La riolita ( / ˈr aɪ.əl aɪt / RY -ə-lyte ) [ 1 ] [2] [3] [4] es la roca volcánica más rica en sílice . Generalmente tiene una textura vítrea o de grano fino ( afanítica ) , pero puede ser porfídica , conteniendo cristales minerales más grandes ( fenocristales ) en una masa fundamental de grano fino . El conjunto mineral es predominantemente cuarzo , sanidina y plagioclasa . Es el equivalente extrusivo del granito .
Su alto contenido de sílice hace que el magma riolítico sea extremadamente viscoso . Esto favorece las erupciones explosivas frente a las efusivas , por lo que este tipo de magma se expulsa con más frecuencia como roca piroclástica que como coladas de lava . Las tobas riolíticas de coladas de cenizas se encuentran entre las formaciones rocosas ígneas continentales más voluminosas .
La toba riolítica se ha utilizado ampliamente en la construcción. La obsidiana , que es un vidrio volcánico riolítico , se ha utilizado para fabricar herramientas desde tiempos prehistóricos hasta la actualidad porque se puede moldear hasta obtener un borde extremadamente afilado. La piedra pómez riolítica se utiliza como abrasivo , en el hormigón y como enmienda del suelo .
La riolita es una roca ígnea extrusiva , formada a partir de magma rico en sílice que se extruye desde un respiradero volcánico para enfriarse rápidamente en la superficie en lugar de lentamente en el subsuelo. Generalmente es de color claro debido a su bajo contenido de minerales máficos , y típicamente es de grano muy fino ( afanítico ) o vítreo . [5]
Una roca ígnea extrusiva se clasifica como riolita cuando el cuarzo constituye del 20% al 60% en volumen de su contenido total de cuarzo, feldespato alcalino y plagioclasa ( QAPF ) y el feldespato alcalino constituye del 35% al 90% de su contenido total de feldespato. Los feldespatos no están presentes. Esto hace que la riolita sea el equivalente extrusivo del granito. Sin embargo, si bien la IUGS recomienda clasificar las rocas volcánicas sobre la base de su composición mineral siempre que sea posible, las rocas volcánicas a menudo son vítreas o de grano tan fino que la identificación de minerales es poco práctica. La roca debe clasificarse químicamente en función de su contenido de sílice y óxidos de metales alcalinos ( K 2 O más Na 2 O ). La riolita tiene un alto contenido de sílice y óxidos de metales alcalinos totales, lo que la coloca en el campo R del diagrama TAS . [6] [7] [8] [9] : 140–146
El feldespato alcalino presente en las riolitas es sanidina o, con menor frecuencia, ortoclasa . Rara vez es anortoclasa . Estos minerales de feldespato a veces están presentes como fenocristales. La plagioclasa suele ser rica en sodio ( oligoclasa o andesina ). La cristobalita y la tridimita a veces están presentes junto con el cuarzo. La biotita , la augita , la fayalita y la hornblenda son minerales accesorios comunes. [5]
Debido a su alto contenido de sílice y bajo contenido de hierro y magnesio , los magmas riolíticos forman lavas altamente viscosas . [9] : 23–26 Como resultado, muchas erupciones de riolita son altamente explosivas, y la riolita se presenta con mayor frecuencia como roca piroclástica que como flujos de lava . [10] : 22 Las tobas de flujo de ceniza riolítica son el único producto volcánico con volúmenes que rivalizan con los de los basaltos de inundación . [9] : 77 Las riolitas también se presentan como brechas o en domos de lava , tapones volcánicos y diques . [11] [12] [9] : 71–72 Las lavas riolíticas entran en erupción a una temperatura relativamente baja de 800 a 1000 °C (1470 a 1830 °F), significativamente más fría que las lavas basálticas, que normalmente entran en erupción a temperaturas de 1100 a 1200 °C (2010 a 2190 °F). [9] : 20
Las riolitas que se enfrían demasiado rápido para formar cristales forman un vidrio natural o vitrofiro, también llamado obsidiana . [13] Un enfriamiento más lento forma cristales microscópicos en la lava y da como resultado texturas como foliaciones de flujo , estructuras esferulíticas , nodulares y litofisarias . Algunas riolitas son pómez altamente vesicular . [5]
Las riolitas peralcalinas (riolitas inusualmente ricas en metales alcalinos) incluyen comendita y pantellerita . [14] La peralcalinidad tiene efectos significativos en la morfología y mineralogía del flujo de lava , de modo que las riolitas peralcalinas pueden ser entre 10 y 30 veces más fluidas que las riolitas calcoalcalinas típicas . Como resultado de su mayor fluidez, pueden formar pliegues de flujo a pequeña escala, tubos de lava y diques delgados. Las riolitas peralcalinas entran en erupción a temperaturas relativamente altas de más de 1200 °C (2190 °F). Comprenden volcanes en escudo bimodales en puntos calientes y grietas (por ejemplo, Rainbow Range , Ilgachuz Range y Level Mountain en Columbia Británica , Canadá). [15]
Las erupciones de lava riolítica son relativamente raras en comparación con las erupciones de lavas menos félsicas. Solo se han registrado cuatro erupciones de riolita desde principios del siglo XX: en el volcán del estrecho de San Andrés en Papúa Nueva Guinea y el volcán Novarupta en Alaska, así como en los volcanes Chaitén y Cordón Caulle en el sur de Chile . [16] [17] La erupción de Novarupta en 1912 fue la erupción volcánica más grande del siglo XX, [18] y comenzó con un vulcanismo explosivo que luego pasó a un vulcanismo efusivo y la formación de un domo de riolita en el respiradero. [19]
Los magmas riolíticos pueden producirse por diferenciación ígnea de un magma más máfico (pobre en sílice), a través de cristalización fraccionada o por asimilación de roca derretida de la corteza ( anatexis ). Las asociaciones de andesitas , dacitas y riolitas en entornos tectónicos similares y con una química similar sugieren que los miembros de riolita se formaron por diferenciación de magmas basálticos derivados del manto a profundidades poco profundas. En otros casos, la riolita parece ser un producto de la fusión de la roca sedimentaria de la corteza. [10] : 21 El vapor de agua juega un papel importante en la reducción del punto de fusión de la roca silícica, [10] : 43 y algunos magmas riolíticos pueden tener un contenido de agua tan alto como 7-8 por ciento en peso. [20] [21] : 44
La riolita con alto contenido de sílice (HSR), con un contenido de sílice de 75 a 77,8% SiO 2 , forma un subgrupo distintivo dentro de las riolitas. Las HSR son las rocas ígneas más evolucionadas , con una composición muy cercana a la eutéctica del granito saturado de agua y con un enriquecimiento extremo en la mayoría de los elementos incompatibles . Sin embargo, están altamente empobrecidas en estroncio , bario y europio . Se interpretan como productos de la fusión y congelación repetidas del granito en el subsuelo. Las HSR generalmente entran en erupción en grandes erupciones de caldera . [22]
La riolita es común a lo largo de los límites de las placas convergentes , donde una placa de litosfera oceánica se subduce hacia el manto de la Tierra debajo de la litosfera oceánica o continental que la cubre. A veces puede ser el tipo de roca ígnea predominante en estos entornos. La riolita es más común cuando la litosfera que la cubre es continental en lugar de oceánica. La corteza continental más gruesa le da al magma ascendente más oportunidad de diferenciarse y asimilar la roca de la corteza. [23]
Se ha encontrado riolita en islas alejadas de la tierra, pero estos hallazgos oceánicos son raros. [24] Los magmas toleíticos que estallan en islas volcánicas oceánicas, como Islandia , a veces pueden diferenciarse hasta convertirse en riolita, y aproximadamente el 8% de la roca volcánica en Islandia es riolita. Sin embargo, esto es inusual, y las islas hawaianas (por ejemplo) no tienen apariciones conocidas de riolita. Los magmas alcalinos de las islas oceánicas volcánicas rara vez se diferencian hasta convertirse en riolitas peralcalinas, pero la diferenciación generalmente termina con traquita . [25]
A veces, pequeños volúmenes de riolita entran en erupción en asociación con basaltos de inundación , en etapas tardías de su historia y donde se desarrollan complejos volcánicos centrales. [26]
El nombre riolita fue introducido en la geología en 1860 por el viajero y geólogo alemán Ferdinand von Richthofen [27] [28] [29] a partir de la palabra griega rhýax ("una corriente de lava") [30] y el sufijo del nombre de la roca "-lita". [31]
En la prehistoria de América del Norte , la riolita se extraía ampliamente en lo que hoy es el este de Pensilvania . Entre las principales canteras se encontraba la cantera de riolita de Carbaugh Run, en el condado de Adams . La riolita se extraía allí desde hace 11.500 años. [32] Se comercializaban toneladas de riolita en toda la península de Delmarva , [32] porque la riolita conservaba una punta afilada cuando se tallaba y se utilizaba para hacer puntas de lanza y flechas. [33]
La obsidiana es generalmente de composición riolítica y se ha utilizado para herramientas desde tiempos prehistóricos. [34] Los bisturís de obsidiana se han investigado para su uso en cirugías delicadas. [35] La piedra pómez, también típicamente de composición riolítica, encuentra usos importantes como abrasivo , en hormigón , [36] y como enmienda del suelo . [37] La toba riolítica se utilizó ampliamente para la construcción en la antigua Roma [38] y se ha utilizado en la construcción en la Europa moderna. [21] : 138
