ISSN 1514-4186 INSTITUTO SUPERIOR DE CORRELACIÓN GEOLÓGICA (INSUGEO) Geología de los cuerpos ígneos Eduardo Jorge Llambías Universidad Nacional de La Plata - CONICET Centro de Investigaciones Geológicas Calle 1 Nº 644 1900 - La Plata, Provincia de Buenos Aires, Argentina Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas Facultad de Ciencias Naturales e Instituto Miguel Lillo Universidad Nacional de Tucumán 2001 Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas Universidad Nacional de Tucumán Instituto Superior de Correlación Geológica (INSUGEO) Director Dr. Florencio G. Aceñolaza Directores Alternos Dr. Alejandro Toselli Dr. Alfredo Tineo Consejo Editorial Dr. Florencio Aceñolaza Dr. Guillermo Aceñolaza Dr. Luis Buatois Dra. Susana Esteban Dr. Juan Carlos Gutiérrez Marco (España) Dr. Rafael Herbst Dr. Roberto Lech Dra. María Gabriela Mángano Dr. Hübert Miller (Alemania) Dra. Isabel Rábano (España) Dra. Juana Rossi de Toselli Dr. Julio Saavedra Alonso (España) Dr. Alcides N. Sial (Brasil) Dr. Alfredo Tineo Dr. Alejandro Toselli Dr. Franco Tortello Instituto Superior de Correlación Geológica Miguel Lillo 205 4000 - San Miguel de Tucumán REPÚBLICA ARGENTINA e-mail: [email protected] Explicación de la fotografía de la Tapa Imagen satelital de la caldera del volcán Payún Matrú, de 8 km de diámetro, en el sudeste de Mendoza. Numerosas coladas traquíticas fluyeron a través de la fractura anular que la limita. Una fractura ENE-WNW atraviesa la caldera y a lo largo de ella se produjeron erupciones fisurales de basalto olvínico. Numerosos conos basáticos pre-caldera se encuentran desparramados a lo largo de esta fractura. Es probable que las voluminosas erupciones ignimbríticas que causaron el colapso de la caldera se hayan originado por el ingreso de magma basáltico en una cámara traquítica. Al sudeste se encuentra el volcán Payún Liso. INDICE Introducción ............................................................................................................................................................ 7 Capítulo 1 PROPIEDADES TÉRMICAS DE LAS ROCAS 1. 1. Introducción ........................................................................................................................................................ 11 1.2. Transmisión del calor por conductividad ........................................................................................................ 12 1.3. Transmisión del calor por convectividad ......................................................................................................... 19 1.3.1 Gradiente adiabático .............................................................................................................................. 21 1.4. Aureolas térmicas ................................................................................................................................................ 21 Capítulo 2. PRINCIPIOS DE REOLOGÍA 2.1. Introducción ......................................................................................................................................................... 27 2.1.1 Deformación no continua .................................................................................................................... 29 2.1.2 Deformación continua .......................................................................................................................... 33 2.1.3 Aspectos físicos de la deformación..................................................................................................... 35 2.2. Elasticidad............................................................................................................................................................. 37 2.3. Viscosidad............................................................................................................................................................. 41 2.4. Cuerpos con propiedades reológicas combinadas......................................................................................... 43 2.4.1 Cuerpos firmoviscosos o Kelvin ......................................................................................................... 43 2.4.2 Cuerpos viscoelásticos o Maxwell .......................................................................................................43 2.4.3 Cuerpos Burger ...................................................................................................................................... 45 Capítulo 3 PROPIEDADES FÍSICAS DEL MAGMA 3.1. Viscosidad............................................................................................................................................................. 50 3.1.1 Viscosidad efectiva ................................................................................................................................. 58 3.1.2 Flujo laminar y turbulento ..................................................................................................................... 63 3.2. Reptación .............................................................................................................................................................. 64 3.3. Densidad ...............................................................................................................................................................67 Capítulo 4 ESTRUCTURA DE LA TIERRA 4. 1. Estructura interna de la Tierra .......................................................................................................................... 71 4.1.1 Núcleo ..................................................................................................................................................... 73 4.1.2 Manto .......................................................................................................................................................73 4.1.3 Corteza..................................................................................................................................................... 79 4.1.3.1 Composición de la corteza ...................................................................................................... 83 4.1.3.2 Características reológicas de la corteza...................................................................................83 4.2 Litósfera y Astenósfera ........................................................................................................................................ 85 4.3 Plumas .................................................................................................................................................................. 87 4.4 Provincia ígneas gigantes ..................................................................................................................................... 88 4.5 Placa .................................................................................................................................................................. 91 4.6 Subplaca máfica .................................................................................................................................................... 93 Capítulo 5 INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LOS CUERPOS ÍGNEOS 5.1 Convección ............................................................................................................................................................ 99 5.2 Fábricas magmáticas y magnéticas ..................................................................................................................... 101 6 CORRELACIÓN GEOLÓGICA Nº 15 Capítulo 6 CUERPOS ÍGNEOS LAMINARES 6.1. Diques ............................................................................................................................................................... 106 6. 1.1 Diques longitudinales ......................................................................................................................... 113 6.1.2. Diques radiales y anulares .................................................................................................................. 114 6.2. Enjambres de diques gigantes ......................................................................................................................... 121 6.3. Filones capa ....................................................................................................................................................... 123 Capítulo 7 LACOLITOS 7.1 Condiciones para la formación de lacolitos .................................................................................................. 132 7.2 Facolitos .............................................................................................................................................................. 135 7.3 Lopolitos ............................................................................................................................................................ 135 Capítulo 8 CUERPOS ÍGNEOS GLOBOSOS 8.1. Plutones .............................................................................................................................................................. 139 8.1.1. Contactos ............................................................................................................................................. 148 8.1.2 Techos y costados ............................................................................................................................... 149 8.1.3 Tamaño ................................................................................................................................................