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Diferenciación magmáticaDiferenciación magmática
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Propiedades físicas dePropiedades físicas de
los magmaslos magmas
TemperaturaTemperatura
DensidadDensidad
ViscosidadViscosidad
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GeotermómetrosGeotermómetros Basado en el equilibrio termodinámico de unaBasado en el equilibrio termodinámico de una
asociación de mineralesasociación de minerales
Tienen que estar presente todos los mineralesTienen que estar presente todos los mineralesde la asociación y en equilibriode la asociación y en equilibrio La reacción que produce la asociaciónLa reacción que produce la asociación
mineralógica debe ser sensible a la temperaturamineralógica debe ser sensible a la temperatura
Si es más sensible a la presión: GeobarómetroSi es más sensible a la presión: Geobarómetro
¿Cómo se puede medir latemperatura de un magma?
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Linsley D! "#$% &merican 'ineralogist ( )$* +,,-+#%
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'aterial Density.g/cm%0
Density.1g/m%0
2ater " "333
&(erage4art5
667 6673
TypicalContinent
7), 7),3
Typical'antle %%% %%33
Densidad
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density varies significantly with meltdensity varies significantly with melt
compositioncomposition
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Qué factores modifican la densidadQué factores modifican la densidad
de un determinado magma?de un determinado magma?
TemperaturaTemperatura 8resión8resión 9ariaciones en el contenido de9ariaciones en el contenido de
(olátiles(olátiles
CristaliaciónCristaliación
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C;4<=C=4>T4 D4 48&>S=@>T4A'&L: Cambio proporcionalde (olumen por cada C* a 8 cte %3 "3-6 C-"
C;4<=C=4>T4 D4 C;>TA&CC=@>B&A;'ETA=C&: Cambio
proporcional de (olumen por cadabar* a T cte ,3 "3-) bar-"
&lFa/Beta +%
¿Cómo aFecta a la densidad* latemperatura y la presión?
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¿De ué manera afecta la¿De ué manera afecta la
cristali!ación a la densidad de loscristali!ación a la densidad de loslíuidos magmáticos?líuidos magmáticos?
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Mineral density vs differentiation index (DI) for plagioclase, where DI = An/(An + Ab), and for
olivine, orthopyroxene, clinopyroxene and pigeonite, where DI = Mg/(Mg + e!+)"
#$%A&'# # " etrology
!***-.!012"#ford $niversity Press
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¿Qué es la viscosidad?¿Qué es la viscosidad?
Sólo se maniFiesta en Fluidos enSólo se maniFiesta en Fluidos en
mo(imientomo(imiento 'ide la resistencia al mo(imiento de'ide la resistencia al mo(imiento de
un Fluidoun Fluido Lo in(erso de la (iscosidad es laLo in(erso de la (iscosidad es la
FluideFluide
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%iscosidad%iscosidad
Note la naturaleza altamente fluida
de estas lavas de Hawaii (~50% SiO2)
'agmas poco
(iscosos
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Domosriolticos
'agmas muy
(iscosos
,3-,6 H Si;7
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%iscosidad%iscosidad
<uera tangencial al<uera tangencial alárea superFicial delárea superFicial delcuerpo de Fluido:cuerpo de Fluido:Stress de cialle .Stress de cialle .II00
4l stress de cialle .4l stress de cialle .II00deForma al cuerpo dedeForma al cuerpo deFluido de un modoFluido de un modotiempo-dependientetiempo-dependiente
4sta deFormación se4sta deFormación semide en Función de unmide en Función de ungradiente de (elocidadgradiente de (elocidaddv dv / /d d " 8oise " dyn seg/cm7
3" 8a s
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¿&uáles son los factores ue¿&uáles son los factores ue
influyen en la viscosidad de losinfluyen en la viscosidad de los
magmas?magmas?
Composición de los magmas: Si;7*Composición de los magmas: Si;7*cationes* !7;cationes* !7; TemperaturaTemperatura
8artculas sólidas/burbuJas en8artculas sólidas/burbuJas ensuspensiónsuspensión
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'fecto de los cristales en la'fecto de los cristales en laviscosidad( %iscosidad efectivaviscosidad( %iscosidad efectiva
KKeF eF KK33 /." - ",6 /." - ",6007676
<racción de cristales en suspensión <racción de cristales en suspensión SiSi "/",6* .o sea 3)0* la "/",6* .o sea 3)0* la KKeF eF
MM
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DiFerenciación magmática
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Diferenciaci3n 4ag45ticaDiferenciaci3n 4ag45tica
Cristaliación en equilibrio yCristaliación en equilibrio yFraccionadaFraccionada<raccionamiento gra(itacional<raccionamiento gra(itacional 'ecla de magma'ecla de magma
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&ristali!ación en euili)rio y&ristali!ación en euili)rio y
fraccionadafraccionada Composición inicial (s ComposiciónComposición inicial (s Composición
FinalFinal
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*raccionamiento gravitacional*raccionamiento gravitacional
<raccionamiento con(ecti(o:<raccionamiento con(ecti(o:Fraccionamiento de sólidos* lquido yFraccionamiento de sólidos* lquido yburbuJasburbuJas
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+ey de ,to-es+ey de ,to-es
99 (elocidad de decantación .cm/sec0 (elocidad de decantación .cm/sec0gg aceleración de gra(edad .#$3 cm/sec aceleración de gra(edad .#$3 cm/sec7700rr radio de una partcula sólida esFNrica .cm0 radio de una partcula sólida esFNrica .cm0ρρss densidad de la partcula sólida esFNrica densidad de la partcula sólida esFNrica
.g/cm.g/cm%%00ρρll densidad del lquido .g/cm densidad del lquido .g/cm%%00ηη (iscosidad del lquido .8a s0 (iscosidad del lquido .8a s0
V 2gr ( )9
2
=−ρ ρ
η s l
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Líquido basálticoLíquido basáltico
O ;li(ino .;li(ino .ρρss %% g/cm %% g/cm%%* r 3" cm0* r 3" cm0
O Lquido Basaltico .Lquido Basaltico .ρρll 7)6 g/cm 7)6 g/cm%%** ηη "333 poise0"333 poise0
O 9 7P#$3P3"9 7P#$3P3"77
.%%-7)60/#P"333 .%%-7)60/#P"333 333"% cm/segQ apro 6 cm/5ora333"% cm/segQ apro 6 cm/5ora
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Líquido riolíticoLíquido riolítico
ηη "3 "3,, poise ypoise y ρρll 7% g/cm 7% g/cm%%
O cristal de 5ornblenda .cristal de 5ornblenda .ρρss %7 g/cm %7 g/cm%%* r * r 3" cm03" cm0 9 7 "39 7 "3-,-, cm/sec* o ) cm/aRocm/sec* o ) cm/aRo
O Feldspatos .Feldspatos .ρρll 7, g/cm 7, g/cm%%0*0* r = 0.1 cm)r = 0.1 cm)
9 7 cm/aRo 733 m en los "39 7 cm/aRo 733 m en los "3++ aRosaRos
t t que demora en solidiFicarse un stoc1que demora en solidiFicarse un stoc1 n cristal den cristal de 0.5 cm0.5 cm de radio decanta ade radio decanta a3)6 metros/aRo* o )6 1m en los "33)6 metros/aRo* o )6 1m en los "3++ aRos de enFriamientoaRos de enFriamiento
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Mineral density vs differentiation index (DI) for plagioclase, where DI = An/(An + Ab), and for
olivine, orthopyroxene, clinopyroxene and pigeonite, where DI = Mg/(Mg + e!+)"
#$%A&'# # " etrology !***-.!012
"#ford $niversity Press
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*raccionamiento Gravitacional de*raccionamiento Gravitacional de
&ristales&ristales
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&dcumulada .3-, H0* mesocumulada .,-"6H0* ortocumulada ."6-76H0
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.ntrusiones )ásicas laminadas.ntrusiones )ásicas laminadas
Cross section loo1ing don dipCross section loo1ing don dip Fi 12 11 Aft Aft
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Cross section loo1ing don dipCross section loo1ing don dip Figure 12-11. After After
Hoover (1978) Carnegie Inst.
Wash., Year., 77, 7!2-7!9.
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/he ,-aerg0rd .ntrusion '1 Greenland/he ,-aerg0rd .ntrusion '1 Greenland
Figure 12-1". After
#te$art an%
&e'aoo (199")
Contri. inera.
'etro., 1"*, 12+-
1*1.
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,tratigraphy2,tratigraphy2
3odal2 and3odal2 and&ryptic&ryptic
+ayering+ayering
4cryptic4cryptic
determined fordetermined for
intercumulusintercumulus phases5phases5
Figure 12-12. After Wager an% ro$n
(198) a/ere% Igneous 0os.
Free3an. an% 4asun% (198!) 5.'etro., 2+, 18+-212.
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LangmuirLangmuir'odel'odel
T5ermal gradientT5ermal gradientat all and capat all and cap→→ (ariation in H(ariation in Hcrystalliedcrystallied
CompositionalCompositionalcon(ectioncon(ection →→ e(ol(ed magmase(ol(ed magmasFrom boundaryFrom boundarylayer to cap .orlayer to cap .ormi into interiormi into interior00
ig6re --1-! or4ation of bo6ndary
layers along the walls and top of a
4ag4a cha4ber" ro4 7inter
(!**-) An Introd6ction to Igneo6s
and Meta4orphic etrology"
rentice 8all
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Cristales (s &ntecristales
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GutiNrre U 8arada 73"3 Vournal oF 8etrology* 6"* ,%"-,)7
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& los "3 1y
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3e!cla de magmas
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Enclaves magmáticos vs. xenolitos
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Enlaves magmáticos
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Rol de la reología
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Role of rheology I
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Role of rheology I
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Role of rheology II
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Role of rheology II
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Role of rheology III
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Role of rheology III
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Role of rheology IV
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Role of rheology IV
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6spectos geouímicos de 6spectos geouímicos de
la diferenciación magmáticala diferenciación magmática <raccionamiento<raccionamiento
'ecla de magma'ecla de magma
3odelación geouímica3odelación geouímica
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CL/C = ! "D #1) $a%lei&' !ractionation
CCLL composición de un elemento en el lquidocomposición de un elemento en el lquidoresidualresidualCCoo composición de el mismo elemenot en elcomposición de el mismo elemenot en el
magma parentalmagma parentalDD CoeFiciente de distribución global en elCoeFiciente de distribución global en elmagma parental .magma parental .ΣΣWWDD0/<Q0/<Q
D .D .ΣΚιΣΚιXX**YY Z0/<Z0/<Κι = χΚι = χcoeFiciente de distribución del elemento icoeFiciente de distribución del elemento iXX**YY Fracción de magma que cristalia como Fracción de magma que cristalia como XX**YY*Zetc*Zetc
<< Grado de cristaliación FraccionadaGrado de cristaliación Fraccionada
3odelación geouímica3odelación geouímica
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