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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo M2 - Ciclo magmático
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:4537
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: Fusión por descompresión en dorsales
¿Cómo se genera magma en dorsales oceánicas?
Grupo 2: Grupo 2: Fusión por volátiles en subducción
¿Cómo se genera magma en zonas de subducción?
Grupo 3: Grupo 3: Fusión térmica en puntos calientes
¿Cómo se genera magma en puntos calientes?
Grupo 4: Grupo 4: Ascenso y transporte del magma
¿Qué permite que el magma ascienda hacia la superficie?
Grupo 5: Grupo 5: Reología y viscosidad del magma
¿Cómo condiciona la composición el comportamiento del magma?
Grupo 6: Grupo 6: Cristalización fraccionada y diferenciación
¿Cómo cambia la composición durante almacenamiento y ascenso?
Grupo 7: Grupo 7: Erupción y comportamiento global del ciclo
¿Cómo se relacionan composición, frecuencia y volumen eruptivo?
ID:1665
Grupo 1: Grupo 1: Fusión por descompresión en dorsales
Descripción
¿Cómo se genera magma en dorsales oceánicas?
Pregunta clave: ¿Cómo se genera magma en dorsales oceánicas?
En las dorsales oceánicas, la descompresión adiabática del manto que asciende hacia la dorsal produce una fusión parcial de entre un diez y un veinticinco por ciento de ese manto, sin que haga falta ningún aporte externo de calor adicional para que esa fusión ocurra. En los puntos calientes, por último, plumas térmicas que ascienden desde el manto profundo producen fusión simplemente por el exceso de temperatura que esas plumas aportan, sin necesidad ni de la descompresión de las dorsales ni de los volátiles liberados en la subducción. En las zonas de subducción, en cambio, el agua y el dióxido de carbono que libera la losa subducida al hidratarse rebajan el punto de fusión de la cuña de manto que tiene encima, y ese punto de fusión más bajo es lo que genera los magmas andesíticos, ricos en sílice, característicos de estas zonas de subducción. El comportamiento esperado del ciclo magmático completo muestra una correlación inversa entre el contenido de sílice de un magma y la frecuencia con la que ese tipo de magma erupciona: los magmas más básicos, los mismos que predominan en las dorsales oceánicas descritas al comienzo, son también los más voluminosos y los más frecuentes de todos.
ID:4068
Grupo 2: Grupo 2: Fusión por volátiles en subducción
Descripción
¿Cómo se genera magma en zonas de subducción?
Pregunta clave: ¿Cómo se genera magma en zonas de subducción?
En las zonas de subducción, en cambio, el agua y el dióxido de carbono que libera la losa subducida al hidratarse rebajan el punto de fusión de la cuña de manto que tiene encima, y ese punto de fusión más bajo es lo que genera los magmas andesíticos, ricos en sílice, característicos de estas zonas de subducción. En los puntos calientes, por último, plumas térmicas que ascienden desde el manto profundo producen fusión simplemente por el exceso de temperatura que esas plumas aportan, sin necesidad ni de la descompresión de las dorsales ni de los volátiles liberados en la subducción. En las dorsales oceánicas, la descompresión adiabática del manto que asciende hacia la dorsal produce una fusión parcial de entre un diez y un veinticinco por ciento de ese manto, sin que haga falta ningún aporte externo de calor adicional para que esa fusión ocurra. El comportamiento esperado del ciclo magmático completo muestra una correlación inversa entre el contenido de sílice de un magma y la frecuencia con la que ese tipo de magma erupciona: los magmas más básicos, los mismos que predominan en las dorsales oceánicas descritas al comienzo, son también los más voluminosos y los más frecuentes de todos.
ID:4069
Grupo 3: Grupo 3: Fusión térmica en puntos calientes
Descripción
¿Cómo se genera magma en puntos calientes?
Pregunta clave: ¿Cómo se genera magma en puntos calientes?
En los puntos calientes, por último, plumas térmicas que ascienden desde el manto profundo producen fusión simplemente por el exceso de temperatura que esas plumas aportan, sin necesidad ni de la descompresión de las dorsales ni de los volátiles liberados en la subducción. En las zonas de subducción, en cambio, el agua y el dióxido de carbono que libera la losa subducida al hidratarse rebajan el punto de fusión de la cuña de manto que tiene encima, y ese punto de fusión más bajo es lo que genera los magmas andesíticos, ricos en sílice, característicos de estas zonas de subducción. En las dorsales oceánicas, la descompresión adiabática del manto que asciende hacia la dorsal produce una fusión parcial de entre un diez y un veinticinco por ciento de ese manto, sin que haga falta ningún aporte externo de calor adicional para que esa fusión ocurra. El ascenso del magma, cualquiera que sea su origen, combina la flotabilidad que produce el contraste de densidad entre el magma y la roca encajante, la misma flotabilidad que abre los diques por los que ese magma sube, con la reología propia del magma, cuya viscosidad varía hasta en diez mil millones de veces entre un basalto fluido y una riolita mucho más viscosa.
ID:4070
Grupo 4: Grupo 4: Ascenso y transporte del magma
Descripción
¿Qué permite que el magma ascienda hacia la superficie?
Pregunta clave: ¿Qué permite que el magma ascienda hacia la superficie?
El ascenso del magma, cualquiera que sea su origen, combina la flotabilidad que produce el contraste de densidad entre el magma y la roca encajante, la misma flotabilidad que abre los diques por los que ese magma sube, con la reología propia del magma, cuya viscosidad varía hasta en diez mil millones de veces entre un basalto fluido y una riolita mucho más viscosa. Mientras ese magma asciende y permanece en cámaras magmáticas, la cristalización fraccionada va modificando progresivamente su composición, extrayendo minerales que cristalizan primero y dejando al magma restante cada vez más enriquecido en los elementos que tardan más en cristalizar. El comportamiento esperado del ciclo magmático completo muestra una correlación inversa entre el contenido de sílice de un magma y la frecuencia con la que ese tipo de magma erupciona: los magmas más básicos, los mismos que predominan en las dorsales oceánicas descritas al comienzo, son también los más voluminosos y los más frecuentes de todos.
ID:4071
Grupo 5: Grupo 5: Reología y viscosidad del magma
Descripción
¿Cómo condiciona la composición el comportamiento del magma?
Pregunta clave: ¿Cómo condiciona la composición el comportamiento del magma?
El ascenso del magma, cualquiera que sea su origen, combina la flotabilidad que produce el contraste de densidad entre el magma y la roca encajante, la misma flotabilidad que abre los diques por los que ese magma sube, con la reología propia del magma, cuya viscosidad varía hasta en diez mil millones de veces entre un basalto fluido y una riolita mucho más viscosa. Mientras ese magma asciende y permanece en cámaras magmáticas, la cristalización fraccionada va modificando progresivamente su composición, extrayendo minerales que cristalizan primero y dejando al magma restante cada vez más enriquecido en los elementos que tardan más en cristalizar. El comportamiento esperado del ciclo magmático completo muestra una correlación inversa entre el contenido de sílice de un magma y la frecuencia con la que ese tipo de magma erupciona: los magmas más básicos, los mismos que predominan en las dorsales oceánicas descritas al comienzo, son también los más voluminosos y los más frecuentes de todos.
ID:4072
Grupo 6: Grupo 6: Cristalización fraccionada y diferenciación
Descripción
¿Cómo cambia la composición durante almacenamiento y ascenso?
Pregunta clave: ¿Cómo cambia la composición durante almacenamiento y ascenso?
Mientras ese magma asciende y permanece en cámaras magmáticas, la cristalización fraccionada va modificando progresivamente su composición, extrayendo minerales que cristalizan primero y dejando al magma restante cada vez más enriquecido en los elementos que tardan más en cristalizar. El ascenso del magma, cualquiera que sea su origen, combina la flotabilidad que produce el contraste de densidad entre el magma y la roca encajante, la misma flotabilidad que abre los diques por los que ese magma sube, con la reología propia del magma, cuya viscosidad varía hasta en diez mil millones de veces entre un basalto fluido y una riolita mucho más viscosa. Este ciclo magmático es el mecanismo primario de diferenciación química de la Tierra, y es también el mecanismo primario que transporta calor y sustancias volátiles desde el interior del planeta hacia la superficie y hacia la atmósfera. El comportamiento esperado del ciclo magmático completo muestra una correlación inversa entre el contenido de sílice de un magma y la frecuencia con la que ese tipo de magma erupciona: los magmas más básicos, los mismos que predominan en las dorsales oceánicas descritas al comienzo, son también los más voluminosos y los más frecuentes de todos.
ID:4073
Grupo 7: Grupo 7: Erupción y comportamiento global del ciclo
Descripción
¿Cómo se relacionan composición, frecuencia y volumen eruptivo?
Pregunta clave: ¿Cómo se relacionan composición, frecuencia y volumen eruptivo?
El comportamiento esperado del ciclo magmático completo muestra una correlación inversa entre el contenido de sílice de un magma y la frecuencia con la que ese tipo de magma erupciona: los magmas más básicos, los mismos que predominan en las dorsales oceánicas descritas al comienzo, son también los más voluminosos y los más frecuentes de todos. Este ciclo magmático es el mecanismo primario de diferenciación química de la Tierra, y es también el mecanismo primario que transporta calor y sustancias volátiles desde el interior del planeta hacia la superficie y hacia la atmósfera. En las zonas de subducción, en cambio, el agua y el dióxido de carbono que libera la losa subducida al hidratarse rebajan el punto de fusión de la cuña de manto que tiene encima, y ese punto de fusión más bajo es lo que genera los magmas andesíticos, ricos en sílice, característicos de estas zonas de subducción. Mientras ese magma asciende y permanece en cámaras magmáticas, la cristalización fraccionada va modificando progresivamente su composición, extrayendo minerales que cristalizan primero y dejando al magma restante cada vez más enriquecido en los elementos que tardan más en cristalizar.
ID:4074