Seria de BowenLa serie de Bowen es el orden de cristalizacin de los minerales del grupo de los silicatos al interior de la Tierra partiendo de un material fundido llamado magma. Dicha secuencia es identificable en muchos casos por las relaciones texturales que se establecen entre ellos. Es de extrema utilidad.Este orden de cristalizacin est determinado por dos factores principales:la termodinmica del proceso de cristalizacinla 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: 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.A partir del magma los cristales de silicatos se forman sucesivamente cuando la temperatura del magma llega a la temperatura de fusin tpica para cada tipo de cristal. Los primeros cristales formados a altas temperaturas despus pueden cambiar su composicin o pueden disolverse nuevamente. De tal modo los cristales ya formados contribuyen con sus iones, molculas y tomos al magma y se combinan nuevamente formando nuevos cristales cuya temperatura de fusin es ms baja que la de los primeros cristales formados. Se dice que los nuevos cristales son estables a las temperaturas ms bajas establecidas ahora. Estos procesos de cambio se llaman reacciones. Como ocurren varias reacciones sucesivas conforme disminuye la temperatura del magma la serie ordenada de reacciones se llama la serie de BOWEN en honor al cientfico estadounidense que formul este concepto. Se distingue dos tipos de reacciones, la reaccin continua y la reaccin discontinua.Por reaccin continua un cristal formado a altas temperaturas como una plagioclasa rica en el componente Ca2+ vara gradualmente su composicin reemplazando una porcin de los iones de Ca2+ por los iones de Na+ y una porcin de los iones Al3+ por los iones de Si4+. Para mantener su neutralidad el reemplazo de Ca2+ por Na+ est acoplado con el reemplazo de Al3+ por Si4+. La serie de reaccin continua parte de la plagioclasa rica en Ca2+, pasa por varias plagioclasas de composicin intermedia hacia la plagioclasa rica en Na+.Por reaccin discontinua un cristal mfico formado a alta temperatura reacciona con el liquido restante, una porcin de los cristales formados a alta temperatura se disuelve y sus iones constituyen juntos con otros iones del magma otro mineral ms rico en Si y estable a una temperatura ms baja que la del primero mineral cristalizado. La serie de reaccin discontinua inicia con la cristalizacin de olivino pasa hacia el piroxeno seguido por el anfbol seguido por la biotita.La serie de BOWEN incluye las dos ramas convergentes de las series continua y discontinua. La plagioclasa rica en Na+ cristaliza casi simultneamente con la biotita. Ambos siguen el feldespato alcalino, la moscovita y el cuarzo en el orden de la temperatura disminuyndose.Considerando la estructura cristalina de los minerales mficos de la serie de reaccin discontinua se observa a altas temperaturas la cristalizacin de las estructuras de tetraedros de (SiO4)4 - sencillas y con la temperatura sucesivamente disminuyndose las estructuras de tetraedros de (SiO4)4 - se vuelven ms complejos. El olivino, cuya estructura se constituye de los tetraedros de (SiO4)4- independientes cristaliza al primero a las temperaturas ms altas, seguido por el piroxeno con cadenas simples de tetraedros de (SiO4)4-, seguido por el anfbol con cadenas dobles de tetraedros de (SiO4)4 - y al final se forma la biotita con su estructura compleja de lminas de tetraedros de (SiO4)4 -.

Se distinguen algunos pocos tipos primarios de magmas como por ejemplo el magma basltico.Entre otras causas la diferenciacin magmtica se debe al descenso de los cristales precipitados temprano y de mayor densidad en comparacin con el magma restante, tales minerales como olivino, piroxeno y espinela. El descenso de estos cristales es en gran parte un efecto de la gravitacin. Por esto se habla de una diferenciacin gravitativa. Los cristales precipitados temprano se acumulan en el fondo de la cmara magmtica. La acumulacin de los cristales se denomina cmulos. Los cmulos son ricos en los elementos Mg, Fe, Cr y Ni. El magma restante es rico en los elementos Si, Al, Na y K. Ocasionalmente algunos minerales relativamente livianos precipitados tempranos se separan del magma restante ms denso y suben hacia arriba. Este proceso se ha observado en la chimenea del volcn Vesuvio, Italia, donde los cristales menos denso de leucita se precipitaron temprano, se separaron del magma restante ms denso y subieron.Durante un enfriamiento paulatino del magma el proceso de la diferenciacin gravitativa entre el cmulo de cristales y el magma restante puede ocurrir varias veces supuesto que los cristales sean separados del magma restante.Las fbricas de cmulo estn realizadas principalmente en los cuerpos plutnicos mficos y ultramficos y se las llaman 'layered intrusions' o es decir intrusiones estratificadas. La 'layered intrusion' la ms grande es el complejo de Bushveld, frica del Sur y es un cuerpo magmtico de 450 x 350km de 9 km de espesor, compuesto de estratos de peridotita, piroxenita, gabro, norita y anortosita. En su parte inferior se sitan 15 bandas de cromita de espesores hasta 1m suprayacentes por 25 bandas de magnetita. Otros cmulos son la intrusin de Skaergard en Groenlandia y el complejo de Stillwater en Montana, EE.UU..

La formacin de magmas parciales se explica pora) La diferenciacin gravitativab) El principio de reaccin de BOWEN (vase figura izquierda):Las reacciones de los minerales cristalizados temprano con el magma restante se puede describir esencialmente con los dos siguientes sistemas sencillos de modelo:Forsterita (Mg2SiO4) - SiO2 apropiado para los minerales mficos como olivino y piroxeno:Cristalizacin del olivino separacin parcial del magma restante por gravitacin (acumulacin del olivino en el fondo de la cmara magmtica) o por la formacin de una aureola de piroxeno alrededor del olivino, la cual funciona como un escudo de proteccin impidiendo que el olivino reaccione con el magma magma restante enriquecido en SiO2 y en Fe2+, ms pobre en MgO respecto al magma originario descenso de la temperatura formacin de (Mg, Fe) piroxeno (Mg, Fe) Ca-piroxeno hornblenda biotita.Los minerales cristalizados relativamente tarde como hornblenda y piroxeno incorporan grupos de OH en su estructura.

Factores importantes de la diferenciacin del magma son:- la temperatura,- la composicin del magma restante varindose,- la presin parcial del gas de H2O a partir de la cristalizacin de los minerales caracterizados por grupos de OH.

BIBLIOGRAFIAhttp://es.wikipedia.org/wiki/Serie_de_Bowenhttp://www.geovirtual.cl/geologiageneral/ggcap04-2.htm

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CHIHUAHUAFACULTAD DE INGENIERIA

GEOLOGIA

PETROLOGIA IGNEA

EDWIN IVAN GARCIA LUCERO239494

TAREA No. 25ETAPAS DE CONSOLIDACION MAGMATICA

Un magma es un material fundido de material silicatado que puede contener una cierta cantidad de gases e incluso materiales slidos (bien roca por fundir o minerales solidificados).Slo existen magmas en ciertas zonas de la corteza y del manto.

TIPOSLos magmas se clasifican en funcin de su contenido en slice, la cual determina, a su vez, su viscosidad. As, a mayor contenido en slice, mayor ser la viscosidad del magma. En general, los magmas se clasifican en bsicos, cidos e intermedios.

Magmas Bsicos. Contienen menos del 55% de slice. Son poco viscosos, por lo que fluyen con facilidad. Tambin se les denomina Magmas Mficos, por su alto contenido en hierro y magnesio. Suelen dar rocas de color oscuro.

Magmas cidos. Contienen ms del 65% de slice. Son bastante viscosos, por lo que fluyen con dificultad. Tambin se les denomina Magmas Flsicos por su alto contenido en slice y feldespatos. Suelen dar rocas de color claro.

Magmas Intermedios. Contienen entre el 55% y el 65% de slice, y sus caractersticas son intermedias entre los dos anteriores.

FLUJO DEL MAGMADentro de una roca que se est fundiendo, el proceso es gradual, fundindose primero los minerales de menor punto de fusin. Como los minerales estn distribuidos por toda la roca, se formarn gotitas de magma entre los materiales slidos. Cuando el contenido de magma en la roca es del 5%, ya hay suficiente cantidad para que se establezcan conexiones. El magma y los gases formados, al ser menos densos, ascienden por las grietas hasta separarse del material slido. El magma se acumula formando bolsas llamadas Cmaras Magmticas.

La Consolidacin Magmtica es el proceso mediante el cual un magma solidifica hasta formar una roca magmtica. Segn el lugar donde ocurra dicho proceso se obtienen distintos tipos de rocas: plutnicas si se forman en el interior de la tierra y el proceso sucede lentamente, filonianas si la consolidacin tiene lugar en grietas del terreno, y volcnicas si el magma se consolida rpidamente en el exterior.Bsicamente, el proceso de consolidacin (o solidificacin) magmtica es inverso al de formacin del magma. En este caso, se produce por una disminucin de la temperatura (lenta o brusca) hasta que sta est por debajo del punto de fusin de los materiales que componen el magma y stos, entonces, solidifican. Como los materiales tienen distinto punto de fusin, irn solidificando poco a poco, segn se alcance dicho punto de fusin. Por eso se dice que, en general, en un magma ocurre una consolidacin fraccionada. Los minerales que componen un magma cristalizan segn dos maneras distintas, evolucionando a lo largo del proceso, que se resumen en las llamadas series de Bowen.Normalmente, a partir de un magma se forma un nico tipo de roca, formada por la combinacin de los minerales que formaban un magma, pero a veces esto no sucede as y el magma cambia su composicin por diversas causas.El proceso de consolidacin magmtica ocurre en tres fases o etapas: ortomagmtica, neumatoltica e hidrotermal.PROCESO DE CONSOLIDACIN MAGMTICALa consolidacin magmtica es un proceso lento y complejo en el que podemos diferenciar tres fases:1.Fase Ortomagmtica. En esta fase cristalizan los silicatos y algunos minerales metlicos, como magnetita y cromita. Es la fase principal del proceso y es en ella donde se producen las rocas magmticas. El proceso de enfriamiento y la composicin inicial del magma, determinar el tipo de roca que se forme bien por su composicin mineralgica o bien por su estructura cristalina. Las rocas magmticas de todo tipo que se producen durante la fase ortomagmtica, con sus minerales formadores y la temperatura a la cual se forman vienen indicadas en la tabla siguiente.A veces, cuando el magma inicial era muy rico en slice, al final de esta fase ortomagmtica queda un resto de magma a baja temperatura, el cual penetra en grietas del terreno impulsado por los gases que contiene originando un tipo de roca filoniana muy especial, ya que es de colores claros, formada por feldespato potsico, cuarzo y moscovita, con cristales muy grandes. Esta roca se denomina Pegmatita y, por ello, a esta fase especial se le denomina Fase Pegmattica, la cual sucede entre los 600 y 450 C.2.Fase Neumatoltica. Sucede a temperaturas superiores a los 374 C, con lo que el agua est siempre en forma de vapor. Los componentes voltiles del magma se escapan y ocupan pequeas grietas, originando yacimientos filonianos de inters econmico.3.Fase Hidrotermal. Suceden a temperaturas inferiores donde el agua est en estado lquido. Este agua disuelve gran cantidad de metales y los transporta a travs de grietas a zonas lejanas donde forman yacimientos de gran amplitud de mercurio, oro, plata, cobre, plomo, cinc, etc

SERIE DE REACCIN BOWEN

Bowen demostr que, conforme se enfra un magma basltico, los minerales tienden a cristalizar con un determinado orden que est en funcin de sus puntos de fusin.Durante el proceso de cristalizacin la composicin del fundido cambia continuamente. El fundido carecer casi por completo de hierro magnesio y calcio. La eliminacin de esos elementos har que se enriquezca en sodio, en potasio y en aluminio.La cantidad de slice del fundido se enriquece conforme evoluciona el magma.Bowen demostr tambin que si los componentes slidos de un magma permanecen en contacto con el fundido restante, reaccionarn qumicamente y evolucionarn. Esta disposicin de minerales fue reconocida como serie de reaccin de Bowen.Hay dos ramas: Serie de reaccin discontinua. La rama izquierda de la serie de reaccin de Bowen demuestra que, conforme un magma se enfra, el olivino reaccionar con el fundido restante para formar piroxeno. Serie de reaccin continua. La rama derecha de la serie de reaccin, muestra que los cristales de plagioclasa rica en calcio reaccionan con los iones sodio en el fundido para enriquecerse progresivamente en ellos.

Serie de reaccin Bowen

Laserie de Bowenes el orden decristalizacinde losmineralesdel grupo de los silicatos en el interior de la Tierra partiendo de un material fundido llamado magma. Dicha secuencia es identificable en muchos casos por las relaciones texturales que se establecen entre ellos. Es de extrema utilidad.Este orden de cristalizacin est determinado por dos factores principales: latermodinmicadel proceso de cristalizacin 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 unmagmasigue, en trminos 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 comn, que corresponde a la cristalizacin de feldespato potsico y finalmente cuarzo, siempre los ltimos en cristalizar.

Reaccin en Serie de BowenA medida que elmagmase enfra lentamente, loselementosseunen qumicamente, y forman cristales deminerales. Sin embargo, no todos los minerales se forman al mismo tiempo durante el proceso de enfriamiento. Algunos minerales se cristalizan cuando el magma se encuentra a una mayor temperatura, mientras que otros slo se cristalizan cuando el magma se encuentra a una temperatura menor. Sin embargo, no todos los minerales se forman al mismo tiempo durante el proceso de enfriamiento. LasSeries de Reacciones de Bowendescriben cmo se forman, durante el proceso de enfriamiento, ocho de losminerales de silicioms comunes.El diagrama de las Series de Reacciones de Bowen, que aparece a la izquierda, muestra, en la parte superior, a los minerales que se forman a altas temperaturas, y en la parte inferior, a los minerales que se forman a temperaturas menores.Lasrocasresultantes de la lava o magma enfriadas desde temperauturas muy elevadas, contienen minerales color oscuro como laamfbolay elpiroxeno. Pero cuando el magma se enfra lentamente, los minerales de color claro, como elfeldespaltoy elquarzo, los cuales se forman a temperaturas ms fras, pueden crecer.

SERIE DE REACCIN BOWENBowen demostr que, conforme se enfra un magma basltico, los minerales tienden a cristalizar con un determinado orden que est en funcin de sus puntos de fusin.Durante el proceso de cristalizacin la composicin del fundido cambia continuamente. El fundido carecer casi por completo de hierro magnesio y calcio. La eliminacin de esos elementos har que se enriquezca en sodio, en potasio y en aluminio.La cantidad de slice del fundido se enriquece conforme evoluciona el magma.Bowen demostr tambin que si los componentes slidos de un magma permanecen en contacto con el fundido restante, reaccionarn qumicamente y evolucionarn. Esta disposicin de minerales fue reconocida como serie de reaccin de Bowen.Hay dos ramas:Serie de reaccin discontinua: La rama izquierda de la serie de reaccin de Bowen demuestra que, conforme un magma se enfra, el olivino reaccionar con el fundido restante para formar piroxeno.Serie de reaccin continua:La rama derecha de la serie de reaccin, muestra que los cristales de plagioclasa rica en calcio reaccionan con los iones sodio en el fundido para enriquecerse progresivamente en ellos.

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SERIE ISOMORFAEn mineraloga y qumica se llama isomorfismo el fenmeno por el que dos sustancias distintas, por el hecho de presentar la misma estructura, distribucin de tomos y dimensiones en sus molculas, son capaces de formar conjuntamente una sola red cristalina.Se llama serie isomorfa al conjunto de mezclas posibles, entre dos extremos en los que cada una de las dos sustancias representa el 100%. En mineraloga la mezcla suele recibir un nombre especfico, diferente del que reciben los dos minerales formados respectivamente por cada una de las dos sustancias puras.Algunos de los minerales ms importantes en la formacin de rocas son mezclas isomorfas, como la plagioclasa, que es una mezcla de albita y anortita, o el olivino, que es una mezcla de forsterita y fayalita.Tambin hay isomorfismo en algunos minerales de inters econmico, como la pirargirita, mena de plata, o el coltn, que es una mezcla isomorfa de columbita, que contiene niobio, y tantalita, que en la posicin equivalente contiene tantalio.

Bibliografa: S. I. Morrow (1969). "One Hundred and Fifty Years of Isomorphism". Journal of Chemical Education 46: 580584.

SOLUCIN SLIDAUna solucin slida es una solucin en estado slido de uno o ms solutos en un solvente. Tal mezcla es considerada una solucin en lugar de un compuesto siempre que la estructura cristalina del disolvente permanezca sin cambios al ser sustituidos sus tomos por los tomos de los solutos y adems la mezcla permanezca homognea.El soluto puede incorporarse dentro de la estructura cristalina del disolvente bien mediante sustitucin, reemplazando cada partcula del disolvente por una partcula del soluto, o bien de forma intersticial, encajndose cada partcula de soluto dentro del espacio que hay entre partculas del disolvente. Ambos tipos de solucin slida afectan a las propiedades del material ya que distorsionan, aunque sea poco, la estructura cristalina y porque perturban la homogeneidad fsica y elctrica del material disolvente.En los minerales que aparecen de forma natural en las rocas es muy frecuente la existencia de soluciones slidas, de forma que la sustitucin de unos tomos por otros en la estructura cristalina produce distintas variedades del mismo mineral o incluso son considerados minerales distintos cuando las propiedades cambian mucho.Un ejemplo importante de esto lo constituye la serie de solucin slida continua de las plagioclasas, donde la composicin vara entre el extremo sdico de albita (NaAlSi3O8) hasta el extremo clcico de anortita (CaAl2Si2O8)