¿Cómo afectan la temperatura y la presión a la formación de rocas? » ABC de la ciencia

El magma se forma en las profundidades de la superficie de la tierra en condiciones intensas de temperatura y presión. Diferentes minerales se derriten a diferentes temperaturas, dando varias composiciones de roca. La presión litostática aumenta el punto de fusión de los minerales a grandes profundidades.

Las rocas son las unidades básicas de la tierra sólida bajo nuestros pies. Desde la producción de electricidad hasta la formación de nuevas carreteras y edificios, usamos diferentes tipos de rocas y minerales a diario para satisfacer nuestras necesidades (las rocas son grupos sólidos de unos pocos minerales). Pero, ¿cómo surgen estas variedades de rocas? ¿Y cómo se ve afectada su formación por diferentes condiciones de temperatura y presión?

Hoy, los científicos entienden que la roca se derrite y sube hacia la superficie de la Tierra desde el interior de la corteza y el manto. Mientras que algunos magmas irrumpen y cristalizan en la superficie, otros se endurecen mucho antes de llegar a la cima. Estos procesos forman las rocas ígneas fundamentales, que se forman por el enfriamiento y fraguado del magma.

¿Cómo se forma Magma y dónde lo encontramos?

El magma aparece en las profundidades de las capas de la Tierra. En condiciones de temperatura tan alta, las rocas tienden a derretirse. Sin embargo, en un rango dado, solo unas pocas rocas se derriten debido a la diferencia en los puntos de fusión de los minerales dentro del magma. Esto se llama fusión parcial. Hace que la composición del magma cambie a medida que la temperatura aumenta o se enfría.

Vulcanismo bimodal en el sistema de arco magmático

Diagrama que representa el proceso de fusión parcial (Crédito de la foto: Yansytang/ Wikimedia Commons)

Debido al peso de la roca de arriba, la presión dentro de la Tierra aumenta a medida que nos adentramos más. El aumento de la tensión impulsa la temperatura de fusión hacia arriba. Como resultado, las rocas que se derriten fácilmente a cierta temperatura en la superficie de la Tierra tenderían a ser sólidas a una profundidad por debajo de la superficie. Además, una disminución de la presión litostática hace que las rocas se fundan a la temperatura adecuada.

Las corrientes de convección hacen que el material del manto se mueva hacia la superficie en un rango de temperatura determinado. Las corrientes de convección son procesos que conducen al movimiento de placas tectónicas, debido al continuo calentamiento y enfriamiento del manto fundido. La roca sólida se derrite espontáneamente sin la entrada de ningún calor adicional a medida que la tensión cae por debajo de un umbral crítico.

La mayor parte del magma se crea en la Tierra durante esta fase, conocida como fusión por descompresión. El magma asciende a través de la roca circundante, ya que la roca sólida es más densa que la roca fundida. Luego se juntan pequeñas cantidades de magma para formar cámaras de magma.

¿Por qué encontramos varias texturas de rocas?

Las texturas de las rocas ígneas se dividen ampliamente según el tamaño de los granos de varios minerales. Estos se clasifican como rocas de grano grueso (que contienen granos distintivos que se pueden ver a simple vista) y rocas de grano fino (tamaño de grano que no se puede identificar ni siquiera con un microscopio).

Los geólogos descubrieron que las rocas de grano fino o vidriosas se formaron cuando la lava se solidificó rápidamente. Mientras que cuando la lava se endurece más gradualmente, da como resultado texturas de grano grueso. Esto sucede porque a medida que avanza la cristalización, las moléculas en estado fundido ocupan lugares definidos y ya no se les permite moverse dentro de la red cristalina en formación.

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Roca ígnea de grano grueso (Crédito de la foto: michal812/Shutterstock)

Primero, los pequeños cristales crean un patrón. Luego, los pequeños granos se acumulan a medida que más átomos se adhieren a estos sitios desde el líquido que cristaliza. Los cristales solo pueden crecer a tamaños grandes si se les da la oportunidad de crecer lentamente y fijarse en sus posiciones adecuadas en un cristal en crecimiento. Los cristales no pueden formarse si un líquido se congela abruptamente, como cuando la lava brota sobre la fría superficie de la Tierra. En cambio, varios cristales pequeños comienzan a formarse a la vez, lo que da como resultado una apariencia vítrea.

¿Qué causa las diferentes composiciones de las rocas ígneas?

Es fascinante saber que el magma monoparental maneja la formación de una variedad de rocas, pero ¿cómo? Esto es causado por el hecho de que varios minerales dentro del magma fundido se solidifican a varias temperaturas.

A medida que el magma alcanza un rango de temperatura más bajo, los minerales que cristalizan a esa temperatura se retiran del fundido y afectan su composición. El enfriamiento adicional solidifica más granos y altera continuamente la composición química del magma. Este mecanismo que altera la química del magma se denomina diferenciación magmática.

¿Cuál es el papel de la tectónica de placas en los procesos ígneos?

La formación de magma está relacionada con dos entornos tectónicos principales. Las dorsales oceánicas se crean cuando las placas tectónicas se separan y se forman nuevos suelos oceánicos. Las erupciones volcánicas masivas (principalmente de basalto) son el resultado de la roca fundida que sube al fondo del mar cuando las placas se dividen.

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Zona de subducción (Crédito de la foto: Andrea Danti/Shutterstock)

En segundo lugar, hay zonas de subducción. Estos ocurren cuando dos placas continentales chocan y una de las placas es oceánica. La litosfera oceánica se sumerge en el manto caliente y se derrite para producir magma con varias composiciones.

Las plumas del manto son otro sitio de gran generación de magma. Lo que los separa de otras configuraciones tectónicas es que no ocurren a lo largo de los límites de las placas, sino que ocurren dentro de las placas litosféricas.

La geología de las formaciones rocosas y los diferentes procesos que las afectan es todavía un tema de intensa investigación. Afortunadamente, las maravillas de la tierra debajo de nosotros tienen respuestas para mentes curiosas… así que, ¿por qué no seguir buscando?

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