Astrofísica

¿Cómo afectan la temperatura y la presión a la formación de rocas?

El magma se forma en las profundidades de la superficie terrestre en condiciones extremas de temperatura y presión. Diferentes minerales se derriten a diferentes temperaturas, dando diferentes composiciones de roca. La presión litostática aumenta el punto de fusión de los minerales a gran profundidad.

Las rocas son las unidades básicas de la tierra sólida bajo nuestros pies. Desde la producción de electricidad hasta la construcción de nuevas carreteras y edificios, usamos diferentes tipos de rocas y minerales todos los días para satisfacer nuestras necesidades (las rocas son grupos sólidos de varios minerales). Pero, ¿cómo surgen estos tipos de roca? ¿Y cómo afectan las diferentes condiciones de temperatura y presión a su formación?

Hoy, los científicos entienden que la roca se derrite y asciende hacia la superficie de la Tierra desde el interior de la corteza y el manto. Mientras que algunos magmas brotan y cristalizan en la superficie, otros se endurecen mucho antes de llegar a la cima. Estos procesos hacen que el lecho de roca sea ígneo, que se forma a través del enfriamiento y el emplazamiento del magma.

¿Cómo se forma Magma y dónde lo encontramos?

El magma aparece en lo profundo de las capas de la Tierra. En condiciones de temperatura tan alta, las rocas tienden a derretirse. Sin embargo, en un rango dado, solo unas pocas rocas se derretirán debido a la diferencia en los puntos de fusión de los minerales dentro del magma. Esto se llama fusión parcial. Hace que la composición del magma cambie a medida que la temperatura aumenta o se enfría.

Debido al peso de la roca de arriba, la presión dentro de la Tierra aumenta a medida que nos adentramos más. El aumento de la tensión eleva la temperatura de fusión. Como resultado, las rocas que se derriten fácilmente a cierta temperatura en la superficie de la Tierra tienden a ser sólidas a profundidades debajo de la superficie. Además, una disminución en la presión litostática hace que las rocas se derritan a la temperatura correcta.

Las corrientes de convección hacen que el material del manto se mueva hacia la superficie en un rango de temperatura dado. Las corrientes de convección son procesos que conducen al movimiento de placas tectónicas, debido al continuo calentamiento y enfriamiento del manto fundido. La roca sólida se derrite espontáneamente sin ningún aporte de calor adicional a medida que la tensión cae por debajo de un umbral crítico.

El magma más grande de la Tierra se forma durante esta etapa, conocida como fusión por descompresión. El magma asciende a través de la roca circundante, ya que la roca sólida es más densa que la roca fundida. Luego se acumulan pequeñas cantidades de magma para formar cámaras de magma.

¿Por qué obtenemos diferentes texturas de rocas?

Las texturas de las rocas ígneas se dividen ampliamente según los tamaños de grano de los diversos minerales. Estos se clasifican como de grano grueso (contiene granos distintos visibles a simple vista) y rocas de grano fino (tamaños de grano que no se pueden discernir ni siquiera con un microscopio).

Los geólogos descubrieron que las rocas de grano fino o vidriosas se formaron cuando la lava se solidificó rápidamente. A medida que la lava se endurece progresivamente, da como resultado texturas de grano más grueso. Esto sucede porque a medida que avanza la cristalización, las moléculas en estado fundido ocupan puntos definidos y ya no se les permite moverse dentro de la red cristalina formada.

Primero, los pequeños cristales forman un patrón. Los pequeños granos luego se agrandan a medida que más átomos se adhieren a estos sitios desde el líquido de cristalización. Los cristales solo pueden crecer a tamaños grandes si se les da la oportunidad de crecer lentamente y asentarse en su posición adecuada en un cristal en crecimiento. Los cristales no pueden formarse si un líquido se congela repentinamente, por ejemplo, cuando la lava entra en erupción en la fría superficie de la Tierra. En cambio, varios cristales pequeños comienzan a formarse a la vez, lo que les da una apariencia vítrea.

¿Qué causa las diferentes composiciones de las rocas ígneas?

Es interesante saber que un solo magma padre maneja la formación de diferentes rocas, pero ¿cómo? Esto se debe a que diferentes minerales dentro del magma fundido se solidifican a diferentes temperaturas.

A medida que el magma alcanza un rango de temperatura más bajo, los minerales cristalizados a esa temperatura se retiran del fundido y afectan su composición. Un mayor enfriamiento solidifica más granos y la composición química del magma cambia continuamente. Este mecanismo que cambia la química del magma se llama diferenciación magmática.

¿Cuál es el papel de la tectónica de placas en los procesos ígneos?

La formación de magma está asociada con dos entornos tectónicos principales. Las dorsales oceánicas se forman cuando las placas tectónicas se separan y se forman nuevos suelos oceánicos. Las erupciones volcánicas masivas (principalmente de basalto) son causadas por el ascenso de roca fundida al fondo del mar cuando las placas se dividen.

En segundo lugar, hay zonas subordinadas. Estos ocurren cuando dos placas continentales chocan y una de las placas es una placa oceánica. La litosfera oceánica se sumerge en el manto caliente y se derrite para producir magma con diferentes composiciones.

Las plumas del manto son otro sitio de generación masiva de magma. Lo que los separa de otras configuraciones tectónicas es que no ocurren a lo largo de los límites de las placas, sino que ocurren dentro de las placas litosféricas.

La geología de las formaciones rocosas y los diversos procesos que las afectan siguen siendo objeto de intensas investigaciones. Afortunadamente, las maravillas del mundo debajo de nosotros tienen respuestas para sus mentes curiosas… así que, ¿por qué no seguir buscando?

Cristy

Somos entusiastas de los temas científicos, del estudio y el conocimiento. Traemos para ti los casos más curiosos de la ciencia y como pueden ayudarte. Preguntas y respuestas que quizás alguna vez te has hecho, están aquí.

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