10.- Rocas y yacimientos ortomagmticos La cristalizacin de los
magmas da origen a una gran variedad de minerales, que se asocian
para dar origen a las diversas rocas gneas, que a su vez pueden
contener una cierta variedad de concentraciones de determinados
minerales de inters econmico. Esta variedad est en relacin con la
variedad de procesos implicados en la gnesis y evolucin de los
magmas desde su formacin en niveles ms o menos profundos del
planeta hasta su cristalizacin en proximidad de la superficie.El
proceso magmticoEs un hecho de observacin que existe una gran
variedad de magmas, que dan origen a la gran variedad de rocas
gneas que se pueden reconocer en el planeta. Tambin es posible
observar cmo en trminos generales los magmas (y por consiguiente,
las rocas formadas a partir de stos) se asocian con situaciones
geodinmicas concretas, es decir, que en situaciones geolgicas
equivalentes solemos encontrar los mismos tipos de rocas gneas. De
ello se deriva la conclusin de que la formacin de los magmas est
ntimamente relacionada con el marco geodinmico que se produce en
los diversos ambientes derivados de la tectnica de placas.Ahora
bien qu es un magma, y cmo y porqu se forma? Como definicin bsica,
un magma es un fundido, que en general est formado por una fase
lquida mayoritaria, a la que acompaa una fase slida (cristales o
fragmentos de rocas) y otra gaseosa, y que se encuentra a
temperaturas entre 1.500 y 800C. La fase lquida suele estar formada
por silicatos fundidos con proporciones muy variables de cationes:
Mg, Fe, Ca, Na, K... Magmas menos comunes son los formados por
carbonatos (magmas carbonatticos), o los formados por sulfuros
(magmas sulfurados).El porqu se forman los magmas est relacionado
con cambios puntuales en la termodinmica del interior del planeta:
en condiciones normales, las capas superficiales de la Tierra
(litosfera) estn en estado slido, debido a que a pesar de
encontrarse a temperaturas lo bastante altas como para estar
fundidos, la presin es tambin bastante alta como para incrementar
el punto de fusin de los minerales lo suficiente como para evitar
esta fusin. Por tanto, para que se produzca fusin ha de producirse
una prdida de presin, o un cambio en la composicin de la roca que
rebaje el punto de fusin de los minerales que la componen, o un
incremento sustancial de la temperatura. El primer caso es posible
por una descompresin debida a la formacin de fracturas profundas,
que liberen la presin interna de la roca, y adems favorezcan el
ascenso del magma. El segundo caso tambin se da, y suele ser
consecuencia de la adicin de voltiles a la roca (agua, CO2...)
durante procesos geolgicos concretos (sobre todo, la deshidratacin
de corteza durante la subduccin). El tercer caso se produce como
consecuencia de la formacin de las denominadas plumas mantlicas
(puntos calientes), que son fenmenos que incrementan la temperatura
de reas profundas del planeta de cierta extensin. Otra posibilidad
en este mismo sentido es que el incremento de temperatura que
origina la fusin est relacionado con los procesos tectnicos y
magmticos asociados al metamorfismo regional, en bordes
destructivos de placas.El proceso de fusin raramente es una fusin
completa de una porcin de roca ms o menos voluminosa, sino que
suele ser una fusin parcial, en la que se va produciendo de forma
progresiva la fusin de los componentes minerales menos refractarios
de entre los que componen la roca. Esto es especialmente cierto en
los magmas mficos, procedentes de la fusin parcial del manto
superior, mientras que en los magmas flsicos, de afinidad grantica,
lo que se suele producir es un fundido de composicin determinada a
partir del conjunto de la roca, en funcin de su composicin
concreta, y de las condiciones de presin y temperatura existentes
durante el proceso de fusin. Esto es debido a que estos magmas se
suelen formar como consecuencia de procesos deanatexia, es decir,
de fusin local de rocas de la corteza, inducida por fenmenos
asociados por lo general a metamorfismo de alto grado.Resulta
evidente que durante esta variedad de procesos, y en funcin de las
distintas variables que hemos mencionado, se puede originar una
gran variedad de magmas, de composiciones distintas en el detalle.
A estos magmas formados "in situ", y que an no han sufrido los
procesos de diferenciacin que veremos a continuacin se les
denominamagmas primarios.Una vez formados, estos magmas tienden a
ascender, como consecuencia de su densidad, menor que la de las
rocas que las rodean, y de la expansin volumtrica que sufren, a la
que contribuye la liberacin en los mismos de una fase gaseosa ms o
menos abundantes. La ascensin puede ser ms o menos lenta, desde las
velocidades supersnicas que son capaces de llevar hasta la
superficie magmas del manto superior cargadas de fragmentos de ste
de dimetro decimtrico, hasta velocidades lentas, combinadas con
estancias en cmaras magmticas intermedias que incrementan el tiempo
de residencia del magma en capas ms o menos profundas.A su vez, el
ascenso puede implicar la llegada del magma hasta la superficie,
dando origen a los fenmenosvolcnicos, o hasta su proximidad,
originando las rocassubvolcnicas, o puede ser que el magma quede
emplazado en niveles relativamente profundos de la corteza, dando
origen a las rocasplutnicas. Estos factores implican diferencias en
la velocidad a que se produce el enfriamiento del magma: en los
procesos volcnicos esta velocidad es mxima (debido al contraste
entre la temperatura del magma y la del ambiente atmosfrico), lo
que produce las texturas tpicas de estas rocas, porfdicas y
parcialmente vtreas. En las rocas subvolcnicas el enfriamiento es
algo ms lento, lo que hace que no suelan contener vidrio, aunque s
desarrollan texturas porfdicas, y/o de grano fino. En las rocas
plutnicas el enfriamiento es lento (el contraste con la temperatura
de las rocas en las que encajan es an menor), lo que favorece la
formacin de cristales regulares y de grano medio o
grueso.Pulsaraqupara ver la variedad de procesos magmticosPor otra
parte, durante el ascenso se producen una serie de procesos que
cambian la composicin del magma, y que se conocen con el nombre
genrico dediferenciacin. Los principales mecanismos de
diferenciacin son los siguientes: Cristalizacin fraccionada. El
magma primario puede contener cristales, o puede ser que stos se
formen durante el ascenso, si ste es lo suficientemente lento.
Cuando estos cristales tienen una densidad distinta a la del magma,
y en condiciones favorables (sobre todo, residencia en cmaras
magmticas intermedias), se puede producir la separacin de estos
cristales, o bien por acumulacin en la parte superior de la cmara
(los de feldespatos, que suelen ser los menos densos) o en su fondo
(olivino, piroxeno, que suelen ser los ms densos). Esto origina la
segregacin de determinados componentes minerales, cambiando la
composicin del magma residual. Asimilacin. Durante el ascenso el
magma puede fundir rocas con las que se pone en contacto,
incorporando los fundidos correspondientes a su composicin, que
variar de acuerdo con la composicin de las rocas asimiladas. Mezcla
de magmas. Ocurre fundamentalmente durante la residencia en cmaras
magmticas, como consecuencia del aporte de nuevas porciones de
magmas primarios, que cambian la composicin del magma all
acumulado.Como consecuencia de estos procesos de diferenciacin se
originan los denominadosmagmas diferenciadosoderivados, cuya
composicin puede ser muy diferente a la del correspondiente magma
primario. Todos estos factores (modo de formacin, mayor o menor
ascenso en la corteza, grado de diferenciacin) son los responsables
de la gran variedad de rocas gneas que conocemos.Otra cuestin
importante en las rocas gneas es elorden de cristalizacinde sus
minerales, identificable en muchos casos por las relaciones
texturales que se establecen entre ello. Este orden de
cristalizacin est determinado por dos factores principales: la
termodinmica del proceso de cristalizacin, y la composicin concreta
del magma que cristaliza. El primer factor fue estudiado por Bowen,
que observ que la cristalizacin de los minerales durante el
enfriamiento de un magma sigue, en trminos generales, una secuencia
determinada, que se puede subdividir en dos grandes ramas (Figura):
la denominada rama discontinua (minerales ferromagnesianos), y la
rama continua (plagioclasas), que convergen en un tronco comn, que
corresponde a la cristalizacin de feldespato potsico y finalmente
cuarzo, siempre los ltimos en cristalizar. Es lo que se conoce con
el nombre deSerie de Bowen. La mayor o menor evolucin de la serie
depende fundamentalmente del contenido inicial en slice, debido a
que las reacciones (p.ej., olivino -> piroxeno -> anfbol)
implican un consumo creciente de este componente (Mg2SiO4+
SiO2-> 2MgSiO3).
Por otra parte, la composicin del magma impone restricciones a
este secuencia, de forma que si ste es pobre en slice y rico en Mg,
Fe, Ca (magmas mficos) solamente cristalizarn los primeros trminos
de las dos series (olivino, piroxeno, plagioclasa clcica), mientras
que en los magmas ms ricos en slice y pobres en Mg y Fe (magmas
flsicos) se formarn esos minerales durante los primeros estadios de
la cristalizacin magmtica, pero reaccionarn con el fundido
sucesivamente para dar trminos ms evolucionados de la serie, y la
roca finalmente estar formada por cuarzo, feldespato potsico,
plagioclasa sdica y biotita. En las rocas formadas a partir de
magmas de composicin intermedia encontraremos, por tanto,
plagioclasa intermedia, anfbol y piroxeno como minerales
caractersticos (verfigura).
Rocas plutnicasLas rocas plutnicas son el producto de la
cristalizacin de magmas a profundidades considerables en la corteza
terrestre. Son rocas caracterizadas por texturas granudas, de grano
medio-grueso, y con una mineraloga variable, que permite su
clasificacin detallada, al ser estudiada mediante microscopa
petrogrfica. En concreto, su clasificacin se lleva a cabo mediante
el clculo de una serie de parmetros de abundancia mineralgica, y el
empleo de diagramas de clasificacin, los ms usuales de los cuales
son los de Streckeisen (1966), que se muestran (simplificados) en
las figuras abajo expuestas. Los parmetros utilizados son:M: % de
minerales ferromagnesianos (Sumaolivino+piroxeno+anfbol+biotita)Q:
Contenido (%) de cuarzo, recalculado a 100% con los parmetros A y
PA: Contenido en feldespato alcalino (Sumaalbita + feldespato
potsico) recalculado a 100% con los parmetros Q y P (si la roca
contiene cuarzo) o F y P (si contiene feldespatoide)P: Contenido en
plagioclasa, recalculado a 100% igual que el parmetro AF: Contenido
en feldespatoide recalculado a 100% igual que el parmetro QLas
rocas con parmetro M igual o mayor a 90% se clasifican
comoultramficas, y su clasificacin detallada se basa en los
contenidos en olivino, ortopiroxeno y clinopiroxeno (verfigura
siguiente).
Si el valor del parmetro M es inferior al 90% se clasifican en
el doble tringulo QAPF de lafigura siguiente.
Las texturasde las rocas plutnicas son granudas o granulares de
grano medio a grueso, con peculiaridades propias de cada tipo de
roca, como vemos a continuacin. Si quieres ver algunas texturas
propias de rocas plutnicas pulsaaqu.De entre la variedad de rocas
plutnicas existentes, destacaremos para su descripcin detallada las
ms comunes, o aquellas de ms comnaplicacin industrial: granito,
sienita, diorita, gabro y peridotita.GranitoEl granito es la roca
plutnica por excelencia, hasta el punto de que en el mundo
industrial se denominan granitos a todas las rocas plutnicas,
independientemente de su composicin real. En sus trminos ms
precisos, el granito es una roca relativamente escasa, aunque
difcil de diferenciar en el campo de sus trminos ms prximos, sobre
todo de la granodiorita, por lo que a menudo estas rocas plutnicas
de tonalidades claras se describen con el nombre genrico de
granitoides.Desde el punto de vista de sucomposicin mineralgica, lo
ms caracterstico de los granitoides es su alto contenido en cuarzo,
que implica un valor del parmetro Q entre 20 y 60%. Los feldespatos
son tambin componentes mayoritarios de estas rocas, y suelen ser
plagioclasa sdica (oligoclasa) y/o feldespato potsico, generalmente
ortoclasa y/o microclina. Adems, es frecuente que contengan biotita
y/o anfbol, y en ocasiones moscovita (granitos de dos micas). Como
minerales accesorios suelen incluir circn, apatito, y minerales
metlicos entre los que predominan la magnetita, la ilmenita y la
pirita.Latextura grantica, propia de estas rocas, es una de las ms
caractersticas de las que presentan las rocas gneas: es una textura
holocristalina, hipidiomorfa, granular de grano medio, en la que la
plagioclasa y la biotita o anfbol suelen ser idiomorfos, y el
cuarzo y el feldespato xenomorfos e intergranulares, debido a la
secuencia de cristalizacin (serie de Bowen).En el campo, el granito
aparece formando macizos rocosos que pueden llegar a ser de miles
de kilmetros cuadrados, con contornos en general curvilneos, a
menudo festoneados por la denominada aureola de metamorfismo de
contacto. Es frecuente que a gran escala estos macizos estn
afectados por una red de fracturas que puede no ser deformacional;
de hecho, en ocasiones se origina simplemente por la contraccin
ligada al enfriamiento del macizo (diaclasamiento). Este proceso
suele dar origen a una fracturacin concntrica (tipo capas de
cebolla), que suele ser paralela a los contactos externos del
macizo (y a menudo tambin a la superficie topogrfica) y a una
fracturacin groseramente radial.A nivel de afloramiento, suele dar
origen a un relieve caracterstico, el denominadoberrocal, formado
como consecuencia del desarrollo del proceso de meteorizacin
favorecido por la fracturacin que suele afectar a este tipo de
rocas, que suele individualizar paraleleppedos de roca a partir de
los cuales, por erosin diferencial de vrtices y aristas, se forman
losbolos(p. ej., La Pedriza, en la Sierra de Guadarrama).En cuanto
a suaplicacin, el granito es una de las rocas ms empleadas en la
industria de la construccin, sobre todo en forma de placas pulidas
para revestimiento de exteriores e interiores. Tambin en grandes
bloques se utiliza como elemento arquitectnico de tipo sillera,
mientras que triturada, o cuando est ya triturada de forma natural
por la tectnica, se emplea como rido, e incluso directamente como
balasto para lneas frreas. Incluso las arenas que se forman por
alteracin sobre sus afloramientos se pueden aprovechar para la
construccin.A este respecto de la aplicacin, hay que resaltar que
el objetivo primordial de la explotacin del granito es la obtencin
de grandes bloques comerciales, de varios metros cbicos, para el
posterior serrado y pulido de las placas. Esto no siempre es
posible, debido a diversos factores que veremos a continuacin, lo
que hace que existan algunas (aunque escasas, sobre todo los
tectonizados para ridos) explotaciones de granito para otros fines.
Los factores que definen la explotabilidad del granito como roca de
construccin son, fundamentalmente, los siguientes: El grado de
fracturacin que lo afecte. Es un factor decisivo, ya que si est
afectado por una fracturacin muy intensa ser aprovechable como
rido, mientras que los afectados por fracturacin muy espaciada
servirn para su explotacin en bloques. El grado de alteracin que
afecta a los minerales que componen la roca. Es de importancia
primordial para poder utilizarla, puesto que si est muy alterada
tender a sufrir procesos de desgranado, o no admitir un pulimento
adecuado. La homogeneidad textural, ya que si el granito presenta
variaciones bruscas en su textura dificultar enormemente su
aprovechamiento. Estas variaciones texturales son muy variadas,
incluyendo los gabarros (acumulaciones esferoidales de minerales
oscuros), las cintas (acumulaciones planares de minerales primarios
o secundarios), los fenocristales, los cambios de tamao de grano,
entre otros. La presencia de minerales oxidables (p. ej.,
sulfuros), que puedan producir efectos indeseados sobre las placas
o bloque en general una vez instalados. En general, determinadas
caractersticas petrofsicas pueden afectan a la calidad del
material: la heladicidad o resistencia a las heladas, el
coeficiente de absorcin de agua, la calidad del pulido, la
resistencia al ataque qumicos, etc. Por ltimo, la mayor o menos
vistosidad de la roca, en trmino de coloracin (diferente a la ms
comn, gris), tamao de grano grueso y homogneo, presencia de
irisaciones en los feldespatos... condiciona el mayor o menor
precio del producto en el marcado.Si quieres hacer una visita
virtual a una de las mayores canteras del granito, la del Monte
Airy, en Carolina del Norte (USA), pulsaaqu.SienitaLa sienita es,
desde el punto de vista geolgico, un granitoide pobre en cuarzo y
con un claro predominio del feldespato alcalino frente al clcico.
Suela estar formada precisamente por feldespato alcalino
(ortoclasa) junto con plagioclasa de composicin sdica
(albita-oligoclasa) y suele contener algn mineral ferromagnesiano
como la biotita o el anfbol. Adems, puede contener una cierta
cantidad de cuarzo, o, alternativamente, de feldespatoide (sienitas
nefelnicas). Su textura est dominada por los cristales del
feldespato alcalino, y es una textura granular hipidiomorfa
heterogranular (sin llegar a ser porfdica), en la que el feldespato
constituye los granos mayores y el resto (plagioclasa, cuarzo o
feldespatoide, biotita, anfbol) suelen ser de menor tamao.Desde el
punto de vista industrial, la sienita es un granito que suele
presentar propiedades interesantes: o bien un color rojo ms o menos
intenso, debido a la presencia de abundantes exoluciones de
hematites en el feldespato potsico, o bien irisaciones intensas, de
color azulado, en el feldespato. Esto confiere a estas rocas, a
igualdad de otros parmetros (grado de fracturacin, de alteracin,
etc.) mayor inters que a otros granitoides.Diorita y gabroLa
diorita y el gabro son rocas con importantes semejanzas tanto desde
el punto de vista geolgico como industrial. Desde el punto de vista
geolgico constituyen las rocasgabrodicas, y su diferenciacin mutua
solamente se puede realizar mediante microscopa petrogrfica, si
bien con frecuencia las dioritas son de tonalidades ms claras que
los gabros. Desde el punto de vista industrial corresponde al grupo
de losgranitososcuros, muy apreciados en el arte funerario.Estn
formadas mayoritariamente por plagioclasa y clinopiroxeno (augita).
La diferencia fundamental entre ambas rocas es que en la diorita la
composicin de la plagioclasa es de An
