La petrología ígnea es el estudio de las rocas ígneas , es decir, las que se forman a partir del 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 la petrología ígnea.
La composición de las rocas ígneas y los minerales se puede determinar mediante una variedad de métodos de diversa facilidad, costo y complejidad. El método más simple es la observación de muestras manuales a simple vista y/o con una lupa . Esto se puede utilizar para medir la composición mineralógica general de la roca, lo que proporciona una idea de la composición. Una forma más precisa pero aún relativamente económica de identificar minerales (y, por lo tanto, la composición química general de la roca) es 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 es bombardeada 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 pequeños puntos de materiales. Los análisis de microsonda electrónica pueden detectar tanto la composición en masa como la composición de elementos traza .
La datación de las rocas ígneas determina cuándo se solidificó el magma y se convirtió en roca. Los isótopos radiogénicos se utilizan con frecuencia 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 el 40 K debe haber estado descomponiéndose en la roca sólida para producir todo el 40 Ar que de otra manera no habría estado presente allí.
La datación por rubidio-estroncio se basa en la desintegración natural de 87Rb a 87Sr y en el diferente comportamiento de estos elementos durante la cristalización fraccionada del magma. Tanto el Sr como el Rb se encuentran en la mayoría de los magmas; sin embargo, a medida que ocurre 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. 87Rb se desintegra en el magma y en otros lugares, de modo que cada 1,42×10 11 años la mitad de la cantidad se ha convertido en 87Sr . Conociendo la constante de desintegración y la cantidad de 87Rb y 87Sr en una roca, es posible calcular el tiempo que el 87Rb debe haber necesitado antes de que la roca alcance la temperatura de cierre para producir todo el 87Sr , aún considerando que hubo una cantidad inicial de 87Sr no producida por 87Rb en el cuerpo magmático. Los valores iniciales de 87Sr , cuando el magma inició la cristalización fraccionada, podrían estimarse conociendo las cantidades de 87Rb y 87Sr de dos rocas ígneas producidas en diferentes momentos por el mismo cuerpo magmático.
Los principios estratigráficos pueden ser 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 los cálculos de temperatura y presión del magma que produjo la roca ígnea que contiene este mineral. [2] La termobarometría del clinopiroxeno es uno de varios geotermobarómetros . Dos cosas hacen que este método sea especialmente útil: primero, el clinopiroxeno es un fenocristal común en las rocas ígneas fácil de identificar; y segundo, la cristalización del componente jadeíta del clinopiroxeno implica un crecimiento en el volumen molar siendo, por lo tanto, un buen indicador de la 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] A menudo se encuentran materiales de estudio, resúmenes de ciertos temas y trabajos más antiguos en forma de libros. Muchos trabajos anteriores al cambio de paradigma de la tectónica de placas en los años 1960 y 1970 contienen información inexacta sobre el origen de los magmas.