Las rocas ígneas se forman a partir del enfriamiento y endurecimiento del magma fundido en muchos entornos diferentes. Estas rocas se identifican por su composición y textura. Se conocen más de 700 tipos diferentes de rocas ígneas.
Composición del magma
La roca que se encuentra bajo la superficie de la Tierra se calienta a veces a temperaturas lo suficientemente altas como para fundirse y crear magma. Los distintos magmas tienen una composición diferente y contienen los elementos que había en la roca que se fundió. Los magmas también contienen gases. Los elementos principales son los mismos que se encuentran en la corteza. Que la roca se funda para crear magma depende de:
- La temperatura: La temperatura aumenta con la profundidad, por lo que es más probable que la fusión se produzca a mayores profundidades.
- Presión: La presión aumenta con la profundidad, pero el aumento de la presión eleva la temperatura de fusión, por lo que es menos probable que se produzca la fusión a mayores presiones.
- Agua: La adición de agua modifica el punto de fusión de la roca. A medida que aumenta la cantidad de agua, el punto de fusión disminuye.
- Composición de la roca: Los minerales se funden a diferentes temperaturas, por lo que la temperatura debe ser lo suficientemente alta como para fundir al menos algunos minerales de la roca. El primer mineral en fundirse de una roca será el cuarzo (si está presente) y el último será el olivino (si está presente).
Los diferentes escenarios geológicos que producen condiciones variables bajo las cuales las rocas se funden serán discutidos en el capítulo «Tectónica de Placas». Cuando una roca se calienta, los minerales que se funden a las temperaturas más bajas se funden primero. La fusión parcial se produce cuando la temperatura de una roca es lo suficientemente alta como para fundir sólo algunos de los minerales de la roca. Los minerales que se fundirán serán los que se funden a temperaturas más bajas. La cristalización fraccionada es lo contrario de la fusión parcial. Este proceso describe la cristalización de diferentes minerales a medida que el magma se enfría.
La Serie de Reacción de Bowen indica las temperaturas a las que los minerales se funden o cristalizan. La comprensión de la forma en que los átomos se unen para formar los minerales lleva a entender cómo se forman las diferentes rocas ígneas. La Serie de Reacción de Bowen también explica por qué algunos minerales se encuentran siempre juntos y otros nunca se encuentran juntos.
Si el líquido se separa de los sólidos en algún momento de la fusión parcial o de la cristalización fraccionada, la composición química del líquido y del sólido será diferente. Cuando ese líquido cristalice, la roca ígnea resultante tendrá una composición diferente a la de la roca madre.
Rocas ígneas intrusivas
Las rocas ígneas se denominan intrusivas cuando se enfrían y solidifican bajo la superficie. Las rocas intrusivas forman plutones, por lo que también se denominan plutónicas. Un plutón es un cuerpo de roca ígnea intrusiva que se ha enfriado en la corteza. Cuando el magma se enfría dentro de la Tierra, el enfriamiento se produce lentamente. El enfriamiento lento da tiempo a que se formen cristales grandes, por lo que las rocas ígneas intrusivas tienen cristales visibles. El granito es la roca ígnea intrusiva más común. Las rocas ígneas constituyen la mayor parte de las rocas de la Tierra. La mayoría de las rocas ígneas están enterradas bajo la superficie y cubiertas por rocas sedimentarias, o están enterradas bajo el agua del océano. En algunos lugares, los procesos geológicos han sacado las rocas ígneas a la superficie. Yosemite es un ejemplo clásico de roca ígnea intrusiva. El magma fundido nunca llegó a la superficie de la Tierra, por lo que el material fundido tuvo millones de años para enfriarse lentamente hasta formar el granito. Posteriormente, las fuerzas geológicas y la erosión han provocado que esos plutones de granito salgan a la superficie tal y como son hoy.
Rocas ígneas extrusivas
Las rocas ígneas se denominan extrusivas cuando se enfrían y solidifican por encima de la superficie. Estas rocas suelen formarse a partir de un volcán, por lo que también se denominan rocas volcánicas. Las rocas ígneas extrusivas se enfrían mucho más rápidamente que las intrusivas. Hay poco tiempo para que se formen cristales, por lo que las rocas ígneas extrusivas tienen cristales diminutos.La velocidad de enfriamiento y el contenido de gas crean una variedad de texturas de roca. Las lavas que se enfrían muy rápidamente pueden tener una textura vítrea. Los que tienen muchos agujeros de burbujas de gas tienen una textura vesicular.
Uso humano de las rocas ígneas
Las rocas ígneas tienen una gran variedad de usos. Un uso importante es como piedra para edificios y estatuas. El granito se utiliza para estos dos fines y es popular para las encimeras de las cocinas. La piedra pómez se utiliza habitualmente como abrasivo. La piedra pómez se utiliza para alisar la piel o raspar la suciedad de la casa. Cuando la piedra pómez se introduce en lavadoras gigantes con vaqueros recién fabricados y se hace girar, el resultado son vaqueros «lavados a la piedra». La piedra pómez molida se añade a veces a la pasta de dientes como material abrasivo para fregar los dientes. De la peridotita se extrae a veces el peridoto, un tipo de olivino que se utiliza en joyería. La diorita se utilizaba mucho en las civilizaciones antiguas para hacer jarrones y otras obras de arte decorativas y todavía se utiliza en la actualidad.