Procesos Geológicos Internos: Magmatismo, Vulcanismo y Deformación Tectónica
El Magmatismo y la Formación de Magmas
Un magma es una masa de material fundido generada en el interior terrestre. Está compuesta por rocas fundidas (la fase líquida), una fracción sólida (cristales y xenolitos) y gases disueltos (volátiles), principalmente vapor de agua, CO₂ y óxidos de azufre.
Los magmas se clasifican principalmente según su contenido en sílice (SiO₂).
Mecanismos de Formación de Magmas
La fusión de las rocas sólidas para formar magma se produce por tres mecanismos principales:
- Aumento de la Temperatura: Si la temperatura supera el punto de fusión de la roca.
- Disminución de la Presión (Fusión por Descompresión): Ocurre cuando el material caliente asciende rápidamente, disminuyendo la presión litostática y permitiendo la fusión sin un aumento de temperatura.
- Presencia de Fluidos (Fusión por Flujo): La adición de agua o volátiles reduce significativamente el punto de fusión de la roca.
La molécula de agua se separa en iones (OH⁻ y H⁺) que actúan como ‘tijeras químicas’, rompiendo los enlaces entre átomos y facilitando la fusión de los silicatos.
Magmatismo en Contextos Tectónicos
Magmatismo en Bordes Constructivos (Dorsales y Rifts Continentales)
Las dorsales oceánicas son los lugares donde mayor cantidad de magma se genera, formando la nueva corteza oceánica, constituida por rocas ígneas. En estos bordes, la litosfera se adelgaza, la presión disminuye y la astenosfera asciende, sufriendo una fusión parcial por descompresión.
El magma basáltico resultante asciende y puede:
- Salir al exterior formando lavas (lavas almohadilladas en erupciones submarinas).
- Consolidar cerca de la superficie, dando lugar a diques basálticos y gabros.
Magmatismo en Bordes Destructivos (Arcos de Islas y Cordilleras de Tipo Andino)
La placa oceánica se subduce y, al llegar a la fosa, está cargada de sedimentos y minerales hidratados. Al calentarse en el manto, estos minerales liberan volátiles (principalmente agua) que reducen el punto de fusión de las rocas del manto suprayacente.
Al ascender, el magma puede sufrir procesos de diferenciación magmática o asimilación de la roca encajante, lo que modifica su composición.
Magmatismo Intraplaca (Puntos Calientes)
Se origina por un penacho térmico (plume) que asciende desde el manto profundo por una corriente de convección. La fusión se debe principalmente a la disminución de la presión a medida que el penacho se acerca a la superficie.
El Vulcanismo
El magma, al ser menos denso que la roca a partir de la cual se forma, tiende a ascender y acumularse en una cámara magmática. Desde aquí, puede acceder al exterior y generar vulcanismo.
Tipos de Magmas y Edificios Volcánicos
- Magmas Máficos o Basálticos: Se encuentran en bordes constructivos y puntos calientes. Son pobres en sílice y su lava es muy fluida. Se extiende lejos del cráter y origina edificios muy aplanados, conocidos como volcanes en escudo. Liberan mucha más lava que piroclastos.
- Magmas Intermedios (Andesíticos): Se encuentran típicamente en zonas de subducción. Son más ricos en sílice, lo que los hace más viscosos. Originan edificios más esbeltos, denominados estratovolcanes o volcanes compuestos, que alternan niveles de lava viscosa y capas de piroclastos. Liberan menos lava en relación con los piroclastos.
Materiales Arrojados por los Volcanes
- Lavas: Materiales líquidos.
- Piroclastos: Materiales sólidos, clasificados por tamaño (cenizas, lapilli o bombas volcánicas).
El Metamorfismo
Se entiende por metamorfismo el conjunto de procesos que transforman las rocas en el interior de la Tierra por efecto de la presión y el calor, sin llegar a fundirlas. Estos procesos incluyen:
- Recristalización: Aumento del tamaño de los granos minerales.
- Reorientación de los Minerales: Los minerales se alinean perpendicularmente a la dirección del esfuerzo, dando lugar a estructuras como la foliación o la esquistosidad.
- Blastesis o Neoformación de Minerales: Los minerales originales se vuelven inestables, reaccionan con otros o cambian de estructura, dando lugar a nuevos minerales estables bajo las nuevas condiciones de presión y temperatura.
Agentes y Tipos de Metamorfismo
Los agentes del metamorfismo son el calor, la presión (litostática o debida a esfuerzos tectónicos) y la presencia de fluidos (agua).
Según el agente que predomine, se distinguen tres grandes tipos de metamorfismo:
- Metamorfismo Térmico o de Contacto: Predomina el calor (cerca de intrusiones magmáticas).
- Dinamometamorfismo: Predomina la presión (asociado a fallas y zonas de cizalla).
- Metamorfismo Regional o Dinamotérmico: Predominan tanto la temperatura como la presión (asociado a la formación de cordilleras).
Metamorfismo y Tectónica de Placas
El metamorfismo se manifiesta de manera diferente en los bordes de placa:
- En la zona de contacto entre placas subducentes: Alta presión y baja temperatura.
- En la raíz de la cordillera (zonas profundas): Temperatura y presión muy elevadas (metamorfismo regional).
- En la cadena volcánica: Metamorfismo térmico (de contacto).
La Deformación de Rocas y Estructuras Tectónicas
Las rocas sufren deformaciones debido a los esfuerzos generados por la tectónica de placas. Predominan los siguientes movimientos:
- Distensión o Tracción: En los bordes constructivos.
- Cizalla: En los bordes pasivos o transformantes.
- Compresión: En los bordes destructivos.
Todas las rocas muestran un cierto comportamiento elástico ante los esfuerzos; una vez que estos cesan, recuperan su forma original. No obstante, si la deformación supera su límite elástico, la roca se deforma permanentemente según dos comportamientos básicos:
- Comportamiento Plástico o Dúctil: La deformación es continua y gradual. Forma estructuras como los pliegues y las zonas de cizalla.
- Comportamiento Frágil: La roca se fractura. Genera diaclasas y fallas.
Diaclasas y Fallas
Las diaclasas son fracturas en las que no existe desplazamiento de los bloques fracturados.
Las fallas son fracturas a lo largo de las cuales sí ha ocurrido un desplazamiento. En una falla se distinguen el plano de falla y los bloques fracturados o labios. La magnitud del desplazamiento se denomina salto.
Las Grandes Unidades del Relieve y la Orogénesis
Los límites entre placas generan gran parte de los grandes relieves del planeta: cordilleras, dorsales, fosas, rifts continentales y arcos de islas.
Orogénesis (Formación de Montañas)
Orogénesis de Subducción
- Arco de Islas: Colisión de placa oceánica con placa oceánica.
- De Borde Continental o de Tipo Andino: Colisión de placa oceánica con placa continental.
Orogénesis de Colisión Continental
- Colisión de placa continental con placa continental (ej. Himalaya).
Otros Relieves Relacionados con las Placas
- Archipiélagos de Punto Caliente: La corteza oceánica, fina y densa, es fácilmente atravesada por los magmas en ascenso, razón por la que la gran mayoría de los volcanes del planeta se hallan sobre ella.
- Rifts Continentales: Semejantes a las dorsales, pero desarrollados sobre corteza continental.
- Bordes Continentales: Se distinguen los bordes de tipo Atlántico (pasivos) y los de tipo Pacífico (activos).
