PPT-S07-BJULCA-2023-01

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ING. Betsy Junelly Julca Santa Cruz
GEOLOGY
TOPOGRAPHY
Al culminar la sesión estarás en la capacidad de Identificar y analizar los ciclos evolutivos de las rocas y la clasificación de los magmas.
OBJETIVO DEL CURSO 
“Identificar el alcance de la petrología, magmatismo y los diferentes procesos de cristalización del magma”
COMPETENCIA DEL CURSO
Semana 07
Ing. Betsy Junelly Julca Santa Cruz 
PETROLOGY Y MAGMATISM
Ing. Betsy Junelly Julca Santa Cruz 
Resolvamos un cuestionario 
¿Qué entiendes petrología?
¿Cuál es la clasificación de las rocas ?
¿Qué entiendes por magmatismo?
Problematización
REMEMBER
LOS MINERALES
COMPETENCIA TERMINAL
Comprender y aplicar conceptos básicos de Petrología y Magmatismo.
8
Logro de la sesión
Al culminar la sesión, el estudiante comprende los ciclos evolutivos de las rocas y la clasificación de los magmas.
Video 
We´re going to watch the video about petrology and magmatism:
https://www.youtube.com/watch?v=xfZ-VS9fZEE 
Es la ciencia que se ocupa del estudio de las rocas que están formadas por un conjunto de minerales definidos y constituyen la mayor parte de la corteza terrestre. Trata del modo de ocurrencia, la composición, la clasificación y el origen de las rocas.
ALCANCE DE LA PETROLOGIA.
LA PETROGRAPHY: Pone énfasis en la parte puramente descriptiva de la ciencia de las rocas desde los puntos de vista de la textura, la mineralogía y de la composición química.
ALCANCE DE LA PETROLOGIA.
Emphasizes the purely descriptive part of the science of rocks from the points of view of texture, mineralogy and chemical composition. 
LA PETROGENESIS. Se ocupa del origen de las rocas
ALCANCE DE LA PETROLOGIA.
Las rocas pueden ser de una especie mineral, por lo que son llamadas rocas monominerales, como el yeso o el cuarzo; pero generalmente las rocas son agregados de muchos minerales, a éstas se las denomina rocas poli-minerales, como el granito, la caliza, el conglomerado, etc. también puede decirse que roca es el producto final de la evolución de sistemas físico-químicos desarrollados por actividad geológica exógena o endógena.
ROCA
PROCESOS FORMADORES DE ROCA
EL CICLO DE LAS ROCAS
PROCESOS ENDOGENOS
Son aquellos que se originan en el interior de la tierra debido a las altas temperaturas y presiones que allí se generan, y se pueden clasificar en dos tipos:
-Procesos orogénicos y Epirogénicos.
PROCESOS ENDOGENOS
Ocurren cuando las fuerzas que resultan del choque de dos placas tectónicas de la corteza terrestre provocan:
PROCESOS OROGENICOS
El plegamiento y el ascenso de los materiales acumulados en el borde de las placas (se forman entonces montañas de plegamiento)
Ocurren cuando las fuerzas que resultan del choque de dos placas tectónicas de la corteza terrestre provocan:
PROCESOS OROGENICOS
La fractura en bloques que se desplazan a lo largo de fallas, algunos de los cuales se elevan (montañas de fallamiento) y otros se hunden (depresiones). Esto ocurre cuando los materiales son rígidos.
Son movimientos lentos de ascenso y descenso de las placas continentales. Cuando se produce un movimiento epirogénico descendente, el mar avanza sobre el continente ocurre una intrusión o transgresión. Cuando el movimiento es ascendente, el mar retrocede y produce una transgresión marina.
PROCESOS EPIROGENICOS
EL CICLO DE LAS ROCAS
PROCESOS EXOGENOS
PROCESOS FORMADORES DE ROCA
Son aquellos que se producen por la acción de los procesos atmosféricos (como el viento, los cambios de T°, la lluvia y el hielo) sobre la rocas: es decir, estos procesos comprenden a aquellos que se originan en el exterior de la corteza terrestre.
PROCESOS EXOGENOS
Es la descomposición y la desintegración de las rocas , la erosión o desgaste de los relieves. El transporte de los materiales erosionados y su acumulación o sedimentación en otras áreas. 
PROCESOS EXOGENOS
La meteorización
CLASIFICACIÓN GENERAL DE LAS ROCAS
Las rocas se clasifican de la siguiente manera:
https://www.youtube.com/watch?v=pn1CFZHHYug
ROCAS IGNEAS
Son rocas generadas por el enfriamiento de una masa líquida de composición silicatada que procede del interior de la Tierra. Esta masa fundida se encuentra a altas temperaturas. Cuando se enfría y solidifica durante su ascenso hacia la superficie de la Tierra, en zonas cercanas a la superficie (corteza terrestre) da lugar a las rocas plutónicas, mientras que cuando se enfría y solidifica en la superficie da lugar a las rocas volcánicas.
Ejemplo: Granitos, andesitas
ROCAS SEDIMENTARIAS
Rocas originadas por el trasporte y deposición de materiales como consecuencia de la acción del viento, el agua, el hielo o depositadas químicamente a partir de un fluido acuoso. También se incluyen en esta definición la acumulación de materiales inorgánicos como caparazones secretados por organismos. Las rocas sedimentarias se dividen a su vez en detríticas y no detríticas
Ejemplo: Arenisca, lutitas, calizas, yeso, etc
ROCAS METAMORFICAS
Las rocas metamórficas se generan a partir de rocas prexistentes que, como consecuencia de sufrir un aumento importante de temperatura y de presión por procesos geológicos (enterramiento, intrusión de magmas, etc.), sufren reajustes. Este reajuste ocasiona cambios en sus minerales y composición química de forma que la roca original (sedimentaria, ígnea o metamórfica) se transforma en un nuevo tipo que llamamos roca metamórfica.
Ejemplo: Gneis, cuarcita, pizarra, esquisto, etc.
Conjunto de una serie de fenómenos geológicos u operaciones naturales que se repiten ordenadamente en la formación de los tres principales tipos de rocas en el planeta Tierra.
Existen relaciones definidas entre las rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas. Con el tiempo, y alterando las condiciones, cualquiera de estos tipos de roca puede cambiar en otra forma. Estas relaciones constituyen un ciclo, como se indica en el gráfico siguiente. Esta es simplemente una manera de señalar los varios procesos que sufren los materiales de la Tierra. 
CICLO DE LAS ROCAS
CICLO DE LAS ROCAS
https://www.youtube.com/watch?v=pyJwB2FA1Mo&ab_channel=ScienceTruck 
Magmatismo
Estudia el origen, la evolución y emplazamiento de los magmas.
Definimos magmatismo como todos aquellos procesos por los que a partir de un magma vamos a obtener por solidificación o consolidación magmática ya sea en profundidad o en superficie una roca magmática. Suelen ser fenómenos locales asociados a la Tectónica de Placas en la Corteza y el Manto
¿QUE ES EL MAGMA?
Es un fluido fundido formado dentro de la corteza terrestre o manto superior de la tierra que se encuentra formando parte de las grandes cámaras magmáticas y que se aproxima a la superficie terrestre en forma de diques y chimeneas.
https://www.youtube.com/watch?v=5K1hT-LFIEs
MAGMA
MAGMA
https://www.youtube.com/watch?v=1lljZsODUbQ
Características del magma
El principal componente de los elementos volátiles o gases del magma como de la lava es una mezcla gaseosa conteniendo los siguientes gases: gas de H2O; CO2; HCl; HF; SO2; H3BO3 (agua, anhídrido carbónico, ácido clorhídrico, ácido fluorhídrico, anhídrido sulfuroso, ácido bórico, en el orden de presentación). 
Características del magma
La temperatura del magma fluctúa entre los 700 y 1100º C, alcanzando a veces hasta 1300 ºC. El aumento de la temperatura de la lava seguramente se produce por procesos de oxidación (con asimilación de calor), cuando el magma se pone en contacto con la atmósfera.
El magma se forma por fusión de rocas que se encuentran a grandes profundidades; la composición química del magma depende de las rocas de las cuales se forma.
Características del magma
FORMACIÓN DE MAGMAS
Magmatismo de dorsales: la fusión bajo las dorsales puede deberse a la disminución de la presión en las rocas como consecuencia de su ascenso por los movimientos convectivos, en sólido, del manto. El ascenso a la superficie de estos magmas primarios y sin diferenciar es el origen de las inmensas masasbasálticas de los fondos oceánicos.
El 80 % del magmatismo se produce en los bordes constructivos de las placas tectónicas, bajo las dorsales oceánicas, y el resto en zonas de subducción y en regiones localizadas en el interior de las placas, por efecto de puntos calientes.
FORMACIÓN DE MAGMAS
Magmatismo en zonas de subducción: la fusión se produce por el aumento de la temperatura por la compresión de la litosfera que subduce y fricción con las rocas del manto, a lo que se añade el agua que libera y asciende, que disminuye el punto de solidus de las rocas superiores. Se forman los magmas que darán lugar a los batolitos típicos de las zonas orogénicas.
Magmatismo intraplaca: es debido a la acción de puntos calientes, tanto bajo corteza continental como oceánica. Las grandes fracturas litosféricas intraplaca también pueden producir magmatismo por fusión de rocas del manto, como se observa por la asociación de estas fallas con la presencia de volcanes
FORMACIÓN DE MAGMAS
AMBIENTES DE GENERACIÓN DE MAGMA
Casi dos tercios de los magmas producidos jamás alcanzan la superficie y vuelven a convertirse en rocas en el interior de la tierra (actividad magmática plutónica), más del 80% del magmatismo se produce en las márgenes constructivas de placas, o sea casi siempre en la profundidad de las cuencas oceánicas.
Diferenciación magmática
La diferenciación magmática es el conjunto de procesos mediante los cuales un magma madre, más o menos homogéneo se separa en fracciones que llegan a formar rocas de composición diferente. 
Se distinguen dos tipos de diferenciación magmática, siendo los siguientes:
a) La diferenciación magmática. - la separación de una o varias fases líquidas a partir del magma madre, antes de la cristalización.
b) La cristalización fraccionada. - Una vez que se separó el magma en fracciones, éstas se solidifican en forma de cristales; dando origen a la presencia de diferentes tipos de rocas.
Diferenciación magmática
El proceso más importante de la diferenciación magmática es la cristalización fraccionada, proceso que permite presentar a los minerales (componentes de una roca) en formas cristalinas definidas de acuerdo tanto a la disminución de la temperatura (enfriamiento), como a la composición química. Mientras más rápido sea el enfriamiento de la composición mineral, los cristales son menos desarrollados y si el enfriamiento es lento, los minerales presentarán formas cristalinas más desarrolladas.
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. 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 el magma, y otra líquida formada por el magma residual.
En la solidificación de un magma podemos distinguir 3 fases delimitadas por intervalos de temperatura y con características especiales:
CRISTALIZACIÓN MAGMÁTICA
CRISTALIZACIÓN MAGMÁTICA
Es la fase principal de la cristalización de un magma. Abarca desde el origen del magma hasta que éste desciende su temperatura hasta700 °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
Fase Ortomagmática.
CRISTALIZACIÓN MAGMÁTICA
Se produce entre 400 y700ºC 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.
Fase pegmatítico-neumatolítica
CRISTALIZACIÓN MAGMÁTICA
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 géiseres, fuentes termales o fumarolas.
Fase Hidrotermal
CRISTALIZACIÓN MAGMÁTICA
Durante el ascenso se enfría y empieza a cristalizar, formándose minerales cada vez de más baja temperatura, según una secuencia fija y ordenada conocida como serie de cristalización de Bowen.
Imagen del Proceso de enfriamiento del magma
CRISTALIZACIÓN MAGMÁTICA
Serie de Bowen
La serie de Bowen hace referencia a dos grandes líneas de cristalización.
Una de ellas indica el orden en que se forman los silicatos ricos en hierro y magnesio (llamados ferromagnesianos). Se denomina serie discontinua porque los cristales formados van siendo sustituidos por otros de estructura distinta y más compleja medida que desciende la temperatura.
La otra serie de cristalización es la de las plagioclasas. Recibe el nombre de serle continua porque los minerales formados sucesivamente tienen la misma estructura y sólo cambia la proporción relativa de sodio y calcio.
Al final de la cristalización, a la vez que la plagioclasa sódica (albita) y las micas se forman el cuarzo y la ortosa.
https://www.youtube.com/watch?v=gSf6YsGdkeI
Serie de reacción de Bowen
Según la serie de Bowen, los últimos minerales que cristalizan son el cuarzo, la ortosa y la mica, los componentes del granito, por lo que es posible obtener un magma granítico a partir de un magma basáltico, además de otros magmas de composiciones intermedias.
Serie de reacción de Bowen
Discontinua: Este camino representa formaciones minerales que son ricas en hierro y magnesio. El primer mineral que se forma por este camino es el olivino, el cual es el único mineral estable alrededor de los 1800 ºC.
A esta temperatura (y a partir de este momento) se evidenciarán minerales formados por hierro, magnesio, silicio y oxígeno. Con el decremento de temperatura, el piroxeno se volverá estable y comenzará a aparecer el calcio en los minerales formados cuando se alcancen los 1100 ºC.
Serie de reacción de Bowen
Continua: porque se forma el mineral feldespato en una serie continua y gradual que comienza con una alta proporción de calcio (CaAlSiO), pero que se va caracterizando por una mayor formación de feldespatos basados en el sodio (CaNaAlSiO).
A la temperatura de 900 ºC el sistema se equilibra, las magmas se enfrían y los iones de calcio se agotan, por lo que a partir de esta temperatura la formación de feldespatos se basa principalmente en feldespatos de sodio (NaAlSiO). Esta rama culmina a 600 ºC, donde la formación de feldespatos es casi de un 100 % NaAlSiO.
Clasificación de los magmas.
Según su origen.
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.
Clasificación de los magmas.
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.
Según la cantidad de sílice.
Podemos clasificar los magmas primarios atendiendo a la cantidad de sílice en:
Clasificación de los magmas.
Según la cantidad de sílice.
Podemos clasificar los magmas primarios atendiendo a la cantidad de sílice en:
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. Se cristaliza en el interior de la litosfera formando la diorita.
Clasificación de los magmas.
Según la cantidad de sílice.
Podemos clasificar los magmas primarios atendiendo a la cantidad de sílice en:
Magma básico o máfico. Es el magma que posee menor proporciónde 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.
Clasificación de los magmas.
Según la evolución en su composición.
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 (15-30 km de profundidad) (Dorsál Basáltica Medio Oceánica – MORB «Mid Ocean Ridge Basalt) 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%.
Clasificación de los magmas.
Según la evolución en su composición.
Los magmas en su ascenso experimentan una evolución y rara vez alcanzan la superficie como magmas primarios. En este caso distinguimos:
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%.
Clasificación de los magmas.
Según la evolución en su composición.
Los magmas en su ascenso experimentan una evolución y rara vez alcanzan la superficie como magmas primarios. En este caso distinguimos:
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%.
Clasificación de los magmas.
Según la evolución en su composición.
Los magmas en su ascenso experimentan una evolución y rara vez alcanzan la superficie como magmas primarios. En este caso distinguimos:
AL CULMINAR LA SESIÓN EL ESTUDIANTE ESTARÁ EN LA CAPACIDAD DE IDENTIFICAR EL ´PROCESO DE LAS ROCAS. 
CONFIRMAMOS NUESTROS OBJETIVOS
Conclusiones de la Sesión
Se logró definir Petrología y magmatismo.
La petrología es: 
Es la ciencia que estudia las rocas que están formadas por un conjunto de minerales definidos y constituyen la mayor parte de la corteza terrestre. (composición y clasificación)
El magmatismo es 
Estudia el origen, la evolución y emplazamiento de los magmas
Una roca ignea es 
	Son rocas generadas por el enfriamiento del magma.
El proceso exógeno es
	Es todo proceso que se origina al exterior de la tierra.
Tarea grupal / Asignación de aula
1. Responder las siguientes preguntas.
¿Qué estudia la petrología?
¿Dónde se produce el magmatismo?
¿Cuáles son los tipos de magmatismo?
Las rocas, en función de su origen, se pueden agrupar en tres clases. Mencionar cuales son.
¿Describe cuáles son las tres fases de la cristalización magmática?
¿Que nos indica la serie de Bowen?
¿Cuáles son los primeros minerales en formarse según Bowen?
Tarea grupal / Asignación casa
1. Realizar una infografía del proceso de la cristalización magmática. ( Usar su creatividad)
Tarea / Asignación de casa
Para complementar la información de clase y reforzar el conocimiento adquirido, se recomienda visitar los siguientes enlaces web:
https://www.youtube.com/watch?v=8gIfSdR9xkQ
https://www.youtube.com/watch?v=8o1MnZKvTno
https://www.youtube.com/watch?v=g0G62iAehWQ
https://www.youtube.com/watch?v=qNibezPLHkM
https://www.youtube.com/watch?v=XDovFBJIFE4
Spera, Frank J. (2001). Encyclopedia of Volcanoes. Academic Press.
Anguita, F. y Moreno, F. (1991). «Magmas». Procesos geológicos internos. Editorial Rueda.
Agueda, J.; Anguita, F.; Araña, V.; López Ruiz, J. y Sánchez de la Torre, L. (1977). «Procesos petrogenéticos». Geología. Madrid: Editorial Rueda.
Anguita, F.; Anguita, J.; Barro, G.; López, P.; Muñoz, A.; Muñoz, I.; Muñoz, V. y Vargas, J. (2003). «Acontecimientos térmicos en los planetas terrestres». En Anguita, F. y Castilla, G. (eds.), ed. Crónicas del sistema solar. Colección Millenium. Equipo Sirius.
Bibliografía