Basalto

El basalto se forma por fusión parcial de la peridotita del manto. Dominan dos mecanismos. La fusión por descompresión se produce donde la litosfera se adelgaza o asciende, lo que reduce la presión sobre el manto subyacente; es el motor del vulcanismo en las dorsales oceánicas, los puntos calientes y los rifts continentales. La fusión inducida por fluidos se produce donde el agua liberada por una placa en subducción rebaja el solidus de la cuña del manto suprayacente, y alimenta los arcos volcánicos.

En ambos casos, el fundido resultante es máfico: rico en hierro y magnesio, y pobre en sílice en comparación con las rocas félsicas. Entra en erupción a unos 1.100–1.250 °C. La lava basáltica es más caliente y, en general, menos viscosa que la lava rica en sílice, por lo que suele formar coladas fluidas en lugar de domos empinados. Algunas coladas basálticas recorren grandes distancias, pero su longitud depende de la tasa de emisión, la pendiente, el aporte de lava, el enfriamiento y de si la lava circula encauzada o aislada en tubos volcánicos.

Cuatro contextos tectónicos producen la mayor parte del basalto de la Tierra:

• Dorsales oceánicas. En los límites de placa divergentes, el manto asciende y se funde parcialmente por descompresión. El magma basáltico resultante construye nueva corteza oceánica a lo largo del sistema global de dorsales, que se extiende casi 65.000 km.

• Islas oceánicas y puntos calientes. Las plumas del manto u otros ascensos mantélicos de intraplaca pueden alimentar volcanes basálticos lejos de los límites de placa. Hawái es el ejemplo clásico; Islandia es un caso singular porque en ella el vulcanismo de punto caliente se superpone a la Dorsal Mesoatlántica.

• Zonas de subducción. El agua y otros volátiles liberados por la placa que desciende ayudan a desencadenar la fusión en la cuña del manto que tiene encima. Los magmas resultantes pueden ser basálticos al principio, pero en los arcos volcánicos suelen evolucionar hacia andesitas y otras composiciones.

• Rifts continentales y provincias de basaltos de inundación. Donde los continentes se estiran, o donde se producen volúmenes inusualmente grandes de fundido mantélico, el basalto puede salir por largas fisuras y construir inmensas mesetas de lava. Los Traps del Decán, los Traps Siberianos, el Grupo Basáltico del Río Columbia y la Provincia Magmática del Atlántico Central son ejemplos destacados.

Un basalto típico es un agregado entrelazado de feldespato plagioclasa (normalmente labradorita, An₅₀–An₇₀), clinopiroxeno (augita) y una fase de óxido de Fe–Ti. Según la serie magmática, también puede haber olivino, ortopiroxeno o pigeonita.

El enfriamiento en la superficie o cerca de ella es demasiado rápido para que crezcan cristales grandes, así que la matriz es afanítica o parcialmente vítrea. Cuando en una cámara magmática han crecido antes fenocristales mayores de olivino, plagioclasa o piroxeno, la roca adquiere una textura porfídica. Las burbujas de gas atrapadas cerca del techo de las coladas producen vesículas. Si después esas vesículas se rellenan de minerales secundarios como zeolitas, calcita o cuarzo, la roca se denomina amigdaloide.

Los basaltos se dividen sobre todo por su contenido en álcalis, representado en el diagrama de álcalis totales–sílice de la IUGS. Tres grandes afinidades cubren la mayoría de los casos.

Basalto toleítico

El basalto toleítico es común en las dorsales oceánicas, en la fase de escudo de muchas islas oceánicas y en muchas provincias continentales de basaltos de inundación. Es en general subalcalino y tiende a estar de saturado a ligeramente sobresaturado en sílice.

Basalto alcalino

El basalto alcalino tiene más sodio y potasio en relación con la sílice y suele asociarse a contextos de intraplaca, como las islas oceánicas, los rifts continentales y los campos volcánicos menores. A menudo está subsaturado en sílice, lo que significa que en su composición normativa pueden aparecer minerales como la nefelina.

Basalto de arco (zonas de subducción)

Se produce donde la fusión inducida por fluidos en la cuña del manto alimenta los arcos volcánicos. Los basaltos de arco abarcan desde series toleíticas (típicas de los arcos intraoceánicos sobre corteza delgada, por ejemplo Izu–Bonin) hasta series calcoalcalinas (típicas de los arcos continentales maduros, por ejemplo los Andes o las Cascadas). Suelen ser ricos en agua y evolucionan hacia la andesita a medida que avanza la diferenciación.

Una confusión frecuente: el basalto almohadillado no es un tipo químico. Es una morfología que se forma cuando la lava basáltica se enfría bruscamente en contacto con el agua y se solidifica en lóbulos abultados y tubulares. Las lavas almohadilladas se forman allí donde el magma basáltico entra en erupción bajo el agua, y son especialmente características de las dorsales de expansión lenta, como la Dorsal Mesoatlántica.

• El sistema global de dorsales oceánicas. Unos 65.000 km de dorsales submarinas generan nueva corteza oceánica casi exclusivamente en forma de basalto toleítico. Es, por volumen, la mayor fuente individual de roca magmática de la Tierra.

• Islandia. Una rara manifestación subaérea de una dorsal oceánica superpuesta a una pluma del manto.

• Cadena Hawái–Emperador. Volcanes en escudo construidos casi por completo de basalto sobre el punto caliente de Hawái, que evolucionan de composiciones toleíticas a alcalinas a lo largo de su vida.

• Traps del Decán (India). Unos 500.000 km² de basaltos de inundación toleíticos conservados, emitidos a caballo del límite Cretácico–Paleógeno (~66 Ma) e implicados, junto con el impacto de Chicxulub, en la extinción masiva del K–Pg.

• Grupo Basáltico del Río Columbia (EE. UU.). La provincia continental de basaltos de inundación más joven y mejor conservada: cubre ~210.000 km², con un volumen emitido de aproximadamente 210.000 km³, y se emplazó entre 16,7 y 5,5 Ma.

• Traps Siberianos. Coinciden en el tiempo con la extinción de finales del Pérmico (~252 Ma), la mayor extinción masiva de la historia de la Tierra.

• Provincia Magmática del Atlántico Central (CAMP). Emitida hace ~201 Ma, durante la fragmentación de Pangea, y vinculada a la extinción masiva de finales del Triásico.

La resistencia, la dureza y la durabilidad química del basalto lo hacen útil en varios sectores industriales.

• Árido y piedra de construcción. El basalto triturado se usa mucho como árido para hormigón y asfalto, como subbase de carreteras y como balasto ferroviario.
• Roca ornamental y escultura. Civilizaciones que van de los olmecas a los egipcios trabajaron el basalto. Entre sus usos modernos figuran los revestimientos, los pavimentos y la piedra para lápidas y monumentos conmemorativos.
• Fibra de basalto. El basalto fundido y estirado en fibra continua se usa como refuerzo de materiales compuestos, como aislamiento resistente al fuego y como sustituto, inmune a la corrosión, de las barras de acero del hormigón armado (BFRP).
• Lana de roca. El fundido rico en basalto, hilado en fibras, es la base de los aislamientos térmicos y acústicos de lana mineral.
• Carbonatación mineral y almacenamiento de CO₂. Las formaciones basálticas fijan rápidamente el CO₂ inyectado en forma de minerales carbonatados sólidos. El proyecto CarbFix, en Islandia, ha demostrado la mineralización del CO₂ inyectado en menos de dos años.

¿El basalto es intrusivo o extrusivo?

El basalto es extrusivo. Se forma cuando la lava basáltica se enfría deprisa en la superficie terrestre o cerca de ella, y por eso sus cristales son demasiado pequeños para verlos sin lupa. Su equivalente intrusivo, formado cuando el mismo magma se enfría lentamente en profundidad, es el gabro.

¿Cómo se forma el basalto?

El basalto se forma por fusión parcial de la peridotita del manto, ya sea por descompresión en las dorsales oceánicas, los puntos calientes y los rifts, o por fusión inducida por fluidos sobre las zonas de subducción, donde el agua procedente de la placa subducida rebaja el solidus del manto. El magma resultante entra en erupción a unos 1.100–1.250 °C.

¿Para qué se usa el basalto?

Su mayor uso, en toneladas, es como árido triturado para hormigón, asfalto, bases de carreteras y balasto ferroviario. El basalto también se transforma en fibra continua para materiales compuestos y armaduras, se hila para fabricar aislamiento de lana de roca, se corta como roca ornamental y se usa cada vez más como roca almacén para el almacenamiento permanente de CO₂ mediante carbonatación mineral.

¿Qué diferencia hay entre el basalto y el gabro?

Tienen esencialmente la misma química. La diferencia está en su historia de enfriamiento. El basalto se enfría deprisa en la superficie y es de grano fino, mientras que el gabro se enfría despacio en profundidad y es de grano grueso. Ambos se clasifican como rocas ígneas máficas.

¿Por qué es tan común el basalto en la Tierra y en otros planetas?

El basalto es común porque la fusión parcial de las rocas silicatadas del manto produce a menudo magma máfico. En la Tierra, ese magma entra en erupción en las dorsales oceánicas, los puntos calientes, los rifts, los arcos y las provincias de basaltos de inundación. En otros cuerpos rocosos el vulcanismo basáltico también está muy extendido, aunque cada planeta o luna tiene su propia composición del manto, su historia térmica, su gravedad y su estilo eruptivo. Las rocas basálticas tienen un volumen importante en la Luna, Mercurio, Marte, Venus y la Tierra.

¿De qué color es el basalto?

De gris oscuro a negro en superficie fresca. La meteorización produce cortezas pardas o rojas donde el hierro se oxida, y tonos verdosos donde el olivino y el piroxeno se han alterado a clorita o serpentina. El color oscuro se debe al alto contenido de hierro y magnesio de la roca, junto con la abundancia de piroxeno de grano fino.

• Gabro: el equivalente intrusivo y de grano grueso del basalto.
• Andesita: roca volcánica intermedia, común en los arcos de las zonas de subducción.
• Peridotita: roca ultramáfica del manto superior y fuente de los fundidos basálticos.
• Diabasa / dolerita: roca basáltica de grano medio procedente de intrusiones someras.