, CO2) y que se origina por fusión parcial de la corteza o del manto superior. Generalmente son fundidos a temperatura de 600°C a 1400°C. Cuantitavemente los elementos de mayor importancia son: O, Si, Ca, Al, Mg, Fe, Na y K. Cuando el magma se enfría produce las rocas ígneas o magmáticas.

ORIGEN DE LOS MAGMAS

Se generan por la fusión total o parcial de rocas profundas de la corteza inferior y manto superior. Los materiales de estas zonas se encuentran en condiciones cercanas al punto de fusión, siendo lo más probable que sólo una pequeña fracción del material se encuentre fundida y que la mayor parte de las rocas siga en estado sólido, a este fenómeno se denomina fusión parcial.

La fracción fundida es un líquido menos denso que la fracción sólida a través de la que asciende. El magma se almacena en bolsas denominadas cámaras magmáticas a profundidades menores. Los factores físicos que condicionan la fusión de un magma son la presión y la temperatura.

• PRESIÓN: Se debe al peso de los materiales que tiene encima y aumenta proporcionalmente a su espesor y densidad. Un aumento de la presión provoca un aumento del punto de fusión de las rocas o minerales.
• TEMPERATURA: Se calcula que la temperatura en zonas profundas de la corteza continental debe oscilar entre 500º y 700º ºC, las temperaturas en el manto son mayores, calculándose que a unos 100 Km. de profundidad será del orden de los 1.500 º C. Para que se genere un magma es necesario que suba la temperatura o que descienda la presión.

EVOLUCIÓN DEL MAGMA

Una vez formado, y hasta que se consolide por cristalización, el magma asciende a través de la corteza terrestre. Este proceso es muy complejo y lento, que termina en la formación de las rocas magmáticas, por diferentes mecanismos. El ascenso se realiza por la inyección de magma en las grietas y posterior caída de bloques del techo de la cámara.

*DIFERENCIACION MAGMATICA: Los minerales formados en el magma pueden ir separándose (por gravedad, por corrientes etc) de la parte fundida. El magma residual se empobrece en los elementos químicos ya utilizados para formar minerales.

*ASIMILACION: El magma, en su ascenso, integra en su interior rocas de las paredes de la cámara magmática y, al fundirlas, incorpora sus elementos.

*MEZCLADE MAGMAS: La sucesiva generación de magmas puede hacer que se mezclen magmas de diferentes composiciones.

TEORÍAS QUE EXPLICAN LA FUENTE GENERADORA DEL MAGMA

•TEORIA DEL CALOR RESIDUAL: Supone que si la tierra fue en un tiempo una bola de fuego o una esfera sólida caliente, debe conservar algo de calor, puede debe tenerse en cuenta que las rocas son malas conductoras del calor y las pérdidas por las aberturas de la corteza son ínfimas.

•TEORIA DE COMPACTACION Y CONTRACCION: La contracción y enfriamiento de la tierra por enfriamiento, habrá aumentado la presión interna, lo que hará posible mantener o aumentar el calor de la misma.

•TEORIA DE LA RADIOACTIVIDAD: En consideración que existen elementos inestables que se desintegran, fisión nuclear, liberando gran cantidad de energía fundamentalmente calorífica. La teoría sostiene que existe una conservación de energía en el interior de la tierra por la fisión de estos elementos, la consecuente generación de calor y la fusión de otros elementos para formar nuevos compuestos inestables.

EL CALOR TERRESTRE Y EL MAGMA

La fuente de calor que genera el magma se manifiesta en el incremento aproximado de 3°C cada 100 mts. de profundidad en la corteza terrestre (1°C cada 33 mts.). Este fenómeno es conocido como el gradiente geotérmico, pero solo es una relación válida en la corteza terrestre, pero no en capaz más profunda.

El gradiente geotérmico no es un valor constante puesto que depende de las características físicas que presente el material en cada punto del interior del planeta, es decir, de las condiciones geológicas locales algunas de las cuales son: la relación presión con temperatura, la composición química y las reacciones que se produzcan, la existencia de material radiactivo, la presencia de movimientos convectivos y rozamientos, etc.

MAGMATISMO EXTRUSIVO

Es el proceso por el cual el magma es expulsado a la superficie terrestre a través de conos volcánicos o fracturas de las rocas preexistentes, originando corrientes de lava y material piroclastico.

Volcanes

•Es la acumulación de productos magmáticos alrededor de un ducto central, desarrollando una forma de colina o montaña con características particulares. Pueden ubicarse sobre el nivel del mar o bajo el agua.

VOLCANES

DEFINICIÓN DE VOLCÁN:

Es la acumulación de productos magmáticos alrededor de un ducto central. Visto en conjunto presenta forma de cono, colina o montaña con características muy particulares.

PARTES DEL VOLCÁN

En la cima se encuentra el cráter en el interior la chimenea y en el fondo la cámara magmática.

• CRÁTER: Es una depresión en forma de embudo ubicada en el extremo superior del cono del volcán o en la cima de una colina o de una montaña. Es el extremo de la chimenea.
• CHIMENEA: Es el ducto por donde salen o expelen los materiales magmáticos. Une al cráter con la cámara magmática.
• CÁMARA MAGMÁTICA: Es una cavidad o receptáculo ubicado a profundidad que contiene al magma.

ERUPCIONES VOLCÁNICAS

Las erupciones volcánicas presentan las siguientes características:

TIPOS DE ERUPCIONES

Las erupciones volcánicas pueden ser de dos tipos:

• VULCANISMO DE TIPO EXPOSIVO: Es cuando en determinados instantes predomina la expulsión de material piroclástico.
• VULCANISMO DE TIPO TRANQUILO: Es cuando la eyección del material volcánico no produce estruendo.

FRECUENCIA DE LAS ERUPCIONES

La clase e intensidad de la actividad volcánica es continua desde su aparición hasta su extinción. Son sus efectos los que aparecen intermitentemente. Estos efectos pueden variar o tornarse cíclicos.

EFECTOS DE LAS ERUPCIONES

Las primeras etapas de una erupción se caracterizan generalmente por:

• Terremotos preliminares
• Agrietamiento del terreno
• Aparición de manantiales calientes
• Desagüe de los lagos

Después de la erupción, la condensación del vapor de agua de la atmósfera va expulsada con las erupciones, suelen producir lluvias torrenciales.

TIPOS

TIPO HAWAIANO

Son volcanes de erupción tranquila, debido a que la lava es muy fluida. Los gases se desprenden fácilmente y no se producen explosiones. El volcán que se forma tiene apariencia de escudo, ya que la lava, al ser muy fluida cubre una gran extensión antes de solidificarse.

TIPO ESTROMBOLIANO

Son volcanes con erupciones violentas. La lava es viscosa, no se desliza fácilmente y forma pequeños conos volcánicos donde se producen explosiones con lanzamiento de lapilli y cenizas volcánicas. Las lavas pueden recorrer 12 km antes de solidificarse.

TIPO VULCANIANO O VESUBIANO

Son volcanes con erupciones muy violentas. Las lavas son muy viscosas y se solidifican en la zona del cráter, produciéndose explosiones que, incluso, llegan a demoler la parte superior del cono volcánico.

TIPO PELEANO

Volcanes con erupciones extremadamente violentas. La lava tiene una altísima viscosidad. Por ello, la chimenea del volcán se obstruye al solidificarse la lava. Los gases se acumulan en la cámara magmática, incrementando la presión, por lo que termina explotando todo el aparato volcánico.

MATERIALES LANZADOS EN LAS ERUPCIONES

Las erupciones volcánicas están constituidas por materiales sólidos, líquidos y gaseosos.

MATERIAL SÓLIDO

Es aquel material que después de haber sido erupcionado cae sobre la superficie en estado sólido. Estos materiales son conocidos también como “piroclástico”.

Los piroclastos se encuentran conformados por los componentes siguientes:

- bloques y bombas > de 32 mm

- lapilli 32 – 4 mm- ceniza 4 – 1/400 mm

- polvo < de 1/400 mm

Los depósitos de estos materiales conforman a las brechas y tufos.

MATERIAL LÍQUIDO

Es la lava misma pero en estado líquido constituida por una mezcla de rocas fundidas. Se clasifican en lavas ácidas, básicas (y ultra básicas) e intermedias.

L. ácida           65-75% de sílice

L. básica         > 5% de sílice

L. intermedias  5-65% de sílice

MATERIAL GASEOSO

Está conformado principalmente por vapor de agua (60 a 90%), bióxido de carbono, nitrógeno y anhídrido sulfuroso, y pequeñas cantidades de hidrógeno, monóxido de carbono, azufre y compuestos de cloro, flúor y boro; entre otros.

LAVA

Es una mezcla de alta temperatura compuesta de roca fundida y gases. 

Se halla en el interior de la Tierra que tiende a salir por las grietas de la corteza formando un volcán.

CONO VOLCÁNICO

Es la estructura elemental de un volcán, sobre la que se desarrollan todas las demás. 

Se trata de una elevación troncocónica, abierta en la cima y generada por el amontonamiento de los materiales expulsados en las sucesivas fases eruptivas. 

CRÁTERES

Se caracteriza por tener una forma de cuenco (hoyo o depresión) y se localizan en la superficie de un planeta. 

Algunos tienen origen en la actividad volcánica.

CALDERAS

Están ligadas a episodios violentos de grandes explosiones. Su planta es aproximadamente circular, con un fondo más o menos extenso y paredes verticales muy parecidos a los cráteres, pero de grandes dimensiones.

CINTURONES VOLCÁNICOS

Gran parte del vulcanismo ocurre en las cuencas oceánicas, sin embargo la actual

concentración de volcanes está a lo largo de los bordes de los continentes y archipiélagos adyacentes. Esta agrupaciones se le

denomina

CINTURÓN DE FUEGO DEL PACIFICO

Se encuentra situado en las costas del océano Pacífico y se caracteriza por concentrar 

algunas de las zonas de subducción más 

importantes del mundo, 

lo que ocasiona una 

intensa actividad sísmica y volcánica. El Cinturón de Fuego se extiende sobre 40.000 km (25.000 millas) y tiene la forma de una herradura. Tiene 452 volcanes y concentra más del 75% de los volcanes activos e inactivos del mundo.

ACTIVIDAD VOLCÁNICA EN EL PERÚ

El vulcanismo andino tiene profundas relaciones con el plutonismo andino en general. Las cumbres que sobresalen y dominan las punas, son estructurales unas y conos volcánicos otras. Dollfus, considera que algunos picos de los andes centrales, pueden ser “agujas volcánicas” que emergieron por sobre los relieves existentes; sin embargo, en los casos por el estudiado:

Mishi, Panahui y Huacravilca; debido a la dificultad que presenta la investigación por existir “abundancia de depósitos morrénicos” considera que se presenta a dilucidar el problema de: “forma volcánica de superficie o bien relieve residual”; anotando a continuación “que es fuertemente posible que sean lo uno y lo otro (volcánico y residual) pero sin que pueda evaluar cuál es la parte debido a la erosión diferencial en el modelado de esos relieves ".

En los Andes del sur, conos volcánicos como el Misti, Chachani, Ubinas, etc., se levantan por encima de los 5500 m.s.n.m.

En la zona sur del país existe un alineamiento montañoso con numerosos conos volcánicos, aproximadamente entre el paralelo 15º hasta la frontera con Chile.

VOLCANES MÁS CONOCIDOS EN EL PERÚ

• Yucamane (5,497 msnm) Tacna

• Tutupaca (5,815 msnm) Tacna

• Ubinas (5,872 msnm) Moquegua

• Misti (5,821 msnm) Arequipa

• Ampato (6,310 msnm) Arequipa

• Solimana (6,117 msnm) Arequipa

• Sabancaya (5,976 msnm) Arequipa

La mayoría de los volcanes de este cordón se encuentran fuertemente erosionados por la glaciación pleistocena, mas no así el Misti, Ubinas y Yucamane, considerados modernos post glaciales. Todos están en estado de extinción, apagados, a excepción del Misti, Tutupaca, Sabancaya que aparentemente están en una fase fumarolita de posible extinción. Existe una zona de conos aislados que se extienden por este cordón, siendo los más representativos los siguientes:

• Coila (4,950 msnm)
• Ajana (5,100 msnm)
• Mesa Pillone (4,700 msnm)
• Andahuaca (4,720 msnm)
• Misti (5,821 msnm).

La elevación de estos conos comienza aproximadamente a los 3,000 msnm y de todos ellos el más conocido es el volcán Misti, cuya base tiene más o menos 20 km. de diámetro; su cráter tiene paredes escarpadas de 150 m. de altura y sus derrames han fluido hacia el sur de Arequipa habiendo descendido por escurrimiento superficial hasta los 2,500 msnm.

El volcán Ubinas se encuentra en el Dpto. de Moquegua, en la Provincia General Sánchez Cerro; tiene una altura de 5,872 msnm y una elevación de 1,000 m. sobre los terrenos adyacentes; su cráter tiene aproximadamente 1,000 m. de diámetro y una profundidad de 500 m. Su estructura es típica de estrato volcán. Su actividad parece estar en extinción y actualmente del cráter salen fumarolas sulfurosas que siguen depositando azufre nativo. Una de las últimas grandes explosiones según J.Polo (1889) ocurrió el 7 de Febrero de 1559.

VOLCANES SUBMARINOS

Los volcanes submarinos son fisuras en la superficie de la Tierra que se encuentran bajo el nivel del mar, y en las cuales pueden haber erupciones de magma. La gran mayoría de ellos se encuentran en áreas de movimiento tectónico de placas, conocidas también como dorsales oceánicas. La lava formada por estos volcanes es bastante diferente a la lava volcánica terrestre. Sobre el contacto con el agua, una pasta sólida se forma alrededor de la lava. El flujo de lava que avanza en esta pasta forma lo que se conoce como lava almohadillada.

FUMAROLAS

Son agujeros por los que se vierten a la superficie gases volcánicos, pueden ser de 3 tipos:

- Cloruradas --->  800º-450ºC

- Ácidas        --->  450º-350ºC

- Alcalinas    --->  350º-100ºC

SOLFATARAS

Es la fumarola que tiene una temperatura entre 40 y 100ºC y es rica en azufre.        

MAGNATISMO INTRUSIVO

Es las ascención del magma desde los profundos focos de las regiones subcorticales y penetra en la corteza terrestre sin alcanzar su superficie y se solidifica a diferentes profundidades.

ROCAS IGNEAS O MAGMATICAS

Son rocas formadas cuando el magma se enfría y se solidifican en el interior de las rocas corteza. Se clasifican según cómo y dónde se enfría el magma se distinguen dos grandes tipos de rocas ígneas.

Tipos de Rocas Igneas

ROCAS PLUTÓNICAS O INTRUSIVAS

Se forman a partir de magma solidificado en grandes masas en el interior de la corteza terrestre. El magma, rodeado de rocas preexistentes (conocidas como rocas caja), se enfría lentamente, lo que permite que los minerales formen cristales grandes, visibles a simple vista, por lo que son rocas de "grano grueso". Tal es el caso del granito o el pórfido.

Las intrusiones magmáticas a partir de las cuales se forman las rocas plutónicas se denominan plutones, como por ejemplo los batolitos, los lacolitos, los sills y los diques.

ROCAS HIPABISALES O INTERMEDIAS

Son rocas formadas a partir de magmas que se solidifican en condiciones intermedias de profundidad entre los dos grupos intrusivas y extrusivas. Algunos minerales son grandes y bien definidos y se llaman fenocristales Fenocristal , mientras que otros no alcanzan tal desarrollo; por esto, la roca adquiere una textura en la cual se ven los fenocristales embebidos en una masa de textura afanítica o vítrea, llamada matriz; textura se llama porfídica y las rocas que la presentan se llaman pórfidos Pórfido .

ROCAS VOLCÁNICAS O EXTRUSIVAS

Las rocas volcánicas o extrusivas se forman por la solidificación 

del magma (lava) en la superficie de la corteza terrestre, usualmente tras una erupción volcánica. Dado que el enfriamiento es mucho más rápido que en el caso de las rocas intrusivas, los iones de los minerales no pueden organizarse en cristales grandes, por lo que las rocas volcánicas son de grano fino (cristales invisibles a ojo desnudo), como el basalto, o completamente amorfas 

(una textura similar al vidrio), como la obsidiana. En muchas

rocas volcánicas se pueden observar los huecos dejados por la burbujas de gas que escapan durante la solidificación del magma.

INTRUSIONES MAGMÁTICAS

SILL
Son plutones tabulares y concordantes, cuya potencia varia de centímetros asta metros. Se diferencia de una lava enterrada en que es más moderna que las rocas encajonantes; además, sus superficies son más regulares.

DIQUES

Son capas tabulares que cortan a las estructuras (no son concordantes).

BATOLITO

Es un plutón de grandes dimensiones (cientos o miles de kilómetros cuadrados de extensión).Sill: es un cuerpo plano de roca intruída en forma paralela a las estructurasencajantes (son  

concordantes).

LACOLITO

Tiene la base plana y el techo en cúpula. Son también concordantes.

STOCK

Macizo rocoso de menos de 100 kilómetros cuadrados que se forma a profundidad media y que es descubierto por acción del viento y la lluvia (erosión).

Orden de Cristalización de los minerales Silicatados

Cuando desciende la temperatura los iones dispersos comienzan a combinarse y cristalizar, formándose los distintos grupos de silicatos.

ORDEN DE CRISTALIZACIÓN DE LOS MINERALES SILICATADOS

SERIE DE BOWEN (1928)

N.L. Bowen (1922) descubrió que los silicatos se pueden ordenar en dos series de cristalización .

La series de reacciones de Bowen , significa el orden que suelen seguir los minerales en la cristalización magmática a partir de un magma basáltico.

Serie de Reacción Discontinua, es el cambio brusco en la composición química y estructura cristalina y todo los minerales son de color oscuro, por tener cada nuevo ferromagnesiano una estructura cristalina diferente del mineral precedente.

En esta serie el olivino es el primero en formarse; se compone de tetraedros individuales unidos por iones positivos de hierro y magnesio. Luego se forman piroxeno alrededor de cadenas individuales de tetraedros; el anfibol de cadenas dobles y la biotita alrededor de láminas de tetraedros.

Serie de reacción Continua, es el cambio gradual de la composición química que mantiene constante la estructura cristalina , así como los minerales son de colores claros.

Entre los feldespatos, el primero en formarse es la anortita, este mineral cristaliza aproximadamente a la misma Tº del olivino.La anortita en el líquido remanente del magma, asimila gradualmente cantidades cada vez mayores de sodio; finalmente, cuando todo el calcio característico de laanortita ha sido reemplazado por sodio, el mineral resultante es la albita.

SERIE DE CRISTALIZACIÓN DE BOWEN

DOCUMENTAL

VOLCANES EN ERUPCIÓN