Magma (del latín magma y éste del griego μάγμα, «pasta») es el nombre que reciben las masas de rocas fundidas del interior de la Tierra u otros planetas. Suelen estar compuestos por una mezcla de líquidos, volátiles y sólidos.
Cuando un magma se enfría y sus componentes cristalizan se forman las rocas ígneas, que pueden ser de dos tipos: si el magma cristaliza en el interior de la tierra se forman las rocas plutónicas o intrusivas, pero si asciende hacia la superficie, la materia fundida se denomina entonces lava, y al enfriarse forma las rocas volcánicas o efusivas (intrusivas y efusivas son términos en desuso).
Los magmas más comunes responden a tres tipos principales: basálticos, andesíticos y graníticos.
Magmas basálticos: Pueden ser toleíticos, ricos en sílice y producidos en las dorsales, o alcalinos, ricos en sodio y potasio, producidos en zonas del interior de las placas tectónicas. Son los más comunes.
Magmas andesíticos: Son ricos en sílice y minerales hidratados, como anfíboles o biotitas. Se forman en todas las zonas de subducción, ya sean de corteza continental u oceánica.
Magmas graníticos: Tienen el punto de fusión más bajo y pueden formar grandes plutones. Se originan en zonas orogénicas como los andesíticos, pero a partir de magmas basálticos o andesíticos que atraviesan y funden rocas igneas o sedimentarias metamorfizadas de la corteza que, al incorporarse al magma, alteran su composición.
Por otra parte, según su composición mineral, el magma puede clasificarse en dos grandes grupos: máficos y félsicos. Básicamente, los magmas máficos contienen silicatos ricos en magnesio y hierro, mientras que los félsicos contienen silicatos ricos en sodio y potasio.
II. CALOR TERRESTE
Las partículas fueron chocando unas con otras, originando cuerpos con mayor masa. Estos impactos hicieron que aumentaraó la temperatura del planeta recién formado. Además, se desintegraban átomos inestables que liberaron gran cantidad de energía radiactiva. Toda esta liberación de energía permitió la fusión de la materia.
Poco a poco La Tierra se enfrió, originando capas concéntricas. La más interna, formada por materiales densos y la más externa, formada por los materiales más ligeros.
El proceso de liberación de calor que comenzó hace 4.600 millones de años continúa en la actualidad y se prolongará hasta que toda la energía de La Tierra se disipe en el frío Universo.
III. MAGMATISMO EXTRUSIVO
Es el proceso por el cual el magma es expulsado a la superficie terrestre a través de conos volcánicos o fracturas de las rocas preexistentes, originando corrientes de lava y material piroclastico.
A) VOLCANES
Los volcanes se pueden clasificar con base en la frecuencia de sus erupciones en activos, inactivos (durmientes) o extintos.
1. Volcanes activos
Los volcanes activos son aquellos que pueden entrar en actividad eruptiva en cualquier momento, es decir, permanecen en estado de latencia. Esto ocurre con la mayoría de los volcanes, ocasionalmente entran en actividad y permanecen en reposo la mayor parte del tiempo. El período de actividad eruptiva puede durar desde una hora hasta varios años, este ha sido el caso del volcán de Pacaya y del Irazú. No se ha descubierto aún un método seguro para predecir las erupciones.
2. Volcanes durmientes
Los volcanes durmientes son aquellos que mantienen ciertos signos de actividad como la presencia de aguas termales y han entrado en actividad esporádicamente. Dentro de esta categoría suelen incluirse las fumarolas y los volcanes con largos períodos de inactividad entre una erupción y otra. Un volcán se considera durmiente si hace siglos no ha tenido una erupción.
3. Volcanes extintos
Los volcanes extintos son aquellos cuya última erupción fue registrada hace más de 25 000 años, sin embargo, no se descarta la posibilidad de que puedan despertar y liberar una erupción más fuerte que la de un volcán que está despierto, causando grandes desastres.
Por su morfología, los volcanes se pueden clasificar en:
1. Conos de Ceniza.
Estos conos se forman por el apilamiento de escorias o ceniza durante las erupciones basálticas, en las que predominan los materiales calientes solidificados en el aire, y que caen en las proximidades del centro de emisión. Las paredes de un cono no pueden tener en este caso pendientes muy altas, por lo que generalmente tienen ángulos comprendidos entre 300 y 400 . Son de forma cónica, base circular, y no pocas veces exceden los 300m de altura. Como ejemplo se puede mencionar al Volcán Xitle, ubicado en la falda Norte del Ajusco, D.F. y otros muchos volcanes que se encuentran en la zona monogenética de Michoacán - Guananjuato .
2. Volcanes en escudo.
Son aquellos cuyo diámetro es mucho mayor que su altura. Se forman por la acumulación sucesiva de corrientes de lava muy fluídas, por lo que son de poca altura y pendiente ligera. Su topografía es suave y su cima forma una planicie ligeramente encorporadas. Como ejemplo de este tipo de volcanes están los volcanes hawaianos y los de las Islas Galápagos. Ocasionalmente se observan volcanes de escudo con un cono de ceniza o escoria en su cúspide, como es el caso del volcán Teutli en Milpa Alta, D.F.
3. Volcanes estratificados.
Son los formados por capaz de material fragmentario y corientes de lava intercaladas, lo que indica que surgieron en épocas de actividad explosiva, seguidas por otras donde se arrojaron corrientes de lava fluida. Como ejemplo de estos están los volcanes más altos de nuestro país ; Popocatépetl, Fuego de Colima, etc.
La temperatura, composición, viscosidad y elementos disueltos en el magma son los factores que determinan el tipo de erupción y la cantidad de productos volátiles que la acompañan.
HAWAIANA
En este tipo de erupción, la lava, generalmente es bastante fluída, no ocurren desprendimientos gaseosos explosivos; estas lavas se desbordan cuando rebasan el cráter y se deslizan con facilidad por la ladera del volcán, formando verdaderas corrientes que recorren grandes distancias. Por esta razón, los volcanes de tipo hawaiano son de pendiente suave. Algunos residuos de lava, al ser arrastrados por el viento forman hilos cristalinos que los nativos hawaianos llaman cabellos de la diosa Pelé, la diosa del fuego. El volcán hawaiano más famoso es el Kilauea.
ESTROMBOLIANA O MIXTA
Este tipo de erupción recibe el nombre del Estrómboli, volcán de las islas Eolias (mar Tirreno), al Norte de Sicilia. Se origina cuando hay alternancia de los materiales en erupción, formándose un cono estratificado en capas de lavas fluidas y materiales sólidos. La lava es fluida, desprende gases abundantes y violentos con proyecciones de escorias, bombas y lapilli. Debido a que los gases pueden desprenderse con facilidad, no se producen pulverizaciones o cenizas. Cuando la lava rebosa por los bordes del cráter, desciende por sus laderas y barrancos, pero no alcanza grandes extensiones como en las erupciones de tipo hawaiano.
VULCANIANA
Esta erupción se caracteriza porque en ella se desprenden grandes cantidades de gases, la lava liberada es poco fluida y se consolida con rapidez. En este tipo de erupción, las explosiones son muy fuertes y pulverizan la lava, produciendo mucha ceniza, esta es lanzada al aire acompañada de otros materiales fragmentarios. Cuando el magma sale al exterior en forma de lava se solidifica rápidamente, pero los gases que se desprenden rompen y resquebrajan su superficie, volviéndola áspera y muy irregular, formando lava de tipo Aa. Los conos de estos volcanes son de pendiente muy inclinada.
PLINIANA O VESUBIANA
Nombrada así en honor a Plinio el Joven, difiere de la erupción vulcaniana en que en ésta la presión de los gases es muy fuerte y produce explosiones muy violentas. Forma nubes ardientes que al enfriarse, generan precipitaciones de cenizas, las cuales pueden llegar a sepultar ciudades como ocurrió con Pompeya y Herculano por la actividad del volcán Vesubio.
Se caracteriza por alternar erupciones de piroclasto con erupciones de coladas lávicas, dando lugar a una superposición en estratos, lo que hace que este tipo de volcanes alcancen grandes dimensiones. Otros volcanes de tipo pliniano son el Teide, el Popocatépetl y el Fujiyama.
FREATOMAGMÁTICAS O SURTSEYANA
Los volcanes de tipo freato-magmático se encuentran en aguas someras, presentan un lago en el interior de su cráter y en ocasiones forman atolones. Sus erupciones son extraordinariamente violentas ya que a la energía propia del volcán se le suma la expansión del vapor de agua súbitamente calentado. Normalmente no presentan emisiones lávicas ni extrusiones de rocas. Algunas de las mayores erupciones freáticas son las del Krakatoa, el Kīlauea y la Isla de Surtsey.
PELEANA
La lava en esta erupción es extremadamente viscosa y se consolida con gran rapidez, llegando a tapar por completo el cráter formando un pitón o aguja; la enorme presión de los gases sin salida, provoca una enorme explosión que levanta el pitón, o bien, destroza la parte superior de la ladera.
E) MATERIALES LANZADOS
En las erupciones volcánicas se expulsan diferentes materiales al exterior. Estos materiales son muy diversos y pueden clasificarse por su estado físico de acuerdo al esquema de la imagen:
Gases
Los gases son el principal vehículo de transporte hacia superficie de la energía almacenada en el magma. Además, condicionan la viscosidad e influyen en la violencia de las erupciones. Se emiten como consecuencia de la desgasificación de la cámara magmática (después de la erupción) o por la desgasificación de los productos volcánicos. Suelen ser los primeros productos volcánicos que alcanzan la superficie, predominando en las etapas iniciales de la erupción. Las emanaciones gaseosas poseen alta temperatura (100-300 °C) y tienen un alto contenido en óxidos de azufre.
Lavas
Al igual que con las rocas, podemos establecer una clasificación para las lavas en ácidas, intermedias y básicas que se diferencian por su viscosidad, que depende de la composición química del fundido y en concreto de la cantidad de sílice. Cuanto más sílice, más viscosa es la lava. Existen componentes que disminuyen la viscosidad de la lava como son los álcalis y el agua. La explosividad está relacionada con la presencia de gases en la lava, cuanta más cantidad se encuentren disueltos más explosiva será la lava.
Las lavas básicas son las lavas más fluidas y avanzan con gran rapidez (pueden alcanzar los 100 Km/h) y recorren largas distancias. No suelen presentar un comportamiento explosivo. Podemos distinguir varios tipos de lavas:
• Lavas pahoehoe o cordadas. Son lavas fluidas que recorren largas distancias, solidificándose lentamente. La superficie lisa de estas lavas en contacto con el aire desarrolla una costra fina y muy plástica, por debajo de la cual continua el desplazamiento de la lava, lo que produce la formación de rugosidades en la costra superior. El resultado es una superficie con un aspecto de cuerdas alineadas.
• Lavas AA o en bloque. Son lavas viscosas que solidifican rápidamente. Se forma una costra superior rígida y de gran espesor mientras que el interior es fluido. Debido a la desgasificación de la lava de un modo brusco y explosivo la colada se fragmenta y se ocasiona la formación de bloques, que tienden a amontonarse por el empuje del avance de la lava aún fundida. También son conocidas como "malpais" debido a la dificultad que supone andar por encima de ella.
• Lavas almohadilladas o Pillow lavas. Cuando la lava entra en contacto con el agua se desprenden fragmentos de lava que se enfrían rápidamente, adquiriendo un aspecto de pequeñas almohadillas. La solidificación se extiende progresivamente hacia el interior de la almohadilla.
Productos sólidos
Los productos sólidos emitidos durante una erupción volcánica se conocen con el nombre de piroclastos.
Están compuestos por diversos materiales que son lanzados a la atmósfera en las explosiones volcánicas y caen sobre la superficie conservando su forma, dimensión y mineralogía original.
Dependiendo del tamaño que alcanzan, diferenciamos los siguientes tipos:
• Bombas volcánicas. Son materiales cuyo tamaño oscila entre 3 y 30 cm, aunque las hay más grandes. Tienen una forma subredondeada o en huso que adquieren al girar y se aplastan ligeramente al caer.
El material irregular y vesicular que no puede catalogarse como bombas se les denomina escoria. En el siguiente vídeo puedes ver una bomba.
• Lapilli. Son materiales cuyo tamaño oscila entre 3 y 30 mm. Presentan numerosos poros que hacen que sean muy ligeros y floten en el agua.
• Cenizas. Son materiales muy finos procedentes de la pulverización de la lava, constituidas por diminutos fragmentos de vidrio volcánico.
F) LAVA
La lava es magma que durante su ascenso a través de la corteza terrestre, alcanza la superficie. Cuando sale a la superficie, la lava suele tener temperaturas que oscilan entre 700 °C y 1.200 °C. A diferencia del magma que enfría lentamente a grandes profundidades, la lava experimenta:
Presiones atmosféricas que hacen que pierda los gases que contenía durante su ascenso.
Temperaturas ambientales responsables de un rápido enfriamiento. La distinción más evidente entre ambas es que la roca formada a partir de magma (rocas plutónicas) tiene cristales que suelen distinguirse a simple vista (textura fanerítica), mientras que una roca formada a partir de lava tiene cristales que no se distinguen a simple vista (textura afanítica o vítrea).
A pesar de su alta viscosidad, unas 100.000 veces la del agua, puede fluir recorriendo largas distancias antes de enfriarse y solidificarse. Al solidificarse, la lava forma rocas ígneas.
Un cono volcánico es una formación volcánica. Está situada en la parte donde el volcán expulsa el magma a la atmósfera, o la hidrosfera. Las eyecciones de una apertura volcánica se suelen amontonar generalmente formando un cono con un cráter central. Pero dependiendo de diversos factores como la materia expulsada en la erupción, adoptan diversas morfologías. Los tipos más comunes son los conos salpicados, los de toba, y los de escoria.
H) CRATERES Y CALDERAS
Los cráteres son los conductos de salida del magma en un volcán. Consisten en una depresión interna de unos pocos cientos de metros de profundidad y un diámetro del orden de centenares de metros.
Las calderas son estructuras circulares que delimitan una área deprimida de extensión variable.
El diámetro de la misma está comprendido entre unos pocos kilómetros y hasta 60 km. Los más frecuentes se hallan comprendidos entre 8 y 20 km. La mayor parte de los estratovolcanes andinos poseen una caldera, cuyo diámetro es proporcional al tamaño del volcán. La caldera del cerro Galán, en la Puna de Salta, posee un diámetro de aproximadamente 40 x 24 km (Francis et al., 1989).
Durante o inmediatamente después del hundimiento de la caldera la actividad magmática se puede reactivar dando lugar al resurgimiento de las erupciones. Una parte de los flujos pueden depositarse en la depresión de la caldera, por lo cual sus espesores y contenidos de líticos gruesos son comparativamente mayores que respecto de las mismas unidades fuera de la caldera. El reconocimiento de las unidades de intracaldera tiene gran importancia porque permite inferir la presencia de una caldera en los centros volcánicos erosionados y reconstruir la historia de ese volcán.
IV. MAGMATISMO INTRUSIVO
Es la penetración del magma en las capas superiores de la corteza terrestre, impulsados desde las profundidades cercanas del núcleo exterior.
La gran mayoría de estos plutones, llegan a formarrocas félsicas, de grano grueso; entre otros pórfidoscon fenocristales.
Estos cuerpos ígneos afloran en superficie a manera debatolitos, stocks, diques o cuerpos irregulares.
2) DIQUES.-Son plutones tabulares discordantes formados por la intrusión de magma atravez de fracturas que corta a las rocas encajonantes. Su potencia varia entre centímetros a metros, y s u longitud puede alcanzar varios kilómetros.
3) BATOLITOS.-Son grandes plutones masivos y discordantes, mayores de 100 km2 cuyo tamaño aumenta con la profundidad y que hoy están en superficie por consecuencia de la erosión de las rocas que las cubrían inicialmente. Su parte superior es un domo de donde se proyectan diques y otros cuerpos ígneos menores.
4) LACOLITOS.-Son plutones masivos y concordantes en forma lenticular, que deforma los estratos superiores, cuya base es aplanada y presenta una convexidad en el techo.
5) STOCK.-Son plutones masivos y discordantes, el tamaño de sus afloramientos son menores a los 100 km2.
VI. ORDEN DE CRISTALIZACIÓN DE LOS MINERALES SILICATADOS
Las series de reacción de Bowen son dos secuencias que describen el orden de cristalización de losminerales del grupo de los silicatos al ir enfriándose magmas de tipo basáltico en el interior de laTierra.1 Dichas secuencias son identificables en muchos casos por las relaciones texturales que se establecen entre los minerales.
El petrólogo canadiense Norman Bowen (1887-1956) describió estas series en 19152 y 1922, y las incluyó en su conocido tratado sobre la cristalización de rocas ígneas de 1928 (The evolution of the igneous rocks).3 4 5
El orden de cristalización está determinado por dos factores principales:
- La termodinámica del proceso de cristalización
- La composición del magma que cristaliza.
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