Basalto
El basalto es una roca volcánica muy común de color oscuro compuesta por plagioclasa cálcica (normalmente labradorita), clinopiroxeno (augita) y mineral de hierro (magnetita titanífera). El basalto también puede contener olivino, cuarzo, hornblenda, nefelina, ortopiroxeno, etc. El basalto es un equivalente volcánico del gabro.
El basalto es una roca de grano fino y color oscuro. El color negro se lo da al basalto el mineral del grupo del piroxeno augita. La anchura de la muestra es de 12 cm.
El basalto suele ser de color negro o gris oscuro y relativamente poco característico. Se compone de granos minerales que en su mayoría son indistinguibles a simple vista. El basalto también puede contener vidrio volcánico. El basalto puede contener fenocristales (cristales más grandes dentro de la masa de grano fino) y vesículas (agujeros que fueron rellenados por gases volcánicos).
El color negro lo dan al basalto el piroxeno y la magnetita. Ambos contienen hierro y esta es la razón por la que son negros. Por lo tanto, es de nuevo el hierro el responsable de la coloración del basalto. La plagioclasa, volumétricamente suele ser el constituyente más importante, es en su mayoría de color gris pálido.
Lava basáltica fluyendo en Hawai’i (volcán Kilauea, fumarola Pu’u O’o).
El basalto es un tipo de roca importante que se da en prácticamente todos los escenarios tectónicos. El basalto es claramente la roca volcánica más común en la Tierra y las rocas basálticas (incluyendo el gabro, la diabasa y sus equivalentes metamorfoseados) son las rocas más comunes en la corteza2. El basalto también es común en la Luna y en otros planetas rocosos del Sistema Solar.
¿Qué hace que el basalto sea tan común? El basalto es el constituyente original de la corteza a partir del cual han evolucionado casi todos los demás tipos de roca. El basalto se forma cuando las rocas del manto (peridotita) comienzan a fundirse. Las rocas se funden de forma incongruente. Básicamente significa que el fundido que se forma tiene una composición diferente a la de las rocas de origen. Por supuesto, esto sólo puede ocurrir si las rocas se funden sólo parcialmente, pero esto es exactamente lo que ocurre en el manto superior. Se funde parcialmente para dar lugar a un magma basáltico que es menos denso y asciende para formar una nueva corteza oceánica en las dorsales o volcanes e intrusivos (diques, sills) en muchos otros regímenes tectónicos. El basalto es la roca madre de otras rocas volcánicas más evolucionadas como la dacita, la riolita, etc.
Guijarros de basalto cerca del extremo sur de La Palma que se transforman lentamente en arena negra típica de las islas oceánicas volcánicas.
Muestra de basalto recogida cerca de la Calzada del Gigante, Irlanda del Norte. Ancho de la muestra 8 cm.
El gabro es un equivalente de grano grueso (intrusivo) del basalto. Esta muestra de gabro procede de La Plama. La Palma es una isla oceánica, pero algunas partes están levantadas y hay profundos barrancos como la Caldera de Taburiente que corta profundamente el interior de la isla y permite que queden expuestas rocas intrusivas como el gabro. Ancho de la muestra 10 cm.
Las rocas basálticas pueden llevar xenolitos del manto. Aquí hay un xenolito de dunita de color verde brillante dentro de un basalto de Hawai. Ancho de la muestra 8 cm.
El basalto tiene una definición química estricta. Se define en el diagrama TAS mostrado arriba. El basalto es una roca ígnea que contiene más del 45 y menos del 52% de SiO2 y menos del cinco por ciento de álcalis totales (K2O + Na2O)3.
Los tipos de rocas vecinas como la andesita basáltica, la basanita, la picrita (picrobasalto), el traquibasalto e incluso rocas más lejanas como la fonotefrita o la andesita pueden tener un aspecto muy similar y pueden ser fácilmente confundidas con el basalto en muchos casos.
El basalto está muy extendido en muchos regímenes tectónicos, pero existen ligeras variaciones en la composición química que permiten una clasificación más precisa. MORB es un acrónimo de «mid-ocean ridge basalt» y OIB de «oceanic island basalt». El MORB es el resultado de la fusión parcial del manto superior, que ya se ha reciclado muchas veces, mientras que el OIB procede, al menos en parte, de una parte más profunda del manto (plumas de manto de origen profundo que alimentan puntos calientes como Hawái o las Islas Canarias) y, por lo tanto, está menos empobrecido en elementos químicos incompatibles.
La andesita es similar al basalto, pero contiene más sílice y es generalmente de color más claro. Los cristales blancos son fenocristales de plagioclasa, pero contienen menos Ca y más Na que la plagioclasa del basalto. La andesita es un producto muy común del vulcanismo de la zona de subducción. Santorini, Grecia. Anchura de la muestra 7 cm.
Composición
Composición química media del basalto determinada por 3594 análisis químicos de rocas basálticas2 (los números son porcentajes en masa, recalculados sin volatilidad para totalizar el 100%):
SiO2 – 49,97
TiO2 – 1,87
Al2O3 – 15,99
Fe2O3 – 3.85
FeO – 7,24
MnO – 0,20
MgO – 6,84
CaO – 9,62
Na2O – 2,96
K2O – 1,12
P2O5 – 0,35
Los minerales que albergan estos elementos químicos (la composición química de las rocas ígneas se expresa tradicionalmente en óxidos) son augita, plagioclasa y magnetita titanífera. Estos minerales son difíciles de demostrar porque son demasiado pequeños para ser vistos en el basalto típico, pero algunas rocas basálticas son porfíricas (muchas rocas porfíricas se pueden ver aquí: pórfido) y muestran algunos de estos minerales muy bien (desafortunadamente no la magnetita, sin embargo).
Porfirita basáltica de la Isla de Mull, Escocia con muchos fenocristales de plagioclasa. La roca tiene 8 cm de longitud. 
Porfirita basáltica de Tenerife. Los fenocristales son de plagioclasa (blanco) y augita (negro). Ancho de la muestra 14 cm.
Los cristales de magnetita son siempre microscópicos en el basalto, pero a veces forman franjas negras en la arena de color claro. Aquí hay minerales pesados (sobre todo magnetita) como residuo de la meteorización de las rocas basálticas. White Park Bay, Irlanda del Norte.
Roca basáltica (probablemente basanita) de la Caldera de Taburiente, La Palma. El negro es augita de piroxeno, el naranja es olivino o más exactamente lo que queda de él. Las manchas naranjas son antiguos cristales de olivino que ahora están compuestos por una mezcla de silicatos y óxidos de hierro que se conoce como iddingsita. El olivino es un mineral común en muchas rocas basálticas. Anchura de la vista 10 cm.
Otro basalto (químicamente probablemente picrobasalto) con mucho olivino (el olivino fresco es verde brillante, pero se vuelve más y más amarillo a medida que se envejece). Oahu, Hawai. Anchura de la muestra 6 cm.
Basalto en el campo
El basalto submarino forma flujos de lava o campos y conos piroclásticos. Dos tipos principales de coladas basálticas son la lava aa y la lava pahoehoe.
La lava aa tiene una corteza irregular rugosa mientras que la pahoehoe es lisa. La corteza de lava del tipo aa se rompe en pedazos mientras que la pahoehoe conserva su continuidad. Ambos tipos de flujo de lava son masivos bajo la corteza y este interior masivo puede ser columnar. Las columnas están separadas entre sí por estrechas grietas que se forman porque el magma basáltico que se enfría se contrae. Las grietas comienzan a formarse en la superficie y se propagan a mayor profundidad a medida que la lava se enfría. El basalto submarino suele formar almohadillas. El basalto en almohada se forma como resultado de un enfriamiento muy rápido. La parte exterior de la almohada en formación se enfría muy rápidamente en contacto con el agua de mar fría mientras que el interior todavía se llena de lava fundida.
El basalto forma principalmente coladas de lava porque se encuentra entre los tipos de magma menos viscosos y, por tanto, no genera erupciones volcánicas explosivas, pero a veces se forma material piroclástico cuando el magma contiene más gases volcánicos. Las rocas basálticas pueden salir despedidas de los respiraderos volcánicos en forma de lapilli (singular: lapillus) y bombas volcánicas. Los volcanes basálticos se alimentan de diques (cuerpos rocosos intrusivos planares cuando se solidifican que cortan otras rocas) y sills (similares a los diques pero generalmente paralelos a los planos de estratificación preexistentes).
Corrientes de lava basáltica del volcán Kilauea en Hawái.
Una lava en primer plano. La Palma, Islas Canarias.
Lava de caoba (lava ropy). La Palma, Islas Canarias.
Columnas de basalto. Giant’s Causeway, Irlanda del Norte.
Lava almohadillada cerca de Fasoula, ofiolita de Troodos, Chipre. La lava almohadillada es muy común en la Tierra, pero es difícil de encontrar porque casi toda ella se encuentra en el fondo del océano. Se pueden encontrar ejemplos en tierra firme, normalmente donde el antiguo fondo oceánico está comprimido tectónicamente entre dos bloques de corteza continental.
Lapilo escoriáceo del Etna, Italia. A pesar de tener 5 cm de ancho sólo pesa 15 gramos porque está lleno de burbujas de gas (vesículas). Un tipo de roca similar de composición félsica es la piedra pómez.
A veces los diques están tan cerca unos de otros que todo el afloramiento está compuesto por ellos. Estos diques en láminas en Chipre alimentaron en su día volcanes en el fondo del océano.
Los diques están compuestos de basalto y diabasa. La diabasa no es más que un basalto de grano grueso. Aquí se muestra un contacto entre basalto (a la izquierda) y diabasa en Chipre. El dique basáltico es de grano fino porque es más joven y fue enfriado (perdió calor rápidamente hacia el dique de diabasa de la derecha).
Las columnas en el basalto son perpendiculares al frente de enfriamiento. En este caso es evidente que el basalto formó un tubo (túnel de lava relleno). Este tipo de conductos son fenómenos comunes en las islas volcánicas y proporcionan una vía para que el volcán se agrande, ya que el magma puede fluir grandes distancias dentro de estos tubos aislados térmicamente antes de solidificarse. Tenerife, Islas Canarias.
Los diques y los sills son a menudo visibles en el suelo y pueden convertirse en formas terrestres notables. Salisbury Crags, en Edimburgo, es una solera basáltica.
Metamorfismo y meteorización
El basalto está compuesto en gran parte por minerales con poca resistencia a la meteorización. Por ello, el basalto en su conjunto también tiende a desintegrarse más rápidamente que el granito y otros tipos de roca félsica. La magnetita es uno de los minerales comunes más resistentes en el basalto y forma la mayor parte de las arenas minerales pesadas. Otros minerales se desintegran y liberan sus componentes al agua como iones o forman minerales de arcilla. El hierro y el aluminio se encuentran entre los iones menos móviles y, por tanto, tienden a formar depósitos lateríticos enriquecidos en estos elementos.
El basalto se metamorfosea en una serie de tipos de roca diferentes, dependiendo de la presión, la temperatura y la naturaleza de los compuestos volátiles que reaccionan con los minerales del basalto. Las rocas metamórficas más comunes con protolito basáltico son el esquisto clorítico, la anfibolita, el blueschist y la eclogita.
La arena negra se forma en las islas volcánicas cuando el cuarzo y los granos biogénicos no están disponibles. Aquí hay un acantilado basáltico y arena negra en La Palma, Islas Canarias.
El esquisto de clorita es una roca ígnea máfica metamorfoseada de bajo grado, a menudo con un protolito basáltico. La clorita, mineral de silicato de lámina verde que contiene hierro, da una división pizarrosa a la roca. Anchura de la muestra 13 cm.
Etimología
El término «basanita» ya se utilizaba en la antigüedad y «basalto» es probablemente una transcripción defectuosa de basanita. Fue el erudito alemán Agricola (Georg Bauer) quien mencionó por primera vez el «basalto» en 1546. Se refería a las rocas columnares negras de Stolpen (cerca de Dresde, en Alemania), que son efectivamente basalto, incluso según los principios modernos de clasificación1.
1. Tomkeieff, S. I. (1983). Dictionary of Petrology
2. Best, Myron G. (2002). Petrología ígnea y metamórfica
3. Le Maitre, R. W. (2005). Igneous Rocks: A Classification and Glossary of Terms: Recommendations of the International Union of Geological Sciences Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks