Arroka Igneo

Hiru arroka motetako bat da, besteak arroka sedimentarioak eta metamorfikoak izanik.

Planeta baten mantuan edo azalean dauden arroken fusio partzialetik etor daiteke magma. Normalean, hiru prozesu horietako batek edo batzuek eragiten dute fusioa: tenperatura igotzeak, presioa gutxitzeak edo konposizioa aldatzeak. Arrokako solidotzea gainazalaren azpian gertatzen da, arroka intrusibo edo plutoniko gisa, edo azalean, arroka estrusibo edo bolkaniko gisa. Arroka igneoak kristalizazioarekin eratu daitezke, arroka pikortsuak eta kristalinoak eratzeko, edo kristalizaziorik gabe, beira naturalak eratzeko.

Arroka igneoak askotariko ingurune geologikoetan agertzen dira: ezkutuak, plataformak, orogeniak, arroak, probintzia igneo handiak, azal hedatuan eta lurrazal ozeanikoan.

Latinezko ignis hitzetik datorkie izena. Honek "sua" esan nahi du, izan ere magma beroa urtzean sortzen baita. Arroka bolkanikoak izendatzeko erromatarren Vulkano (suaren jainkoa) hartu da eta plutonikoak izendatzeko berriz Pluton (lur barneko jainkoa).

Arroka igneoak eta metamorfikoak Lurraren litosferako lehenengo 16 kilometroen %90-95 inguru dira bolumenean. Arroka igneoak gaur egungo lur lehorreko gainazalaren %15 inguru dira. Lurrazal ozeanikoaren gehiengoa arroka igneoz osatuta dago.

Arroka igneoak garrantzitsuak dira geologian, izan ere:

• arroka igneoetako mineralek eta kimika globalak informazio handia ematen dute, batetik, beheko lurrazalaren edo goiko mantuaren konposizioari buruz, eta, bestetik, magma hori sortzeko beharrezko tenperatura- eta presio-baldintzei buruz.
• adin absolutuak hainbat datazio erradiometrikoren bidez lor daitezke, eta inguruko geruza geologikoekin erka daitezke. Horri esker, denbora geologikoaren eskala kalkula daiteke.
• arroka igneoen ezaugarriak ingurune tektoniko jakin baten ezaugarri izan ohi dira, eta, horri esker, berreraikitze tektonikoak egin daitezke (ikus plaken tektonika);
• egoera berezi batzuetan meategi garrantzitsuak daude (meak): adibidez, wolframioa, eztainua eta uranioa granitoei eta dioritei lotuta egoten dira, eta kromo- eta platino-meak, berriz, gabroei lotuta egoten dira.

Bi motatakoak izan daitezke: bolkanikoak edo estrusiboak eta plutonikoak edo intrusiboak.

Bolkanikoak

 

 

Arroka igneo bolkanikoak edo estrusiboak Lurraren azalean urtutako magma hoztean sortzen dira. Magma pitzadura edo sumendi erupzioen bidez azaleratzen da, eta berehala solidotzen da. Horregatik, arroka horiek pikor finekoak (afanitikoak) edo beirazkoak dira. Basaltoa arroka igneo estrusibo arruntena da, eta laba-koladak, laba-xaflak eta laba-mesetak eratzen ditu. Basalto mota batzuk solidotu egiten dira, zutabe poligonal luzeak eratuz. Adibide bat Erraldoien galtzada da, Antrimen (Ipar Irlanda), baina Euskal Herrian ere aurki daitezke, adibidez Fruizen.

Arroka urtua, kristal esekiak eta gas disolbatuak izan ohi dituena, magma da. Igo egiten da, erauzitako arroka baino dentsitate txikiagoa duelako. Magma gainazalera iristen denean, laba deritzo. Airean dauden sumendien erupzioei subaereoak deitzen zaie, eta ozeanoaren azpian gertatzen direnei, berriz, itsaspekoak. Fumarola beltzak eta dortsal ozeanikoaren basaltoa itsaspeko jarduera bolkanikoaren adibide dira.

Sumendiek urtero igortzen duten arroka estrusiboen bolumena jarduera tektonikoaren araberakoa da. Proportzio honetan sortu ohi dira:

• muga dibergenteetan: %73
• muga konbergenteetan: %15
• puntu beroetan: %12

Labaren portaera biskositatearen, tenperaturaren, konposizioaren eta kristalen edukiaren araberakoa da. Tenperatura altuko magma, batez ere basaltikoa, olio lodiaren antzera aritzen da, eta hozterakoan, ziropearen antzera. Maiz izaten dira jariatze basaltiko luze eta meheak, pahoehoe-gainazalak sortzen dituztenak. Konposizio ertaineko magmak, andesitak bezala, errauts-, toba- eta laba-kono nahasiak sortzeko joera du, eta zirope lodi eta hotzaren antzeko biskositatea izan dezake, baita kautxuarena ere erupzioan sartzen denean. Magma feltsikoa, erriolita bezala, tenperatura baxuan izaten ditu erupzioak, eta basaltoa baino 10.000 aldiz likatsuagoa da. Magma erriolitikoa duten sumendiek erupzio leherkorrak izaten dituzte, eta laba erriolitikoko koladek hedadura mugatua izaten dute, eta ertz malkartsuak magmaren biskositatearen ondorioz.

Erupzioan sartzen diren magma feltsiko eta tartekoek bortizki egiten dute, disolbatutako gasak askatzeak bultzatutako leherketekin, normalean ur-lurruna, baina baita karbono dioxidoa ere. Erupzioan sartzen den material piroklastikoari tefra deritzo, eta toba, aglomeratua eta igninbrita sortzen ditu. Errauts bolkaniko fina ere erupzioan sartzen da, eta errautsezko toba-biltegiak eratzen ditu; askotan, eremu zabalak estaltzen dituzte.

Arroka bolkaniko gehienak pikor finekoak edo beirazkoak direnez, askoz zailagoa da arroka igneo estrusiboen motak bereiztea arroka igneo intrusiboen motak bereiztea baino. Oro har, pikor fineko arroka igneo estrusiboen osagai mineralak zehazteko, arrokak mikroskopioan dituen xafla meheak baino ezin dira aztertu; beraz, normalean, gutxi gorabeherako sailkapen bat baino ezin da egin lurzoruan. Nahiz eta konposizio mineralaren araberako sailkapena IUGSek gustukoena izan, askotan ez da oso praktikoa izaten, eta horren ordez sailkapen kimikoa egiten da TAS sailkapena erabiliz.

Plutonikoak

 

Arroka igneo plutonikoak edo intrusiboak arroka igneorik ohikoenak dira, planeta baten azalaren barruan hozten eta solidotzen den magmatik sortuak. Arroka plutonikoko gorputzei intrusio edo plutoi deritze, eta lehendik dagoen arrokaz inguratuta daude. Arroka ama isolatzaile termiko bikaina denez, magma hoztu egiten da poliki-poliki, eta arroka intrusiboak ale lodikoak dira (faneritikoak). Oro har, arroka horien pikor mineralak begi hutsez identifika daitezke. Intrusioak honela sailka daitezke: gorputz intrusiboaren forma eta tamaina eta intrusioa dagoen herrialdeko arrokaren estratifikazioarekin duen erlazioa. Gorputz intrusibo tipikoak batolitoak, stockak, lakolitoak, sillak eta dikeak dira. Arroka intrusibo ohikoenak granitoa, gabroa edo diorita dira.

Mendilerro handien erdiko nukleoak arroka igneo intrusiboek osatu ohi dituzte. Higaduraren eraginpean geratzen direnean, nukleo horiek (batolito deritzenak) lur-azaleko eremu handiak har ditzakete.

Azalaren barruan sakontasunean sortzen diren arroka igneo intrusiboei arroka plutoniko (edo abisal) deritze, eta pikor lodikoak izan ohi dira. Gainazaletik hurbil sortzen diren arroka igneo intrusiboei arroka subbolkaniko edo hipabisal deritze, eta askoz ere pikor finagoa izaten dute, arroka bolkanikoen antzekoa sarritan. Arroka hipabisalak ez dira plutonikoak edo bolkanikoak bezain ohikoak, eta dikeak, dolinak, sillak, lopolitoak edo fakolitoak sortzen dituzte.

Arroka igneoak agertzeko moduaren, testuraren, mineralogiaren, konposizio kimikoaren eta gorputz igneoaren geometriaren arabera sailkatzen dira.

Arroka igneo mota askoren sailkapenak informazio garrantzitsua eman dezake haiek eratu ziren baldintzei buruz. Arroka igneoak sailkatzeko erabiltzen diren bi aldagai garrantzitsu hauek dira: partikulen tamaina, neurri handi batean, hoztearen historian dependentzia handia duena, eta arrokaren konposizio minerala. Feldespatoak, kuartzoa edo feldespatoideak, olibinoak, piroxenoak, anfibolak eta mikak mineral garrantzitsuak dira ia arroka igneo guztiak eratzeko, eta funtsezkoak dira arroka horiek sailkatzeko. Gainerako mineral guztiak ez dira funtsezkoak arroka igneo ia guztietan, eta mineral osagarri deritze. Funtsezko beste mineral batzuk dituzten arroka igneoak oso arraroak dira, baina karbonatitak ere badituzte, karbonato esentzialak dituztenak.

Sailkapen sinplifikatu batean, arroka igneo motak honako hauen arabera bereizten dira: feldespato mota, kuartzorik dagoen edo ez, eta feldespatorik eta kuartzorik gabeko arroketan dauden burdin edo magnesio mineral motak. Kuartzoa duten arrokak (silizea osaeran) silize-asetuak dira. Feldespatoideak dituzten arrokak silizeo-asegabeak dira, feldespatoideak ezin baitira batera egon kuartzoarekin lotura egonkor batean.

Begi hutsez ikusteko bezain handiak diren kristalak dituzten arroka igneoei faneritiko deritze; ikusteko kristal txikiegiak dituztenei, berriz, afanitiko. Oro har, faneritikoak jatorri intrusiboa du; afanitikoa, estrusiboa.

Pikor finagoko matrize batean txertatutako kristal handiagoak eta argi bereizteko modukoak dituen arroka igneoari porfiriko deritzo. Ehundura porfirikoa garatzeko, kristal batzuk tamaina handia hartzen dute magmaren masa nagusia pikor finagoko material uniforme gisa kristalizatu aurretik.

Ehunduraren arabera

 

Ehundura irizpide garrantzitsua da arroka bolkanikoak izendatzeko. Arroka bolkanikoen testurak —pikor mineralen tamaina, forma, orientazioa eta banaketa eta pikorren arteko erlazioak barne— zehaztuko du arrokari toba, laba piroklastikoa edo laba sinplea esaten zaion. Hala ere, ehundura arroka bolkanikoen sailkapenaren mendeko zati bat baino ez da; izan ere, gehienetan, oso pikor fina duten arrokei edo tobei buruzko informazio kimikoa lortu behar izaten da, errauts bolkanikoz osatuta egon baitaitezke.

Ehundura-irizpideak ez dira hain kritikoak arroka intrusiboen sailkapenean, non mineral gehienak begi hutsez ikusiko baitira, edo gutxienez esku-lentea, lupa edo mikroskopioa erabiliz. Arroka plutonikoak ere ez dira hain askotarikoak ehundurari dagokionez, eta egitura-ehun bereizgarriak izateko joera txikiagoa dute. Ehundura-terminoak plutoi handien fase intrusiboak eta fase handiak bereizteko erabil daitezke, hala nola marjina porfirikoak eta gorputz intrusibo handiak, stock porfirikoak eta dike subbolkanikoak. Arroka plutonikoak sailkatzeko, sailkapen mineralogikoa erabiltzen da gehien. Arroka bolkanikoak sailkatzeko, sailkapen kimikoak hobesten dira. Sailkapen horietan, fenokristalen espezieak aurrizki gisa erabiltzen dira, adibidez, "olibo-pikrita" edo "erriolita ortoklasa-nitrikoa".

Mineralogiaren arabera

 

IUGSk gomendatzen du arroka igneoak beren konposizio mineralaren arabera sailkatzea, ahal den guztietan. Hori erraza da pikor lodiko arroka igneo intrusiboen kasuan, baina baliteke mikroskopioan xafla meheak aztertu behar izatea pikor fineko arroka bolkanikoen kasuan, eta hori ezinezkoa izan daiteke arroka bolkaniko beiratsuen kasuan. Kasu horretan, arroka kimikoki sailkatu behar da.

Arroka intrusibo baten sailkapen mineralogikoak zehazten du arroka ultramafikoa, karbonatita edo lanprofiroa den. Arroka ultramafiko batek burdinan eta magnesioan aberatsak diren mineralen %90 baino gehiago dauka, hala nola hornblenda, piroxenoa edo olibinoa, eta arroka horiek beren sailkapen-eskema dute. Era berean, % 50 baino gehiago mineral karbonatatuak dituzten arrokak karbonatita gisa sailkatzen dira, eta lanprofiroak, berriz, oso ohikoak ez diren arroka ultrapotasikoak dira. Biak ere mineralogia xehatuaren arabera sailkatzen dira.

Gehienetan, arrokak mineral-konposizio tipikoagoa du: kuartzoa, feldespatoak edo feldespatoide esanguratsuak. Sailkapena kuartzoaren, feldespato alkalinoaren, plagioklasaren eta feldespatoidearen ehunekoetan oinarritzen da, mineral horiek osatzen duten arrokaren frakzio osoaren ehunekoetan, gainerako mineral guztiak kontuan hartu gabe. Ehuneko horiek QAPF diagramaren tokiren batean kokatzen dute arroka, eta horrek, askotan, berehala zehazten du arroka mota. Kasu gutxi batzuetan, hala nola diorita-gabro-anortita eremuan, irizpide mineralogiko gehigarriak aplikatu behar dira azken sailkapena zehazteko.

Arroka bolkaniko baten mineralogia zehaztu daitekeenean, prozedura berari jarraituz sailkatzen da, baina aldatutako QAPF diagrama batekin, zeinaren eremuak arroka bolkaniko motei baitagozkie.

Konposizio kimikoaren arabera

Arroka bolkaniko bat mineralogiaren arabera sailkatzea ez denean praktikoa, kimikoki sailkatu behar da.

Mineral nahiko gutxi daude arroka igneo arruntak eratzeko garrantzitsuak direnak, magma horretatik mineralak kristalizatzen baitira elementu jakin batzuetan baino ez baita aberatsa: silizioa, oxigenoa, aluminioa, sodioa, potasioa, kaltzioa, burdina eta magnesioa. Elementu horiek konbinatzen dira silikato-mineralak eratzeko, arroka igneo guztien % 90 baino gehiago baitira. Arroka igneoen kimika modu desberdinean adierazten da elementu nagusi eta txikientzat eta oligoelementuentzat. Elementu handien eta txikien edukiak oxidoen pisuaren ehuneko gisa adierazten dira (adibidez, %51 ${\displaystyle {\ce {SiO2}}}$  eta % 1,50 ${\displaystyle {\ce {TiO2}}}$ ). Oligoelementuen kontzentrazioak milioiko zati gisa adierazten dira, pisuan (adibidez, 420 ppm Ni eta 5,1 ppm S). "Oligoelementu" terminoa arroka gehienetan 100 ppm baino gutxiagoko ugaritasunean dauden elementuetarako erabili ohi da, baina zenbait oligoelementu 1.000 ppm baino gehiagoko ugaritasunean egon daitezke arroka batzuetan.

Osagai garrantzitsuena silizea da, ${\displaystyle {\ce {SiO2}}}$ , bai kuartzo gisa, bai beste oxido batzuekin konbinatuta, hala nola feldespatoekin edo beste mineral batzuekin. Arroka intrusiboak zein bolkanikoak beren silize-eduki osoarekin kimikoki multzokatzen dira kategoria zabaletan.

• Arroka felsikoak: %70a baino gehiago silizioz osaturiko arroka igneoak dira, esate baterako granitoa. Kolore argia eta dentsitate baxua izan ohi dute. Lurrazal kontinentaleko arroka ugarienak dira.
• Tarteko arrokak edo andesitikoak: Gutxienez %25a silikato ilunak dituzten arrokak dira. Muga konbergenteetako jarduera biolkanikoari loturik agertzen dira. Izena ematen dion andesita da adibide egokiena.
• Arroka mafikoak: Silikato ilunen kopuru handiak dituzten arrokak dira. Dentsitate handia dute eta lurrazal ozeanikoa osatzen dute. Magnesio eta burdin kopuru handiagati dute mafiko izena. Arroka mafiko ugariena basaltoa da.
• Arroka ultramafikoak: Silikato ilunen kopurua %90etik gorakoa da. Lurrazalean nahiko urriak dira, ez ordea Mantuaren goiko partean. Adibide tipikoa peridotita da.

Sailkapenaren historia

• Erraldoien Galtzada (Gizateriaren Ondarea): Duela 60 milioi urte gertatu zen erupzio bolkaniko batean jatorria duten 40.000 basaltozko zutabe dituen eremua da, Irlandan dago.
• Aiako harria: granitozko intrusio batez sorturiko mendia da. Euskal Herrian dugun arroka igneozko eremu bakanetako bat da.

•  
  Basaltoa.
•  
  Pumita.
•  
  Granitoa.
•  
  Diorita.
•  
  Andesita.
•  
  Porfiroa.
•  
  Peridotita.

• Geologia
• Petrologia
• Mineral
• Paragenesi