En la frontera entre magmatismo y plutonismo. Parte 2.

En el post anterior, habrán seguramente leído toda la parte introductoria que se requiere para entender éste, de modo que les sugiero ir a verlo, si no lo han hecho aún.

En ese post he respondido ya a las siguientes preguntas:

¿Cuál es la secuencia general de las diversas etapas de enfriamiento de los magmas?

¿A qué se refiere la etapa ortomagmática?

¿Qué son los minerales esenciales, accesorios y secundarios?

¿Qué es la serie de reacción de Bowen?

Y hoy, en la segunda parte, completaremos los detalles del conocimiento básico sobre la Serie de Reacción de Bowen, además de las siguientes etapas.

¿Cómo se describe la Serie de reacción de Bowen?

En primer lugar, digamos que pueden ver la serie en la imagen que ilustra el post, y conviene que empecemos por comprender su diseño general.

El orden de cristalización de minerales es desde arriba (zona de altas temperaturas y presiones) hacia abajo, donde ambos parámetros disminuyen.

Es decir que los minerales que aparecen arriba se solidificarán normalmente antes que los que se encuentran más abajo. Por supuesto, todos y cada uno de los minerales que se mencionen sólo podrán formarse si en la mezcla magmática están presentes los elementos químicos que los constituyen, y lo están en cantidad suficiente.

Seguidamente observen que hay dos ramas independientes que reúnen distintos grupos de minerales.

La que aparece a la derecha- empezando con el olivino- es una serie discontinua, mientras que la de la izquierda es una serie continua de minerales que constituyen lo que se conoce como una serie isomórfica.

Al decir que la del olivino es discontinua, solamente se está expresando que se trata de minerales independientes entre sí. Aunque pertenezcan todos al grupo de los silicatos, en todas las restantes características no son semejantes.

¿Qué es una serie isomórfica?

Ahora hablemos de la otra rama, la izquierda, que es una serie isomórfica de un único tipo de silicatos: las plagioclasas.

Etimológicamente iso= igual y morfos= forma, de tal manera que ya sabemos que esos minerales tendrán una fórmula química básicamente similar- ya veremos dónde residen los cambios- y una estructura cristalina también semejante, ya que todos pertenecen al sistema triclínico.

Las plagioclasas responden todas a la fórmula general AlSi3O8 (alúminosilicato) más los cationes Na y Ca,  (sodio y calcio) que se reemplazan mutuamente.

La serie comienza en el extremo de altas temperaturas siendo plagioclasa de Ca denominada Anortita, y termina en la zona de bajas temperaturas como plagioclasa de Na (Albita).

Vale decir que a lo largo de la serie, se pasará desde extremos en que el Ca es dominante, a través de plagioclasas en que los porcentajes de Ca y Na se van equilibrando, hasta el extremo en que casi toda la composición es de Na.

La serie completa es como sigue:

Albita: entre 100 y 90% de Ca y entre 0 y 10% de Na.

Oligoclasa: entre 90 y 70% de Ca y entre 10 y 30% de Na.

Andesina: entre 70 y 50% de Ca y entre 30 y 50% de Na.

Labradorita: entre 50 y 30% de Ca y entre 50 y 70% de Na.

Bytownita: entre 30 y 10% de Ca y entre 70 y 90% de Na.

Anortita: entre 10 y 0% de Ca y entre 90 y 100% de Na.

Puede decirse que los porcentajes se van compensando entre sí: a medida que un catión va aumentando en porcentaje, el otro se vuelve más escaso.

¿Qué procesos implica esa secuencia?

Básicamente una diferenciación del magma (proceso sobre el que vendrán otros posts, porque es complejo pero interesante) que a partir de una composición original, va cambiando hacia otras distintas, a medida que los elementos que componen los minerales se van solidificando y ya no forman parte de él.

Este enunciado es muy básico, pero tiene muchas sutiles implicancias que iremos conociendo en otros encuentros.

¿Qué importancia tiene esa Serie de reacción?

Una de las primeras y más interesantes es reconocer cuáles minerales pueden encontrarse en una misma roca (eso se conoce como paragénesis mineral, y también será motivo de otros posts), ya que en un entorno de temperatura y presión sólo algunos minerales podrán solidificar, mientras los otros permanecerán fundidos.

Para hacerlo más fácil, podrán aparecer juntos los minerales a lo largo de una franja horizontal de la serie, siendo altamente improbables las combinaciones verticales u oblícuas.

Por ejemplo, el olivino “está cómodo” con la anortita, pero no con la albita o las micas. O sea que los minerales, como las personas tienen sus “simpatías y antipatías”.

Este conocimiento es muy útil en la búsqueda de yacimientos, entre otras cosas.

La Serie de Reacción de Bowen es también básica para predecir qué minerales se verán afectados primero por la meteorización, según lo que reza la Ley de la Estabilidad Mineral.

Tiene otras implicancias, pero no quiero extenderme en exceso por ahora.

¿Qué es la etapa pegmatítica?

Es aquel intervalo a lo largo del cual el material que aún permanece fundido luego de la etapa anterior, puede infiltrarse en fracturas de la cámara y sus rocas encajantes, para ascender buscando el alivio de las presiones. Muchas veces genera filones enriquecidos en minerales accesorios poco comunes pero valiosos, que pueden explotarse comercialmente. Las rocas que se solidifican en este etapa normalmente corresponden a las que son conocidas como pegmatitas.

¿Qué es la etapa neumatolítica?

La palabra deriva de pneumós= aire y por eso mismo puede escribirse también pneumatolítica, y se refiere al lapso témporo espacial en que el gas liberado durante las combinaciones que generan los minerales de las etapas anteriores, circula a través de los poros de las rocas adyacentes y reacciona con ellas para generar nuevos minerales o modificar los preexistentes.

Por ello, muchos de los procesos de esta etapa y la que sigue, están también en la frontera entre lo estrictamente ígneo y el metamorfismo.

¿Qué es la etapa hidrotermal?

En la etapa hidrotermal, los líquidos residuales de todos los procesos anteriores, junto con el vapor de agua presente en la mezcla ígnea, se movilizan en forma ascendente, pudiendo o no llegar a la superficie. Esos fluidos son portadores de numerosos minerales solubles en la mezcla, tales como carbonatos, sulfatos, etc. que también pueden dar origen a yacimientos de Cobre, Oro, Plomo, etc.
En esta etapa pueden formarse algunos de los minerales secundarios que hemos definido en la primera parte de este post, publicada el lunes pasado.

¿Qué es la etapa solfatárica?

Es la etapa en que se escapan gases como el SO3, CO2 y otros, junto con las aguas sobrecalentadas que generan los procesos que se conocen como post volcánicos y dan lugar a numerosos fenómenos que incluyen las fumarolas, mofetas y solfataras, de las que  se toma el nombre, y que explicaremos más adelante en otros posts.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es de este sitio .

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