1. Origen y composición de los magmas
Actividad
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| Localización de las cámaras magmáticas Imagen de Olga arriaga. Licencia cc |
Un magma es una mezcla heterogénea, inestable y móvil generada en el manto superior o en la corteza profunda; a temperaturas entre 650ºC y 1350ºC y localizada en determinados volúmenes denominados cámaras magmáticas.
El magma está formado por tres fases: líquida (roca fundida), sólida (fragmentos de rocas con minerales más refractarios o material asimilado que todavía no se ha fundido) y gaseosa (volumen de gases disueltos en la fase líquida). sale a la superficie, se denomina lava.
Cuando un magma sale a la superficie pierde su fase gaseosa y entonces pasa a denominarse lava.
La fase líquida es de naturaleza silicatada; la sólida está compuesta por los primeros cristales que solidifican o por fragmentos de las rocas encajantes no fundidas (xenolitos), y la fase gaseosa o volátil, se componea fundamentalmente de H2O (vapor), CO2 y SO2, y cantidades menores de CO, SO3, Cl2, F2 y HCl.
La formación de un magma depende de cuatro factores que condicionan la fusión:
- Temperatura: que al aumentar favorece la fusión.
- Presión: al disminuir favorece la fusión.
- Presencia de agua: que facilita la fusión.
- Composición mineralógica: las rocas no son sistemas homogéneos (están formadas por distintos minerales con puntos de fusión diferentes). Por ello, la fusión no se produce a una temperatura fija, sino en un intervalo de temperaturas.
Actividad
La fusión de las rocas se consigue: por aumento de temperatura, por disminución de presión o por adición de agua. Con frecuencia se combinan varios de los 3 factores.
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| Curvas de liquidus y de solidus anhidro e hidratado para un caso de una roca determinada Imagen de Apoire en Wikimedia commons. Licencia cc |
Para interpretar los procesos de fusión y consolidación utilizamos diagramas de dos variables: temperatura/profundidad o temperatura/presión. En ellos utilizamos la curva del gradiente geotérmico, que representa la temperatura real en cada nivel de profundidad y las curvas de solidus y liquidus, que representan respectivamente el inicio y el final de la fusión.
Caso práctico
Los distintos tipos de magmas se generan en tres lugares y condiciones termodinámicas preferentes, en las que se producen procesos de fusión:
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Imagen de Woudloper e Wikimedia commons. Licencia cc |
En situación normal, en la corteza profunda o manto superior, las rocas están sólidas (corresponde a la situación A de la figura). De acuerdo con los datos de la Tectónica de placas, que ya has estudiado, y con lo que se indica aquí, la fusión de las rocas en esos lugares se produce en tres sitios preferentes: B, dorsales y rift; C, plumas del manto, que generan puntos calientes en superficie; D, por encima de las zonas de subducción en arcos isla y orógenos andinos.
Explica cual es el mecanismo y las causas de la fusión en cada caso: B, C y D.
Conocimiento previo
Se ha estimado que la Tierra produce 17 km3 de magma al año y la mayoría corresponde a erupciones submarinas. Si toda esa actividad se produjera sobre los continentes en forma de volcanes, la contaminación haría la atmósfera irrespirable.
La última erupción observada en las islas Canarias en 2011-2012 fue submarina: tras seis meses de erupción se formó un edificio volcánico submarino a 400 metros de profundidad, cuya cima principal quedó a 89 metros con respecto a la superficie del mar, alcanzando una altura de 312 metros. En mayo de 2016 fue oficialmente bautizado como Volcán Tagoro.
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Imágenes de la erupción submarina de El Hierro |
Caso práctico
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| Diagrama de fases de la peridotita Gráfica de Jesús Melero. Licencia cc |
La gráfica representa el gradiente geotérmico en el manto superior y las curvas de fusión de las peridotitas en distintas condiciones.
- ¿Qué representa la zona sombreada de gris?
- Explica las principales conclusiones sobre la temperatura de fusión de las rocas, derivadas de la observación de este diagrama.
Los constituyentes de los magmas proceden de la fusión parcial de otras rocas y contendrán los elementos O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na y K, que en estudios geoquímicos se expresan en forma de % de peso en óxidos, siendo SiO2 el más abundante. Tienen también pequeñas porciones de otros elementos y de vapor de agua y gases disueltos.
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| Composición química de los magmas Elaboración propia |
