Locos por la Geología

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Ya nos hemos encontrado en otros posts para hablar sobre los diferentes subprocesos que componen el gran proceso ígneo.

También les he contado qué es y cómo se forma un magma. Más adelante les conté que hay diversos tipos de magmas y hablamos de la importancia de la velocidad de enfriamiento y de los factores que inciden en ella.

Les recomiendo que vayan a leer todos esos posts, simplemente siguiendo los links, para adentrarse mejor en éste de hoy, en el que hablaremos de esa parte del proceso en el que algunos de los componentes del magma abandonan el estado fundido y comienzan a formar rocas, mientras otros todavía conservan su estado pastoso.

El tema es por eso, un intervalo con fronteras muy difusas entre lo estrictamente magmático y lo que ya es plutonismo o hasta algún proceso aun más superficial.

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

Lo primero que se debe recordar al iniciar un tema como éste, es que estamos tratando con sistemas complejos, y que por ende, todo lo que sea una generalización o una simplificación, es necesariamente indicativo, y puede desviarse bastante de la realidad en la mayoría de los casos concretos.

Así, pues, a la hora de analizar cada situación particular, esta secuencia es simplemente una conceptualización teórica y completamente flexible, cuyas complicaciones locales deben comprenderse, sin intentar forzar ninguna interpretación solamente para que «quepa en el molde».

Hecha la correspondiente salvedad, pasemos a un principio absolutamente lógico: los minerales que primero pasarán al estado sólido serán aquéllos que tienen el punto de fusión más elevado.

Efectivamente, cuando comience el enfriamiento, serán los primeros en alcanzar el punto crítico en el que volverán al estado sólido, ya que requieren más temperatura para mantenerse fundidos.

Sobre ese principio básico, cabe construir una secuencia de etapas diferenciadas -cuya duración puede ser del orden de miles o hasta cientos de miles de años- en las que distintos minerales se irán solidificando según un cierto orden de prelación. Paul Niggli lo resumió en cinco etapas, ya en 1938, y todavía su apreciación es considerada válida, con las precauciones que mencioné más arriba.

Dichas etapas son:

• Ortomagmática.
• Pegmatítica.
• Neumatolítica.
• Hidrotermal.
• Solfatárica.

¿A qué se refiere la etapa ortomagmática?

El prefijo «orthós» significa recto, de modo que puede decirse que es la etapa, más «rectamente» magmática, la primera, aquélla que todavía no se ha alejado tanto hacia los siguientes campos, y que generalmente ocurre también dentro de la cámara magmática.

En esta etapa cristalizan los minerales con puntos de fusión más elevados, como ya acabo de explicar. Se trata fundamentalmente de óxidos y silicatos que solidifican en intervalos de temperatura generalmente comprendidos entre 1400 y 600ºC. Ese rango depende mayormente de la composición del magma original.

Son normalmente minerales accesorios, en primer lugar, y esenciales, constituyentes de lo que se llama Serie de reacción de Bowen, que explicaré en la segunda parte de este post, el lunes próximo.

¿Qué son los minerales esenciales, accesorios y secundarios?

Minerales esenciales son aquéllos que definen la roca resultante, es decir que nunca pueden faltar en cada material petrológico. No necesariamente son los primeros en solidificar, aunque son los más importantes. Tienen también un orden de cristalización predeterminado, solidificándose cada conjunto en rangos definidos de presión y temperatura, que se expresa en la Serie de Bowen de la que hablaremos luego.

Los minerales accesorios son por lo general de punto de fusión elevado y suelen ser los primeros en cristalizar, pero pueden o no formar parte de las rocas emergentes, según que sus componentes elementales estén o no presentes en los magmas originales.

Los minerales secundarios – que muchas veces son más apropiadamente definidos como agregados minerales- son de generación muy posterior, a expensas de los otros dos tipos de minerales, y pueden o no ser originados en procesos ígneos en sentido estricto. Por ejemplo, la sericita puede resultar de la alteración de los feldespatos preexistentes.

¿Qué es la serie de reacción de Bowen?

Repito una vez más que por el hecho de que la composición del magma es muy compleja, coexisten en él minerales de muy diferentes puntos de fusión, y por eso mismo lo único que cabe esperar es que la cristalización magmática ocurra a lo largo de un intervalo amplio de temperaturas y presiones y no en un único punto.

Por ende, la solidificación ocupa un tiempo prolongado, a través del cual existe un orden reconocible y de hecho ya establecido en los comienzos del S XX por Norman Bowen.

Esa secuenciación es la que se conoce como Serie de Reacción de Bowen.

Hasta aquí llegará este post, y en la segunda parte, que sube el lunes que viene, daré los detalles que completan el conocimiento básico sobre la Serie de Reacción de Bowen, además de las siguientes etapas, respondiendo a las siguientes pregumtas:

¿Cómo se describe la Serie de reacción de Bowen?

¿Qué es una serie isomórfica?

¿Qué procesos implica esa secuencia?

¿Qué importancia tiene esa Serie de reacción?

¿Qué es la etapa pegmatítica?

¿Qué es la etapa neumatolítica?

¿Qué es la etapa hidrotermal?

¿Qué es la etapa solfatárica?

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La foto que ilustra el post es de una de las rocas que quedan expuestas en el Gran Cañó³n del Colorado, en Estados Unidos, y la he tomado en la exhibición que hay en un sendero temático del borde oeste.

Este post es la segunda parte del que comencé el lunes pasado, de modo que deberían ir a leerlo antes de adentrarse en el texto de hoy.

Las preguntas que contesté en el post anterior son:

¿Dónde queda el volcán Paricutín?

¿A qué se debe su nombre?

¿Qué dice la Geología respecto al surgimiento de este volcán?

¿Qué tipo de volcán es?

¿Por qué es tan interesante la historia del Paricutín?

Y a partir de aquí comenzamos la segunda parte del post:

¿Cuándo y cómo se registró la primera erupción?

El Paricutín puede considerarse no solamente el más nuevo de los volcanes del mundo, sino también el único que tiene fecha de nacimiento precisa. Esa fecha es 20 de febrero de 1943.

Por otra parte, tuvo un rápido crecimiento ya que once meses más tarde, las lavas solidificadas habáan creado un cono con una altura de 457 m donde originalmente se extendía un llano sembrado de maíz.

Es muy interesante recurrir a las crónicas de la época y recuperar en ellas el relato de Dionisio Pulido, un indio tarascano que fue quien primero reportó el evento en curso, y al dar la alarma, permitió la evacuación, de tal manera que el volcán no se cobró víctimas humanas, pese a que sepultó bajo sus materiales dos pueblos enteros, que ya habían sido evacuados.

En el texto de Branson et al. (1964) se lee la noticia tal como fue consignada en la declaración de Dionisio, originalmente en el dialecto nativo y luego traducida al castellano:

Aquel sábado estaba yo en el campo con mi mujer Pabla y con nuestro hijo Crescencio, de diez años, que cuidaba de nuestros corderillos, mientras yo araba la tierra para sembrar el grano.

De pronto oí cómo resoplaba el suelo delante de mí y vi salir humo de la tierra y creí que el mundo se había incendiado. El suelo tembló durante diez minutos y parecía como si las aguas bajasen corriendo. Más tarde la tierra silbó y vi humo, y recordé que un ingeniero había hablado de que podría formarse un volcán, ya que habíamos estado sufriendo terremotos durante dieciocho días.

Vale la pena resaltar ese signo temprano que permite predecir la posibilidad de erupciones, que es la ocurrencia previa de movimientos telúricos, resultantes de la movilización subterránea de los magmas que buscan salir a la superficie.

En este caso, los síntomas comenzaron casi tres semanas antes.

¿Qué pasó después con ese volcán?

Imaginen por un momento el contexto de ese fenómeno único en la historia: corría el año 1943, cuando se contaba ya con medios suficientes para fotografiar, filmar, medir, registrar, etc., etc. El lugar fue inmediatamente la meca de los estudiosos de México, y por supuesto del vecino país norteamericano y del resto del mundo.

Por eso es que se cuenta con tanta información, tan detallada como para que se hayan llegado a identificar hasta etapas con nombre propio a lo largo de la historia entera de las erupciones.

Se considera que la actividad del volcán duró alrededor de 9 años y algunos días y horas, y que la lava recorrió unos 10 km desde el nuevo cráter.

Los geólogos que estudiaron los eventos a lo largo de esos nueve años, dividieron la actividad volcánica en tres periodos principales: Quitzocho, Sapichu y Taquí Ahuan.

En el primero, la actividad significó la primera construcción del cono, seguido de recurrentes flujos de lava y la expulsión intermitente de bombas y lápilli. En los primeros cuatro meses el crecimiento en altura del cono llegó a 200 m, y a 365 en los cuatro siguientes.

En ese tiempo se evacuó la población de Paricutín (junio de 1943) antes de que llegaran a sepultarla completamente las cenizas, y el poblado de Santa Ana Zirosto fue reubicado también.

El periodo Sapichu fue de muy corta duración, pero con actividad intensa, incluyendo derrames de lava y expulsión de cenizas y bombas de diferentes dimensiones.

El periodo Taquí Ahuan implicó una reactivación del cono principal que alcanzó los 457 m que hoy ostenta, y fue en él que se desalojó San Juan Parangaricutiro que resistió hasta el 10 de mayo de 1944, cuando sus habitantes caminaron 33 km a lo largo de más de 20 días, hasta el lugar del nuevo emplazamiento del que sería Nuevo San Juan Parangaricutiro.

Este periodo se mantuvo con actividad intermitente hasta 1949, cuando se produjeron algunos años de calma, hasta la reactivación de enero de 1952.

La actividad final registrada fue el 4 de marzo de 1952.

Desde entonces sólo existen activas algunas fumarolas, al menos hasta la fecha.

Como un regalito final, les incluyo un video muy interesante que preparó la BBC al cumplirse 70 años del nacimiento del Paricutín, el 20 de febrero de 2012.

Bibliografía.

Branson, C.; Tarr, W.; Keller, W.1964. Elementos de Geología. Ed. Aguilar  España. 653 pp.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post fue tomada de Imágenes Google.

Entre todos los volcanes que existen, probablemente el que tiene la historia más interesante es el Paricutín, de México.

¿Dónde queda el volcán Paricutín?

Se encuentra unos 300 km al oeste de la Ciudad Capital de México, en el estado de Michoacán. En el momento de su nacimiento los poblados más cercanos eran Paricutín (hoy desaparecido), San Juan Parangaricutiro (que fue evacuado y dio posteriormente nacimiento a la ciudad Nuevo San Juan Parangaricutiro), y Angahuan. Todo la zona está enmarcada en la meseta Purépecha, elevada alrededor de 2400 metros sobre el nivel del mar.

El Paricutín es el más nuevo de los volcanes que constituyen lo que geológicamente se conoce como Eje Neovolcánico o Cordillera Neovolcánica, que fue denominada así, precisamente por lo reciente del evento que terminó de conformarla, cuando el Paricutín se sumó a los volcanes preexistentes, hace menos de 100 años.

Esta Cordillera atraviesa México aproximadamente a los 19° de latitud norte, conectando las islas Revillagigedo del océano Pacífico con el Golfo de México, lo que incluye a lo largo de su trazado las cumbres más altas existentes en los estados de: Nayarit, Jalisco, Colima, Michoacán, Guanajuato, Querétaro, México, Hidalgo, Morelos, Tlaxcala, Puebla y Veracruz. Esto permite considerar al país como eminentemente volcánico.

Vale mencionar algunos de los más conocidos entre los numerosos volcanes que forman parte de este rasgo geográfico: Popocatépetl, Colima, Toluca, Matlalcueye o Malinche, Pico de Orizaba o Citlaltepetl, y por supuesto el propio Paricutín que hoy nos ocupa.

¿A qué se debe su nombre?

El volcán Paricutín- cuyo nombre algunos pronuncian Parícutin- ha sido denominado así por los habitantes locales, los indios tarascanos, quienes hablan el dialecto purépecha. En ese dialecto Parhíkutini significa ‘lugar al otro lado’, no quedando muy claro respecto a qué se refiere ese «otro lado».

Como quiera que sea, es el volcán más joven del mundo, y se considera una de las Maravillas Naturales del mundo.

¿Qué dice la Geología respecto al surgimiento de este volcán?

Como todos los grandes accidentes geográficos que constituyen la superficie terrestre, el Eje Neovolcánico responde a causas profundas que están bastante bien explicadas a través de la Tectónica Global.

En este caso, los eventos tanto sísmicos como volcánicos que son comunes en México, responden a su localización en una zona de contacto entre placas.

En efecto, al oeste el país llega a verse afectado por la Falla de San Andrés, emergente de desplazamientos divergentes entre la placa Pacífica y la Norteamericana; y transformacionales de la placa de Juan de Fuca y otras menores; y al sur por el fenómeno de subducción de la placa de Cocos bajo la Americana. Todos estos fenómenos los iremos viendo en detalle en el blog, pero su sola mención ya nos permite suponer el por qué de tanta agitación en la dinámica endógena.

¿Qué tipo de volcán es?

Es un estrato volcán, es decir que presenta capas sucesivas de distintos materiales expulsados en diferentes episodios.

En cuanto al tipo de erupciones, han sido dominantemente estrombolianas, vale decir de violencia moderada.

Tanto la clasificación de los volcanes como la de las erupciones  están explicadas en los posts que les he linkeado arriba.

¿Por qué es tan interesante la historia del Paricutín?

Por muchas razones, la principal de las cuales es que se trata del único volcán cuyo nacimiento ocurrió ante la vista de los pobladores y pudo documentarse hasta con filmaciones.

Además, durante el tiempo de su actividad, fue posible hacer el seguimiento de la forma en que crecía y evolucionaba el cono a través de las sucesivas erupciones, lo que permite contar hoy con perfiles que pueden compararse entre sí, como pueden ver en la figura que acompaña estas líneas.

 Hasta aquí llegamos en esta primera parte del post, en la siguiente, que podrán leer el próximo lunes, les contestaré las siguientes preguntas:

¿Cuándo y cómo se registró la primera erupción?

¿Qué pasó después con ese volcán?

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post fue tomada de este sitio, y la figura interna, de Imágenes Google.

Para este viernes, un poema de la enorme Gabriela Mistral, espero que lo disfruten.

VOLCÁN DE VILLARRICA
Gabriela Mistral.

Entre resplandores y humos,
exorcismos olvidados,
la indiada secreta va
y viene, brazos en alto,
o se calla en piedra atónita,
en la compunción antigua;
porque el Pillán va cruzando
y la tierra araucana
reverbera de mirarlo,
viejo Pillán que gestea
con relámpagos y truenos.

De pronto, le salen grandes
voces y por sus costados
baja un caupolicánico
furor de Dios embridado
y colérico y su bulto
parpadea de relámpagos
y el gentío de su reino,
que lo tenía olvidado,
se acuerda de su demiurgo
y el hervor de su Centauro.

Los blancos muestran el puño
a su poderío desaforado;
a los mestizos les sube
los sucedidos quemados,
y el indio, a medio pastal,
pecho y rostro conturbados,
se arrodilla y masculla
los conjuros no olvidados,
y los nombres de los dioses
vuelven a pecho y a labio.

Va acercando y confesándose
un rey o profeta magno
y unas nubes casquivanas
juguetean a cegarlo
y envolverlo con sus brazos.
Ay, las locas casquivanas,
llenas de gestos y brazos,
locas de atar y subiendo
como unos niños llamados;
pero las aspaventosas
son meros resuellos blancos
que hace y deshace él;
suben envalentonadas
y son juegos del Padrazo.

-Va a llover, mama, no sigas,
que estamos a campo raso.

-Te digo que está jugando
el Volcán, como un chamaco.
No halla qué hacer allí arriba
sin mujer y sin chamacos.

-Yo quiero al Volcán. Lo quiero
¿Y si me voy a bajarlo?
Cuentan, mama, que es persona
y es brujo y manda de lo alto.
Quiero llegar donde está
y lo quiero de padrazo.

-No te voy a dejar, no,
novelero, desvariado.
Calla, calla.
Aquí no levantas piedras,
aquí no puedes gritar,
aquí conmigo no quedas
pues permiso no te dan.

Espero verlos el lunes, Graciela

P.S.: La foto que ilustra el post es efectivamente el Volcá¡n Villarrica de Pucón , Chile, y la he tomado de este sitio.

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.