¿Qué pasa con el magma una vez que se formó? Su enfriamiento.

Imagenmagma1En un post bastante anterior ya les aclaré que una vez que el magma se forma, todos los fenómenos que ocurren mientras el material permanece fundido, -siquiera en parte- se consideran como parte del proceso de magmatismo propiamente dicho.

Pero hay también una transición hacia el plutonismo, que implica la nueva solidificación  de los materiales magmáticos, por enfriamiento.

Este proceso se denomina así siempre que ocurra en el interior de la Tierra, puesto que si el magma sale al exterior cambia su nombre por el de lava, y comienza el vulcanismo.

Explicar todos esos conceptos en detalle nos llevará más de un encuentro, aun cuando lo hagamos de la manera más sencilla posible.

Sin embargo, el proceso más obvio, básico y general que ocurre, es el enfriamiento del magma, y de eso comenzaremos a hablar hoy.

¿Siempre se produce enfriamiento una vez formado el magma?

No necesariamente, aunque es esperable en la gran mayoría de las situaciones.

Veámoslo en detalle: una vez que el material se funde, gran cantidad del calor disponible se habrá invertido en ese cambio de estado desde la roca sólida a una pasta (el magma) cuya composición general ya hemos analizado antes. Por esa razón, la temperatura comienza a descender como una consecuencia natural esperable, sin embargo…

Sin embargo, como el sistema Tierra es un enorme sistema abierto, puede haber nuevos aportes de temperatura, por ejemplo por ascenso de calor desde la interfase núcleo manto, que suele enviar sus emisarios térmicos hacia arriba, como para complicar un poco las cosas.

Si esto sucede, el enfriamiento de la cámara magmática puede retrasarse por muchos miles y hasta millones de años, y lo que paso a contarles a continuación no tendrá lugar hasta que ese nuevo ascenso de calor se detenga. Pero en algún momento lo hará, claro, y entonces pasarán estas cosas que paso a explicarles.

¿Dónde se enfría el magma?

Como ya lo dije arriba, el enfriamiento puede ocurrir en la misma cámara, pero también- como señalé en el post que ya deberían haber repasado- puede  hacerlo casi en cualquier emplzamiento a lo largo de su camino ascendente. Claro que si lo hace ya en el exterior, todo el aspecto de la cosa cambia, según veremos al estudiar vulcanismo, muchos posts más adelante.

¿Cuánto demora el enfriamiento de un magma?

Si de procesos volcánicos se trata, la solidificación puede ser instantánea, pero en todos los demás casos comprendidos en el plutonismo, el enfriamiento es progresivo y sumamente lento, de modo que no se sienten a esperarlo, porque los encontarían muertos de aburrimiento cientos o miles de años después.

De todas maneras definir el tiempo necesario para que un magma en particular se solidifique, es prácticamente imposible, porque depende de la interrelación de numerosos factores, muchos de los cuales nos son desconocidos. Me refiero con esto a que cuánto vale cada factor es casi siempre una incógnita.

Aunque sepamos cuáles son dichos factores, medirlos es casi siempre impracticable, y sólo se accede a estimaciones indirectas.

Y además, las condiciones, como dije más arriba pueden cambiar a lo largo del tiempo, por causas tactónicas, o por nuevos ingresos de calor.

Sin embargo, podemos organizar el conocimiento del cual sí disponemos, más o menos como sigue.

¿De qué factores depende la velocidad de enfriamiento del magma?

Los factores principales que determinan la mayor o menor velocidad de solidificación del magma son:

  • la profundidad de emplazamiento.
  • la composición del magma.
  • el tamaño del cuerpo magmático.
  • la forma del cuerpo magmático.
  • la presión en la cámara y la presencia o ausencia de agua en la mezcla.

¿Por qué es importante la profundidad de emplazamiento?

Porque la temperatura del interior de la Tierra asciende con la profundidad, razón por la cual, la temperatura de la roca de caja- es decir la que contiene al magma fundido será diferente según sea la profundidad. Al ascender el magma, se encuentra en su camino con rocas cada vez más fría, lo que acelera su propia solidificación. Hay un post sobre la temperatura en su relación con la profundidad que les conviene ir a repasar un poco.

¿Por qué es importante la composición del magma?

Ya hay también un post en que les hablé de la fusión de la roca para constituir el magma, y allí les mostré una curva en que se ve claramente que los magmas se forman en distintos rangos de temperatura según su composición química. Aquellas rocas que contienen más hierro y magnesio requieren más calor para fundirse, y por ende sus magmas  resultantes comienzan su historia de enfriamiento desde temperaturas más elevadas y se enfriarán más lentamente.

¿Por qué es importante el tamaño de la cámara magmática?

Pues por razones obvias: un cuerpo más grande se enfría más lentamente que uno más pequeño de la misma sustancia, cosa que comprobamos a diario, cuando comparamos la temperatura que ha conservado la sopa en una sopera llena, con la sopa de un plato separado de ella. Por esa misma razón, si queremos que se enfríe una papa más rápidamente, la partimos en dos. Cada mitad se enfriará más rápidamente por su menor tamaño, pero también por lo que veremos a continuación.

¿Por qué es importante la forma del cuerpo magmático?

Porque cuanto mayor sea la superficie expuesta de un cuerpo caliente, mayor será la velocidad con la que ha de enfriarse. Esto se magnifica cuando además hay contacto con un cuerpo de menor temperatura, en este caso, la roca encajante. Cuanto más contacto tenga el magma con la superficie fría de la roca que lo envuelve, más rápido cederá a ésta su propia temperatura.

Entonces, cuanto más irregular la superficie más velocidad de enfriamiento, porque cada irregularidad suma superficie.

Además, si tomamos en cuenta el principio físico según el cual, para cada volumen dado, la menor superficie posible en que éste puede distribuirse es la esfera, podemos inmediatamente inferir que cuanto más cercano a una esfera sea un magma más lentamente se enfriará, pues expondrá menos superficie.

Inversamente, cuanto más se aplane, más rápido se enfriará.  Si no me creen,  tomen dos papas de más o menos el mismo tamaño, e igualmente calientes, y aplasten a una de ellas hasta hacerla puré. Después vean cuál se conserva caliente más tiempo, si la papa entera o el puré.

¿Por qué es importante la presión en la cámara y la presencia o ausencia de agua en la mezcla?

Un poquito más arriba, cuando les expliqué la importancia de la composición del magma, los mandé a revisar un gráfico en otro post. En ese mismo gráfico les había explicado en su momento cómo influyen la presión y el agua en la fusión de la roca. Como fusión y solidificación son procesos reversibles, lo que vale para un lado vale para el otro de la manera inversa.

Vayan a ver los detalles en el link que les dejé, pero dicho muy rápido, la presión en seco  favorece la solidificación y en presencia de agua la retrasa.

Por cierto todos los factores mencionados se modifican unos a otros y deben entenderse en su conjunto.

¿Por qué es importante la velocidad de enfriamiento?

Porque la roca resultante cambia en sus propiedades según si se ha enfriado más o menos rápidamente, y de alguna manera es el resultado de su historia de enfriamiento. Por eso, interpretar una roca ígnea requiere entre otras cosas evaluar cómo se solidificó.

Pero eso ya es parte de otro post porque da muchísima tela para cortar. Y uso el refrán de la tela, porque precisamente a la apariencia que adquiere una roca ígnea de resultas de su modo de enfriamiento se le llama fábrica, pero como ya dije, eso vendrá más adelante…

Si este post les ha gustado como para llevarlo a su blog, o a la red social, por favor, mencionen la fuente.

Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post vino en una cadena de mails, no conozco al autor.

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