La petrología ígnea es el estudio de las rocas ígneas —aquellas que se forman a partir de magma . Como rama de la geología , la petrología ígnea está estrechamente relacionada con la vulcanología , la tectonofísica y la petrología en general. El estudio moderno de las rocas ígneas utiliza una serie de técnicas, algunas de ellas desarrolladas en los campos de la química , la física u otras ciencias de la tierra . La petrografía , la cristalografía y los estudios isotópicos son métodos comunes utilizados en petrología ígnea.
La composición de rocas y minerales ígneos se puede determinar mediante una variedad de métodos de diferente facilidad, costo y complejidad. El método más sencillo es la observación de muestras de manos a simple vista y/o con una lupa . Esto se puede utilizar para medir la composición mineralógica general de la roca, lo que da una idea de la composición. Una forma más precisa, pero aún relativamente económica, de identificar minerales (y, por tanto, la composición química general de la roca) con un microscopio petrográfico . Estos microscopios tienen placas polarizadoras, filtros y una lente conoscópica que permiten al usuario medir una variedad de propiedades cristalográficas. Otro método para determinar la mineralogía es utilizar la difracción de rayos X , en la que una muestra en polvo se bombardea con rayos X y el espectro resultante de orientaciones cristalográficas se compara con un conjunto de estándares. Una de las formas más precisas de determinar la composición química es mediante el uso de una microsonda electrónica , en la que se toman muestras de pequeñas manchas de materiales. Los análisis con microsonda electrónica pueden detectar tanto la composición en masa como la composición de elementos traza .
La datación de las rocas ígneas determina cuándo el magma se solidificó en roca. Los isótopos radiogénicos se utilizan frecuentemente para determinar la edad de las rocas ígneas.
En este método de datación, la cantidad de 40 Ar atrapada en una roca se compara con la cantidad de 40 K en la roca para calcular la cantidad de tiempo que 40 K deben haber estado descomponiéndose en la roca sólida para producir los 40 Ar que de otro modo no se habrían producido. han estado presentes allí.
La datación rubidio-estroncio se basa en la desintegración natural de 87 Rb a 87 Sr y el diferente comportamiento de estos elementos durante la cristalización fraccionada del magma. Tanto Sr como Rb se encuentran en la mayoría de los magmas; sin embargo, a medida que se produce la cristalización fraccionada, el Sr tenderá a concentrarse en cristales de plagioclasa [1] , mientras que el Rb permanecerá en la masa fundida durante más tiempo. 87 Rb se desintegra en el magma y en otros lugares, de modo que cada 1,42 × 10 11 años la mitad de la cantidad se convierte en 87 Sr. Conociendo la constante de desintegración y la cantidad de 87 Rb y 87 Sr en una roca, es posible calcular el tiempo que El 87 Rb debe haber sido necesario antes de que la roca alcanzara la temperatura de cierre para producir todo el 87 Sr, pero considerando que había una cantidad inicial de 87 Sr no producida por el 87 Rb en el cuerpo magmático. Los valores iniciales de 87 Sr, cuando el magma inició su cristalización fraccionada, podrían estimarse conociendo las cantidades de 87 Rb y 87 Sr de dos rocas ígneas producidas en diferentes momentos por un mismo cuerpo magmático.
Los principios estratigráficos pueden resultar útiles para determinar la edad relativa de las rocas volcánicas. La tefrocronología es la aplicación más común de la datación estratigráfica en rocas volcánicas.
En petrología, el mineral clinopiroxeno se utiliza para calcular la temperatura y presión del magma que produjo la roca ígnea que contiene este mineral. [2] La termobarometría de clinopiroxeno es uno de varios geotermobarómetros . Dos cosas hacen que este método sea especialmente útil: primero, el clinopiroxeno es un fenocristal común en rocas ígneas fácil de identificar; y en segundo lugar, la cristalización del componente jadeíta del clinopiroxeno implica un crecimiento del volumen molar siendo por tanto un buen indicador de presión .
La mayoría de los avances contemporáneos en petrología ígnea se han publicado en prestigiosas revistas científicas estadounidenses y británicas de circulación mundial, como Science y Nature . [3] El material de estudio, resúmenes de ciertos temas y trabajos más antiguos a menudo se encuentran en forma de libros. Muchos trabajos anteriores al cambio de paradigma de la tectónica de placas en las décadas de 1960 y 1970 contienen información inexacta sobre el origen de los magmas.