Rocas ígneas: qué son, características, formación, tipos y ejemplos

Las rocas ígneas son aquellas que se forman mediante el enfriamiento o solidificación de un magma. A medida que pierde temperatura, los elementos que lo conforman empiezan a reagruparse buscando una posición de menor energía. Esto puede dar lugar a rocas ígneas cristalinas donde los minerales pueden distinguirse a simple vista o rocas ígneas vítreas donde es necesario un análisis petrológico para descubrir su composición.

Los magmas tienen una composición silicatada (45-75%) acompañada de una menor proporción de otros elementos químicos y volátiles. La diversidad química junto con las condiciones termodinámicas propiciará la categorización de las rocas ígneas según su composición y textura. Además, les conferirán una serie de propiedades de dureza, color, peso, conductividad térmica y resistencia a los procesos de meteorización y erosión.

Los elementos químicos se encuentran en forma de moléculas complejas dentro del magma. Partiendo de esta base, podemos indicar el proceso de formación de las rocas ígneas así:

1. A raíz de los cambios termodinámicos, se produce un aumento de la energía libre del sistema.
2. El conjunto se vuelve inestable y para volver a un estado de menor energía, se inicia el proceso de cristalización mineral.
3. Para ello, los elementos químicos empiezan a agruparse creando núcleos dependiendo de características físicas, como su afinidad electrónica entre otros.
4. A medida que crece la tasa de nucleación, empezarán a formarse las estructuras minerales más sencillas entre los elementos presentes en el magma.
5. De esta manera, los olivinos, que poseen una estructura tetraédrica independiente, serán los primeros en formarse.
6. Mientras, los tectosilicatos, que tienen una estructura similar a un armazón, necesitarán un enfriamiento más intenso para incrementar su tasa de nucleación. Este proceso se conoce como cristalización fraccionada y está resumido grosso modo en la serie de Bowen.
7. En este sentido la variación de temperatura es primordial para entender la formación de las rocas ígneas. No obstante, la disminución de temperatura puede ser brusca como ocurre en el caso de las rocas volcánicas. En este contexto, el enfriamiento súbito provoca que los elementos químicos no puedan ordenarse a tiempo durante la solidificación del magma. El resultado es una roca donde no pueden distinguirse los minerales a simple vista.

Considerando diversos factores, las rocas ígneas pueden clasificarse en diferentes categorías. El objetivo es simplificar la gran diversidad de las rocas magmáticas o ígneas para facilitar su estudio.

Rocas plutónicas o intrusivas

Las rocas plutónicas son aquellas que se forman en el interior de la Tierra como intrusiones dentro de la roca encajante. Las condiciones de enfriamiento que las originan son compatibles con la formación de minerales bien cristalizados. Como consecuencia encontraremos rocas cuyos minerales pueden observarse sin problema.

La cohesión composicional de las rocas plutónicas las provee de unos costes de extracción altos y aplicaciones industriales diversas. Entre sus propiedades más comunes se incluye una baja porosidad y un tamaño de grano medio-grueso. Los , gabros, dioritas y sienitas son las rocas ígneas plutónicas más abundantes.

Rocas volcánicas o extrusivas

Las rocas volcánicas se forman en la parte superficial de la corteza terrestre o a la intemperie. Debido a un enfriamiento rápido, la roca adquiere un tamaño de grano fino o muy fino. En casos extremos, la roca volcánica adquiere una textura vítrea donde no pueden distinguirse los minerales.

Aunque pueden tener poros muy grandes gracias a la concentración de volátiles que los magmas experimentan durante su ascenso, su permeabilidad es muy baja. Las grietas presentes en su estructura limitan sus aplicaciones industriales. Las rocas ígneas volcánicas más conocidas son basaltos, andesitas, traquitas y riolitas.

Rocas ígneas según su textura

Dependiendo de las condiciones de formación de las rocas ígneas, estas presentarán unas texturas u otras. Entendemos textura como la posición relativa que los diferentes componentes de la roca guardan entre sí. Por tanto, hablaremos de textura equigranular cuando el tamaño de grano sea semejante en toda la roca. Mientras, una textura inequigranular será una roca ígnea con componentes de tamaños diferentes. La textura porfídica se asocia a una roca ígnea donde los megacristales están inmersos en una matriz de grano fino o incluso vidrio.

El término pórfido se usa en petrología ígnea para referirse a fragmentos de la roca encajante que el magma ha arrastrado. Por ende, conlleva un significado genético que puede resultar confuso y conviene evitar en una primera aproximación. Otros criterios de clasificación textural serían las rocas ígneas faneríticas o macrocristalinas donde se agruparían los materiales con un tamaño de grano visible superiores a 0,1mm. Por último, las rocas afaníticas no tienen un tamaño de grano visible con lupa, lo que incluiría a todas las rocas ígneas vítreas.

Rocas ígneas según su composición química

Existen diferentes criterios de clasificación según la composición química de las rocas magmáticas. En términos genéricos se diferencian por su contenido en SiO² según la siguiente proporción:

• Ácidas: cantidad de SiO² superior al 66%
• Intermedias: cantidad de SiO² entre el 66-52%
• Básicas: cantidad de SiO² entre el 52-45%
• Ultrabásicas: cantidad de SiO² inferior al 45%.

La proporción de aluminio en las rocas magmáticas o ígneas también plantea una clasificación según su composición. Para ello se relaciona la cantidad de Al con la presencia de Na, K y Ca. Se eligen estos elementos químicos por ser los más frecuentes en los minerales ricos en aluminio como los feldespatos.

• Peralumínicas: la cantidad de Al es mayor a la suma de Ca+Na+K
• Metalumínicas: la cantidad de Al es menor a la suma de Ca+Na+K
• Peralcalina: la cantidad de Al es menor a la suma de Na+K.

Rocas ígneas según su Índice de Color

Otro tipo de clasificación muy común para discernir entre diferentes tipos de rocas ígneas se relaciona con el Índice de Color (IC). Las discrepancias de color se deben a la abundancia de minerales oscuros o máficos. Sin embargo, no debe confundirse color con composición química. Un mismo mineral puede tener diferentes colores debido a impurezas o deficiencias en su estructura cristalina.

• Hololeucocráticas: abundancia de minerales máficos < 10%
• Leucocráticas: abundancia de minerales máficos entre el 10-35%
• Mesocráticas: abundancia de minerales máficos entre 35-65%
• Melanocráticas: abundancia de minerales máficos entre 65-90%
• Ultramáficas: abundancia de minerales máficos > 90%.

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La roca ígnea con más aplicaciones industriales es el granito. Debido a su resistencia, abundancia y belleza, esta roca plutónica se usa con frecuencia en construcción y como roca ornamental. Lo mismo ocurre con otras rocas plutónicas como la tonalita, sienita, norita y diorita. Además, debido a su elevada densidad, los gabros suelen emplearse en obra civil, infraestructuras y pavimentos. Además, su resistencia a la corrosión permite usarlos como material filtrante en tratamientos de agua.

Entre las rocas volcánicas, los basaltos se utilizan para hacer balasto en ferrocarriles, para pavimentar calles o como agregados de construcción. La andesita puede incluirse como material refractario y en construcción. Por otro lado, la riolita se aprovecha con más frecuencia en la industria del vidrio.

Mientras, las rocas volcánicas vítreas como la obsidiana se destinan como material de corte y abrasivo. Las rocas volcánicas vacuoladas como las escorias o las pumitas como exfoliantes para la piel o materiales aislantes. Incluso las cenizas volcánicas son útiles en la industria cosmética y como fertilizante agrícola.

Como rocas industriales tienen múltiples aplicaciones dependiendo de sus propiedades fisicoquímicas y su integridad. Por supuesto, las rocas magmáticas o ígneas también aportan recursos minerales relevantes para la sociedad.

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