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¿Por qué es importante la velocidad de enfriamiento de los magmas? Parte 2.

File:ObsidianOregon.jpgEste post es continuación del que subí hace dos lunes, de modo que deberían ir a leer esa parte primero y recién adentrarse en el texto de hoy. De hecho mi idea era subir un post a continuación del otro, pero como ya ha pasado otras vaces, la Naturaleza impuso otro tema como prioritario, y debí por eso reprogramar mis textos.

En la primera parte de este tema, en el post a que me refiero,he respondido a las siguientes preguntas:

¿Sobre qué procesos relacionados incide la velocidad de enfriamiento?

¿Qué importancia tiene la velocidad de enfriamiento sobre las rocas resultantes?

¿Qué es el patrón textural?

¿Qué se entiende por texturas especiales?

¿Qué se entiende por textura general?

¿Qué es el grado de cristalinidad?

Y a partir de este punto retomamos el post.

¿Cómo se clasifican las rocas según su grado de cristalinidad?

Ya les había comentado la semana pasada que no necesariamente todos los minerales que componen una roca ígnea alcanzan el mismo estado de cristalización, razón por la cual, hay una manera de distinguir las rocas según qué proporción de ellas se han organizado en red, y qué parte no lo ha conseguido.

Siguiendo ese criterio, las rocas pueden ser:

  • Holohialinas, cuando la parte amorfa o vítrea es igual o superior al 90 % del volumen.
  • Hialocristalinas, cuando ninguna de las partes, ni la vítrea ni la organizada alcanzan el 90% del volumen. Si es posible, en esos casos, se estiman los  respectivos porcentajes, y se los incluye en la descripción.
  • Holocristalinas. Como ustedes son muy inteligentes, ya se habrán dado cuenta de que estas rocas presentan 90 % o más de su volumen en estado cristalino.

¿Qué es el tamaño de grano?

En el caso de las rocas ígneas, es más correcto referirse al tamaño de los cristales que al de los granos, en realidad, pero se acepta el uso de ambas expresiones.

Originalmente la expresión procede de las rocas sedimentarias clásticas, es decir que se trata de fragmentos desprendidos de rocas preexistentes, que vuelven a reunirse en una nueva generación petrológica. Por eso se llama granos a las partículas individuales.

Pero en las rocas ígneas de enfriamiento, lo que ocurre en realidad es el crecimiento de un cristal, a medida que los átomos se ordenan y se inmovilizan en lugares preestablecidos del espacio, al solidificarse.

De allí, que en el patrón textural de rocas ígneas sea más correcto hablar de tamaño de cristales que de granos, a excepción de las fragmentarias o piroclásticas, claro.

¿Cómo se clasifican las rocas según el tamaño de grano?

En todo caso hay por lo menos dos nomenclaturas en las que los términos a veces se intercambian y también a veces generan alguna confusión, pero que pueden usarse como sinónimos.

Son rocas faneríticas o macrogranudas, aquéllas en las que los cristales se observan a simple vista, o con una lupa de mano.

Son afaníticas o microgranudas, en cambio, cuando los cristales sólo pueden ser vistos con microscopio.

Existe una tercera categoría, denominada porfírica,  en la que coexisten dos tamaños de cristales, unos bien visibles a los que se conoce como fenocristales, y otros microscópicos, a los que se incluye en la denominación de pasta o hasta matriz, por semejanza con las rocas sedimentarias.

Cabe aclarar, que a veces la pasta tiene también cristales observables a simple vista, pero en ese caso, algunos minerales alcanzan un desarrollo claramente mayor, y en tal caso, la textura sigue siendo porfírica.

¿Qué información adicional pueden extraer los geólogos de los rasgos resultantes de la velocidad con que se enfría un magma?

Mucha, y la veremos en sucesivos posts con mucho mayor detalle, pero en general, lo que un geólogo puede deducir es cuál fue su historia aproximada desde el tiempo de su fusión inicial hasta el de su nueva solidificación, respondiendo a preguntas como: ¿permaneció  el magma siempre en la cámara o en profundidades próximas? ¿se movilizó mucho, poquito o nada, (no estoy deshojando margaritas, conste) ? ¿llegó a salir al exterior? ¿hubo pulsos diferenciales? ¿cuáles fueron? ¿digirió otras rocas en su camino ascendente? etc. ,etc.

Por supuesto que para dar tantas respuestas también aportarán información las texturas especiales de las que en estos dos posts no hemos hablado todavía más que de pasadita, pero es la zanahoria que les agito adelante para que no dejen de correr hacia el blog de vez en cuando. 😀

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post la he tomado de Wikipedia, y es una obsidiana, típico vidrio volcánico, es decir que en ese caso la velocidad de enfriamiento ha impedido el ordenamiento de los átomos de los minerales que componen la roca, en una red cristalina.

¿Por qué es importante la velocidad de enfriamiento de los magmas? Parte 1.

Es probable que a ustedes les haya llamado la atención el hecho de que hace un tiempo yo me haya tomado el trabajo de analizar los factores que inciden en la velocidad con que los magmas pasan del estado fundido al sólido.

Obviamente, por algo lo hice, y hoy veremos por qué el tema importa.

¿Sobre qué procesos relacionados incide la velocidad de enfriamiento?

Sobre muchos más de los que uno podría pensar en primera instancia, y por esa razón, no todos quedarán completamente agotados en su tratamiento en este post. Por el contrario, deberemos volver muchas veces a mencionarlos, cada vez con más detalle y profundidad.

Pero comencemos hoy, al menos con una enumeración introductoria:

  • Sobre la movilidad del magma, y por ende sobre la distancia desde la cámara en la cual pueden encontrarse rocas derivadas de ese magma original.
  • Sobre la posibilidad de generar erupciones volcánicas y fenómenos postvolcánicos.
  • Sobre las posibilidades de generar o no, sismos de origen volcánico.
  • Sobre la extensión a lo largo de la cual puede eventualmente ocurrir generación de rocas metamórficas de contacto.

Puede generalizarse que todos estos fenómenos requieren la presencia de magmas, razón por la cual, cuanto más lento sea el enfriamiento, más crecen las posibilidades de ocurrencia de los fenómenos concomitantes, y mayor la distancia a la cámara magmática, en la cual pueden tener lugar. O en todo caso, más amplio el sector afectado.

Pero digo que es una generalización, porque en muchas situaciones, el magma permanece por miles de años en estado fundido, y sin embargo casi no se aleja de su sitio de origen, ya que hay numerosos factores en juego, y la velocidad de enfriamento es sólo uno de ellos.

Por eso, recuerden una vez más, que las circunstancias geológicas son casi siempre irrepetibles, y cada caso debe analizarse en su propio contexto, resultando riesgosas todas las extrapolaciones.

Y sí, les guste o no les guste, volvemos a caer en el tema de los sistemas complejos. Por algo se los expliqué casi al comenzar con el blog.

Vuelvo a recordarles que los temas arriba enumerados serán motivo de sucesivos posts más adelante, mientras que hoy el tema central será el de la siguiente pregunta.

¿Qué importancia tiene la velocidad de enfriamiento sobre las rocas resultantes?

Básicamente la velocidad de enfriamiento define algunos rasgos que quedan impresos de manera definitiva en las rocas que se generan en ese magma.

Cualquiera sea el tipo de roca de que hablamos, sean ellas ígneas o no, resulta identificable un patrón textural, que incluye a su vez, tanto propiedades macroscópicas como microscópicas.

De entre ellas, las más importantes son: textura general y texturas especiales, estructura, fábrica, microestructura y fábrica cristalográfica.

Algunas de las mencionadas son observables solamente en el microscopio y requieren bastantes conocimientos previos, (entre ellos el manejo del instrumento mismo) de modo que ahora les presentaré con algo de detalle, únicamente las propiedades macroscópicas relevantes en rocas ígneas.

¿Qué es el patrón textural?

El concepto de patrón textural, debido a que no se aplica únicamente a las rocas ígneas, sino a todas en general, varía ligeramente de unas a otras.

Entonces debe quedar claro que todo lo que se diga hoy de él es aplicable específicamente a las rocas que son producto de solidificación de magmas, es decir, las ígneas.

La expresión patrón textural también se aplica de manera diferencial según se trate de rocas ígneas derivadas del enfriamiento, o de rocas ígneas fragmentarias, pero de eso también vendrán otros posts.

De todas maneras, como todavía estoy en esa frontera entre los fenómenos magmáticos s.s. y los plutónicos, sólo profundizaré más en el patrón textural cuando estemos mejor informados sobre  la dinámica del plutonismo.

Hoy va una muestra gratis, nada más.

Volviendo al patrón textural, pues, podemos considerarlo como una herramienta en el diagnóstico de las rocas, que no requiere el conocimiento de su composición química ni mineral. Por esa misma razón es muy expeditiva y útil pero no alcanza por sí misma para determinar o clasificar las rocas. El diagnóstico sólo estará completo cuando la composición sea también conocida.

En el caso de las rocas ígneas no fragmentarias, el análisis no composicional (patrón textural) se refiere a la textura general y a las texturas especiales.

¿Qué se entiende por texturas especiales?

Las texturas especiales son múltiples, muchas veces afectan solamente a algunas de las fases de la roca analizada, y requieren tanto macroscopía como observación microscópica, razones suficientes para no meternos en ese terreno, por hoy al menos.

Pero sepamos que incluyen, entre otros, los siguientes tipos: textura gráfica, poiquilítica, perlítica, dendrítica, etc., y serán comentadas en algún momento al avanzar en nuestro conocimiento de las rocas.

Por hoy concentrémonos en otros dos rasgos que componen la textura general y que la mayoría de las veces, junto con la composición mineral son suficientes para determinar la roca.

¿Qué se entiende por textura general?

La textura general se define por la combinación de dos propiedades resultantes de la velocidad de enfriamiento del magma: el grado de cristalinidad y el tamaño del grano.

¿Qué es el grado de cristalinidad?

Para entender claramente estos conceptos, resulta muy recomendable que repasen primero aquel post en el que les hablé del estado cristalino de los minerales en general.

Para que los minerales alcancen un estado de cristalización, los átomos requieren un tiempo suficiente para poder migrar hasta ordenarse en una red preestablecida, lo cual es típico de magmas que se han enfriado lentamente, dentro de la misma cámara o a distancia de ella, pero todavía en profundidad.

Ese ordenamiento, en cambio, es imposible en solidificaciones extremadamente rápidas como las que ocurren cuando el magma, convertido en lava sale al exterior y en poco tiempo (segundos a veces) se enfría en contacto con el agua o el aire mismo.

Muy comúnmente los minerales en estado cristalino coexisten con otros en estado amorfo en la misma roca, porque no todos tienen el mismo punto de fusión, lo cual implica que al enfriarse hasta una temperatura dada, algunos podrán mantenerse fundidos y otros no.

Esto nos lleva a las siguientes preguntas, que debido a la longitud de este post, serán respondidas en la segunda parte, el próximo lunes.

¿Cómo se clasifican las rocas según su grado de cristalinidad?

¿Qué es el tamaño de grano?

¿Cómo se clasifican las rocas según el tamaño de grano?

¿Qué información adicional pueden extraer los geólogos de los rasgos resultantes de la velocidad con que se enfría un magma?

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post la he tomado de Últimas Noticias New.

 

La geología de la isla de Alcatraz

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Recientemente se ha estrenado una nueva serie televisiva que viene desde Estados Unidos de Norteamérica, y que recrea la historia de una prisión de alta seguridad que se convirtió en leyenda. Y como su historia geológica también es apasionante, de eso nos vamos a ocupar hoy.

Primero quiero aclararles que como no tengo ni la más remota intención de convertir este blog en un apunte para estudiar geología, no voy siguiendo un programa ordenado didácticamente, (aunque vaya sutilmente entremezclando temas más secuenciados) sino que prefiero sorprenderlos cada vez con algo inesperado.

Por eso mismo, de vez en cuando debo lamentar que no les haya explicado todavía algunos temas que harían más comprensible uno que otro post, como éste por ejemplo. Pero no importa, veremos de hacerlo accesible, aprovechando algunos conceptos que de todas maneras ya han ido adquiriendo, mal que les pese, y cuyos links les incluiré para el caso de que deban repasarlos.

¿Dónde está emplazada la antigua prisión de Alcatraz?

Se encuentra en la costa oeste de Estados Unidos, en el interior de la Bahía de San Francisco, en una de las islas que allí se encuentran, más específicamente la denominada Isla de los Alcatraces, también conocida como La Roca.

La isla debe su nombre a su descubridor, Juan Manuel de Ayala, que en 1755 la denominó así por la abundancia de esas aves, aunque curiosamente, cuando uno busca información sobre la actual avifauna de la isla, los alcatraces ni figuran.  Son en cambio abundantes las gaviotas (género Larus) y cabe preguntarse si desde la época de la colonización española los alcatraces (género Morus) desaparecieron de la isla, o si se trató de una clasificación errónea en el avistaje original.

¿Qué características tiene la Bahía de san Francisco?

Se trata de un sistema complejo de pequeños estuarios que se conectan entre sí para drenar casi la mitad de las aguas superficiales de California. Los ríos principales bajan de la Sierra Nevada y son el Sacramento y el San Joaquín. La superficie total de la bahía es de aproximadamente 568 km cuadrados, y son sus límites por el este y oeste, ramas de la Cadena de la Costa, que se extiende en dirección NW-SE. También dos grandes sistemas de fallas dan particular interés al sistema: la inefable y nunca bien ponderada Falla de San Andrés por el oeste, y la de Hayward por el este. Obviamente ambos sistemas están genéticamente relacionados, me refiero al orográfico y el estructural (las fallas).

¿Cómo es la geología de la isla de Alcatraz?

Toda la bahía de San Francisco está emplazada sobre un complejo de rocas llamadas Franciscan, porque se formaron en una antigua zona de subducción homónima, que existía en el Cretácico (periodo que se extendió entre unos 125 y 60 millones de años atrás).

La configuración de las placas ha cambiado desde entonces, y también los movimientos entre ellas, de modo que hoy ya no las encontraremos con ese nombre ni igual dinámica, pero en el Cretácico, la placa denominada Farallon, densa y oscura, por tratarse de corteza oceánica, se hundió hacia el este bajo la placa Noreamericana, hasta desaparecer por completo.

En ese momento no existía por supuesto el espacio oceánico que es hoy la Bahía de San Francisco, y tampoco existía la Cadena Costera. Sólo estaba allí la gran fosa que estaba subduciendo la placa de Farallon, que en paz descanse.

Al final de esa subducción, se produjo el levantamiento que dio origen a las montañas de California, pero ojo hablamos de procesos que llevaron cientos de miles y hasta millones  de años.

Al cabo del levantamiento, y su erosión superficial resultante, volvieron a quedar expuestas en algunos puntos sobre la superficie, las antiquísimas rocas Franciscan.

Pero en la mayor parte están todavía por debajo de San Francisco.

¿Qué rocas componen la isla de Alcatraz?

Por un interesante motivo que ya vamos a aclarar mejor un poquito más abajo, toda la bahía tiene una composición bastante heterogénea donde coexisten rocas sedimentarias (las más abundantes) de muy variadas clases con algunas ígneas (hasta un 10% aproximadamente del material) y para completar el panorama, metamorfitas de grado bajo. O sea, no falta nada.

Ahora bien, en la isla de Alcatraz, específicamente, la petrología es relativamente uniforme, puesto que se trata de un terrane o terrán (término que en seguida pasaré a explicarles) de edad cretácica temprana formado por un tipo de areniscas conocidas como grauwacas, que se caracterizan por contener mucho feldespato y poco cuarzo relativo, lo cual las hace interpretarse como inmaduras mineralógicamente. (Lindos temas para futuros posts)

Estas rocas se disponen en estratos de gran espesor que por su erosión posterior afectan las formas de características colinas del centro de San Francisco.

¿Qué son los terranes?

Ustedes tienen ya una idea más o menos básica acerca de la Tectónica de placas, pero si creen que los movimientos son gráciles desplazamientos del tipo de un ballet rocoso se están equivocando fiero, y para confirmar lo que les digo basta con que tengan presentes los terremotos que esas inquietas porciones de la corteza son capaces de provocar.

Así, pues, muchas veces, en su afán de acomodarse, algunos trozos de mayor o menor tamaño, son arrancados de la placa a la cual pertenecen, y viajan por su cuenta hasta una nueva ubicación en ese rompecabezas sobre el que estamos sentados mientras hablamos de ésta y otras intrascendencias.

El terrane puede por eso mismo ser considerablemente diferente en estructura y litología, de todos los terrenos adyacentes, y a veces no se puede reconocer cuál fue su sitio de origen. Muchas veces, bah.

Eventualmente, los terranes pueden  encontrarse en zonas de colisión con otras placas y pasar a formar parte de alguna de ellas, constituyendo un bonito patchwork, que no otra cosa terminan siendo los continentes que hoy conocemos.

California en particular es el resultado de un «emparchamiento» de varios terranes que se cansaron de hacer turismo y se afincaron allí, a lo largo de los últimos cientos de millones de años. Sonomia por ejemplo, se habría añadido hace unos 375 millones de años atrás, Smartville, más o menos hace 225 millones, y las rocas Franciscan que se empezaron a sumar a Norte América  en los últimos 175 millones de años, son a su vez una colección de terranes más pequeños.

No nos compliquemos más por ahora, que el punto ya está aclarado de modo más que suficiente, según creo.

¿Cómo podemos resumir la historia geológica de la isla?

La investigación ha permitido reconstruir un modelo de cómo se habría formado la isla a partir de los tiempos Jurásicos, es decir hace unos 200 millones de años, cuando el Océano  Pacífico tenía una forma diferente a la actual. En ese momento el borde occidental de la placa Norteamericana habría estado unos 150 o más kilómetros al este de su posición presente, y había allí una zona de subducción hacia la cual se movía la antigua placa Pacífica.
Hacia  esa subducción se movían también numerosos terranes sobre una vieja versión de la placa Farallon que les mencioné antes.

Esos terranes se fueron apilando por debajo y contra el borde de la placa americana que se fue extendiendo hasta su configuración moderna.

En algún momento, se cierra esa zona de subducción y se abre una nueva más al oeste, hacia la que se sigue moviendo la placa Farallon en su nueva forma. Esta nueva subducción es la de la zona Franciscan, donde empiezan a formarse las rocas de igual nombre.

Ya dijimos que finalmente esa placa Farallon es totalmente consumida bajo la placa americana y se reincorpora al manto terrestre ( zona por debajo de la corteza). El terrane de Alcatraz estaba en  medio de ese despiplume.
En el medio pasan cosas como formación de magmas, metamorfismo, etc, pero no quiero complicarles la vida, de modo que sólo voy a contarles lo relativo  a la islita que nos ocupa.

Hacia el final del Cretácico comienza el levantamiento de las Sierras y su consecuente erosión.

Ya en el Terciario comienza a formarse la Cadena de la Costa, que expone a las rocas Franciscan que estuvieron alguna vez profundamente enterradas.

Por ese entonces, ya está también formado el sistema de fallas, pero eso da para mil posts más adelante.

Aunque en el Cuaternario continuó el levantamiento de la mayor parte de la sierra, hubo también zonas que se hundieron alrededor de la Bahía de San Francisco, y el Oceáno Pacífico ingresó allí.

La isla de Alcatraz no es otra cosa  que la cumbre de una antigua colina que se sumergió en ese momento.

A partir de entonces, la bahía se vaciaba y llenaba alternativamente en función de los ascensos y descensos del mar relacionados con los avances y retrocesos glaciarios.

Esto explica las dunas que pueden verse en el norte de San Francisco, que no son más que las arenas depositadas por el Río Sacramento cuando el nivel del mar estaba tan bajo que la línea costera estaba  a decenas de kilómetros al oeste de la costa actual. El viento se encargaba luego de transportarlas hacia adentro del continente.

Este post es bastante extenso, pero no crean que hemos agotado todos los temas relacionados con él, ya vendrán otros…

Un abrazo, Graciela.

P.S.: La foto que ilustra el post fue tomada por Pulpo en un tour por la Bahía de San Francisco, que incluye la visita al ex penal, que es hoy atracción turística. ¡Vaya una ironía que hoy todos quieran ir al mismo lugar de donde antes todos querían escapar!

Bibliografía consultada:

Carlson, P.; Chin, J.; Wong, F. 2000. Bedrock Knobs, San Francisco Bay. Do navigation hazards overweight other environmental problems? Environmental & Engineering Geosciences. Vol VI N° 1, February pp 41-55.

Konigsmark, T. Geologic Trips. San Francisco and the Bay Area 2006. Third Edition. Geopress. I.S.B.N. 09-661316-4-9 175 pp.

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El verano del lobo rojo, de Morris West – Islandia y sus fenómenos volcánicos en la literatura

islandiaHoy, como todos los viernes, un post de esparcimiento.

En este caso se trata de una excelente descripción de Islandia y sus fenómenos geológicos, según los  relata Morris West (¡nada menos!) en su novela El verano del lobo rojo.

Este párrafo fue extractado del Capítulo 10.

…-¿Alguna vez estuviste en Islandia, seannachie?

-Nunca.

-Alguna vez tendríamos que ir juntos. Un país extraño y feroz, con fuego en el vientre y vapor y fango caliente que salen burbujeando del suelo. Allí el mar es un monstruo…bajíos y corrientes furiosas, y peñas con las cuales nunca soñaste, que se yerguen en la bruma, y la brújula enloquecida, de modo que no sabes si vas o vienes…

Esta alusión a la brújula  enloquecida se debe a que los materiales que permanentemente surgen desde las cámaras magmáticas son de carácter básico, con fuerte contenido en minerales  ferromagnéticos, y ferrimagnéticos.

Espero que les haya gustado lo que seleccioné para ustedes, tanto como me gustó a mí. Buen fin de semana, y hasta el lunes. Graciela

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