Petrogénesis y Equilibrio de Fases: Cristalización Magmática y Diferenciación
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Procesos de Cristalización y Diferenciación Magmática
Conceptos Fundamentales en Petrología Ígnea y Metamórfica
Minerales Indicadores y Secuencias de Cristalización
- Alternativa incorrecta: La oligoclasa cristaliza primero que la brandiorita.
- Alternativa correcta: Los minerales indicadores del metamorfismo medio en el batolito patagónico son granate, anfíbol y biotita.
- Alternativa incorrecta: Los últimos cristales en cristalizar en un sistema binario eutéctico.
Formación de la Andesita: Roca Ígnea Extrusiva
La andesita es una roca ígnea extrusiva intermedia. Se forma debido a la fusión completa de la corteza continental y por la fusión parcial del basalto húmedo.
La andesita se compone principalmente de plagioclasa, hornblenda, biotita y augita. Frecuentemente muestra una textura porfídica con fenocristales de plagioclasa. La matriz es densa y microcristalina.
Diagramas de Fase y Puntos Eutécticos
Los diagramas de fase son mapas de equilibrios asociados con varias combinaciones de composición, temperatura y presión.
El Punto Eutéctico en Sistemas Binarios
El punto eutéctico es un punto en un diagrama de fase donde el número máximo de fases está en equilibrio. Cuando este punto es alcanzado, la temperatura permanece constante hasta que una de las fases desaparece.
El punto eutéctico es un punto que no varía su composición; siempre se encuentra entre o dentro de los límites de la composición de las fases sólidas en equilibrio con el líquido.
Definiciones de Fusión
- Fusión congruente: Sucede cuando una fase pasa a líquido con la misma composición del sólido original.
- Fusión incongruente: Sucede cuando una fase pasa a líquido con una composición diferente del sólido y produce un sólido de composición diferente al sólido original.
La Serie Albita-Anortita y Soluciones Sólidas
La solución sólida es una solución homogénea de una sustancia en otra. Involucra dos o más componentes isomórficos que forman series en continuo cambio de propiedades físico-químicas (ejemplo: la serie de plagioclasas, Albita-Anortita).
Puntos Clave de Cristalización (Ejemplo Específico)
En un sistema específico de cristalización:
- El magma cristaliza en un rango de 135 ºC.
- La composición de la fase líquida cambia de *b* a *g*.
- La composición de la fase sólida cambia de *c* a *h*.
- El primer volumen fundido es *g* con An$_{20}$ a 1340 ºC.
- La última plagioclasa en fundir es *c* con An$_{87}$ a 1485 ºC.
Diferenciación Magmática y la Serie de Reacción de Bowen
Definición de Diferenciación Magmática
La diferenciación magmática es el proceso por el cual rocas de variada mineralogía y diferente composición química pueden formarse desde un mismo magma.
Este proceso ocurre debido a que los minerales cristalizan a temperaturas diferentes y se puede explicar por las Series de Reacción de Bowen.
Condiciones de Equilibrio y Enfriamiento
La evolución de los minerales durante el enfriamiento depende de la velocidad del proceso:
- Los primeros minerales en cristalizar permanecen en equilibrio en la temperatura y presión a la que cristalizaron.
- Reaccionan con el magma restante, cambiando de composición dependiendo del tipo de enfriamiento.
Efecto de la Velocidad de Enfriamiento
- Enfriamiento rápido: Los minerales formados permanecen estables en la roca cristalizada.
- Enfriamiento lento: Los primeros minerales formados son inestables en temperaturas inferiores y tienden a reaccionar con el magma restante para formar nuevos minerales.