Rocas ígneas: características, formación, tipos, composición
Las rocas ígneas son aquellas que se forman por el enfriamiento del magma en el interior de la Tierra o al emerger como lava volcánica. Son rocas con una proporción variable de materia cristalizada y materia vitrificada (sólidos amorfos no cristalinos), pH de ácido a básico y colores desde tonos claros hasta muy oscuros.
Las rocas ígneas se forman en los puntos de la Tierra donde se destruye la corteza terrestre o surge corteza nueva. Esto es en las zonas de subducción (donde el viejo suelo oceánico se hunde bajo los continentes), o en las dorsales oceánicas.
Estas áreas bajo la tierra alcanzan temperaturas superiores a los 1.000 ºC que funden las rocas y minerales pasando a formar parte del magma. Al elevarse hacia la superficie, el magma se enfría y se forman las rocas ígneas o magmáticas.
Las rocas ígneas se componen en un 59% de feldespatos, 17% anfíboles y piroxenos, 12% cuarzo, 4% micas y 8% otros minerales. Hay algunas más ricas en sílice y con escaso hierro y magnesio (silíceas), y otras con más hierro y magnesio que sílice (ferromagnesianas).
Su textura es variable, estando definida por la proporción entre cristal y vidrio, el tamaño y forma de sus partículas y su arreglo entre sí. Estas rocas pueden ser intrusivas si se forman al enfriarse el magma bajo la superficie y extrusivas si se originan de la lava.
Las rocas ígneas constituyen alrededor del 95% de las rocas de la corteza terrestre, pero son menos visibles que las rocas sedimentarias. Entre ellas se encuentran el basalto, el granito, la obsidiana y la piedra pómez, además de cerca de 700 tipos más descritos.
Índice del artículo
- 1 Características de las rocas ígneas
- 2 Formación
- 3 Composición de las rocas ígneas
- 4 Textura
- 5 Clasificación: tipos de rocas ígneas
- 6 Ejemplos de rocas ígneas
- 7 Referencias
Las características generales de las rocas ígneas vienen dadas por su origen, al ser producto de la solidificación del magma. Estas son las únicas rocas que provienen de un material líquido solidificado.
El tipo de roca ígnea está definida por la composición del magma, además de cómo y dónde este se solidifica, conociéndose más de 700 tipos diferentes. Cuando predominan el hierro y el magnesio en la composición del magma se producen rocas máficas y si lo hace el óxido de sílice se obtienen rocas félsicas.
De igual forma, la proporción de óxido de sílice determina el pH de la roca ígnea y si es superior al 65% la roca será ácida. En tanto que si ronda entre el 45% y el 65% se obtienen rocas neutras y por debajo del 45% son básicas.
Además, el proceso de enfriamiento del magma incide en la roca resultante, porque bajo la corteza el enfriamiento es más lento, generando una cristalización mayor. Si el magma se expone al aire y al agua al aflorar como lava, se enfría más rápido, ocurriendo una vitrificación y se pueden formar rocas vítreas (vidrio volcánico).
Las rocas ígneas se forman a partir del magma, que es un líquido constituido por roca fundida, cristales en suspensión y gases. Este magma se encuentra en el manto de la tierra y se recicla en el proceso de renovación de la corteza terrestre en la deriva continental.
El magma asciende desde las capas más profundas de la corteza y se va solidificando, cristalizando, formando a las rocas ígneas debajo de la corteza. Estas sufren un proceso de enfriamiento lento que determina el tipo de cristalización llamada fraccionada.
Por tanto, en cada etapa de enfriamiento (dependiendo de la temperatura) van cristalizando unos minerales y luego otros. Así, se originan rocas ígneas de cristales grandes y con menos proporción de vidrio.
En ocasiones el magma puede salir violentamente a la superficie a través de las erupciones volcánicas en forma de lava, sufriendo un enfriamiento más rápido. Por ejemplo, las rocas ígneas llamadas cabellos de Pele, se forman cuando el viento arrastra fragmentos de lava fundida en suspensión.
También puede ocurrir el enfriamiento brusco de gotas de magma basáltico o de flujos de lava que desembocan en el mar. Estas rocas ígneas presentan cristales más pequeños y mayor proporción de vidrio.
La Tierra posee un núcleo de hierro sólido rodeado de una fase fundida y sobre esta un manto que tiene una primera capa que va de líquida a semisólida y una capa superior sólida (la corteza). Esta corteza se fractura en placas, que son desplazadas por el movimiento generado por la convección térmica debajo de ella.
El magma se eleva y aflora en las dorsales oceánicas, que son cordilleras volcánicas en el fondo marino. Ahí la corteza es más delgada y aflora el magma formando nuevo suelo oceánico, que empuja al viejo y al chocar con las placas continentales se hunde fundiéndose nuevamente.
En ese proceso las rocas y minerales se funden, formando parte del magma, el cual volverá a aflorar en las dorsales y zonas volcánicas continentales. Es en esos puntos donde se forman las rocas ígneas al enfriarse el magma.
El magma que da origen a las rocas ígneas incluye una fase líquida formada por silicatos fundidos, una sólida de cristales de esos silicatos en suspensión y una tercera fase gaseosa. Esta última incluye vapor de agua (H2O), dióxido de carbono (CO2) y dióxido de azufre (SO2).
Los principales elemento químicos presentes son el dióxido de silicio (SiO2), óxido de aluminio (Al2O3) y óxido férrico (Fe2O3). Al igual que el óxido ferroso (FeO), óxido de magnesio (MgO), óxido de calcio (CaO), óxido de sodio (Na2O) y óxido de potasio (K2O).
En general las rocas resultantes muestran una composición de 59% feldespatos, 17% anfíboles y piroxenos, 12% cuarzo, 4% micas y 8% otros minerales. Entre los feldespatos están los cálcicos (como la anortita), sódicos (como la albita), los olivinos, los clinopiroxenos, ortopiroxenos, hoblenda y biotita.
Asimismo, en su camino de ascenso hacia la superficie, el magma arrastra e incluye fragmentos de las rocas por donde atraviesa. Estas inclusiones pueden ser muy variadas y se denominan xenolitos.
La textura o estructura de una roca ígnea se refiere a la forma en que están ordenados los cristales y materiales amorfos que constituyen la roca. Esto incluye la proporción de vidrio y cristal presente (cristalinidad), así como el tamaño y la forma de los cristales.
Otro aspecto es la relación estructural entre dichos cristales y otros materiales, es decir cómo se disponen unos respecto a otros.
En las rocas ígneas la cristalinidad va desde 100% cristalizada (dominio de cristales) hasta 100% vítrea (dominio del vidrio). Por ejemplo, el granito holocristalino de Ross of Mull en Escocia (Gran Bretaña), compuesto de 100% de cristales.
En cambio, la roca Dacita de Chemnitz (Alemania) se denomina hipocristalina, es decir es mayormente vidrio con inclusiones de cristales. En tanto los llamados cabellos de Pele del volcán Erta Alé (Etiopia) son filamentos de vidrio basáltico.
En este punto corresponde a la descripción en cuanto a tamaño de las partículas que constituyen la roca, su forma y colores. Para esto, se hacen delgados cortes de la roca ígnea que son vistos con luz polarizada en un microscopio estereoscópico.
En estos estudios se pueden encontrar diversos fenómenos que alteran la apariencia microscópica de la roca, como por ejemplo cuando en su formación se combinan dos líquidos incapaces de mezclarse entre sí. Esto origina pequeños glóbulos de vidrio dentro de fragmentos mayores de vidrio.
Tamaño
Para definir el tamaño hay tanto criterios cualitativos como cuantitativos. Con el método cualitativo, se habla de rocas ígneas fanerocristalinas cuando todos sus cristales son visibles a simple vista.
En tanto que las afaníticas son aquellas rocas donde la casi totalidad de sus cristales no se pueden ver a simple vista. Estas rocas se diferencian en microlíticas (los cristales se pueden ver con un microscopio) y criptocristalinas donde los cristales no se aprecian ni bajo microscopio.
Para descripciones más exactas, se recurre a métodos cuantitativos, en los cuales se miden los cristales. Según esta característica se separan en gruesos (mayores de 5 mm), medios (entre 1 y 5 mm) y finos (menores de 1 mm).
Forma
Una de las características utilizadas es la forma de las caras del cristal y otros a su forma tridimensional. Entre los primeros se habla de cristales ideomorfos o automorfos cuando presentan caras definidas.
En tanto los alomorfos o xenomorfos no tienen caras rectas por ningún lado, y los subidiomorfos son intermedios (algunas caras rectas). Por otra parte, también se describe la forma tridimensional encontrándose cristales poliédricos, esféricos, laminares, prismáticos o aciculares (como agujas).
Para definir esta relación se integran las características antes señaladas con la descripción del ordenamiento cristales, vidrios y otras partículas presentes. Así, las rocas ígneas intrusivas tienen estructura granítica, porfiroide, aplítica y pegmatítica y las extrusivas son microcristalinas y porfídicas.
Las rocas graníticas presentan cristales más o menos uniformes de tamaño intermedio (menores de 2 cm) y las porfiroides son similares, pero con inclusiones de cristales mayores de 2 cm. Las aplíticas muestran filones de microcristales y las pegmatíticas están formadas por cristales mayores que 2 cm.
En el caso de las rocas ígneas extrusivas, algunas están formadas por cristales microscópicos (microcristalinas). Mientras que otras consisten en una matriz de cristales microscópicos con algunos cristales mayores (porfídicas).
Las rocas ígneas se pueden clasificar por su origen o por su composición, en el primer caso se habla de rocas ígneas intrusivas y extrusivas. En tanto que la composición las clasifica en silíceas si tienen poco hierro y magnesio, siendo ricas en sílice.
Las ferromagnesianas tienen un alto contenido de hierro y magnesio respecto al sílice. Además, se diferencian por su color, donde las silíceas son claras y las ferromagnesianas oscuras.
Estas rocas ígneas se originan a partir del magma que se encuentra en el manto terrestre al sufrir un enfriamiento lento. Esto posibilita la formación de grandes cristales, por lo que muestran una textura fanerocristalina, es decir que se percibe a simple vista.
Las rocas ígneas extrusivas se originan a partir de la lava expulsada por las erupciones volcánicas. En este caso predominan las texturas afaníticas, con cristales más pequeños, debido a la baja cristalización por un enfriamiento rápido.
A su vez, este tipo de rocas ígneas se subdividen en lávicas o efusivas y piroclásticas o explosivas. En el primer caso la lava pasa de la fase líquida a la sólida, mientras que en las piroclásticas hay una fase gaseosa involucrada.
Si el enfriamiento de la lava es demasiado rápido, por ejemplo cuando entra en contacto con agua la roca se vitrifica. Ejemplo de esto son la obsidiana y la piedra pómez.
Se trata de una roca ígnea intrusiva o plutónica, con un alto porcentaje de cristalización y una proporción de cuarzo del 20 al 60% y más de 50% de feldespatos alcalinos. Estas rocas provienen de la solidificación de magma saturado, es decir con alto contenido de sílice, solidificado a grandes profundidades.
El granito representa el tipo de roca ígnea más abundante en la superficie continental y se caracteriza por tonos claros, con colores como el gris, negro-azulado, rosado violeta verdoso o amarillo.
Es una roca de gran resistencia y dureza, susceptible al pulido y ha sido utilizada para diversos fines como construcción de monumentos, edificios, embalses y en los muebles de cocina.
Es una roca ígnea extrusiva o volcánica escasamente cristalizada, translúcida, oscura y ácida, considerada un vidrio volcánico. Esta roca se forma a partir de lava rica en dióxido de silicio que se enfría con mucha rapidez en los bordes del flujo volcánico y tiene un color negro o marrón oscuro.
Desde tiempos prehistóricos el ser humano ha utilizado la obsidiana para fabricar objetos como platos, cuchillos, espejos y puntas de flecha. Hoy en día se emplea como piedra preciosa, en la fabricación de cuchillos, hojas de bisturí y adornos.
Se trata de otra roca ígnea extrusiva o volcánica, en este caso formada a partir de lava proyectada al aire en la erupción. Esto origina una pérdida violenta de gases que le confiere una estructura porosa, resultando en una roca de baja densidad.
Esta roca es de color blanco a gris sin cristalización (es fundamentalmente un tipo de vidrio) compuesta principalmente de feldespato potásico, cuarzo y minerales del tipo plagioclasas. Tiene una densidad que le permite flotar en el agua y se utiliza como abrasivo, como por ejemplo para eliminar durezas en las plantas de los pies.
Entre las muestras de rocas lunares traídas por la misión Apolo 17, la número 74220 del valle Taurus Littrow, corresponde a una roca ígnea basáltica. Bajo el microscopio de luz polarizada se observan fragmentos esféricos de vidrio color castaño anaranjado y otras partículas parcialmente cristalizadas y de color casi negro.
El basalto es una roca ígnea extrusiva de color oscuro, que se origina del enfriamiento rápido de lava rica en hierro y magnesio (lava máfica). Este tipo de roca de grano muy fino, conforma cerca del 90% de toda la masa de rocas volcánicas de la Tierra y la Luna.
- Alfaro, P., Alonso-Chaves, F.M., Fernández, C. y Gutiérrez-Alonso, G. (2013).La tectónica de placas, teoría integradora sobre el funcionamiento del planeta.
- Fundamentos conceptuales y didácticos. Enseñanza de las Ciencias de la Tierra.
- Engel, A.E.J. and Engel, C.G. (1964). Composition of Basalts from the Mid-Atlantic Ridge. Science.
- Fox, P.J. and Gallo, D.G. (1984). A tectonic model for ridge-transform-ridge plate boundaries: Implications for the structure of oceanic lithosphere. Tectonophysics.
- Fraga, H.R., Polare, M.H. y Antola, M. (2017). Rocas ígneas. Departamento de Ciencias Geológicas “Prof. Dra. Pierina Pasotti”, Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura, Universidad Nacional de Rosario.
- MacKenzie, W.S., Donaldson, C.H. and Guilford, C. (1996). Atlas de rocas ígneas y sus texturas. MASSON,S.A.
- Tarbuck, E.J. y Lutgens F.K. (2013). Ciencias de la Tierra: Una introducción a la geología física. 10ª ed., Madrid, Pearson Educación, Prentice Hall.