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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo E5 - Magmatismo y Petrología Ígnea
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:4495
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Inicio de la fusión parcial
Umbral de fusión
Grupo 2: Grupo 2: Mecanismos que superan el umbral de fusión
Descompresión, agua y calentamiento conductivo
Grupo 3: Grupo 3: Grado de fusión y composición del magma
Grado de fusión
Grupo 4: Grupo 4: Partición de elementos traza
Reparto de elementos traza
Grupo 5: Grupo 5: Ascenso por flotación
Contraste de densidad
Grupo 6: Grupo 6: Transporte de magma por diques
Caudal de magma
Grupo 7: Grupo 7: Viscosidad y estilo eruptivo
Viscosidad del magma
ID:1651
Grupo 1: Grupo 1: Inicio de la fusión parcial
Descripción
Umbral de fusión
Pregunta clave: ¿Qué permite que una roca comience a fundirse?
Umbral de fusión La fusión parcial del manto o de la corteza ocurre cuando la temperatura de esa roca supera el umbral a partir del cual empieza a fundirse, y ese umbral puede superarse de tres maneras distintas: cuando material caliente asciende y se descomprime, como ocurre en las dorsales oceánicas y en las plumas del manto; cuando se añade agua a la roca, como ocurre en las zonas de subducción; o simplemente por calentamiento conductivo desde una fuente de calor cercana. El grado de fusión que una roca alcanza determina directamente la composición del magma que produce: cuando ese grado de fusión es bajo, se generan magmas más ricos en sílice y en elementos incompatibles; cuando ese grado de fusión es alto, se generan en cambio magmas más primarios, ricos en hierro y en magnesio. El ascenso del magma está impulsado por el mismo principio de flotación por el que cualquier material menos denso que el que lo rodea tiende a subir, ya que el magma es menos denso que la roca sólida que lo encierra. Una relación matemática bien establecida modela cómo se reparten los elementos traza entre el magma fundido y los minerales que quedan sin fundir, y esta relación resulta esencial para poder rastrear los procesos petrogenéticos que un magma atravesó antes de llegar a la superficie.
ID:4082
Grupo 2: Grupo 2: Mecanismos que superan el umbral de fusión
Descripción
Descompresión, agua y calentamiento conductivo
Pregunta clave: ¿Por qué vías se alcanza o supera el umbral de fusión?
Descompresión, agua y calentamiento conductivo La fusión parcial del manto o de la corteza ocurre cuando la temperatura de esa roca supera el umbral a partir del cual empieza a fundirse, y ese umbral puede superarse de tres maneras distintas: cuando material caliente asciende y se descomprime, como ocurre en las dorsales oceánicas y en las plumas del manto; cuando se añade agua a la roca, como ocurre en las zonas de subducción; o simplemente por calentamiento conductivo desde una fuente de calor cercana. El grado de fusión que una roca alcanza determina directamente la composición del magma que produce: cuando ese grado de fusión es bajo, se generan magmas más ricos en sílice y en elementos incompatibles; cuando ese grado de fusión es alto, se generan en cambio magmas más primarios, ricos en hierro y en magnesio. El ascenso del magma está impulsado por el mismo principio de flotación por el que cualquier material menos denso que el que lo rodea tiende a subir, ya que el magma es menos denso que la roca sólida que lo encierra.
ID:4083
Grupo 3: Grupo 3: Grado de fusión y composición del magma
Descripción
Grado de fusión
Pregunta clave: ¿Cómo controla el grado de fusión la composición del magma?
Grado de fusión El grado de fusión que una roca alcanza determina directamente la composición del magma que produce: cuando ese grado de fusión es bajo, se generan magmas más ricos en sílice y en elementos incompatibles; cuando ese grado de fusión es alto, se generan en cambio magmas más primarios, ricos en hierro y en magnesio. Una relación matemática bien establecida modela cómo se reparten los elementos traza entre el magma fundido y los minerales que quedan sin fundir, y esta relación resulta esencial para poder rastrear los procesos petrogenéticos que un magma atravesó antes de llegar a la superficie. La viscosidad del magma es, de hecho, el parámetro más crítico de todos: varía en un factor de hasta un billón de veces entre los basaltos hawaianos, que fluyen con una viscosidad de entre uno y diez pascales por segundo, y las riolitas ricas en sílice, que alcanzan viscosidades de entre un millón y un billón de pascales por segundo, y es precisamente esta viscosidad la que controla si la erupción de un magma será efusiva y tranquila o explosiva y violenta, cerrando así el vínculo entre la generación del magma con la que empezó esta descripción y el destino final de ese mismo magma al llegar a la superficie. El ascenso del magma está impulsado por el mismo principio de flotación por el que cualquier material menos denso que el que lo rodea tiende a subir, ya que el magma es menos denso que la roca sólida que lo encierra.
ID:4084
Grupo 4: Grupo 4: Partición de elementos traza
Descripción
Reparto de elementos traza
Pregunta clave: ¿Cómo se reparten los elementos traza entre fundido y residuo mineral?
Reparto de elementos traza Una relación matemática bien establecida modela cómo se reparten los elementos traza entre el magma fundido y los minerales que quedan sin fundir, y esta relación resulta esencial para poder rastrear los procesos petrogenéticos que un magma atravesó antes de llegar a la superficie. El grado de fusión que una roca alcanza determina directamente la composición del magma que produce: cuando ese grado de fusión es bajo, se generan magmas más ricos en sílice y en elementos incompatibles; cuando ese grado de fusión es alto, se generan en cambio magmas más primarios, ricos en hierro y en magnesio.
ID:4085
Grupo 5: Grupo 5: Ascenso por flotación
Descripción
Contraste de densidad
Pregunta clave: ¿Qué impulsa el ascenso del magma?
Contraste de densidad El ascenso del magma está impulsado por el mismo principio de flotación por el que cualquier material menos denso que el que lo rodea tiende a subir, ya que el magma es menos denso que la roca sólida que lo encierra. El caudal de magma que fluye a través de un dique depende con mucha fuerza tanto del radio de ese dique, elevado a la cuarta potencia, como de la viscosidad del propio magma, de modo que un dique apenas un poco más ancho que otro puede dejar pasar un caudal de magma enormemente mayor. El grado de fusión que una roca alcanza determina directamente la composición del magma que produce: cuando ese grado de fusión es bajo, se generan magmas más ricos en sílice y en elementos incompatibles; cuando ese grado de fusión es alto, se generan en cambio magmas más primarios, ricos en hierro y en magnesio. Una relación matemática bien establecida modela cómo se reparten los elementos traza entre el magma fundido y los minerales que quedan sin fundir, y esta relación resulta esencial para poder rastrear los procesos petrogenéticos que un magma atravesó antes de llegar a la superficie.
ID:4086
Grupo 6: Grupo 6: Transporte de magma por diques
Descripción
Caudal de magma
Pregunta clave: ¿Qué controla el caudal de magma en un dique?
Caudal de magma El caudal de magma que fluye a través de un dique depende con mucha fuerza tanto del radio de ese dique, elevado a la cuarta potencia, como de la viscosidad del propio magma, de modo que un dique apenas un poco más ancho que otro puede dejar pasar un caudal de magma enormemente mayor. La viscosidad del magma es, de hecho, el parámetro más crítico de todos: varía en un factor de hasta un billón de veces entre los basaltos hawaianos, que fluyen con una viscosidad de entre uno y diez pascales por segundo, y las riolitas ricas en sílice, que alcanzan viscosidades de entre un millón y un billón de pascales por segundo, y es precisamente esta viscosidad la que controla si la erupción de un magma será efusiva y tranquila o explosiva y violenta, cerrando así el vínculo entre la generación del magma con la que empezó esta descripción y el destino final de ese mismo magma al llegar a la superficie. El grado de fusión que una roca alcanza determina directamente la composición del magma que produce: cuando ese grado de fusión es bajo, se generan magmas más ricos en sílice y en elementos incompatibles; cuando ese grado de fusión es alto, se generan en cambio magmas más primarios, ricos en hierro y en magnesio. Una relación matemática bien establecida modela cómo se reparten los elementos traza entre el magma fundido y los minerales que quedan sin fundir, y esta relación resulta esencial para poder rastrear los procesos petrogenéticos que un magma atravesó antes de llegar a la superficie.
ID:4087
Grupo 7: Grupo 7: Viscosidad y estilo eruptivo
Descripción
Viscosidad del magma
Pregunta clave: ¿Cómo determina la viscosidad el destino eruptivo del magma?
Viscosidad del magma La viscosidad del magma es, de hecho, el parámetro más crítico de todos: varía en un factor de hasta un billón de veces entre los basaltos hawaianos, que fluyen con una viscosidad de entre uno y diez pascales por segundo, y las riolitas ricas en sílice, que alcanzan viscosidades de entre un millón y un billón de pascales por segundo, y es precisamente esta viscosidad la que controla si la erupción de un magma será efusiva y tranquila o explosiva y violenta, cerrando así el vínculo entre la generación del magma con la que empezó esta descripción y el destino final de ese mismo magma al llegar a la superficie. El caudal de magma que fluye a través de un dique depende con mucha fuerza tanto del radio de ese dique, elevado a la cuarta potencia, como de la viscosidad del propio magma, de modo que un dique apenas un poco más ancho que otro puede dejar pasar un caudal de magma enormemente mayor. El grado de fusión que una roca alcanza determina directamente la composición del magma que produce: cuando ese grado de fusión es bajo, se generan magmas más ricos en sílice y en elementos incompatibles; cuando ese grado de fusión es alto, se generan en cambio magmas más primarios, ricos en hierro y en magnesio. Una relación matemática bien establecida modela cómo se reparten los elementos traza entre el magma fundido y los minerales que quedan sin fundir, y esta relación resulta esencial para poder rastrear los procesos petrogenéticos que un magma atravesó antes de llegar a la superficie.
ID:4088