Diferenciación y Evolución Magmática
La diferenciación magmática es el conjunto de procesos por los cuales un magma inicialmente uniforme se diversifica en una gama de composiciones de rocas ígneas.
Definition
Los procesos, principalmente la cristalización fraccionada, la asimilación y la mezcla de magmas, que producen diversidad composicional a partir de un magma parental.
Scope
Este tema abarca los mecanismos que cambian la composición del magma durante el enfriamiento y el ascenso: la cristalización fraccionada y la sedimentación de cristales, la asimilación de la roca encajante, la mezcla e inmiscibilidad de magmas, y el uso de elementos traza e isótopos para rastrear estos procesos. Explica cómo los magmas basálticos primitivos evolucionan hacia composiciones intermedias y silícicas.
Core questions
- ¿Cómo impulsa la cristalización fraccionada al magma hacia composiciones silícicas?
- ¿Qué papel juegan la asimilación y la mezcla de magmas en la diferenciación?
- ¿Cómo distinguen los elementos traza y los isótopos los mecanismos de diferenciación?
- ¿Por qué las intrusiones estratificadas registran acumulación de cristales?
Key theories
- Cristalización fraccionada
- La eliminación progresiva de cristales formados tempranamente de un magma en enfriamiento, por sedimentación o por separación del líquido, deja fundidos residuales enriquecidos en elementos incompatibles y sílice, la causa dominante de la diversidad ígnea.
- Asimilación y mezcla de magmas (AFC)
- Los magmas también pueden evolucionar incorporando roca encajante fundida o disuelta y mezclándose con magmas composicionalmente distintos; los modelos combinados de asimilación-cristalización fraccionada explican las tendencias químicas e isotópicas que la cristalización simple no puede.
Clinical relevance
La diferenciación explica la diversidad química de las provincias volcánicas e intrusiones, controla la concentración de elementos económicamente importantes en magmas formadores de menas, y es esencial para reconstruir la historia petrogenética registrada en las suites ígneas.
History
Bowen defendió la cristalización fraccionada como el proceso principal de la evolución del magma en la década de 1920; estudios posteriores de intrusiones estratificadas como la de Skaergaard por Wager y Brown documentaron directamente la acumulación de cristales, mientras que los métodos de elementos traza e isotópicos a finales del siglo XX revelaron la importancia de la asimilación y la mezcla.
Debates
- Importancia relativa de la cristalización frente a la asimilación y la mezcla
- Los petrólogos han debatido durante mucho tiempo si la diversidad de las rocas ígneas surge principalmente de la cristalización fraccionada en sistema cerrado, como argumentó Bowen, o requiere una asimilación y mezcla de magmas significativas en sistema abierto; los datos isotópicos modernos apoyan una visión combinada que varía según el entorno.
Key figures
- Norman L. Bowen
- Lawrence Wager
- John D. Winter
Related topics
Seminal works
- bowen1928
- winter2013
Frequently asked questions
- La cristalización fraccionada, ¿qué es?
- El proceso por el cual los cristales que se forman tempranamente en un magma en enfriamiento se separan del líquido restante, cambiando progresivamente la composición del fundido residual.
- ¿Puede un solo magma producir tanto basalto como granito?
- Una cristalización fraccionada extensa de un magma basáltico parental puede producir pequeños volúmenes de fundido residual granítico, aunque la mayoría de los granitos también implican fusión y asimilación cortical.