1.1. Clasificación y tipos de magmas

Para clasificar los magmas se emplean diferentes criterios, siendo el más habitual el que los diferencia según su origen en:

Magmas primarios. Son los magmas formados directamente por fusión de las rocas de la corteza o del manto.

Magmas derivados. Son los que resultan de la evolución (cambios) de los magmas primarios.

 Podemos clasificar los magmas primarios atendiendo a la cantidad de sílice en:

Magma ácido o félsico. Es un magma que presenta un alto contenido en sílice (entre un 60 y 77%). Es rico en iones de sodio y potasio. Es un magma viscoso que suele consolidar en el interior de la corteza formando granito y riolita. Está asociado a las zonas de subducción.

Magma intermedio. Es un magma que posee entre el 50 y 60% de sílice. Es menos viscoso que el magma félsico. Sus lavas originan rocas como la andesita. Si cristaliza en el interior de la litosfera forma diorita.

Magma básico o máfico. Es el magma que posee menor proporción de sílice (menos del 50%). Son ricos en iones de calcio y magnesio. Es un magma fluido que se localiza en las zonas de dorsal y forma rocas como el basalto y el gabro.

 

Los magmas en su ascenso experimentan una evolución y rara vez alcanzan la superficie como magmas primarios. En este caso distinguimos:

Magma toleítico. Se genera en las dorsales oceánicas a poca profundidad (entre 15 y 30 km de profundidad) como consecuencia de la fusión parcial de las peridotitas del manto. El magma llega a las capas superficiales rápidamente, por lo que no hay tiempo para su evolución o diferenciación. Forma basaltos toleíticos y gabros. El porcentaje en sílice (SiO2) en este tipo de magma es del 50%.

Magma Alcalino. Es un magma rico en metales alcalinos, especialmente sodio y potasio que se genera a partir de la fusión parcial de peridotitas en zonas profundas. Suele aparecer en ambientes de rift continental y puntos calientes a una profundidad de entre 30 y 70 Km. El ascenso de los magmas desde la profundidad en la que se generan proporciona el tiempo necesario

para que se produzca su diferenciación. Origina basaltos alcalinos, traquitas, riolitas entre otras rocas. Su porcentaje en sílice es menor del 45%.

Magma Calcoalcalino. Se forma por fusión a gran profundidad (100 a 150 km) de la corteza oceánica subducida. Son magmas que no ascienden a la superficie por regla general debido a la profundidad en la que se forman, existiendo bastante tiempo para su diferenciación. Este magma origina andesitas, riolitas, dioritas y granitos. Su composición en sílice es del 60%.

 

La imagen 4 te muestra el lugar donde se generan estos magmas derivados:

Imagen 4. Formación de magmas derivados. Fuente desconocida   bajo licencia Creative Commons.

http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/750/984/html/

53_tipos_de_materiales_expulsados.html

La mayoría de los magmas no llega directamente a la superficie desde la zona donde se formaron, sino que se alojan en una cámara magmática a poca profundidad de la superficie (1-5 km de profundidad) donde experimenta una serie de procesos que cambian su composición. Por ello, a partir de un magma primario se pueden obtener muchos tipos distintos (magmas derivados). La evolución de un magma depende de si se producen los siguientes procesos:

Diferenciación magmática. Asimilación magmática. Mezcla de magmas.

La diferenciación magmática se produce cuando un magma asciende a la superficie y se enfría progresivamente. A lo largo de este enfriamiento se produce la cristalización de minerales a partir del fundido. Si por efecto de la gravedad estos minerales se separan del fundido, varía la composición del magma. Un factor que influye en el proceso de diferenciación magmática es el tiempo. A mayor tiempo transcurrido entre la formación del magma y la formación de la roca, mayor es la probabilidad de que se produzca la diferenciación.

La imagen 5 representa un proceso de asimilación magmática. Cuando un magma asciende, se encuentra rocas de composición diferente a la suya (roca encajante). Entre estas rocas y el magma se producen reacciones que provocan la incorporación de material desde la roca al magma. La incorporación puede producirse de varias formas:

1.2. Evolución de los magmas

Imagen 5. Proceso de asimilación magmática. Fuente Proyecto Biosferabajo licencia Creative Commons.

Imagen 6. Xenolito. Fuente Wilson bajolicencia Creatie Commons.

Por fusión de los minerales de la roca encajante que pasan a formar parte del fundido cambiando su composición.

Por reacciones entre el magma y la roca encajante que producen entre ambos transformaciones minerales por intercambio de iones.

Por inclusión en el magma de fragmentos de roca en los que los minerales se conservan sin transformarse. Estos fragmentos de roca o xenolitos (como el que se muestra en la imagen 6) pueden reconocerse posteriormente en la roca magmática.

La mezcla de magmas se produce cuando un magma se mezcla con otro diferente originando un magma de composición diferente.

1.3. Cristalización de los magmas

Una vez formado, un magma comienza a enfriarse y los minerales que lo componen van formando cristales en él. El proceso, denominado cristalización fraccionada, comienza por aquellos minerales que tienen puntos de fusión más altos y continúa con los de menores puntos de fusión a medida que desciende la temperatura.

La cristalización fraccionada es el principal responsable de la diferenciación magmática.

En ocasiones, los minerales se van separando del magma fundido según cristalizan, dando lugar a dos fracciones: una sólida formada por los cristales que se han separado del magma, y otra líquida formada por el magma residual. Ambas fracciones, con composición y propiedades diferentes, formarán rocas completamente distintas entre sí.

La separación de las fases sólida y líquida puede tener lugar por distintos mecanismos:

Por gravedad. Los minerales cristalizados más densos que el magma residual, se acumulan en el fondo de la cámara magmática.

Por acción de los gases. Las burbujas de gas generadas durante la desgasificación del magma arrastran al líquido residual al escapar del magma, cristalizando en otra zona.

En la solidificación de un magma podemos distinguir 3 fases delimitadas por intervalos de temperatura y con características especiales:

1. Fase Ortomagmática. Es la fase principal de la cristalización de un magma. Abarca desde el origen del magma hasta que éste desciende su temperatura hasta 700 °C. Se produce la cristalización de minerales estables a altas temperaturas que aparecen en la roca como minerales accesorios. La cristalización se produce en la cámara magmática originando rocas plutónicas.

2. Fase pegmatítico-neumatolítica. Se produce entre 400 y 700ºC a partir de un líquido residual rico en diferentes gases volátiles que arrastran por las grietas de la cámara magmática minerales ricos en iones metálicos. La cristalización en estas grietas forma filones de rocas llamadas pegmatitas.

3. Fase Hidrotermal. Se produce entre 400 y 100 °C a partir del residuo magmático rico en agua, que escapa por las grietas y cavidades de las rocas cercanas depositando a su paso minerales como pirita, cinabrio, oro, plata, etc. que forman yacimientos. Si este líquido llega a la superficie forma geyseres, fuentes termales o fumarolas.

Imagen 7. Proceso de enfriamiento del magma. Fuente desconocida bajo licencia Creative Commons.

Los distintos minerales no sólo cristalizan a distintas temperaturas según se va enfriando el magma. Además, algunos minerales formados a determinada temperatura, pueden volverse inestables cuando se alcanzan niveles más fríos. Como consecuencia, estos minerales pueden cambiar su composición o disolverse en el magma líquido reaccionando con otros productos para dar lugar a minerales nuevos.

La mayor parte de los diamantes se forman en condiciones de elevada presión y temperatura, a profundidades entre 140 y 190 km en el manto terrestre a partir de minerales que contienen carbono. Los diamantes son transportados hacia la superficie terrestre por magmas, que se enfrían a elevadas temperaturas (fase ortomagmática) conocidas como kimberlitas ylamproitas.