Petrología - Capítulo 2: Rocas Volcánicas

Las rocas volcánicas o también llamadas extrusivas o efusivas son aquellas que se forman tras el enfriamiento del magma fundido, el cual ha sido expulsado hacia la superficie a través de fisuras o aberturas volcánicas. Este magma fundido, el cual se encuentra atrapado en las profundidades, se encuentra sometido a condiciones de alta presión y es por ello que tiende a moverse hacia las áreas de menos presión, por ende el sentido dominante del movimiento es hacia arriba, permitiendo así la expulsión hacia la superficie. 

Ocurrencia

Las rocas volcánicas se presentan típicamente como derrames o coladas de lavas y de piroclásticos sobre la superficie de la Tierra, variando su grosor de algunos centímetros hasta varios cientos de metros. 

Las coladas de lava son cuerpos ígneos tabulares, delgados en comparación con su extensión horizontal y su posición corresponde de un modo general a la superficie sobre las cuales fueron expulsadas.

FIG. N°1: 1) Lava aa. 2) Lava Pahoehoe. 3) Lava almohadillada (pillow lava).

Texturas Volcánicas: En las rocas volcánicas, los procesos de diferenciación magmática son incompletos o directamente están ausentes, a diferencia de sus equivalentes plutónicas debido a una historia de rápido enfriamiento. Por otra parte las condiciones extremadamente cambiantes de temperatura, presión de H2O, etc. hacen que sea difícil mantener el equilibrio entre las fases minerales que cristalizan y el líquido magmático, por lo que son comunes las texturas de reacción.

• Textura Afanítica: Los cristales son tan pequeños, que se debe observarlos con un microscopio para identificarlos. Se forman mediante el enfriamiento rápido y la cristalización rápida de un magma con abundantes núcleos a partir de que crecen los cristales pequeños. Las texturas afaníticas se originan de cuerpos magmáticos pequeños emplazados en una profundidad muy somera o en la superficie terrestre.
• Textura Vítrea: Se forma en cuerpos magmáticos como corrientes de lava e intrusiones emplazadas en una profundidad muy somera. En este ambiente la temperatura inicialmente alta de los cuerpos magmáticos desciende tan rápidamente, que los átomos no tienen suficiente tiempo para ordenarse y formar una estructura ordenada cristalina. El líquido silíceo se solidifica formando un vidrio completamente desordenado.
• Textura Porfídica: Se caracteriza por fenocristales relativamente grandes situados en una masa básica de grano más fino o de vidrio. A menudo los fenocristales son redondeados con respecto a sus aristas o corroídos con bordes redondeados o arqueados. La textura porfídica es típica para las rocas volcánicas, para muchas rocas subvolcánicas y para algunos diques. Incluso las plutónicas pueden adquirir una textura similar a la textura porfídica producida por cristales grandes similares a fenocristales.
• Textura Piroclástica: Se usa la palabra "piroclastos" para diferenciar de un ambiente netamente sedimentario, fragmentos de vidrio, rocas y minerales están unidos por una matriz. Esta textura es típica para rocas magmáticas de formación volcánica explosiva. Se pueden encontrar rocas como: Toba, Toba Vítrea, Toba de Lapilli, Ignimbrita (con partículas soldadas).
• Textura Félsica: Esta textura resulta de un muy alto grado de sobreenfriamiento, donde los cristales son anhedrales y forman un mosaico de grano fino generalmente compuesto por cuarzo y feldespato alcalino. La textura felsítica representa una combinación de muy bajas tasas de difusión y crecimiento.
• Textura Esferulítica: Indica un grado de sobreenfriamiento muy elevado. Las esferulitas son masas radiales formadas por material cristalino que crece rápidamente hacia fuera en todas direcciones, a partir de un foco de nucleación; además, indican que el factor dominante durante la cristalización es la difusión. En las riolitas éstas esferulitas abiertas están usualmente englobadas por cuarzo de manera poiquilítica (y a veces en polimorfos de la sílice), formando la textura copo de nieve (snowflake).

  

  FIG. N°2: (a) matriz con textura felsítica (dacita, Nx). (b) textura esferulítica: esferulita de feldespato alcalino formada por desvitrificación de vidrio volcánico (N//).

• Textura Traquítica: Consiste en un agregado de microlitos (cristales incipientes muy pequeños, generalmente de feldespatos) que se disponen paralelos o diferencialmente orientados debido a flujo, en una mesostasis criptocristalina o vítrea.

  

  FIG. N° 3: textura traquítica (o textura pilotáxica). (a) Orientación subparalela de microlitos de feldespato potásico, particularmente notable alrededor de los fenocristales (traquita, Nx); (b) microlitos orientados de feldespato alcalino, nótese que más que una dirección de alineación general, existen varios dominios en la fotografía, cada uno con su propia dirección de alineación preferencial (traquita Nx, x16)

• Textura Ofítica: Común en rocas magmáticas máficas. Si la velocidad de nucleación del diópsido es relativamente alta, muchos granos pequeños de este mineral se concentrarán entre los cristales tabulares de plagioclasa generando una textura intergranular.

  

  FIG. N°4: Textura ofítica: cristal de augita encierra a numerosos cristales de Plagioclasa dispuestos al azar (gabro, Nx)

Estructuras

1. Disyunción columnar: Es un tipo de diaclasado que se forma por tensiones cuando lava o magma se enfría. Pueden formarse en coladas de lava, láminas, diques, intrusiones superficiales e ignimbritas.
2. Estructura Miarolítica: está dada por cavidades angulares, a veces rellenas por cristales de minerales como turmalina, cuarzo o fluorita, generadas en las rocas plutónicas debidas a la contracción que ocurre durante la congelación del magma o por emisión tardía de gas al final de la cristalización, indicando un emplazamiento somero.
3. Estructura orbicular: Las orbículas son segregaciones de forma esférica que constan de un núcleo de feldespato potásico rodeado por un borde fibroradiado de oligoclasa. Se formarían al estar el fundido, en donde existen cristales de feldespato, sometido a un movimiento turbulento.

   

   FIG. N°6: a) Estructura miarolítica en un testigo de perforación de granito. b) Estructuras orbiculares

Principales Rocas Volcánicas

El enfriamiento rápido del magma o lava que forma una roca volcánica hace que se formen muchos cristales pequeños en estas rocas, llamados microcristales o granos finos, que comúnmente se les denomina “vidrio”. Las rocas volcánicas más comunes en la Tierra son el basalto seguido por la andesita. Otras rocas volcánicas son la riolita, la dacita y la traquita para mencionar unas pocas.

1. Riolitas: Una riolita es una roca volcánica rica en sílice compuesta principalmente por fenocristales de cuarzo y feldespato alcalino, a menudo con cantidades menores de plagioclasa y biotita, contenidos en una matriz vítrea o microcristalina. Su equivalente plutónico es la del granito.
2. Dacitas: Puede ser muy similar a la riolita en muestra de mano. El término riodacita se emplea de hecho a veces para indicar una roca cuya composición apriori podría ser la de cualquiera de las dos. La dacita está compuesta por fenocristales principalmente de cuarzo y plagioclasa sódica, englobados en una matriz vítrea o microcristalina. Es frecuente la presencia de fenocristales de minerales máficos como la biotita, el anfíbol o, menos frecuentemente, el piroxeno. Su equivalente plutónico es la granodiorita y la tonalita.
3. Andesitas: Es la roca más abundante después del Basalto. Son aquellas rocas donde la plagioclasa sódica subcálcica es el constituyente predominante, también presentan feldespato alcalino, cuarzo escaso y minerales ferromagnesianos (biotita, hornblenda, auguita o hiperstena). Generalmente son de color gris oscuro. Su equivalente plutónico es la diorita.
4. Traquitas: Está compuesta fundamentalmente por feldespato alcalino, tanto sanidina como anortoclasa. Estos pueden encontrarse como fenocristales y al mismo tiempo siendo las fases principales en la matriz de la roca. Algunos minerales máficos acompañantes pueden ser la biotita, los anfíboles y el clinopiroxeno. El índice de color suele ser muy claro y no es frecuente que la matriz contenga un porcentaje importante de vidrio.
5. Basaltos: Provienen de lavas máficas, cuyos minerales esenciales son: Plagioclasa cálcica, augita, olivino óxidos de Fe, hornblenda, biotita e hiperstena ocurren solo en casos excepcionales. Pueden clasificarse de dos maneras: Las que tienen olivino y las que carecen de olivino, llamadas toleitas. Su equivalente plutónico es el Gabro.

FIG. N° 7: a) Riolita. b) Dacita. c) Andesita. d) Traquita. e) Basalto

REFERENCIAS:

• Lopez P.J. y Bellos, I. L. (2006). Texturas y Estructuras de las Rocas Igneas: Significado Petrológico e Implicancias en las Condiciones de Formación de las Rocas. San Miguel de Tucumán: Instituto Superior de Correlación Geológica (INSUGEO) de la Universidad de Tucumán .
• Mantilla, H. R. (2011). Rocas Igneas. En Geología General (págs. 132-138). Lima: Megabyte.