petrologia ignea y metamorfica ciclo 2012 ii setiembre ,- diciembre

8/18/2019 Petrologia Ignea y Metamorfica Ciclo 2012 II Setiembre ,- Diciembre

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA

PETROLOGIA IGNEA Y METAMORFICA

PROFESOR: HIPOLITO TUME CHAPA

2012 – II

Dr. Hipolito Tume ChapaPágina 1


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INDICE

I. CAPITULO I PETROLOGIA IGNEA

1.1 INTRODUCCIN

CAPITULO I PETROLOGIA IGNEA

1.1.- Introducción

La petrología es la rama de la geología que se preocupa delestudio de las rocas desde el punto de vista genético y de susrelaciones con otras rocas. Es considerada una de las principales

ramas de la Geología.

Consiste en el estudio de las propiedades físicas, químicas,mineralógicas, espaciales y cronológicas de las asociacionesrocosas y de los procesos responsables de su formación. Elestudio de la petrología de sedimentos y de rocas sedimentariasse conoce como petrología sedimentaria. La petrografía,disciplina relacionada, trata de la descripción y las característicasde las rocas cristalinas determinadas por examen microscópicocon lu polariada.

La petrología se encarga de tres tipos de rocas especí!camentela primera y m"s abundante de todas se basa en estudio de lasrocas ígneas que deben su origen la magma o lava, dos tipos derocas ígneas intrusivas formadas en le interior de la tierra porconsolidación del magma, el segundo rocas ígneas extrusivasformadas por la lava, erupciones volc"nicas y pordesprendimiento de lava al exterior, el segundo tiposedimentarias el cual se origina por la erosión, desgaste de lasrocas ígneas en morrenas glaciares, depósitos lacustre, el tercertipo rocas metamór!cas que se forman a elevadas presiones ytemperatura se originan de las dem"s rocas anteriormente

citadas En geología se llama roca a cualquier material constituidocomo un agregado natural de uno o m"s minerales, entendiendopor agregado, un sólido co#esionado. Las rocas son losmateriales de los que de manera natural est"n #ec#os el mantoy la cortea de la $ierra, y las partes equivalentes de otroscuerpos planetarios seme%antes.

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Las rocas generalmente est"n formadas por varias especiesmineralógicas &rocas compuestas', pero también existen rocasconstituidas por un solo mineral &rocas monominer"licas'. Lasrocas suelen ser materiales duros, pero también pueden ser

blandas, como ocurre en el caso de las rocas arcillosas o lasarenas.

En la cortea terrestre se distinguen tres tipos de rocas(• rocas ígneas( rocas formadas por la solidi!cación de

magma o de lava &magma desgasi!cado'.• rocas metamór!cas( rocas formadas por alteración en

estado sólido de rocas ya consolidadas de la cortea de la $ierra, cuando quedan sometidas a un ambiente energéticomuy diferente del de su formación.

• rocas sedimentarias( rocas formadas por la consolidaciónde sedimentos, materiales procedentes de la erosión derocas anteriores, o de precipitación a partir de unadisolución.

Las rocas est"n sometidas a continuos cambios por las accionesde los agentes geológicos, seg)n un ciclo cerrado &el ciclo de lasrocas', llamado ciclo petrogenético, en el cual intervienen inclusolos seres vivos.

Composición de las rocas Las rocas est"n constituidas en general

como meclas #eterogéneas de diversos materiales #omogéneosy cristalinos, es decir, minerales, aunque algunas est"n formadascomo agregados de cristales o granos de un solo mineral &rocasmonominerales'.

Minerales esenciales.- *on los minerales que caracterian lacomposición de una determinada roca, los m"s abundantes enella. +or e%emplo, el granito siempre contiene cuaro, feldespatoy mica.

Minerales accesorios. *on minerales que aparecen enpeque-a proporción &menos del / del volumen total de la roca'y que en algunos casos pueden estar ausentes, por lo que nocaracterian a la roca de la que forman parte. +or e%emplo, elgranito puede contener ircón y apatito.

Clasifcación de las rocas

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Las rocas se pueden clasi!car atendiendo a criterios tales comola composición química, la textura, la permeabilidad, entre otros.En cualquier caso, el criterio m"s usado es el origen, es decir, elmecanismo de su formación. 0e acuerdo con este criterio se

clasi!can en ígneas &o magm"ticas', sedimentarias ymetamór!cas, aunque puede considerarse aparte una clase derocas de alteración, que se estudian m"s a menudo entre lassedimentarias.

1ocas magm"ticas o ígneas *e forman por la solidi!cación de unmagma, una masa mineral fundida que incluye vol"tiles, gasesdisueltos. El proceso es lento, cuando ocurre en lasprofundidades de la cortea, o m"s r"pido, si acaece en lasuper!cie. El resultado en el primer caso son rocas intrusivas,formadas por cristales gruesos y reconocibles, o rocas

volc"nicas, cuando el magma llega a la super!cie, convertido enlava por desgasi!cación.

Las rocas magm"ticas intrusivas son con muc#o las m"sabundantes, forman la totalidad del manto y las partes profundasde la cortea. *on las rocas primarias, el punto de partida para laexistencia en la cortea de otras rocas.

0ependiendo de la composición del magma de partida, m"s omenos rico en sílice &*i23', se clasi!can en ultram"!cas &oultrab"sicas', m"!cas, intermedias y si"licas o "cidas, siendo

estas )ltimas las m"s ricas en sílice.

En general son m"s "cidas las m"s super!ciales. Las estructurasoriginales de las rocas metamór!cas son los plutones 4 formasmasivas originadas a gran profundidad 4, los diques,constituidos en el subsuelo como rellenos de grietas, y coladasvolc"nicas, mantos de lava enfriada en la super!cie. 5n casoespecial es el de los depósitos pirocl"sticos, formados por lacaída de bombas, cenias y otros materiales arro%ados al aire porerupciones m"s o menos explosivas. Los conos volc"nicos seforman con estos materiales, a veces alternando con coladas de

lava solidi!cada &conos estrati!cados'.

El Ciclo de las Rocas o Ciclo Petrolóico

En el contexto del tiempo geológico las rocas sufrentransformaciones debido a distintos procesos. Los agentes

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geológicos externos producen la meteoriación, erosión ysedimentación de las rocas de la super!cie.

*e llama meteoriación a la acción geológica de la atmósfera,que produce una degradación, fragmentación y oxidación. Los

materiales resultantes de la meteoriación pueden ser atacadospor la erosión y transportados. La acumulación de fragmentos deroca desplaados por la forman derrubios. Cuando cesa eltransporte de los materiales, éstos se depositan en forma desedimentos en las cuencas sedimentarias, unos sobre otros,formando capas #oriontales &estratos'.

Los sedimentos sufren una serie de procesos &diagénesis' que lostransforman en rocas sedimentarias. 6quéllas proceden de lacompactación y cementación de sedimentos7 se producen en lascuencas sedimentarias, principalmente los fondos marinos.

La compactación es el proceso de eliminación de #uecos en unsedimento, debido al peso de los sedimentos que caen encima.La cementación es consecuencia producida por la compactación7consiste en la formación de un cemento que une entre sí a lossedimentos &los fragmentos de rocas'.

El magma da origen a las rocas ígneas y éstas &u otras' danorigen a los sedimentos7 por su parte los sedimentosconsolidados dan origen a las rocas sedimentarias. +ero las rocassedimentarias &y las ígneas' dan origen a las rocas metamór!casy éstas a su ve pueden fundirse para producir magma. El ciclo

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también puede interrumpirse, como se ilustrar" en la siguiente!gura, con procesos que adelante se describen.

1.!.1 El "a"a. Es un 8uido rocoso incandescente compuestoprincipalmente de minerales tipo silicatos y óxidos fundidos.

La $ierra est" compuesta por un n)cleo interior caliente, unmanto que lo envuelve y una cortea exterior. La cortea queenvuelve la $ierra sólida est" compuesta por placas tectónicasde ambiente continental y oce"nico.

El magma se produce por deba%o de la cortea y en el mantoexterior del planeta, donde los materiales est"n sometidos a un8u%o pl"stico de naturalea convectiva. 6sí, el magma es unfundido natural a alta temperatura en el que participanprincipalmente 9 elementos( oxígeno &29', silicio &*i:;', aluminio

&6l:


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+rimero los ferromagnesianos y las plagioclasas c"lcicas,seguir"n el feldespato pot"sico, la moscovita y por )ltimo elcuaro &consideraremos el cuaro como silicato y no como óxido'.Esto se conoce como la serie de cristaliación de Doen.

Las rocas est"n formadas por minerales7 las texturas de las rocasígneas dependen del tama-o, forma y disposición de losminerales que las componen, pero dic#o tama-o depende de lavelocidad de enfriamiento del magma7 si el enfriamiento eslento, el mineral es grande y la textura ser" fanerítica&granulada'7 si el enfriamiento es r"pido, los minerales ser"npeque-os resultando la textura afanítica7 una textura combinadapor cambios de velocidad de enfriamiento, en la que se muestranminerales grandes dentro de una matri de minerales !nos, es latextura por!dítica.

1.!.$ Rocas %neas. En la $ierra existen dos ambientesgeogr"!cos de formación de rocas ígneas( el oce"nico y elcontinental7 por regla general en el oce"nico estas rocas sonricas en minerales ferromagnesianos y se denominan rocasb"sicas o ultrab"sicas y en el ambiente continental son ricas enminerales con abundancia de sílice y aluminio y se llaman rocas"cidas. Estas denominaciones se dan en función de lacomposición química de las rocas.

*eg)n la profundidad de formación, las rocas pueden serplutónicas, cuando provienen del magma que se #a enfriado en

el interior de la cortea7 o volc"nicas, cuando el magma se #aenfriado sobre ella. $ambién puede ocurrir que el magma seenfríe próximo a la super!cie, pero no sobre ella, conduciendo arocas #ipoabisales.

Las plutónicas son de textura fanerítica, las volc"nicas de texturaafanítica, y las #ipoabisales de textura por!dítica dado que suformación condiciona la textura a través de la velocidad deenfriamiento.

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Las principales rocas ígneas son el granito, entre las plutónicas, yel basalto entre las volc"nicas7 por regla general la primera deambiente continental y la segunda de ambiente oce"nico. En laCordillera Central son frecuentes los granitos y en la occidentallos basaltos.

&.1 LO' AM(IENTE' )E LO' PROCE'O'

MAGMATICO'

El magma es un fundido natural a alta temperatura, decomposición silicatada, en el que participan principalmente los 9elementos m"s abundantes, con cristales y rocas en suspensión,así como otros gases y vol"tiles en disolución.

*u explosividad est" dada por el contenido de vol"tiles y laviscosidad del fundido.

+or su comple%a composición química, la cristaliación delmagma es fraccionada.

El magma procede del manto superior, aba%o de la corteaprofunda, y su doble acción sobre la litosfera es(

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6similar y fundir la roca enca%ante &en especial en la ona detransporte profundo'. Fntruir la roca enca%ante creando movimientos tel)ricos &enespecial sobre el "rea de in8uencia del reservorio magm"tico'.En el ambiente continental los magmas son ricos en sílice y

vol"tiles7 por el primero se #acen viscosos y por ambosexplosivos. En este ambiente las rocas derivadas tienen unadensidad de 3,; gcm< y un punto de fusión que varía entreH?? y B?? C.

En el ambiente oce"nico los magmas, pobres en sílice y vol"tiles,resultan ricos en #ierro y magnesio7 son magmas de granmovilidad y ba%a explosividad. Las rocas de este ambientealcanan densidad de 3,H gcm< y el punto de fusión varía entre:3??I y 3;??I C.

&.1.! Contenido de s%lice.- El porcenta%e de sílice en el magmavaría desde


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&.1.$ Procesos "a"ticos *unda"entales.-Los procesosmagm"ticos son cuatro7 los tres primeros dan origen a las rocasvolc"nicas, y el cuarto a las plutónicas y a las de ambiente#ipoabisal(

- El e*usi,o.- Caracteriado por la efusión y derramamiento delava sobre la super!cie, para formar mesetas y escudosvolc"nicos.

- El e+losi,o.- 0onde se da el lanamiento con violencia y agran presión de magma pulveriado y fragmentos de roca7 comoevidencia de éstos, los conos cineríticos y el estratovolc"n &e% El $olima', cuando el mecanismo se alterna con el anterior.

- El etrusi,o.- +roceso que explica domos volc"nicos por elestru%amiento de magma viscoso, sólido o semisólido, que se

exprime a la super!cie. Estos edi!cios volc"nicos no poseencr"ter &e%. el otero de *an Cancio'.

El intrusi,o.- Cuando el magma penetra los pisos del subsuelopara solidi!carse en el interior de la cortea y por deba%o de lasuper!cie, quedando depósitos en forma mantos, diques, etc.

CAPITULO III

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ROCA' /OLCANICA'

&.! PARTE' )E UN /OLCAN

&.!.1 Ni,el "acro.- El origen del magma est" frecuentemente

relacionado con la din"mica global de la cortea y el mantoterrestre ya que, en general, se origina en los bordes de placas.

En las dorsales el magma se forma por descompresión de losmateriales del manto superior y a profundidades entre : y


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emigrar al tiempo a lo largo de la fractura que le sirve de control.El Galeras muestra un vulcanismo, que como también en el casodel 1ui, #a declinado y emigrado de sur a norte.

&.!.! Ni,el "icro.- $enemos la modi!cación del relieve y

alteración del paisa%e, sobre la super!cie 0esde la c"mara, dondese preparan las erupciones, periódicamente el material es vertidoa través de la c#imenea sobre la super!cie en forma deerupciones volc"nicas7 cuando el edi!cio resulta alto &o tambiéncuando se tapona la c#imenea', por el menor esfuero delfundido traba%ando sobre los costados del volc"n, se posibilita laformación de respiraderos laterales. El cr"ter principal &e%. el6renas' es la porción terminal de la c#imenea por donde sevierten los productos a la super!cie, mientras que los extremos!nales de los respiraderos reciben el nombre de cr"terespar"sitos, adventicios o secundarios &e%. la 2lleta'.

&.!.!.1 C"ara "a"tica.- En la c"mara magm"ticaencontramos tres onas, yendo de los niveles superiores a losinferiores, estas son(

E+i"a"a.- +arte alta de la c"mara magm"tica donde lapresión #idrost"tica con!nante resulta dominada por la presiónde gas7 por lo tanto el fundido es aquí una espuma porque elmagma se #a separado en lava y vol"tiles.

Piro"a"a.- +arte media de la c"mara donde se forman lasburbu%as que nutren la parte superior, la presión de gas es igual

a la presión de carga. Esta es la ona de nucleación del fundido.

0i+o"a"a.- +arte profunda donde la presión de gas est"dominada por la presión con!nante, y por lo tanto los vol"tilesest"n en la fase líquida participando del fundido, es decir, aquí no existe lava sino magma.

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&.!.!.! Calderas. &Ker !gura 33' *on grandes depresionescirculares u ovaladas7 a diferencia del cr"ter, el di"metro superasu profundidad7 es un elemento destructivo del relieve7 los #ay

de cuatro tipos( )e cola+so.- Llamada estructura vulcanotectónica, si es el#undimiento a partir de un importante vaciado de una c"maramagm"tica super!cial y el consecuente aumento en tama-o ypeso del edi!cio, con lo cual el colapso es inminente, e%., CerroDravo y la caldera sobre la cual se construye el Galeras.

E+losi,as.- La pérdida del edi!cio, y en su sustitución unadepresión, se explica por un paroxismo tras el cual losfragmentos de la estructura se #an disipado con violencia,e%emplo, el ac#ín.

)e Erosión.- En donde los procesos erosivos son losresponsables de la destrucción y pérdida de la acumulación.

)e i"+acto.- 0epresiones ocasionadas sobre la super!cie porla caída impetuosa de meteoros con gran energía.

+osteriormente puede surgir una erupción como eventosecundario.

&.!.$ onas "a"ticas. Las onas magm"ticas del planetase subdividen en onas magm"ticas interplaca y onas

magm"ticas intraplaca.

&.!.$.1 onas inter+laca. Las principales son(

onas de dorsal ocenica.- *on los bordes constructivos deplacas en donde se da la fusión del manto peridotítico #aciabasaltos toleíticos u olivínicos7 ellos con ba%o contenido de A32 y

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producidos desde profundidades entre


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$.$.$- ONA' INTRAPLACA

*e pueden subdividir en onas magm"ticas sobre placasoce"nicas y onas magm"ticas sobre placas continentales. Estasonas intraplaca son(

Islas ocenicas 3A"4iente ocenico5.- Estructurasprobablemente asociadas a puntos calientes del manto. *epresentan allí todas las series desde la alcalina a la calcoalcalina7 como e%emplo Jaai.

)orsales as%s"icas 3A"4iente ocenico5.- +or e%emplo, lasdorsales de Cocos y Carnegie7 se presentan allí basaltostoleíticos7 se supone que fueron dorsales que no progresaron. +orsu estructura se parecen m"s a las islas oce"nicas que a lasdorsales.

)iatre"as de 6i"4erlita 3A"4iente continental5.- *on lasonas productoras de diamante, importan por ser muestreadorasdel manto y de la cortea inferior. 6parecen sobre escudos del+rec"mbrico &n)cleos m"s antiguos de los continentes' en formade diques y mantos. $ienen alto contenido de A32 y profundidadasociada entre 9? y :?? Am.

Co"+le7os anortos%ticos 3A"4iente continental5.- *onbatolitos emplaados en escudos del +rec"mbrico. 6llí el magmaes subalcalino &rico en cuaro'. 0ic#as estructuras se asocian aprobables paleosubducciones con edades de #asta 3??? a-os deantigNedad &ambiente continental'.

6l observar la geometría de los focos sísmicos en Colombia, laona de subducción anuncia que el plano de Deniof seinclina; . *e #a sugerido que una variación en el porcenta%e de A32entre las rocas ígneas al norte y al sur del 1ui se explica por unavariación en la inclinación del plano de Deniof. 6dem"s se #apropuesto que el Galeras se constituye en un volc"n tipo 1ift,dada la composición de su magma.

&.$ MECANI'MO' ERUPTI/O' )E LO' /OLCANE'

*e pueden suponer dos modelos, uno est"tico y otro din"mico,que permitan explicar un proceso tan comple%o como el de laserupciones volc"nicas.

El modelo est"tico, supuestamente explica el comportamientom"s probable de volcanes de ambiente continental, donde son

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m"s factibles los magmas viscosos, mientras el din"mico puedeidenti!car me%or el los volcanes oce"nicos, de magmas 8uidos.

Modelo esttico.- En la !g. 3;, inicialmente &6' es la fronteraque separa la lava por arriba del magma por aba%o7 pero puededespresuriarse la c"mara magm"tica traslad"ndose #acia aba%odic#a frontera #asta &D'7 entre &6' y &D' la nueva porción demagma se desgasi!ca, es decir, cayendo la presión se formanburbu%as porque, los vol"tiles pasan de la fase líquida a lagaseosa7 las burbu%as fruto de la desgasi!cación, por menosdensas y ayudadas por movimientos convectivos, ascienden#asta la espuma que est" por encima de &D', para nutrirla. *i elmedio fuera 8uido las burbu%as ganarían volumen en el ascenso,conforme la presión de con!namiento vaya disminuyendo7 peroello no ocurre porque el medio es viscoso, es decir, los tetraedrosde *ilicio2xígeno que le dan una estructura polimeriada almagma lo impiden. 6sí las burbu%as ascienden sin ganar volumeny en consecuencia ascienden con energía de deformaciónacumulada.

Cuando el volumen de las burbu%as de la espuma triplique ocuadruplique el volumen de sus diafragmas, se romper" elequilibrio, reventar" la espuma por reacción en cadena y lasalida de los gases, impetuosa, romper" el tapón de la c"mara ydesgarrar" la c#imenea para lanar con violencia a la super!cie,los diafragmas ya rotos en forma de c#orros, co"gulos y goteras,acompa-ados de fragmentos salidos del tapón y la c#imenea.

Los mecanismos de caída de presión del medio&despresuriación', pueden ser dos, de un lado fueras de origen

tectónico que compriman la c"mara y la revienten o que rela%enel medio con!nante7 y fueras asociadas a la superposición deciclos de marea terrestre con períodos de un mes, un a-o y unadécada.

Modelo din"ico.- *uponga un conducto profundo y a travéssuyo, una porción de magma en ascenso &ver !g. 3'7 cuando el

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magma alcana el nivel &6' se forman burbu%as porque la presiónde gas iguala a la presión con!nante. &6' es la ona denucleación7 luego entre &6' y &D' las burbu%as no podr"n ganarvolumen por la viscosidad del fundido, aunque la presión vayadisminuyendo durante su ascenso.

El fundido que alcance el nivel &D' va entrando en explosión7 &D'es la ona de disrupción, porque %ustamente la presión en &D' es

tan ba%a que los diafragmas no pueden controlar la presión delgas que encierran. *e da entonces aquí el origen de la plumaeruptiva cuya forma depender" de la geometría de la boquilla&cr"ter' y la profundidad de la ona de disrupción.

$.$.8 Ti+os de eru+ción.- Las erupciones cl"sicamente se #andenominado así, conforme aumente el coe!ciente explosivo delas mismas &porcenta%e de la energía total que se convierte enenergía cinética'.

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La !sural, consistente en un derrame l"vico a lo largo de unafractura de la cortea. En adelante siguen las erupciones deconducto cuyo primer tipo es la #aaiana, una erupción tranquilade coe!ciente explosivo despreciable. La tercera ser"

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estromboliana donde ya #ay lanamiento de algunos piroclastosen una columna eruptiva de ba%o porte. *igue la vulcaniana, cuyacolumna alcana los primeros m., que toma su nombre deKulcano, volc"n también del arc#ipiélago de Lipari, Ftalia &e%. laerupción del Galeras en :B'. Luego vienen dos que toman su

nombre de erupciones #ec#as por el Kesubio( la vesubiana y lapliniana, la segunda m"s explosiva que la primera gracias a lainteracción con aguas fre"ticas, y en la cual la columna eruptivasupera la decena de m. En altura &la erupción del 1ui en :B9es subpliniana'. Continua la peleana en nombre a la erupción deonte +elée &:B?3' caracteriada por nubes ardientes que singanar altura se desplaaban lateralmente a varios m. dedistancia recorriendo los 8ancos del volc"n7 una de ellasdestruyó *an +ier en artinica dando muerte a 39??? personas.

Cerrar" la lista la erupción freatomagm"tica denominada

raatoana donde el responsable del paroxismo esfundamentalmente el agua que invadiendo C fracturasprofundas, inter!ere el magma en ascenso7 pero el agua a B??aumenta miles de veces su capacidad expansiva7 pero estandocon!nada el volumen demandado no encuentra espacioprovoc"ndose la colosal explosión.

&.8 PRO)UCTO' 9 E:ECTO' )E LA' ERUPCIONE'

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&.8.1 Productos de eru+ción. +ueden ser productos de caída,8u%os pirocl"sticos, derrames l"vicos y otros.

Productos de ca%da.- *on bloques y bombas que surgen comoproyectiles de trayectoria balística. Los bloques son rocas

preexistentes, partes del tapón o del conducto7 las bombasvolc"nicas, porciones de lava o magma solidi!cadas en ambientesub aéreo7 las m"s ligeras, por su estructura vesicular, son partede la espuma que en el medio ambiente adquiere forma ovaladay se denominan bombas fusiformes7 las densas son porciones demagma que explota en el aire por la salida impetuosa de gasesatrapados en continuo cambio de fase7 pero éste gas resquebra%ala super!cie de la bomba d"ndole una textura por la que se ledenomina bomba cortea de pan. Las bombas, son fragmentosde m"s de >. cm.

Los fragmentos pirocl"sticos de caída &de piro fuego y clastopedao'7 son troos decrecientes de magma y lava fragmentadosque reciben los siguientes nombres( escoria, lapilli &fragmentopirocl"stico entre 3? y mm', arena volc"nica asta 3 mm',cenia volc"nica &O3 mm', y por )ltimo polvo volc"nico a losfragmentos con dimensiones m"s precarias, formas veleras ytama-os aerosoles. 6 partir de los lapilli, los productos menoresson transportados por el viento a distancias cada ve mayoresconforme disminuyan sus tama-os.

En un paisa%e volc"nico es frecuente encontrar una sucesión de

capas con productos de caída. Cuando #ay varios focos deemisión respondiendo por una sucesión de capas o eventos, esimportante la construcción de curvas que muestren en plantacomo disminuyen los espesores de cada capa y el di"metro delos fragmentos que la componen.

Estas curvas &isópacas e isopletas' permiten asignar a cadaevento la fuente que lo origina, pues la distribución de losmateriales queda condicionada por la dirección del viento y porla distancia al volc"n.

:lu7os +iroclsticos.- *on turbulencias de magmafragmentado, en nubes orientadas cuyo movimiento se debe aenergía de expansión termodin"mica. Conforme aumente elcoe!ciente explosivo y por ende la velocidad y violencia de lariada, se clasi!can en nube de vapor, 8u%o pirocl"stico&propiamente dic#o', 8u%o de cenia e ignimbrita. En la )ltima

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via%an bloques de roca #asta de algunos metros y fundidos en susuper!cie. El 8u%o de cenia llamado igneslumita se explica enocasiones por un derrame de lava, saturado de gases&espumoso', que por el movimiento logra colapsartransform"ndose en nube ardiente y que luego de depositarse

queda con las partículas sinteriadas formando una tobavolc"nica. 0epósitos ignimbríticos se ex#iben a lo largo de la víaFbagué6rmenia en el sector de Ca%amarca, anunciando lavigencia e importancia de esta amenaa volc"nica asociada alvolc"n ac#ín, cuya extensión alcana las primeras decenas dem.

)erra"es l,icos.- *on 8u%os l"vicos propiamente dic#os,cuyo alcance va de los primeros #asta las decenas de m., seg)ndecreca la viscosidad de la lava. En escudos volc"nicosalcanan decenas de m. de longitud y vol)menes del orden de

la fracción #asta los m. c)bicos.

Otros.- Como efecto indirecto de las erupciones los 8u%os delodo primarios que alcanan a formar grandes avalanc#asexplicadas por fusión de #ielo, y los 8u%os de lodo secundarios demenor magnitud formados a causa de la cenia y la intensa lluviaque acompa-a la erupción. El 1ui #a generado 8u%os de lodoprimarios en las erupciones de :B, :9; y :B9. El ac#ín #a#ec#o lo propio.

&.8.! E*ectos "undiales de las eru+ciones.- :B: fue un

a-o sin verano por la actividad del $ambora &Mava' y ayón&=ilipinas'7 adem"s en :B:3, por la actividad del monte Aatmai de6lasa, se vio cómo la radiación solar recibida por la $ierradisminuyó en un 3?/ a causa de la cenia afectando el verano.0esde la erupción del 1ui en :B9, se mantuvo una emisión dedióxido de aufre superior a las mil toneladas diarias, durante losprimeros a-os. Esto se expresó en lluvia "cida e incremento dedescargas eléctricas sobre las cuencas del "rea de in8uencia deledi!cio volc"nico. 2tro efecto posterior, asociado a la produccióndel dióxido de carbono de origen volc"nico, es el efecto deinvernadero. El basamento del Kesubio, rico en calias, #a

favorecido este tipo de emisiones. 6 gran escala y depositadaslas cenias con el mayor aporte de gases de invernaderosobrevendría un incremento en la temperatura media delplaneta.

&.; MANI:E'TACIONE' /OLC


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&.;.1 :u"arolas.- 6gu%eros por los que se vierten a lasuper!cie gases volc"nicos, pueden ser de tres tipos( lascloruradas que anuncian ambientes de 9?? a ;? C, las "cidas que anuncian ambientes de ;? a


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Esas temperaturas de cristaliación oscilan así( para los magmasriolíticos :??? C, para los andesíticos ::? C y para los bas"lticos :3? C.

La composición mineralógica promedio de las rocas ígneas es(

B/ feldespatos, :3/ cuaro, :H/ anfíboles y piroxenos, ;/micas y 9/ otros minerales.

+or el volumen en la cortea, las rocas ígneas representan el B/contra el / de las sedimentarias, aunque estas )ltimas ex#ibenmayor a8oramiento.

La acción del magma resulta ser la asimilación y fusión de la rocaenca%ante o el fracturamiento y la intrusión de dic#a roca. 6l 8uira través de ella genera movimientos tel)ricos por la presión delos gases magm"ticos o por la presión del magma mismo.

=.! A'PECTO' :UN)AMENTALE'

=.!.1 'erie de (o>en.- 0e!ne el orden de separación de lossilicatos en un magma que se enfría y por un proceso quetranscurre en dos líneas independientes, una continua, y otradiscontinua que se desarrollan a la ve &ver Cuadro H'.

En la parte !nal, cristalian los feldespatos alcalinos, lamoscovita y el cuaro. Las reacciones continuas se inicial con elfeldespato c"lcico &anortita' y terminan con el sódico &albita',mientras las discontinuas empiean con los olivinos, contin)ancon los clinopiroxenos y ortopiroxenos, luego con la #ornblenda y!nalmente con la biotita.

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*eg)n Doen, conn el enfriamiento del magma aparecen primerolos ferromagnesianos y plagioclasas y por )ltimo el cuaro7 losferromagnesianos lo #ar"n en el siguiente orden con base encambios estructurales( por formación de tetraedros individualesaparece el olivino7 por formación de cadenas de tetraedros, laaugita7 por formación de cadenas dobles y a partir de lascadenas simples anteriores, la Jornblenda, y por la unión del"minas de cadenas dobles, la biotita. Contempor"neamente losiones de calcio van siendo sustituidos por iones de sodio, puesambos elementos tienen radios compatibles, con lo que las

plagioclasas evolucionar"n en una serie continua, desde laanortita #asta la albita. +osteriormente se formar"n el feldespatopot"sico, la moscovita y por )ltimo el cuaro y las solucionesacuosas, a la menor temperatura.

Ense-a Doen que los primeros minerales formados son losprimeros que se meteorian y los )ltimos en cristaliar &micas,ortoclasa y cuaro' son los m"s resistentes al intemperismo.

=.!.! Te"+eratura.- La temperatura de cristaliación aumentacon la profundidad, por e%emplo el basalto cristalia a :3? C al

nivel del mar o a :;? C a


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presión7 la temperatura de cristaliación también varía con lacomposición química del magma, por e%emplo, en la super!ciepara el magma riolítico es :??? C contra :3? C del basalto.

=.!.$ 'ereación "a"tica.- 0e un magma se pueden

separar cuatro productos diferentes, a saber( Los sulfuros líquidos, que requieren un magma rico en aufre yson sólo parcialmente miscibles durante el enfriamiento.

Los silicatos y óxidos comunes, que originan rocas ígneasordinarias.

Los componentes gaseosos que escapan arrastrando #acia lasparedes ciertos componentes magm"ticos.

La porción residual líquida, rica en vol"tiles y fuente de laspegmatitas y menas.

Los mecanismos de segregación son( la miscibilidad limitada, lacristaliación fraccionada, la diferencia en concentración y ladifusión y convección.

La "isci4ilidad li"itada explica la separación del magma en elestado líquido, fenómeno que seg)n se #a comprobadoexperimentalmente, no existente para rocas ordinarias y sí entresulfuros y silicatos comunes.

La cristali#ación *raccionada se evidencia al observar yanaliar las rocas ígneas, de conformidad con la serie de Doen,a partir de un magma bas"ltico. Cabe aquí el mecanismo desegregación magm"tica a través de una cristaliaciónfraccionada, ya por asentamiento de cristales formados ya porescurrimiento del magma líquido.

La di*erencia en concentración debida a la asimilación de lasrocas intruidas, realmente ocurre a gran profundidad, cuando lacomposición de la segunda es favorable a la reacción &no se tratade metamor!smo de contacto'.

La di*usión 2 con,ección #an sido estudiadas como posiblemanera para la diferenciación magm"tica. En relación con laconvección, seg)n *oret, los componentes de una soluciónpróxima a saturarse tienden a acumularse en las partes m"s fríasque est"n en equilibrio, resultando la concentracióninversamente proporcional a la temperatura absoluta.

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=.!.8 Tetura. La textura de una roca alude al tama-o, forma,distribución, densidad y disposición de los granos. La textura dela roca ígnea, por depender de la velocidad de enfriamiento, estambién función de la profundidad de cristaliación del magma.

En general si se puede a!rmar que las rocas con minerales detama-os #eterogéneos son m"s resistentes que las de tama-os#omogéneos. Las rocas de textura granular son m"s resistentesque aquéllas que presentan minerales laminares &micas' y!brosos alineados &anfíboles'.

*i la roca es plutónica, los minerales son resistentes yentrabados y su fallamiento a la acción de los esfueros sepresenta progresivo porque la resistencia de sus componentesvaría.

*i la roca es volc"nica, los poros disminuir"n su resistencia yrigide pero ganar" plasticidad.

La textura de la roca ígnea, por depender de la velocidad deenfriamiento, es también función de la profundidad decristaliación.

En general si se puede a!rmar que las rocas con minerales detama-os #eterogéneos son m"s resistentes que las de tama-os#omogéneos. Las rocas de textura granular son m"s resistentes

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que aquéllas que presentan minerales laminares &micas' y!brosos alineados &anfíboles'.

*i la roca es plutónica, los minerales son resistentes yentrabados y su fallamiento a la acción de los esfueros se

presenta progresivo porque la resistencia de sus componentesvaría.

*i la roca es volc"nica, los poros disminuir"n su resistencia yrigide pero ganar" plasticidad.

En general se puede decir que las características ingenierilesm"s primordiales de las rocas ígneas son su alta resistencia,isotropía, rigide, fragilidad, densidad, y textura entrabada,mientras los inconvenientes de estas rocas son el diaclasamientoy la alterabilidad de sus minerales.

La textura granular se denomina #olocristalina por estarconstituida totalmente por cristales, y puede ser equigranular sitodos los cristales tienen casi el mismo tama-o, quegeneralmente varía entre 3 y :? mm.

+or regla general estas rocas ígneas son isotrópicas pues losminerales est"n entramados y dispuestos al aar.6unque algunas rocas !lonianas también presentan textura#olocristalina, no resultan equigranulares puesto que se #anformado en dos etapas diferentes. +arte de sus minerales #an

ascendido ya formados, resultando de gran tama-o por los quese les denomina fenocristales, mientras el resto del magmacristalia m"s tarde y de manera r"pida originando cristalespeque-os, generalmente inferiores a : mm, que constituyen lapasta de la textura por!dítica. *i la matri domina el con%unto,las propiedades de la roca resultan isotrópicas.

En las rocas volc"nicas también suelen presentarse texturaspor!díticas con fenocristales rodeados por una pasta de granogeneralmente microscópico y a menudo con la presencia devidrio a causa del enfriamiento muy r"pido.

Es frecuente, adem"s, que muestren textura 8uidítica y burbu%asproducidas por el escape de gas. En la medida en que aparecanminerales alineados, la roca tendr" una mayor ortotropía.

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=.$ CRITERIO' )E CLA'I:ICACION

Las rocas ígneas se pueden clasi!car por el contenido de cuaro,respecto a tipo de feldespatos &/ de feldespatos alcalinos

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respecto al de plagioclasas', respecto al porcenta%e y clase deferromagnesianos o por la textura.

+ara la clasi!cación debe tenerse en cuenta, adem"s de lacomposición mineralógica, el ambiente de formación

&profundidad', la textura y otras propiedades como densidad ycolor7 a las oscuras y densas que son ricas en ferromagnesianosse les llama rocas b"sicas o de minerales m"!cos, mientras quelas claras y m"s ligeras formadas a partir de un magma rico ensílice y aluminio, se les denomina rocas "cidas o de mineralesfélsicos.

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En el diagrama un punto + interior del tri"ngulo es un compuestoque tiene tres coordenadas, a, b y c, leídas sobre cada uno de loslados del tri"ngulo, tal que su suma sea :??/. El punto + &a, b, c'se localia así( sobre C6 marco a, por a trao paralela al lado DC7sobre 6D marco b, por b trao paralela al lado 6C, y sobre el lado

DC marco c y por c trao paralela al lado 6D. Las tres paralelas seencuentran en un )nico punto p, cuando aPbPcQ:??/.

*eg)n la proporción de sílice &*i23', las rocas ígneas pueden ser"cidas, cuando este componente se encuentre en exceso y, trascombinarse con todos los dem"s, queda en cantidad su!cientepara cristaliar dando cuaro7 intermedias, cuando #ay su!cientesílice para combinarse con los dem"s componentes, pero noqueda en exceso7 y b"sicas, cuando presentan dé!cit de sílice yno aparece cuaro. Existen todavía rocas m"s pobres en síliceque las b"sicas y son las ultrab"sicas, rocas éstas características

del manto.

Clasi!cación de *treceisen. La denominación m"s precisa de lasrocas conforme aumenta el contenido de sílice y cae la densidad,es el siguiente( ultrab"sicas, con menos del ;/7 b"sicas, del ;al 3/7 intermedias, entre el 3 y el >>/, y "cidas, m"s del >>/.

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La !g.


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mononita, :> monodiorita o monogabro, :H diorita, :9sienita de feldespato alcalino con contenido de foideos, :Bsienita con contenido de foideos, 3? mononita con contenido defoideos, 3: monodiorita o monogabro con contenido defoideos, 33 diorita o gabro con contenido de foideos, 3< sienita

feldespatóidica, 3; monosienita feldespatoidea &plagiosienita',3 monodiorita o monogabro feldespatoideo, 3> diorita ogabro feldespatoideo &teralita', 3H, 39 y 3B foidolita.

=.8 PAI'A?E IGNEO

Racimientos. Las rocas ígneas pueden aparecer en yacimientosprimarios cuando no #an sido dislocadas por eventos tectónicos,ni transportadas de su lugar de origen7 en el caso contrario se#ablar" de secundarios.

Los yacimientos pueden ser masivos como en el caso de losplutones, derrames y extrusiones, o pueden ser de rocafragmentaria como las capas y los depósitos de explosión&mantos volc"nicos, tobas e ignimbritas'.

Te*ras.- En los depósitos de material fragmentado, transportadopor el aire, los productos de caída forman capas que siguen lasirregularidades topogr"!cas del terreno7 aquí los fragmentos

pueden endurecerse por percolación del agua en el subsuelo otambién pueden mostrar sinteriación &soldadura' por calorpropio.

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0e otro lado los depósitos de 8u%os pirocl"sticos se endurecencomo tal y las partículas resultan sinteriadas por calor residualde las nubes7 así, se llamar"n entonces tobas si son depósitosendurecidos de cenias volc"nicas y brec#as volc"nicas si eldepósito endurecido presenta escorias en una matri de lapilli ycenias, y !nalmente aglomerado o conglomerado volc"nico, elprimero con bloques angulosos y el segundo con bloquesredondeados en una matri !na, siendo todo el material de

origen volc"nico

=.8.1.! )erra"es l,icos.- El depósito de 8u%os l"vicos,endurecidos por enfriamiento, &lavas solidi!cadas' recibe losnombres de(

Lavas columnares. Los 8u%os de lavas 8uidas generan lavascolumnares7 en donde las columnas son perpendiculares a ladirección del 8u%o y tienen sección pentagonal, o #exagonalpreferiblemente. *e explica la disposición de las columnas debidoa que las disyunciones de contracción son perpendiculares a la

onda térmica de enfriamiento del 8u%o. Lavas en bloques. =ormadas a partir de lavas viscosas que sefracturan en bloques gracias a la presión de los gases queescapan y al empu%e que, desde atr"s, generan los derramesm"s tardíos.

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Lavas cordadas. Las generan las lavas 8uidas. El retorcimientodel 8u%o y el temprano endurecimiento de su super!cie explicanlas arrugas externas. Endurecida la costra el interior del 8u%o a)ncaliente la lava en su movimiento abandonar" la costrafavoreciendo la formación de t)neles.

Lavas almo#adilladas. *on lavas marinas con estrati!cación delas formas en almo#ada y fracturamiento radial del con%unto. 6través de estas fracturas emergen o aparecen los almo#adones oalmo#adillas de segunda generación que sepultan a los de laprimera generación.

=.8.! Estructuras internas.- +róximas a la super!cie y condesarrollo #oriontal est" el +lacolito o manto, el Lacolito y elLapolito, los tres son plutones con profundidad superior e inferior

conocida. 0e esta misma categoría pero con desarrollo verticaltenemos el tronco, el dique y la c)pula. 0e todas ellas las m"sconnotadas son el manto o placolito y los diques. Las estructurasm"s profundas son el *toc y el Datolito, masas con profundidadsuperior conocida pero sin profundidad inferior conocida7 ladiferencia entre uno y otro es solamente el tama-o, si en

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super!cie cubre un "rea de menos de :?? Am.3 es *toc y si el"rea es mayor de :?? Am.3 se denomina Datolito.

=.8.!.1 Caracter%sticas de los 4atolitos.- Joy se acepta elorigen ígneo de los batolitos como también el fenómeno de

granitiación explicado por soluciones magm"ticas que invadenla roca enca%ante #aciendo intercambio iónico7 se acepta inclusoel origen mixto y la posibilidad de que el batolito se forme en unaactividad poligénica. Las características de los batolitos son( Est"n asociados a las cordilleras.

*e extienden paralelos a las cordilleras.

*e forman después del plegamiento pero no son causa de ello.

$ienen tec#o dómico escalonado y presentan xenolitos, es

decir, inclusiones extra-as, embebidas en el magma.

$ienen constitución granítica, granodiorítica o cuarodioríticapero #omogénea.

6parecen reemplaando grandes vol)menes de roca pero noaparecen los vol)menes desplaados, de a#í surge el misterioígneo( Sson magmas cristaliados, o por el contrario, son fruto deun metamor!smo de granitiaciónT

$ienen gran volumen de rocas sin profundidad inferior conocida

y una extensión mayor de :?? Am. cuadrados.

+ara ilustrar el ambiente, disposición y densidad de estoscuerpos, estos e%emplos de *tocs vecinos al del K@ del 1ui( porel E de la Cordillera Central los de @orcasia &Caldas', ariquita yJatillo &$olima'7 por el U los de aniales &edad> a', 6ranauy 6rma &Caldas'. R como e%emplos de batolitos vecinos al 1ui( al* los de Fbagué y El Dosque &$olima', y al @ el 6ntioque-o &edad:?? a' y el de *onsón &edad >? a', ambos cubriendo B milm.3. *eg)n la distribución espacial y temporal , al parecer laactividad emigró de @ a *. erece también mención el batolito

de *anta arta, asociado a la *ierra @evada, como otros cuerposmenores de la Cordillera Central, los stocs *an 0iego, La 5nión,6ltavista, El +escado, Cambumbia, El 6tillo y La $olda.

=.8.$ Estructuras ,[email protected] El relieve volc"nico es elresultado del magmatismo que tiene un doble car"cter, es

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constructivo y destructivo simult"neamente. El nombre de laacumulación de los productos magm"ticos aparecidos ensuper!cie es el de edi!cio o aparato volc"nico cuyavulnerabilidad a los agentes erosivos depende de sí loconstituyen rocas masivas o masas fragmentadas. *er"

resistente si el proceso magm"tico es el efusivo, &derrame' tanfrecuente cuando el magma es pobre en sílice7 y ser" fr"gil si laconstrucción vulcanogénica procede de explosiones &magmapulveriado' lo que resulta frecuente en magmas viscosos. Lasestructuras se denominan así(

=.8.$.1 Mesetas de 4asalto.- *on estructuras asociada aderrames !surales típicos de magmas b"sicos o 8uidos conespesores del orden de los m. y extensiones del orden de losmiles de m. cuadrados.

=.8.$.1. Escudos.- *on construcciones derivadas de unvulcanismo de conducto7 el edi!cio de gran base resulta conpendientes suaves, pues dic#a acumulación se asocia aderrames y no a explosiones, es decir, a magmas b"sicos o8uidos7 la construcción es macia y por regla general est"coronada de un lago da lava &cr"ter', e%emplos, +aramillo de*anta 1osa, @evado del Juila y auna Loa. La suave pendientedel paramillo de *anta 1osa anuncia el tipo de edi!cio volc"nico.

=.8.$.$ Estrato,olcanes.- *on edi!cios altos y grandes como el=u%i, $olima, Kesubio y 1ui7 de paredes m"s abruptas que el

anterior y menor base, con cr"teres par"sitos en ocasiones7 sonel producto de alternadas explosiones y efusiones por lo que sunombre anuncia la alternancia de capas de piroclastos yderrames solidi!cados. 0esde un punto de vista general losestratovolcanes son formas particulares de volcanescompuestos, y se asocian a magmas intermedios.

=.8.$.8 Conos Ciner%ticos.- 6sociados a magmas viscosos eintermedios, son acumulaciones no muy grandes donde la base yla altura se regula por la fricción del cínder o magma pulveriadoque las forma &piroclasto'7 son de pendiente fuerte y muy

vulnerables a la erosión7 se forman por fases explosivas yprolongadas.

=.8.$.; )o"os ,olcnicos.- 2tra estructura de conducto comolas anteriores7 se asocia a magma viscoso. Este elemento

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constructivo del relieve, carente de cr"ter &volc"n fracasado' seexplica por procesos extrusivos, e%emplos(

*an Cancio, El +lato, 6lsacia, etc.

La presencia de domos volc"nicos dispuestos en forma areal,entre Cerro Dravo y el 1ui, parece anunciar un fracturamientobidimensional del basamento7 también, el alineamiento dedomos al este de *an Cancio, se correlaciona con la falla Killaaría$ermales del 1ui.

=.; ALGUNO' TRMINO' 9 )E:INICIONE'

Anortos%tica.- asa que se est" formando por rocas

magm"ticas intrusivas ricas en plagioclasa c"lcica y algo deolivino. La anortosita es típica de Escudos +rec"mbricos.

Cri+tocristalina.- $extura m"s !na que la microcristalina,donde los cristales no pueden verse sin un potente microscopio.

CB"ulo-,olcn.- =ormación obtenida cuando las lavas sonmuy viscosas y no llegan nunca a desparramarse para formarcoladas. *e solidi!can a la salida del cr"ter formando esbeltasagu%as o pitones, como en onte +elado, artinica.

)iatre"a.- C#imenea volc"nica que se #a cortado a través derocas estrati!cadas, a consecuencia de una erupción explosiva.

:elsita.- 1oca "cida félsica7 nombre genérico de las rocas"cidas )til cuando se #ace difícil su diferenciación.

Granófro 2 a+lita.- +ór!dos si"licos ricos en cuaro yfeldespato pot"sico.

0olocristalina.- $extura completamente formada de cristales,sin ning)n material vítreo.

Ineslu"itas.- =lu%os pirocl"sticos nacidos de un 8u%o l"vicocolapsado o de 8u%os de cenias7 generan depósitos de ceniasrefundidas llamados tobas.

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Ini"4ritas.- +artículas refundidas y soldadas originadas apartir de una nube ardiente y densa de gran potencia.

Laares.- 6valanc#as fangosas de material pirocl"sticoremovido por aguas lluvias o de otra procedencia &des#ielo,

lagos, etc.'. *e dividen en primarios, por des#ielo y secundarios,por lluvias y cenia.

La"+rófdo 2 dia4asa.- +ór!dos si"licos o félsicos7 es decir,"cidos ricos en cuaro y ortoclasa.

Leucócratas.- 0enominación para las rocas "cidas o félsicas acausa de sus tonos claros7 por oposición, a las b"sicas se les dicemelanócratas, por tener minerales oscuros o m"!cos.

Maar.- +eque-os volcanes formados por los productos de

explosiones volc"nicas que #an sido depositados en forma anularalrededor del cr"ter.

O4sidiana.- Kidrio volc"nico7 roca oscura y "cida con fracturaconcoidea y brillo vítreo explicada por el enfriamiento s)bito delmagma.

Placa tectónica.- +orción de la super!cie terrestre que secomporta como una unidad rígida simple. +uede estar formadapor cortea continental, oce"nica o por ambas y se ubican sobreuna capa del manto superior. Las mayores son siete &6fricana,

Euroasi"tica, Fndoaustraliana, +ací!co, @orteamericana,*udamericana y 6nt"rtica'.

Pe"atita.- 1oca ígnea de grano grueso &como el granito' que#a permitido en su interior dar cuerpo a la formación deminerales a partir de soluciones #idrotermales mineraliadas &pore%emplo la ortoclasa y el cuaro'7 su composición es si"lica ofélsica, típica de diques y mantos &placolitos'.

Piroclastos 3*ra"entos de *ueo5.- +ueden ser tefras, sison piroclastos estrati!cados no consolidados y de ambiente

subaéreo, o #ialoclastitas si son piroclastos estrati!cados noconsolidados y de ambiente submarino.

Pu"ita.- 1oca volc"nica ligera con estructura vesicular poracción de los gases7 es "cida como la obsidiana y el granito y esproducto de la espuma magm"tica.

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Ri*t 3rieta5.- 6quí la estructura es un #undimientolongitudinal limitado por dos fallas.

ona de (enio*.- *uper!cie inclinada de actividad sísmica,

característica de arcos insulares y m"rgenes continentalesactivos. *u "ngulo de buamiento, que es #acia el continente,est" comprendido entre

petrologia ignea y metamorfica ciclo 2012 ii setiembre ,- diciembre

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