Clasificación Química de las Rocas Igneas. - Geología

Se han propuesto una gran variedad de clasificaciones químicas de rocas ígneas, algunas basadas sobre completos análisis químicos de la roca y otros con solo una porción química de la roca. Muchas de estas clasificaciones se utilizan para esquemas petrogenéticos bastante sofisticados y están mucho más allá del alcance de este resumen. Varias clasificaciones químicas generales son ampliamente utilizados, sin embargo, en petrología se debe estar familiarizado con su aplicabilidad general.

Saturación de Sílice – Silica Saturation.

Debido a que las rocas ígneas cristalizan a partir del magma, es conveniente pensar en el magma como un líquido que puede llegar a saturarse con un mineral en particular, lo que resulta es la cristalización de ese mineral. Normas químicas especifican que estos líquidos ordinariamente no pueden contener más de una cierta cantidad de un componente particular disuelto a una temperatura y presión dadas. Si al enfriar el magma se satura con un componente mineral en particular, entonces ese mineral se van a precipitar en forma de cristales y ser parte de la roca resultante. Este concepto es comunmente aplicado a la sílice y minerales de sílice (usualmente cuarzo) en una amplia variedad de rocas ígneas de basaltos a granitoides. Por lo tanto una roca se describe como sílice-sobresaturado si contiene cuarzo o un mineral de sílice equivalente. De sílice-subsaturada si contiene explícitamente minerales con deficiencia de sílice como el olivino, feldespatoides o de magnesio que no pueden existir en la presencia de cuarzo. Algunos magmas forman minerales con deficiencia temprana de sílice, pero tienden a saturarse posteriormente con sílice durante su cristalización. En tales condiciones, los granos anteriores de olivino se combinarán con sílice para formar ortopiroxeno:

Mg2SiO4 + SiO2 = 2 MgSiO3

Los Feldespatoides se pueden combinar con sílice para formar feldespatos; por ejemplo:

KAlSi2O6 + SiO2 = KAlSi3O8
leucita ortoclasa.

Una roca ígnea que no contiene cuarzos libres ni minerales con deficiencia de sílice como nefelina u olivino se describe como sílice-saturada. Aunque esto podría parecer que es un evento de baja probabilidad, rocas de sílice-saturada no son infrecuentes. Ciertos minerales como hornblenda pueden enmascarar grados moderados de sub-saturación de sílice y pequeñas cantidades modales ya sea de cuarzo o feldespatoides quizá sea muy difícil de identificar en muestras de mano o incluso con un microscopio.

Saturación de Alúmina – Alumina Saturation.

Los granitos son definidos en el sistema de clasificación del IUGS como rocas que contienen entre 20 y 60% de cuarzo y en el que feldespato alcalino constituye más del 35 % de la feldespato total. Sin embargo, los petrólogos han descubierto que las rocas magmáticas que se ajustan a este criterio mineralógico pueden tener contenidos muy variables de Al2O3, como se refleja en el contenido menor o minerales accesorios. Por ejemplo, algunos granitos con alto contenido de Al2O3 contienen minerales aluminosos como el granate o moscovita, mientras que los granitos con bajo contenido de Al2O3 contienen minerales sódicos tales como riebeckita o aegerina-augita. El contenido de alúmina o granitos puede ser un indicador muy directo de las características o tipo de rocas de la corteza que se funde para formar el magma de granito, por lo que se ha ideado una clasificación para granitos basados en el contenido de Al2O3. Aunque es típicamente más utilizado en granitos, el esquema de clasificación sin duda se puede utilizar para otras rocas, así (por ejemplo riolitas). Esta clasificación en efecto reconoce la influencia de cantidades relativas de alúmina, álcalis y calcio en la mineralogía normativa CIPW, con particular referencia a la ración de alúmina en los álcalis más calcio en feldespatos.

Un magma de granito hidratado no cristalizará moscovita, por ejemplo, a menos que la cantidad de Al2O3 (sobre una base molar) sea superior a la cantidad de Na2O + K2O + CaO. (Una base molar significa que las proporciones de los componentes químicos calculados en base al porcentaje molecular en lugar del porcentaje en peso). Tales granitos tienen más de alúmina de lo necesario para hacer feldespatos y se conocen como peraluminoso.

Si molar Al2O3 < Na2O + K2O, continua con exceso de álcalis (o carencia de alúmina), probablemente como resultado de la presencia de un mineral portador de hierro rico en sodio y férrico como aegerina-augita o un anfíbol sódico. Estos granitos se llaman peralcalinos. Si no hay un exceso de alúmina ni tampoco álcalis, es decir, Na2O + K2O < Al2O3 < Na2O + K2O + CaO -entonces ni moscovita ni un mineral ferromagnesian sódica resultará y el granito se conoce como metaluminoso (del prefijo griego met-, que significa «mitad» o «medio»). Se debe recordar que hay consecuencias mineralógicas típicas en estas distinciones químicos.

La subdivisión química de granitos con contenido peraluminoso-metaluminoso y peralcalina, es excepcionalmente importante en la petrología del granito y es una base importante para la evaluación de ambientes tectónicos derivados del magma de granito, como se discutirá adelante.

Clasificación Química de las Rocas Volcánicas.

Las rocas volcánicas se clasifican en el sistema de IUGS sobre la base del contenido de sílice (% en peso de SiO2) y la suma de los álcalis (% en peso de Na2O + K2O).

El diagrama Total de Álcali-Sílice (TAS) se muestra en la figura. Tenga en cuenta que algunas distinciones (por ejemplo entre basanite y tephrite) también Requiere el cálculo de una norma CIPW. Más subdivisiones se basan en las cantidades relativas de Na2O y K2O, como se ilustra en la parte inferior de la figura.