Los diferentes tipos de intrusiones de magma

la estructura magmática

el magma asciende hacia zonas de menor profundidad empujadas por la presión de los materiales de capas inferiores. Dependiendo de cómo se produce su enfriamiento y del lugar en el que ocurre se forman rocas de diferentes tipos.

Así, si el enfriamiento se produce lentamente en el interior, se originan rocas plutónicas. Si el enfriamiento ocurre en grietas, el resultado son rocas filonianas. Si el magma llega a la superficie, al solidificarse produce rocas volcánicas.

Los magmas se mueven hacia lugares ocupados previamente por otro tipo de rocas llamadas rocas encajantes. Este movimiento lo denominamos intrusión.

Los cuerpos de roca intrusivos se llaman plutones.

Los plutones varían mucho en forma y extensión y se clasifican según su forma y su relación con la roca encajante en dos grupos:

• Plutones masivos. Son grandes masas de rocas que pueden ser concordantes con la roca encajante o bien discordantes. A este grupo pertenecen los batolitos, lopolitos, lacolitos y facolitos.

• Plutones tabulares. Son masas intrusivas de menor espesor y tamaño que las anteriores. Están relacionados con los anteriores porque son apéndices o expansiones de ellos que forman rocas filonianas. A este grupo pertenecen los diques o filones y los sills o filones capa.

La imagen 23 muestra diferentes tipos de intrusiones magmáticas:

• Un Sill o filón capa es un cuerpo intrusivo tabular y paralelo a la estratificación de las rocas encajantes. Su tamaño varía desde láminas de pocos milímetros a capas que cubren miles de km2. Son relativamente delgados en comparación con su extensión.

• El lacolito es una intrusión de forma lenticular. Su base es plana y posee un diámetro varias veces mayor que su espesor. Se originan por la intrusión del magma a favor de planos de estratificación de la roca encajante.

• En cambio, el lopolito es una intrusión de tipo lenticular que se encuentra deprimida en su zona central.

• Los facolitos son intrusiones no muy grandes localizadas en la charnela de los pliegues sedimentarios.

• Los batolitos. Son grandes cuerpos plutónicos de tamaño variable que atraviesan la estructura de la roca encajante mostrando contactos irregulares llegando a alcanzar miles de km2. Su composición suele ser bastante homogénea y de naturaleza ácida, granítica o granodiorítica. Son visibles en la superficie terrestre tras la erosión de las rocas que lo cubren. Se encuentran asociados a zonas orogénicas que dan lugar a las cadenas de montañas. Un Stock es un batolito pequeño que no supera los 100 km2.

• Los diques son plutones tabulares formados al inyectarse el magma a través de fisuras situadas sobre la roca encajante. Pueden alcanzar longitudes kilométricas y formando grupos o aislados.

ESTRUCTURAS MAGMÁTICAS

Orientación de cristales y enclaves microgranulares máficos

En cuerpos plutónicos, excelentes ejemplos de estructuras magmáticas clásicas, es decir formadas antes de alcanzar el rheological critical melt percentage o la transición sólido a líquido, se pueden reconocer en las facies porfíricas de los plutones y batolitos devónicos (Sierras de Córdoba y San Luis), como así también en representantes del magmatismo de arco Famatiniano como el aflorante en la sierra de Valle Fértil (San Juan). La estructuración se reconoce donde los fenocristales poseen una orientación preferente (Fig. 2a). En algunos plutones la deformación intracristalina apenas afecta a la facies porfírica lo cual permite confirmar que la orientación producida por flujo magmático mantiene su posición original (Paterson et al.1989). En estos plutones son comunes los enclaves microgranulares máficos y schlierens biotíticos, con la misma orientación que la de los fenocristales de feldespato potásico (Fig. 2b). Al analizar las características microestructurales que avalan el carácter magmático de las estructuras podemos mencionar: a) la presencia generalizada de cristales de microclino, plagioclasa y biotita rodeados por granos de cuarzo equidimensionales carentes de deformación interna b) fenómenos de sineusis (Vernon 1986). Como mencionamos en el apartado anterior, el magma en este rango de más del 3% de cristales en suspensión posee un comportamiento visco-plástico (para tasas de deformación muy altas) y puede soportar tensiones. Si existe un campo de esfuerzo externo afectando al magma en esta situación se formaría la imbricación (tiling) de cristales idiomorfos de microclino (Blumenfeld 1983).

Figura 2: Estructuras magmáticas en granitos. a) Fábrica magmática en un plutón de la sierra de Valle Fértil (San Juan). La orientación preferente de los fenocristales es producida por el flujo magmático; b) fábrica magmática definida por la misma orientación de pequeños enclaves y fenocristales de feldespato potásico; c) canales magmáticos en el sector de Valle Fértil; se pueden observar grandes acumulaciones de enclaves microgranulares máficos en posición subvertical.

Relaciones de contacto entre productos de diferentes líquidos coexistentes, pasillos de enclaves y fenómenos de intrusión-retrointrusión

Las características de los contactos entre litologías de composiciones diferentes que conforman un cuerpo intrusito, proporcionan valiosas evidencias acerca de las condiciones de los magmas durante su interacción. de esta forma, los tipos de contacto tienen directa relación con la viscosidad relativa entre ambos magmas y, por lo tanto, dependerán a su vez de las diferencias de composición, temperatura, proporción de volátiles y grado de cristalinidad (Williams y Tobish 1994; Baker 1998, Scaillet et al. 1995; Paterson et al. 2004). Las estructuras magmáticas relacionadas con la interacción mecánica entre magmas máficos y graníticos son comunes en muchos batolitos del mundo. Algunas relaciones de este tipo han sido estudiadas en el complejo ígneo calcoalcalino de Valle Fértil (Castro et al. 2008, Pinotti et al.2008). uno de los rasgos más relevantes de este complejo es la presencia de estructuras subverticales a modo de canales caracterizados por una extraordinaria acumulación de enclaves microgranulares máficos (Fig. 2c). Excelentes afloramientos con paredes verticales de hasta 200 m de altura han permitido reconstruir la geometría de estos cuerpos. un estudio estructural detallado apoyado en el análisis de la anisotropía de la susceptibilidad magnética (ASM) (Pinotti et al. com. pers.) en un perfil que atraviesa dos pasillos de enclaves reveló que éstos se caracterizan por concentrar la mayor parte de las fábricas lineares, aunque también ocurren en la roca de caja que los circunda. Las estaciones con los mayores valores de K (susceptibilidad magnética total) se sitúan casi en su totalidad en torno a los enclaves y zonas aledañas. Los valores de anisotropía no brindan ninguna información válida ya que la alta concentración de magnetita, crea interacciones de distinto signo entre los diferentes granos. Las foliaciones y lineaciones magnéticas sufren una leve perturbación en el sector de los pasillos de enclaves, alejándose de la orientación general. Esta observación junto con la concentración de las fábricas lineares en la misma zona parece indicar que en estas estructuras se concentra una mayor deformación por flujo magmático que en las zonas externas, observándose además una verticalización de la foliación.

Otras relaciones interesantes afloran en el plutón trondhjemítico de La Fronda. En una de ellas se observa un claro ejemplo de intrusión-retrointrusión (Bergantz 2000), situación que típicamente ocurre cuando un líquido intruye a otro líquido que posee una temperatura de solidus menor (Fig. 3a). Es decir el dique máfico intruyó en primera instancia a la trondhjemita principal de mayor viscosidad en ese momento cuando ambas estaban en estado líquido, es decir por debajo de la transición sólido a líquido. Como la temperatura del solidus del dique es mayor, durante el enfriamiento del sistema el mismo es el primero en superar el la transición sólido líquido invirtiéndose la relación deviscosidades. En esta nueva situación el dique empieza a ser intruído por el líquido trondhjemítico (retrointrusión). En la figura 3a se observa una segmentación del dique máfico, como así también los contactos marcadamente lobulados entre ambas rocas que indican que estuvieron coexistiendo como dos líquidos. En el ejemplo de la figura 3b se observa un dique granítico que intruyó a la trondhjemita cuando ésta aún poseía un importante porcentaje de líquido, tal como lo evidencian los contactos fuertemente lobulados entre ambos. Normalmente la convexidad del lóbulo apunta hacia el líquido más viscoso. Aquí como el solidus del granito es menor que el de la trondhjemita no ocurrió la retrointrusión.

Figura 3: Interacción entre distintos líquidos. a) Ejemplo de intrusión-retrointrusión entre un dique máfico y el plutón trondhjemítico La Fronda (Córdoba). Nótense los contactos lobulados entre ambas litologías. La flecha negra indica la intrusión del líquido máfico en el líquido trondhjemítico, mientras que la flecha blanca indica la retrointrusión del líquido trondhjemítico en forma de pequeños diques dentro del líquido máfico; b) en esta figura se puede observar un claro ejemplo de intrusión entre un dique granítico y la trondhjemita La Fronda; c) bandeados magmáticos isomodales

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