LOS AMBIENTES PETROGENÉTICOS.

LOS AMBIENTES PETROGENÉTICOS.

Cada proceso de formación de las rocas tiene lugar en un ambiente petrogenético, una región de la litosfera con una tectónica y unas condiciones fisicoquímicas determinadas. Los principales ambientes petrogenéticos son el magmático, el sedimentario y el metamórfico.

El ambiente magmático.

Es el ambiente en el que se originan las rocas ígneas o magmáticas por la consolidación y cristalización de un magma.

Un magma es una masa caliente y fluida de componentes de minerales con agua y gases disueltos. Resulta de la fusión de las rocas del manto superior y de la corteza profunda debido a fenómenos como un aumento de la temperatura, una disminución de la presión o la presencia de fluidos en las rocas. Al ser fluida, una masa magmática puede ascender desde su lugar de formación hasta zonas más superficiales, donde se enfría. Entonces sus componentes cristalizan en minerales, se recupera el estado sólido y se forman las rocas.

Este conjunto de procesos que interviene desde la génesis de los magmas hasta su consolidación en rocas se denomina magmatismo. El magmatismo se produce en aquellas regiones de la litosfera en las que la dinámica de las placas crea unas condiciones apropiadas. Las principales zonas son:

1. Magmatismo en las dorsales.- La separación de las placas en estas zonas abre fisura y hace disminuir la presión en el manto superior (que está muy caliente, pero es sólido), lo que causa la fusión de sus rocas. Esto produce magmas basálticos, que salen al exterior por numerosos volcanes submarinos y generan, al enfriarse, nueva corteza oceánica.
2. Magmatismo en las zonas de subducción.- Cuando la placa oceánica se introduce en el manto en una de estas zonas, aumenta su temperatura y pierde su agua, que asciende y reduce el punto de fusión de las rocas del manto superior situado sobre la placa subducente. Si la placa subduce bajo otra placa oceánica, se produce magma basáltico. Si la placa subduce bajo un continente, el magma se contamina con rocas graníticas medida que asciende y origina magmas andesíticos o graníticos.
3. Magmatismo en zonas de intraplaca.- Se origina por la actividad de puntos calientes en los que ascienden plumas de materiales supercalientes procedentes del manto profundo. Si estas plumas se sitúan bajo una placa oceánica, funden sus rocas y originan abundantes magmas basálticos que forman islas volcánicas. Si se localizan bajo placas continentales, funden los basaltos de la litosfera continental profunda, que ascienden y se contaminan con rocas más ácidas, dando origen a magmas andesíticos o graníticos.

Tipos de magmas.

• Basálticos.- Proceden de la fusión de las rocas del manto y son ricos en olivino y pobres en cuarzo. Originan las rocas del tipo de los basaltos.
• Graníticos.- Resultan de la fusión de las rocas de la litosfera continental profunda y son ricos en cuarzo. Dan lugar a las rocas del tipo de los granitos.
• Andesíticos.- Podrían originarse a partir de magmas basálticos que se contaminan con rocas graníticas al ascender a través de la litosfera continental. Forman las andesitas.

El ambiente sedimentario.

En este ambiente se originan las rocas sedimentarias, que se forman como consecuencia de la acción de procesos exógenos según una secuencia como la que sigue.

• Destrucción de rocas preexistentes por meteorización y erosión.
• Transporte de los productos de esta alteración y modificación de los mismos para dar origen a los sedimentos.
• Depósito de los sedimentos en las cuencas de sedimentación, que son lugares cuyas condiciones fisicoquímicas permiten que se produzcan procesos de diagénesis (transformación de sedimentos en rocas).

La formación de rocas en ambiente sedimentario requiere de la existencia de cuencas de sedimentación, lo que solo es posible allí donde la dinámica de las placas litosféricas produce unas características tectónicas peculiares. La relación entre las cuencas sedimentarias y la dinámica de las placas litosféricas son:

1. Cuencas en erógenos de colisión.- Se disponen en las proximidades de zonas que han experimentado un levantamiento tectónico y presentan un relieve importante, debido a la convergencia de dos márgenes continentales de placas litósfericas. Los materiales resultantes de la intensa erosión del erógeno que se está levantando se acumulan en las zonas bajas colindantes con él.
2. Cuencas en zonas de subducción.- Si la subducción es de tipo andino (océano-continente), los sedimentos procedentes de la erosión del continente se acumulan en gran cantidad en las proximidades del margen continental y en las fosas oceánicas. Si se trata de una subducción entre dos placas oceánicas entre dos placas oceánicas, se acumulan en las fosas y zonas próximas al arco insular. En ambos casos, son frecuentes los detritos de origen volcánico, asociados al intenso vulcanismo de estas zonas.
3. Cuencas en márgenes continentes del interior de las placas.- Estas regiones acumulan sedimentos procedentes de la erosión de las áreas continentales cercanas. Pueden llegar a acumular espesores de más de 10000m de sedimentos, que, al ser examinados, revelan una deposición en aguas de profundidad inferior a los 200m. Tales espesores solo son posibles si la zona, a pesar de ser tectónicamente pasiva, ha sufrido un proceso de hundimiento o subsistencia simultánea a la acumulación de sedimentos y equivalente al espesor del depósito.

El ambiente metamórfico.

El conjunto de procesos que imperan en este tipo de ambiente se llama metamorfismo. Este fenómeno geológico afecta a rocas ya existentes en la litosfera y, sin destruirlas, produce cambios en su composición mineralógica y en su disposición interna. El resultado de estos procesos son las rocas metamórficas, que tienen características propias pero que suelen conservar rasgos de la roca original.

El metamorfismo puede afectar a cualquier roca de la litosfera que alcance las condiciones propias de este ambiente: aumento de la temperatura, de la presión o de ambos factores a la vez, todo ello con o sin presencia de fluidos y a lo largo de largos períodos. Estas condiciones se producen en regiones de la litosfera sometidas a esfuerzos tectónicos intensos, situadas alrededor de bolsas de magma muy calientes o enterradas bajo capas de sedimentos hasta alcanzar profundidades con mayor presión y temperatura. Todas ellas son zonas de la litosfera muy activas, lo que hace pensar que existe una estrecha relación entre el metamorfismo y la dinámica de las placas litosféricas.

1. Metamorfismo en los bordes constructivos.- Los ascensos magmáticos en la zona de la dorsal producen una elevación de la temperatura, que, asociada a la abundancia de agua en los poros de la roca, produce un metamorfismo asociado a fluidos calientes.
2. Metamorfismo en los bordes destructivos.- La convergencia de las placas en las zonas de subducción produce esfuerzos tectónicos intensos en todo el borde afectado, con incrementos de presión y de temperatura. Como consecuencia se produce un metamorfismo que ocupa gran extensión. A lo largo del plano de Benioff se forman magmas muy calientes que ascienden a zonas más superficiales de la litosfera continental, produciendo metamorfismo de sus rocas.
3. Metamorfismo en los bordes pasivos.- La actividad tectónica más importante en estas zonas de fractura es la de desgarre, que produce metamorfismo debido a la fricción. Aunque pueden aparecer magmas en estos bordes, el metamorfismo debido a ellos es escaso.
4. Metamorfismo en zonas de intraplaca.- La tectónica poco activa de estas zonas reduce la presencia de metamorfismo a la proximidad de los magmas de los puntos calientes.
5. Metamorfismo en cuencas sedimentarias.- Las grandes acumulaciones de sedimentos que se producen en estas zonas pueden sepultar rocas a gran profundidad y someterlas a altas presiones e incrementos térmicos que causan metamorfismo