Ciclo Geologico 1y4w2f
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1. EL CICLO GEOLOGICO 1 2. La Tierra, se encuentra sometida a una lenta y continua transformación, la cual se manifiesta en una serie de cambios, tanto de su aspecto externo como de su estructura interna. Desde su formación como planeta, a pasado por una serie de estadios. 2 EL CICLO GEOLOGICO 3. Se ha ido enfriando lentamente desde el exterior hacia el interior. Este enfriamiento y la diferenciación de materiales según su densidad a dado lugar a la estructura en capas que presenta en la actualidad 3 4. Esta pérdida de energía calorífica ó energía interna se manifiesta en una serie de movimientos y transformaciones que afectan continuamente a la estructura interna de la Tierra y a la forma de la corteza terrestre. 4 5. Las manifestaciones más importantes de esta energía interna son: a) La formación de cadenas montañosas, b) Los movimientos relativos de continentes, c) La formación de océanos y d) Todos los movimientos y transformaciones que experimenta la corteza terrestre. 5
6. 6 Las manifestaciones más visibles aunque menos importantes son los volcanes y los terremotos.
7. 7 Por otra parte, sobre el relieve que han originado los agentes internos, actúan continuamente los agentes atmosféricos ó agentes externos que son fundamentalmente, la temperatura, el agua, el hielo y el viento. Estos actúan continuamente erosionando el relieve en un proceso de destrucción, opuesto al de los agentes internos.
8. El resultado de la acción combinada de ambos agentes es una sucesión de procesos que históricamente se han asimilado a un ciclo: unos agentes crean y otros destruyen. Es lo que se denomina el Ciclo Geológico. 8
9. El ciclo geológico indica como ha evolucionado la tierra desde hace 4,600 millones de años, hasta la actualidad. Dicha evolución se debe a los procesos geológicos denominados : 1.- Procesos Geológicos Internos, y 2.- Procesos Geológicos externos Según los agentes de que dependan 9
10. EL MAGMA 10
11. 11 El magma es una mezcla de materiales completa o parcialmente fundido (FUSION MAGMÁTICA), que al enfriarse se solidifica y forma una roca ígnea (CRISTALIZACIÓN MAGMÁTICA) . La mayoría de los magmas constan de tres componentes: 1. Un componente líquido, 2. Un componente sólido [cristales de minerales], y 3. Un componente gaseoso. EL MAGMA
12. 12 El componente líquido, llamado fundido, esta compuesto por iones móviles de los elementos minerales que se encuentran comúnmente en la corteza terrestre, principalmente por iones de silicio y oxigeno que se combinan fácilmente y forman sílice (SiO2), así como cantidades menores de aluminio, potasio, calcio, sodio, hierro y magnesio, (los elementos más abundantes de la tierra). 1. COMPONENTE LÍQUIDO
13. 13 Los componentes sólidos del magma son silicatos ya cristalizados desde el fundido. Conforme una masa de magma se enfría, aumenta el tamaño y la cantidad de los cristales. Durante el último estadio del enfriamiento, una masa de magma es, básicamente, un sólido cristalino con cantidades solo menores de fundido. 2. COMPONENTE SÓLIDO
14. 14 El vapor de agua (H2O), El dióxido de Carbono (CO2) y El dióxido de azufre (SO2) Son los gases más comunes hallados en el magma y están confinados por la inmensa presión ejercida por las rocas suprayacentes. Estos componentes gaseosos, denominados volátiles, se disuelven dentro del fundido. 3. COMPONENTE GASEOSO
15. 15 Los volátiles continúan formando parte del magma hasta que éste se acerca a la superficie (ambiente de baja presión) o hasta que la masa de magma cristaliza, momento en el que cualquiera de los volátiles restantes migra libremente. Estos fluidos calientes representan un papel importante en el metamorfismo. 3. COMPONENTE GASEOSO
16. 16 El magma es roca derretida que, en algunos lugares, se agrupa formando bolsas. Este fenómeno se da en las últimas capas de la corteza terrestre, un poco por debajo de la superficie. DONDE SE FORMA EL MAGMA
17. 17 Concretamente, se produce en un tramo de apenas 250 km de profundidad, conocido como "Astenósfera". Si tenemos en cuenta que el centro de la Tierra se encuentra a más de 6,000 km de profundidad, nos daremos cuenta de que el magma se forma muy lejos de núcleo del planeta. DONDE SE FORMA EL MAGMA
18. 18 El magma se forma a gran profundidad (entre 10 y 200 km y a temperaturas de 700 a 1,200 ºC, aproximadamente). Una vez formado, el magma tiene las propiedades de un líquido caliente, con menor densidad que la de las rocas a su alrededor y por tanto tiende a subir hacia la superficie, en forma de grandes bolsas o a través de fracturas. DONDE SE FORMA EL MAGMA
19. 19 PORQUÉ ESTÁ EL MAGMA LEJOS DEL NÚCLEO La Astenósfera es una zona de consistencia plástica que se encuentra justo debajo de la Litosfera. Su plasticidad se debe a que la temperatura supera en ocasiones los 1,500 ºC, pero a su vez, la presión es tan gigantesca que esa roca derretida no puede moverse con entera libertad como sucedería si fuera un líquido.
20. 20 En algunas zonas, sobre todo donde una placas chocan contra otras, la Astenósfera forma bolsas de mayor espesor que pueden terminar siendo empujadas hacia arriba. Cuando esto sucede, el magma asciende unos cuantos kilómetros y al encontrar grietas por las que salir a la superficie, se acaba formando un volcán. PORQUÉ ESTÁ EL MAGMA LEJOS DEL NÚCLEO Incluso, las bolsas de magma pueden llegar a formarse mucho más arriba aún, donde las placas continentales chocan o se solapan entre sí, creando zonas de mayor rozamiento.
21. 21 La elevada temperatura de dicha zona es efecto, tanto de las enormes presiones debidas al peso de la litosfera que tiene encima, como al hecho de que esta zona se encuentra en constante movimiento, con kilómetros enteros de roca
desplazándose y rozando entre sí. Las gigantescas presiones y rozamiento al que se somete la roca de esta zona, forman una capa de rocas "plásticas" que se encuentra en constante movimiento PORQUÉ ESTÁ EL MAGMA LEJOS DEL NÚCLEO
22. 22 La formación de un magma, mediante la fusión de una roca sólida, está determinada por cuatro factores: 1. La composición de la roca. 2. La temperatura. 3. La presión, y 4. La presencia de agua PORQUÉ SE FORMA EL MAGMA
23. 23 1. La composición de la roca Las rocas que forman la corteza y el manto están formadas por diversos minerales, cada uno de los cuales tiene un punto de fusión diferente. Dependiendo de los minerales se formará magma con mayor o menor facilidad y con unas características determinadas. 2. La temperatura Cuando en una zona del interior de la corteza o el manto aumenta la temperatura, debido al ascenso de un penacho térmico o al rozamiento entre dos placas litosféricas, las rocas comienzan a fundirse. 3. La presión La fusión de las rocas depende también de la presión. Una presión alta dificulta la fusión, de manera que una masa rocosa que asciende, al ver disminuida la presión a la que está sometida, tendrá más tendencia a la fusión y formación de magma. 4. La presencia de agua El agua facilita la formación del magma debido a que en los entornos de gran presión y temperatura, las moléculas de agua están ionizadas en forma de OH- y H+. Estos iones interfieren los enlaces químicos de los minerales y facilitan la fusión.
24. 24 Hay tres sistemas mediante los cuales se puede producir magma en la tierra: 1. Aumento de la temperatura, por concentración de elementos radiactivos o por fricción de las capas litostáticas. 2. Disminución de la presión, ya que disminuye el punto de fusión. 3. Adición de agua. Una roca empieza a fundir antes si contiene agua, debido a que los grupos –OH rompen eficazmente los enlaces SI - O PORQUÉ SE FORMA EL MAGMA
25. 25 El magma se origina generalmente en forma de gotas dispersas en el seno de la roca sólida. Posteriormente estas gotas se reúnen formando otras mayores que tienden a ascender y acumularse. Esto puede originar finalmente un gran volumen de magma, que compone una CÁMARA MAGMÁTICA. La roca que engloba a la cámara magmática recibe el nombre de ROCA ENCAJANTE. PORQUÉ SE FORMA EL MAGMA
26. 26 1) La mayor cantidad de actividad ígnea tiene lugar en: Los límites de placas divergentes en asociación con la expansión del fondo oceánico. 2) Las zonas de subducción en las que la litosfera oceánica desciende al manto. El magma generado allí contiene componentes del manto, así como corteza y sedimentos subducidos UBICACION DEL MAGMA
27. 27 3) Además, parece que algunos magmas se generan en las profundidades del manto, donde no recibe la influencia directa de los movimientos de placas. UBICACION DEL MAGMA
28. 1.- PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS 28 29. 1.- PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS Son aquellos que tienden a la formación de nuevas rocas en unas condiciones de elevada presión y temperatura, los que
producen la deformación de los materiales de su disposición inicial, y aquellos que producen la ascensión y emplazamiento de estos conjuntos en superficie. 29
30. PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS Son tres los procesos Geológicos Internos : 1) FUSION MAGMATICA 2) CRISTALIZACION MAGMATICA 3) METAMORFISMO 30
31. 1.a) MIGMATIZACION Se produce cuando la fusión de la roca es completa y se tiene una mezcla fundida de composición homogénea 1.b) ANATEXIA Se produce cuando la fusión de la roca es parcial o selectiva, conservándose restos sólidos de la antigua roca metamórfica homogénea PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS 1) FUSION MAGMATICA 31
32. El magma se origina cuando en un lugar de la corteza o del manto superior la temperatura alcanza un punto en el que los minerales con menor punto de fusión empiezan a fundirse (inicio de fusión parcial de las rocas). Sin embargo, la temperatura de fusión no depende sólo del tipo de roca, sino también de otros factores como la presión a la que se encuentra o la presencia o ausencia de agua. 32 1) FUSION MAGMATICA
33. El incremento de presión en condiciones de ausencia de agua dificulta la fusión, por lo que, con la profundidad, tiende a aumentar la temperatura de fusión de las rocas. Por el contrario, la presencia de agua disminuye el punto de fusión PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS 33 1) FUSION MAGMATICA
34. Tras su formación, el magma asciende, pues es menos denso que las rocas que lo rodean. Durante el ascenso se enfría y empieza a cristalizar, formándose minerales cada vez de más baja temperatura, según una secuencia fija y ordenada conocida como serie de cristalización de Bowen 2) CRISTALIZACION MAGMATICA PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS 34
35. La serie de Bowen hace referencia a dos grandes líneas de cristalización. Una de ellas indica el orden en que se forman los silicatos ricos en hierro y magnesio (llamados ferromagnesianos). Se denomina serie discontinua porque los cristales formados van siendo sustituidos por otros de estructura distinta y más compleja a medida que desciende la temperatura. 2) CRISTALIZACION MAGMATICA PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS 35
36. SERIE DE CRISTALIZACION MAGMÁTICA DE LAS ROCAS IGNEAS 36
37. EL CICLO GEOLOGICO LAS ROCAS TERRESTRES LOS PROCESOS GEOLOGICOS ROCAS SEDIMENTARIAS ROCAS METAMORFICAS ROCAS IGNEAS ROCAS VOLCANICAS ROCAS INTRUSIVAS ROCAS PLUTÓNICAS ROCAS FILOLIANAS Explica la evolución de Resumen los diferentes LA FUSION MAGMATICA Pueden ser PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS PROCESOS GEOLOGICOS EXTERNOS LOS AGENTES GEOLÓGICOS LA CRISTALIZACIÓN MAGMÁTICA EL METAMORFISMO UNA CRISTALIZACION LENTA Y DESORDENADA UNA CRISTALIZACION LENTA Y ORDENADA UNA CRISTALIZACION RAPIDA Y DESORDENADA ELMAGMA LA SEDIMENTACION LITIFICACION O DIAGENESIS DEPOSICIÓN COMPACTACION
CEMENTACION TRANSPORTE EROSION METEORIZACION PARTICULAS DISGREGADAS SEDIMENTOS AGENTES GEOLOGICOS EXTERNOS AGENTES GEOLOGICOS INTERNOS TEMPERATURA PRESION FUERZAS VERTICALES EPIROGENESIS FUERZAS HORIZONTALES OROGENESIS Son debido a ATMOSFERA AGUA SERES VIVOS HIELO AGUA MARINA LLUVIA RIOS LAGOS AGUAS SUBTERRANEAS ANIMALES VEGETALES TEMPERATURA AIRE VIENTO Son responsable de Son responsables de HUMANOS HUMEDAD 37
38. DIFERENCIACION MAGMATICA Es el conjunto de procesos mediante los cuales un magma original primario, homogéneo se separa en fracciones que llegan a formar rocas de composiciones diferentes pero relacionadas. Se distinguen dos tipos de diferenciación; 38
39. DIFERENCIACION MAGMATICA A. DIFERENCIACION MAGMATICA sensu stricto B. CRISTALIZACIÓN FRACCIONADA 1. Separación de fases líquidas 1. Etapas de consolidación magmátIca 2. Presión Filtrante a. ORTOMAGMÁTICA b. PEGMATÍTICA c. NEUMATOLÍTICA d. HIDROTERMAL a. Por miscibilidad limitada b. Por gravedad c. Por difusión y convección d. Por transferencia gaseosa e. Por transferencia acuosa 39
40. Es la separación de una o varias fases líquidas a partir del magma madre, antes de la cristalización. Las soluciones se pueden separar de acuerdo con varios procesos que han sido discutidos y criticados por Bowen (1928) y que son los siguientes: a.Por miscibilidad limitada b.Por gravedad c. Por difusión y convección d.Por transferencia gaseosa e.Por transferencia acuosa A. DIFERENCIACIÓN MAGMÁTICA SENSU STRICTO 40
41. Es las separaciones consecutivas de una o varias fases sólidas a partir del magma inicial. Ciertos minerales de las rocas ígneas se encuentran asociados, debido a que cristalizan a la misma temperatura (ejemplo: Olivino y Labradorita), mientras que otros raras veces aparecen juntos (ejemplo: Cuarzo y Anortita) B. CRISTALIZACIÓN FRACCIONADA 41
42. En un magma, las substancias más insolubles o más pesadas son las primeras en cristalizar, como por ejemplo el olivino, los piroxenos, las plagioclasas cálcicas y algunos minerales rios. Por otra parte; se observa que, debido a la substracción de los minerales ferromagnesianos y cálcicos, el magma residual se enriquece progresivamente en compuestos más ligeros, como sílice y álcalis. B. CRISTALIZACIÓN FRACCIONADA 42
43. 43 1. ETAPAS DE LA CONSOLIDACION MAGMATICA 1) FASE ORTOMAGMÁTICA: 1,200 – 800 ºC. Es cuando tiene lugar la Serie de Bowen y la cristalización de la mayoría de los minerales. 2) FASE PEGMATITICA 800 – 600 ºC. El magma residual rico en gases, se expande y penetra por grietas formando filones ricos en cuarzo (SiO2). 3) FASE NEUMATOLITICA 600 – 374 ºC. Los gases al introducirse por las grietas, depositan cationes metálicos que formarán yacimiento minerales (ganga). 4) FASE HIDROTERMAL 374 – 100 ºC. Es el vapor de agua el que acabará depositando cationes metálicos en grietas (yacimientos de oro, plata, cobre, etc). B. CRISTALIZACIÓN FRACCIONADA
44. El magma se origina cuando en un lugar de la corteza o del manto superior la temperatura alcanza un punto en el que los minerales con menor punto de fusión empiezan a fundirse (inicio de fusión parcial de las rocas). Sin embargo, la temperatura de fusión no depende sólo del tipo de roca, sino también de otros factores como la presión a la que se encuentra o la presencia o ausencia de agua. 2) CRISTALIZACION MAGMATICA 44
45. El incremento de presión en condiciones de ausencia de agua dificulta la fusión, por lo que, con la profundidad, tiende a aumentar la temperatura de fusión de las rocas. Por el contrario, la presencia de agua disminuye el punto de fusión 2) CRISTALIZACION MAGMATICA PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS 45
46. Tras su formación, el magma asciende, pues es menos denso que las rocas que lo rodean. Durante el ascenso se enfría y empieza a cristalizar, formándose minerales cada vez de más baja temperatura, según una secuencia fija y ordenada conocida como serie de cristalización de Bowen 2) CRISTALIZACION MAGMATICA PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS 46
47. La serie de Bowen hace referencia a dos grandes líneas de cristalización. Una de ellas indica el orden en que se forman los silicatos ricos en hierro y magnesio (llamados ferromagnesianos). Se denomina serie discontinua porque los cristales formados van siendo sustituidos por otros de estructura distinta y más compleja a medida que desciende la temperatura. 2) CRISTALIZACION MAGMATICA PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS 47
48. La otra serie de cristalización es la de las plagioclasas. Recibe el nombre de serie continua porque los minerales formados sucesivamente tienen la misma estructura y sólo cambia la proporción relativa de sodio y Calcio. Al final de la cristalización, a la vez que se forma la Plagioclasa sódica (albita) y las micas, se forman el cuarzo y la ortosa. 2) CRISTALIZACION MAGMATICA PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS 48
49. 2) CRISTALIZACION MAGMATICA La cristalización Magmática puede producirse de tres maneras: a) Cristalización rápida y desordenada b) Cristalización lenta y ordenada c) Cristalización lenta y desordenada PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS 49
50. 50 Es el proceso por el cual las rocas sedimentarias que ya han sufrido una compactación y diagénesis, bajo el efecto de un aumento de presión y temperatura, adquieren una nueva disposición de sus componentes y un cambio en su composición 3) METAMORFISMO PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS
51. 3) METAMORFISMO Existen tres tipos principales de metamorfismo : a) Regional b) De o c) Dinamometamorfismo PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS 51
52. 52 LAS ROCAS
53. Las rocas que aparecen en las formaciones geológicas de la Tierra son agregados de una o varias especies de minerales, formados en un mismo proceso natural. ROCAS 53
54. 54
55. LOS ELEMENTOS Y MINERALES QUE COMPONEN LA TIERRA 55
56. 56 LOS ELEMENTOS
57. Una roca está formada por un conjunto de minerales, cada uno de los cuales tiene un punto de fusión característico. Por lo tanto, una roca no tendrá un punto de fusión, sino un intervalo de temperaturas en el cual parte de la roca está fundida y otra parte sólida. El punto de comienzo de fusión de una roca se llama punto de solidus, y el de final de fusión punto de liquidus; entre ambos la roca estará parcialmente fundida. 57
58. La corteza y el manto terrestre están formadas por elementos de distinta naturaleza y en distinto estado físico en función de las condiciones fisico- químicas reinantes en cada uno de las zonas de la Tierra. 58 LOS ELEMENTOS QUE COMPONEN LA TIERRA
59. 1) Oxígeno (O), con un 46,6 % 2) Silicio (Si), con un 27,7 % 3) Aluminio (Al), con un 8,1 % 4) Hierro (Fe), con un 5,0 % 5) Calcio (Ca), con un 3,6 % 6) Sodio (Na), con un 2,8 % 7) Potasio (K), con un 2,6 % 8) Magnesio (Mg), con un 2,1 % Los elementos que constituyen la corteza terrestre son principalmente ocho: 59 LOS ELEMENTOS QUE COMPONEN LA TIERRA
60. 60 LOS MINERALES
61. 61 La composición química de los minerales que constituyen las rocas de la Corteza Terrestre son principalmente 13 1) SiO2, 8) Na2O 2) TiO2, 9) K2O 3) Al2O3, 10) P2O5 4) Fe(2+)O, 11) CO2 5) Fe(3+) 2O3, 12) SO3, y 6) MnO, 13) H2O 7) CaO, Normalmente el SiO2 es el componente dominante.
62. MINERAL Los minerales (que pueden constituir la unidad básica de materia en la Tierra) son un tipo especial de sustancia sólida en la que los átomos están unidos mediante enlaces químicos según una determinada orientación en el espacio. Para que un material terrestre sea considerado mineral ha de cumplir las seis condiciones siguientes: 1. MATERIAL SÓLIDO. 2. DE ORIGEN INORGÁNICO. 3. DE ORIGEN NATURAL. 4. DE COMPOSICIÓN QUÍMICA DETERMINADA. 5. SON ESTABLES 6. CON UNA ESTRUCTURA CRISTALINA 62
63. CLASIFICACION DE LAS ROCAS 63 64. LAS ROCAS SE CLASIFICAN EN : 1) ROCAS IGNEAS 2) ROCAS SEDIMENTARIAS, Y 3) ROCAS METAMORFICAS 64 65. 65
Series de Bowen Rama discontinua
Rama continua
Olivino
Plagioclasa rica en calcio
Alta
Piroxeno
Anfíbol
Plagioclasa rica en sodio
Biotita
Temperatura de cristalización relativa
Ortoclasa
Moscovita
Cuarzo Baja Las series de reacción de Bowen son dos secuencias que describen el orden de cristalización de los minerales del grupo de los silicatos al ir enfriándose magmas de tipo basáltico en el interior de la Tierra.1 Dichas secuencias son identificables en muchos casos por las relaciones texturales que se establecen entre los minerales. El petrólogo canadiense Norman Bowen (1887-1956) describió estas series en 19152 y 1922, y las incluyó en su conocido tratado sobre la cristalización de rocas ígneas de 1928 (The evolution of the igneous rocks).3 4 5 El orden de cristalización está determinado por dos factores principales:
la termodinámica del proceso de cristalización
la composición del magma que cristaliza.
El primer factor fue estudiado por Bowen, que observó que la cristalización de los minerales durante el enfriamiento de un magma sigue, en términos generales, una secuencia determinada, que se puede subdividir en dos grandes ramas: la denominada rama discontinua (minerales ferromagnesianos), y la rama continua (plagioclasas), que convergen en un tronco común, que corresponde a la cristalización de feldespato potásico y finalmente cuarzo, siempre los últimos en cristalizar.
1. EL CICLO GEOLOGICO 1 2. La Tierra, se encuentra sometida a una lenta y continua transformación, la cual se manifiesta en una serie de cambios, tanto de su aspecto externo como de su estructura interna. Desde su formación como planeta, a pasado por una serie de estadios. 2 EL CICLO GEOLOGICO 3. Se ha ido enfriando lentamente desde el exterior hacia el interior. Este enfriamiento y la diferenciación de materiales según su densidad a dado lugar a la estructura en capas que presenta en la actualidad 3 4. Esta pérdida de energía calorífica ó energía interna se manifiesta en una serie de movimientos y transformaciones que afectan continuamente a la estructura interna de la Tierra y a la forma de la corteza terrestre. 4 5. Las manifestaciones más importantes de esta energía interna son: a) La formación de cadenas montañosas, b) Los movimientos relativos de continentes, c) La formación de océanos y d) Todos los movimientos y transformaciones que experimenta la corteza terrestre. 5
6. 6 Las manifestaciones más visibles aunque menos importantes son los volcanes y los terremotos.
7. 7 Por otra parte, sobre el relieve que han originado los agentes internos, actúan continuamente los agentes atmosféricos ó agentes externos que son fundamentalmente, la temperatura, el agua, el hielo y el viento. Estos actúan continuamente erosionando el relieve en un proceso de destrucción, opuesto al de los agentes internos.
8. El resultado de la acción combinada de ambos agentes es una sucesión de procesos que históricamente se han asimilado a un ciclo: unos agentes crean y otros destruyen. Es lo que se denomina el Ciclo Geológico. 8
9. El ciclo geológico indica como ha evolucionado la tierra desde hace 4,600 millones de años, hasta la actualidad. Dicha evolución se debe a los procesos geológicos denominados : 1.- Procesos Geológicos Internos, y 2.- Procesos Geológicos externos Según los agentes de que dependan 9
10. EL MAGMA 10
11. 11 El magma es una mezcla de materiales completa o parcialmente fundido (FUSION MAGMÁTICA), que al enfriarse se solidifica y forma una roca ígnea (CRISTALIZACIÓN MAGMÁTICA) . La mayoría de los magmas constan de tres componentes: 1. Un componente líquido, 2. Un componente sólido [cristales de minerales], y 3. Un componente gaseoso. EL MAGMA
12. 12 El componente líquido, llamado fundido, esta compuesto por iones móviles de los elementos minerales que se encuentran comúnmente en la corteza terrestre, principalmente por iones de silicio y oxigeno que se combinan fácilmente y forman sílice (SiO2), así como cantidades menores de aluminio, potasio, calcio, sodio, hierro y magnesio, (los elementos más abundantes de la tierra). 1. COMPONENTE LÍQUIDO
13. 13 Los componentes sólidos del magma son silicatos ya cristalizados desde el fundido. Conforme una masa de magma se enfría, aumenta el tamaño y la cantidad de los cristales. Durante el último estadio del enfriamiento, una masa de magma es, básicamente, un sólido cristalino con cantidades solo menores de fundido. 2. COMPONENTE SÓLIDO
14. 14 El vapor de agua (H2O), El dióxido de Carbono (CO2) y El dióxido de azufre (SO2) Son los gases más comunes hallados en el magma y están confinados por la inmensa presión ejercida por las rocas suprayacentes. Estos componentes gaseosos, denominados volátiles, se disuelven dentro del fundido. 3. COMPONENTE GASEOSO
15. 15 Los volátiles continúan formando parte del magma hasta que éste se acerca a la superficie (ambiente de baja presión) o hasta que la masa de magma cristaliza, momento en el que cualquiera de los volátiles restantes migra libremente. Estos fluidos calientes representan un papel importante en el metamorfismo. 3. COMPONENTE GASEOSO
16. 16 El magma es roca derretida que, en algunos lugares, se agrupa formando bolsas. Este fenómeno se da en las últimas capas de la corteza terrestre, un poco por debajo de la superficie. DONDE SE FORMA EL MAGMA
17. 17 Concretamente, se produce en un tramo de apenas 250 km de profundidad, conocido como "Astenósfera". Si tenemos en cuenta que el centro de la Tierra se encuentra a más de 6,000 km de profundidad, nos daremos cuenta de que el magma se forma muy lejos de núcleo del planeta. DONDE SE FORMA EL MAGMA
18. 18 El magma se forma a gran profundidad (entre 10 y 200 km y a temperaturas de 700 a 1,200 ºC, aproximadamente). Una vez formado, el magma tiene las propiedades de un líquido caliente, con menor densidad que la de las rocas a su alrededor y por tanto tiende a subir hacia la superficie, en forma de grandes bolsas o a través de fracturas. DONDE SE FORMA EL MAGMA
19. 19 PORQUÉ ESTÁ EL MAGMA LEJOS DEL NÚCLEO La Astenósfera es una zona de consistencia plástica que se encuentra justo debajo de la Litosfera. Su plasticidad se debe a que la temperatura supera en ocasiones los 1,500 ºC, pero a su vez, la presión es tan gigantesca que esa roca derretida no puede moverse con entera libertad como sucedería si fuera un líquido.
20. 20 En algunas zonas, sobre todo donde una placas chocan contra otras, la Astenósfera forma bolsas de mayor espesor que pueden terminar siendo empujadas hacia arriba. Cuando esto sucede, el magma asciende unos cuantos kilómetros y al encontrar grietas por las que salir a la superficie, se acaba formando un volcán. PORQUÉ ESTÁ EL MAGMA LEJOS DEL NÚCLEO Incluso, las bolsas de magma pueden llegar a formarse mucho más arriba aún, donde las placas continentales chocan o se solapan entre sí, creando zonas de mayor rozamiento.
21. 21 La elevada temperatura de dicha zona es efecto, tanto de las enormes presiones debidas al peso de la litosfera que tiene encima, como al hecho de que esta zona se encuentra en constante movimiento, con kilómetros enteros de roca
desplazándose y rozando entre sí. Las gigantescas presiones y rozamiento al que se somete la roca de esta zona, forman una capa de rocas "plásticas" que se encuentra en constante movimiento PORQUÉ ESTÁ EL MAGMA LEJOS DEL NÚCLEO
22. 22 La formación de un magma, mediante la fusión de una roca sólida, está determinada por cuatro factores: 1. La composición de la roca. 2. La temperatura. 3. La presión, y 4. La presencia de agua PORQUÉ SE FORMA EL MAGMA
23. 23 1. La composición de la roca Las rocas que forman la corteza y el manto están formadas por diversos minerales, cada uno de los cuales tiene un punto de fusión diferente. Dependiendo de los minerales se formará magma con mayor o menor facilidad y con unas características determinadas. 2. La temperatura Cuando en una zona del interior de la corteza o el manto aumenta la temperatura, debido al ascenso de un penacho térmico o al rozamiento entre dos placas litosféricas, las rocas comienzan a fundirse. 3. La presión La fusión de las rocas depende también de la presión. Una presión alta dificulta la fusión, de manera que una masa rocosa que asciende, al ver disminuida la presión a la que está sometida, tendrá más tendencia a la fusión y formación de magma. 4. La presencia de agua El agua facilita la formación del magma debido a que en los entornos de gran presión y temperatura, las moléculas de agua están ionizadas en forma de OH- y H+. Estos iones interfieren los enlaces químicos de los minerales y facilitan la fusión.
24. 24 Hay tres sistemas mediante los cuales se puede producir magma en la tierra: 1. Aumento de la temperatura, por concentración de elementos radiactivos o por fricción de las capas litostáticas. 2. Disminución de la presión, ya que disminuye el punto de fusión. 3. Adición de agua. Una roca empieza a fundir antes si contiene agua, debido a que los grupos –OH rompen eficazmente los enlaces SI - O PORQUÉ SE FORMA EL MAGMA
25. 25 El magma se origina generalmente en forma de gotas dispersas en el seno de la roca sólida. Posteriormente estas gotas se reúnen formando otras mayores que tienden a ascender y acumularse. Esto puede originar finalmente un gran volumen de magma, que compone una CÁMARA MAGMÁTICA. La roca que engloba a la cámara magmática recibe el nombre de ROCA ENCAJANTE. PORQUÉ SE FORMA EL MAGMA
26. 26 1) La mayor cantidad de actividad ígnea tiene lugar en: Los límites de placas divergentes en asociación con la expansión del fondo oceánico. 2) Las zonas de subducción en las que la litosfera oceánica desciende al manto. El magma generado allí contiene componentes del manto, así como corteza y sedimentos subducidos UBICACION DEL MAGMA
27. 27 3) Además, parece que algunos magmas se generan en las profundidades del manto, donde no recibe la influencia directa de los movimientos de placas. UBICACION DEL MAGMA
28. 1.- PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS 28 29. 1.- PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS Son aquellos que tienden a la formación de nuevas rocas en unas condiciones de elevada presión y temperatura, los que
producen la deformación de los materiales de su disposición inicial, y aquellos que producen la ascensión y emplazamiento de estos conjuntos en superficie. 29
30. PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS Son tres los procesos Geológicos Internos : 1) FUSION MAGMATICA 2) CRISTALIZACION MAGMATICA 3) METAMORFISMO 30
31. 1.a) MIGMATIZACION Se produce cuando la fusión de la roca es completa y se tiene una mezcla fundida de composición homogénea 1.b) ANATEXIA Se produce cuando la fusión de la roca es parcial o selectiva, conservándose restos sólidos de la antigua roca metamórfica homogénea PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS 1) FUSION MAGMATICA 31
32. El magma se origina cuando en un lugar de la corteza o del manto superior la temperatura alcanza un punto en el que los minerales con menor punto de fusión empiezan a fundirse (inicio de fusión parcial de las rocas). Sin embargo, la temperatura de fusión no depende sólo del tipo de roca, sino también de otros factores como la presión a la que se encuentra o la presencia o ausencia de agua. 32 1) FUSION MAGMATICA
33. El incremento de presión en condiciones de ausencia de agua dificulta la fusión, por lo que, con la profundidad, tiende a aumentar la temperatura de fusión de las rocas. Por el contrario, la presencia de agua disminuye el punto de fusión PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS 33 1) FUSION MAGMATICA
34. Tras su formación, el magma asciende, pues es menos denso que las rocas que lo rodean. Durante el ascenso se enfría y empieza a cristalizar, formándose minerales cada vez de más baja temperatura, según una secuencia fija y ordenada conocida como serie de cristalización de Bowen 2) CRISTALIZACION MAGMATICA PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS 34
35. La serie de Bowen hace referencia a dos grandes líneas de cristalización. Una de ellas indica el orden en que se forman los silicatos ricos en hierro y magnesio (llamados ferromagnesianos). Se denomina serie discontinua porque los cristales formados van siendo sustituidos por otros de estructura distinta y más compleja a medida que desciende la temperatura. 2) CRISTALIZACION MAGMATICA PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS 35
36. SERIE DE CRISTALIZACION MAGMÁTICA DE LAS ROCAS IGNEAS 36
37. EL CICLO GEOLOGICO LAS ROCAS TERRESTRES LOS PROCESOS GEOLOGICOS ROCAS SEDIMENTARIAS ROCAS METAMORFICAS ROCAS IGNEAS ROCAS VOLCANICAS ROCAS INTRUSIVAS ROCAS PLUTÓNICAS ROCAS FILOLIANAS Explica la evolución de Resumen los diferentes LA FUSION MAGMATICA Pueden ser PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS PROCESOS GEOLOGICOS EXTERNOS LOS AGENTES GEOLÓGICOS LA CRISTALIZACIÓN MAGMÁTICA EL METAMORFISMO UNA CRISTALIZACION LENTA Y DESORDENADA UNA CRISTALIZACION LENTA Y ORDENADA UNA CRISTALIZACION RAPIDA Y DESORDENADA ELMAGMA LA SEDIMENTACION LITIFICACION O DIAGENESIS DEPOSICIÓN COMPACTACION
CEMENTACION TRANSPORTE EROSION METEORIZACION PARTICULAS DISGREGADAS SEDIMENTOS AGENTES GEOLOGICOS EXTERNOS AGENTES GEOLOGICOS INTERNOS TEMPERATURA PRESION FUERZAS VERTICALES EPIROGENESIS FUERZAS HORIZONTALES OROGENESIS Son debido a ATMOSFERA AGUA SERES VIVOS HIELO AGUA MARINA LLUVIA RIOS LAGOS AGUAS SUBTERRANEAS ANIMALES VEGETALES TEMPERATURA AIRE VIENTO Son responsable de Son responsables de HUMANOS HUMEDAD 37
38. DIFERENCIACION MAGMATICA Es el conjunto de procesos mediante los cuales un magma original primario, homogéneo se separa en fracciones que llegan a formar rocas de composiciones diferentes pero relacionadas. Se distinguen dos tipos de diferenciación; 38
39. DIFERENCIACION MAGMATICA A. DIFERENCIACION MAGMATICA sensu stricto B. CRISTALIZACIÓN FRACCIONADA 1. Separación de fases líquidas 1. Etapas de consolidación magmátIca 2. Presión Filtrante a. ORTOMAGMÁTICA b. PEGMATÍTICA c. NEUMATOLÍTICA d. HIDROTERMAL a. Por miscibilidad limitada b. Por gravedad c. Por difusión y convección d. Por transferencia gaseosa e. Por transferencia acuosa 39
40. Es la separación de una o varias fases líquidas a partir del magma madre, antes de la cristalización. Las soluciones se pueden separar de acuerdo con varios procesos que han sido discutidos y criticados por Bowen (1928) y que son los siguientes: a.Por miscibilidad limitada b.Por gravedad c. Por difusión y convección d.Por transferencia gaseosa e.Por transferencia acuosa A. DIFERENCIACIÓN MAGMÁTICA SENSU STRICTO 40
41. Es las separaciones consecutivas de una o varias fases sólidas a partir del magma inicial. Ciertos minerales de las rocas ígneas se encuentran asociados, debido a que cristalizan a la misma temperatura (ejemplo: Olivino y Labradorita), mientras que otros raras veces aparecen juntos (ejemplo: Cuarzo y Anortita) B. CRISTALIZACIÓN FRACCIONADA 41
42. En un magma, las substancias más insolubles o más pesadas son las primeras en cristalizar, como por ejemplo el olivino, los piroxenos, las plagioclasas cálcicas y algunos minerales rios. Por otra parte; se observa que, debido a la substracción de los minerales ferromagnesianos y cálcicos, el magma residual se enriquece progresivamente en compuestos más ligeros, como sílice y álcalis. B. CRISTALIZACIÓN FRACCIONADA 42
43. 43 1. ETAPAS DE LA CONSOLIDACION MAGMATICA 1) FASE ORTOMAGMÁTICA: 1,200 – 800 ºC. Es cuando tiene lugar la Serie de Bowen y la cristalización de la mayoría de los minerales. 2) FASE PEGMATITICA 800 – 600 ºC. El magma residual rico en gases, se expande y penetra por grietas formando filones ricos en cuarzo (SiO2). 3) FASE NEUMATOLITICA 600 – 374 ºC. Los gases al introducirse por las grietas, depositan cationes metálicos que formarán yacimiento minerales (ganga). 4) FASE HIDROTERMAL 374 – 100 ºC. Es el vapor de agua el que acabará depositando cationes metálicos en grietas (yacimientos de oro, plata, cobre, etc). B. CRISTALIZACIÓN FRACCIONADA
44. El magma se origina cuando en un lugar de la corteza o del manto superior la temperatura alcanza un punto en el que los minerales con menor punto de fusión empiezan a fundirse (inicio de fusión parcial de las rocas). Sin embargo, la temperatura de fusión no depende sólo del tipo de roca, sino también de otros factores como la presión a la que se encuentra o la presencia o ausencia de agua. 2) CRISTALIZACION MAGMATICA 44
45. El incremento de presión en condiciones de ausencia de agua dificulta la fusión, por lo que, con la profundidad, tiende a aumentar la temperatura de fusión de las rocas. Por el contrario, la presencia de agua disminuye el punto de fusión 2) CRISTALIZACION MAGMATICA PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS 45
46. Tras su formación, el magma asciende, pues es menos denso que las rocas que lo rodean. Durante el ascenso se enfría y empieza a cristalizar, formándose minerales cada vez de más baja temperatura, según una secuencia fija y ordenada conocida como serie de cristalización de Bowen 2) CRISTALIZACION MAGMATICA PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS 46
47. La serie de Bowen hace referencia a dos grandes líneas de cristalización. Una de ellas indica el orden en que se forman los silicatos ricos en hierro y magnesio (llamados ferromagnesianos). Se denomina serie discontinua porque los cristales formados van siendo sustituidos por otros de estructura distinta y más compleja a medida que desciende la temperatura. 2) CRISTALIZACION MAGMATICA PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS 47
48. La otra serie de cristalización es la de las plagioclasas. Recibe el nombre de serie continua porque los minerales formados sucesivamente tienen la misma estructura y sólo cambia la proporción relativa de sodio y Calcio. Al final de la cristalización, a la vez que se forma la Plagioclasa sódica (albita) y las micas, se forman el cuarzo y la ortosa. 2) CRISTALIZACION MAGMATICA PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS 48
49. 2) CRISTALIZACION MAGMATICA La cristalización Magmática puede producirse de tres maneras: a) Cristalización rápida y desordenada b) Cristalización lenta y ordenada c) Cristalización lenta y desordenada PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS 49
50. 50 Es el proceso por el cual las rocas sedimentarias que ya han sufrido una compactación y diagénesis, bajo el efecto de un aumento de presión y temperatura, adquieren una nueva disposición de sus componentes y un cambio en su composición 3) METAMORFISMO PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS
51. 3) METAMORFISMO Existen tres tipos principales de metamorfismo : a) Regional b) De o c) Dinamometamorfismo PROCESOS GEOLOGICOS INTERNOS 51
52. 52 LAS ROCAS
53. Las rocas que aparecen en las formaciones geológicas de la Tierra son agregados de una o varias especies de minerales, formados en un mismo proceso natural. ROCAS 53
54. 54
55. LOS ELEMENTOS Y MINERALES QUE COMPONEN LA TIERRA 55
56. 56 LOS ELEMENTOS
57. Una roca está formada por un conjunto de minerales, cada uno de los cuales tiene un punto de fusión característico. Por lo tanto, una roca no tendrá un punto de fusión, sino un intervalo de temperaturas en el cual parte de la roca está fundida y otra parte sólida. El punto de comienzo de fusión de una roca se llama punto de solidus, y el de final de fusión punto de liquidus; entre ambos la roca estará parcialmente fundida. 57
58. La corteza y el manto terrestre están formadas por elementos de distinta naturaleza y en distinto estado físico en función de las condiciones fisico- químicas reinantes en cada uno de las zonas de la Tierra. 58 LOS ELEMENTOS QUE COMPONEN LA TIERRA
59. 1) Oxígeno (O), con un 46,6 % 2) Silicio (Si), con un 27,7 % 3) Aluminio (Al), con un 8,1 % 4) Hierro (Fe), con un 5,0 % 5) Calcio (Ca), con un 3,6 % 6) Sodio (Na), con un 2,8 % 7) Potasio (K), con un 2,6 % 8) Magnesio (Mg), con un 2,1 % Los elementos que constituyen la corteza terrestre son principalmente ocho: 59 LOS ELEMENTOS QUE COMPONEN LA TIERRA
60. 60 LOS MINERALES
61. 61 La composición química de los minerales que constituyen las rocas de la Corteza Terrestre son principalmente 13 1) SiO2, 8) Na2O 2) TiO2, 9) K2O 3) Al2O3, 10) P2O5 4) Fe(2+)O, 11) CO2 5) Fe(3+) 2O3, 12) SO3, y 6) MnO, 13) H2O 7) CaO, Normalmente el SiO2 es el componente dominante.
62. MINERAL Los minerales (que pueden constituir la unidad básica de materia en la Tierra) son un tipo especial de sustancia sólida en la que los átomos están unidos mediante enlaces químicos según una determinada orientación en el espacio. Para que un material terrestre sea considerado mineral ha de cumplir las seis condiciones siguientes: 1. MATERIAL SÓLIDO. 2. DE ORIGEN INORGÁNICO. 3. DE ORIGEN NATURAL. 4. DE COMPOSICIÓN QUÍMICA DETERMINADA. 5. SON ESTABLES 6. CON UNA ESTRUCTURA CRISTALINA 62
63. CLASIFICACION DE LAS ROCAS 63 64. LAS ROCAS SE CLASIFICAN EN : 1) ROCAS IGNEAS 2) ROCAS SEDIMENTARIAS, Y 3) ROCAS METAMORFICAS 64 65. 65
Series de Bowen Rama discontinua
Rama continua
Olivino
Plagioclasa rica en calcio
Alta
Piroxeno
Anfíbol
Plagioclasa rica en sodio
Biotita
Temperatura de cristalización relativa
Ortoclasa
Moscovita
Cuarzo Baja Las series de reacción de Bowen son dos secuencias que describen el orden de cristalización de los minerales del grupo de los silicatos al ir enfriándose magmas de tipo basáltico en el interior de la Tierra.1 Dichas secuencias son identificables en muchos casos por las relaciones texturales que se establecen entre los minerales. El petrólogo canadiense Norman Bowen (1887-1956) describió estas series en 19152 y 1922, y las incluyó en su conocido tratado sobre la cristalización de rocas ígneas de 1928 (The evolution of the igneous rocks).3 4 5 El orden de cristalización está determinado por dos factores principales:
la termodinámica del proceso de cristalización
la composición del magma que cristaliza.
El primer factor fue estudiado por Bowen, que observó que la cristalización de los minerales durante el enfriamiento de un magma sigue, en términos generales, una secuencia determinada, que se puede subdividir en dos grandes ramas: la denominada rama discontinua (minerales ferromagnesianos), y la rama continua (plagioclasas), que convergen en un tronco común, que corresponde a la cristalización de feldespato potásico y finalmente cuarzo, siempre los últimos en cristalizar.
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