Granito tipo S

Como todos los granitos , la mineralogía modal de los granitos de tipo S está dominada por feldespatos alcalinos y plagioclasa , y cuarzo . Por lo tanto, los granitos de tipo S están sobresaturados de sílice (contienen cuarzo) y no contienen feldespatoides . Una característica interesante de los granitos de tipo S, a escala de muestra de mano, es que los feldespatos alcalinos suelen ser de color blanco (en lugar de rosa), excepto en las muestras afectadas por la meteorización y la alteración. En la figura 1 se muestra una microfotografía, tomada con luz polarizada cruzada, de feldespato alcalino del granito Strathbogie de tipo S de Australia.

Se muestran ejemplos de texturas y mineralogía de granito, tal como se observan en losas cortadas de muestras de mano recolectadas de granitos del Cinturón de Pliegues de Lachlan , Australia. Esto incluye enclaves de rocas metamórficas oscuras, lineadas y ovoides en la Granodiorita Cooma de tipo S. Algunos investigadores consideran que estos enclaves representan restita y otros xenolitos metasedimentarios . ^{[ 5 ]} El Granito Granya de tipo S muestra los característicos feldespatos blancos, cuarzo gris y biotita negra ; el mineral altamente reflectante es la moscovita . El Granito Strathbogie de tipo S aflora en las Cordilleras Strathbogie de Australia. Una muestra de mano del Granito Strathbogie tiene una textura porfídica con cristales más grandes de cuarzo gris, llamados fenocristales, incrustados en una matriz de grano más fino de cuarzo y feldespato. Los fenocristales prismáticos más oscuros en esta muestra del Granito Strathbogie son cordierita . Los geólogos utilizan las diferencias en mineralogía y textura, como se muestra aquí, para subdividir los grandes batolitos de granito en subdominios en los mapas geológicos . ^{[ 6 ]}

• 
  Muestra de mano de CC-1 de la granodiorita de Cooma tipo S, Australia.
• 
  Muestra de mano de VB-140 del granito Granya tipo S, Australia.
• 
  Muestra de mano de granito Strathbogie tipo S CV-114, Australia.
• 
  Figura 1. Microfotografía de textura pertítica en feldespato alcalino (centro) del granito de Strathbogie, Australia. (Luz polarizada cruzada). Muestra CV-114.

Los minerales menores en los granitos de tipo S reflejan la saturación de aluminio o el índice ASI de la roca que es mayor que 1,1 mol%. Estos minerales incluyen cordierita , moscovita , granate y sillimanita . Dentro de los volcánicos de tipo S, la cordierita aparece en lugar del clinopiroxeno . La presencia de estos minerales de silicato aluminoso se utiliza comúnmente como un medio para clasificar inicialmente los granitos como "tipo S". Las fotomicrografías de estos minerales en secciones delgadas de granitos de tipo S del Cinturón de Pliegues de Lachlan se muestran en las figuras 2a y 2b. Los granitos de tipo S también pueden contener biotitas ricas en aluminio, hierro y magnesio . ^{[ 4 ]} Las composiciones de biotita de los granitos de tipo S son más aluminosas que las de los granitos de tipo I, lo que es consistente con el índice ASI más alto de los granitos de tipo S.

Las figuras 3a y 3b son microfotografías de secciones delgadas de la muestra CC-1 de la granodiorita de Cooma, en el cinturón de pliegues de Lachlan, Australia.

En luz polarizada plana (PPL, Fig. 3a), el mineral biotita es de color marrón claro a marrón rojizo "zorrillo" con manchas circulares oscuras conocidas como " halos pleocroicos ". La moscovita es transparente y la sillimanita es el mineral más acicular-fibroso dentro de la zona oscura de la imagen. En luz polarizada cruzada (Fig. 3b), la moscovita muestra birrefringencia colorida y la sillimanita es de la variedad "fibrolita". La sillimanita se considera un mineral diagnóstico para granitos peraluminosos de tipo S. Las figuras 4a y 4b muestran el mineral cordierita , que también se considera un mineral diagnóstico para granitos peraluminosos de tipo S en el Granito Strathbogie (muestra CV-142). El fenocristal de cordierita subhedral que se muestra aquí es incoloro en luz polarizada plana, pero puede mostrar un color azul claro en algunos minerales, y es gris en luz polarizada cruzada. Es un mineral ortorrómbico y presenta una forma cristalina prismática con exfoliación imperfecta.

• 
  Figura 2a. Microfotografía con luz polarizada cruzada que muestra granate, biotita y plagioclasa en la muestra CV-126 del granito máfico tipo S de Strathbogie.
• 
  Figura 2b. Microfotografía con luz polarizada plana que muestra granate y biotita en la muestra CV-126 del granito máfico tipo S de Strathbogie.
• 
  Figura 3a. Microfotografía de luz polarizada plana que muestra el mineral sillimanita rodeado de biotita y moscovita en la muestra CC-1 de la granodiorita de Cooma.
• 
  Figura 3b. Microfotografía con luz polarizada cruzada que muestra el mineral sillimanita rodeado de biotita y moscovita en la muestra CC-1 de la granodiorita de Cooma.
• 
  Figura 4a. Microfotografía con luz polarizada plana de cordierita en la muestra CV-142 del granito tipo S de Strathbogie.
• 
  Figura 4b. Microfotografía con luz polarizada cruzada que muestra cordierita de la muestra CV-142 del granito Strathbogie tipo S.

Los minerales accesorios que se observan comúnmente en los granitos de tipo S incluyen circón , apatita , turmalina , monacita y xenotimo . La monacita se considera un mineral accesorio característico de los granitos de tipo S, mientras que la allanita es característica de los granitos de tipo I. Los minerales de óxido en los granitos de tipo S suelen ser ilmenita en lugar de magnetita . ^{[ 1 ] [ 4 ]}

Los minerales accesorios en los granitos de tipo S suelen estar asociados a la biotita o presentarse como inclusiones en ella. Por ejemplo, la apatita se presenta en los granitos de tipo S con mayor abundancia modal y como cristales discretos de mayor tamaño que en los granitos de tipo I. ^{[ 1 ] [ 4 ]}

Las figuras 5a, 5b y 5c muestran el mineral turmalina asociado al cuarzo en la muestra CV-114 del granito de Strathbogie, Australia. Las figuras 5a y 5b se obtuvieron mediante luz polarizada plana, con la orientación de la turmalina rotada para mostrar su característico cambio de color, conocido como pleocroísmo.

La apatita, un mineral de fosfato de calcio, es un mineral accesorio común en los granitos de tipo S. Generalmente se encuentra asociada espacialmente con la biotita. La figura 6 muestra una microfotografía con luz polarizada plana que revela cristales de apatita (transparentes) incrustados en un grano de biotita marrón de la muestra CV-126 del granito de Strathbogie. Los círculos oscuros con centro transparente son halos pleocroicos que se forman como resultado del daño por radiación a la biotita, causado por inclusiones minerales con altas concentraciones de uranio y/o torio.

• 
  Figura 5a. Fotomicrografía de luz polarizada plana de turmalina en la muestra CV-114 del granito de Strathbogie.
• 
  Figura 5b. Microfotografía con luz polarizada plana de turmalina en la muestra CV-114 del granito de Strathbogie. La sección delgada se ha rotado ligeramente para mostrar el cambio de color característico de la turmalina, conocido como pleocroísmo.
• 
  Figura 5c. Fotomicrografía con luz polarizada cruzada de turmalina en la muestra CV-114 del granito de Strathbogie.
• 
  Figura 6. Microfotografía con luz polarizada plana de inclusiones de apatita en una biotita de la muestra CV-126 del granito de Strathbogie.

La alteración en los granitos de tipo S puede producir, en orden de abundancia, clorita, mica blanca, minerales arcillosos, epidota y sericita. La cordierita y la sillimanita rara vez se observan sin halos de alteración de mica blanca, clorita, moscovita y minerales arcillosos, y pueden identificarse fácilmente por la presencia de estos halos. ^{[ 4 ]}

El índice de color de los granitos de tipo S puede variar de melanocrático a leucocrático. Los índices de color más altos se correlacionan con mayores proporciones de plagioclasa a feldespato alcalino. ^{[ 7 ]} El mineral con mayor índice de color alto en un granito de tipo S es la biotita. ^{[ 1 ] [ 4 ]}

Los granitos de tipo S, como otros tipos de granito, pueden variar en tamaño de cristal desde afanítico hasta fanerítico; las distribuciones de tamaño de cristal incluyen texturas porfídicas, seriadas y, raramente, equigranulares. Se pueden encontrar xenolitos/enclaves máficos en los granitos de tipo S. Se pueden encontrar texturas granofíricas en los granitos de tipo S, particularmente las leucocráticas. En los granitos porfídicos de tipo S, los fenocristales son comúnmente feldespatos, pero también pueden ser cuarzo y, en casos raros, como el granito de Strathbogie, cordierita . La figura 7 muestra un ejemplo de textura granofírica en el granito de Strathbogie. El mineral cuarzo (gris claro a blanquecino) forma cristales irregulares a angulares de tamaño variable que están íntimamente intercrecidos con el mineral feldespato (gris oscuro), lo que indica una cristalización rápida.

Un cambio rápido de presión, debido a la pérdida de componentes volátiles (por ejemplo, agua disuelta en el fundido) durante la cristalización, puede provocar un período de cristalización acelerada. Los cambios en las formas de crecimiento cristalino que se interpretan como resultado de esta pérdida de presión se conocen como texturas de "enfriamiento por presión". La figura 8 es una microfotografía en luz polarizada cruzada que muestra el intercrecimiento de feldespato alcalino ( núcleo de pertita ) y cuarzo (en extinción cerca del borde del cristal de feldespato), cubierto por un borde parcial de textura de plagioclasa en la muestra CV-114 del granito de Strathbogie (luz polarizada cruzada). Esta textura se interpreta como un enfriamiento parcial, posiblemente debido a una pérdida de presión.

Las principales características elementales de los granitos de tipo S incluyen niveles más bajos de sodio y calcio, y niveles elevados de sílice y aluminio. El contenido de hierro y magnesio se correlaciona con el índice de color en los granitos de tipo S. Además, los granitos de tipo S contienen más magnesio que hierro. Con respecto al aluminio, los granitos de tipo S son siempre peraluminosos , es decir, tienen una relación total de álcalis (+calcio) a aluminio mayor que uno. ^{[ 4 ]}

Los granitos de tipo S contienen niveles elevados de potasio , rubidio y plomo , y presentan un bajo contenido de estroncio . ^{[ 4 ]} Con respecto a los elementos de tierras raras , los granitos de tipo S presentan un bajo contenido de elementos de tierras raras ligeras en comparación con otros tipos de granito. ^{[ 8 ]}

Las características isotópicas del estroncio en los granitos de tipo S son más variables y radiogénicas que en los plutones de tipo I. Con respecto a los isótopos de oxígeno , los granitos de tipo S están enriquecidos en oxígeno pesado. Los circones dentro de los granitos de tipo S pueden ser heredados y pueden ser anteriores al emplazamiento del granito. ^{[ 4 ]}

Los granitos de tipo S reciben este nombre como abreviatura de tipo “supracrustal”. Se interpreta que los granitos de tipo S provienen de la fusión parcial de rocas sedimentarias (supracrustales) que han sufrido uno o más ciclos de meteorización. La evidencia de esto incluye el enriquecimiento de aluminio y sílice, causado por el proceso de meteorización de la roca fuente. La meteorización provoca que los álcalis, como el sodio, abandonen la roca y, por lo tanto, la enriquezcan con componentes insolubles. ^{[ 1 ] [ 4 ]}

La línea IS es un contacto observado entre granitos de tipo I y S en un terreno ígneo. Este contacto suele estar claramente definido; un ejemplo de ello se encuentra en el Cinturón de Pliegues de Lachlan , en Australia. Se interpreta que la línea IS corresponde a la ubicación de una paleoestructura en el subsuelo que separaba las zonas de generación de los dos tipos de fusión. ^{[ 1 ] [ 4 ]}

Los plutones graníticos se pueden agrupar en series y superseries según sus regiones de origen, las cuales, a su vez, se interpretan comparando sus composiciones. ^{[ 9 ]} Esta interpretación proviene de la representación gráfica de las concentraciones de diferentes elementos en función del grado de evolución del granito, generalmente expresado como porcentaje de sílice o su relación magnesio/hierro. Las rocas ígneas con la misma región de origen se representarán a lo largo de una línea en el espacio sílice/elemento.

Los granitos que se remontan a la misma región fuente a menudo pueden tener una mineralogía muy variable; el índice de color, por ejemplo, puede variar mucho dentro del mismo batolito. Además, muchos minerales resisten la fusión y no se fundirían a las temperaturas que se sabe que crean los magmas que forman los granitos de tipo S. Una teoría que explica esta anomalía mineralógica es la desmezcla de restitas . ^{[ 5 ]} En esta teoría, los minerales que son resistentes a la fusión, como los minerales de silicato máfico (por ejemplo, los minerales del índice de color), no se funden sino que son llevados por el fundido en estado sólido. Los fundidos que están más lejos de sus regiones fuente contendrían, por lo tanto, una menor abundancia modal de los minerales del índice de color, mientras que aquellos más cercanos a sus regiones fuente tendrían un índice de color más alto. Esta teoría complementa las teorías de fusión parcial y cristalización fraccionada .

Otros modelos incluyen: mezcla de magma , asimilación cortical y mezcla de región fuente . Estudios más recientes han demostrado que las regiones fuente de los magmas de tipo I y tipo S no pueden ser homogéneamente ígneas o sedimentarias, respectivamente. ^{[ 10 ]} En cambio, muchos magmas muestran signos de provenir de una combinación de materiales fuente. Estos magmas pueden caracterizarse por tener una serie de características isotópicas de neodimio y hafnio que pueden considerarse como una combinación de características isotópicas de tipo I y S. ^{[ 11 ]} La mezcla de magma es otro aspecto de la formación de granito que debe tenerse en cuenta al observar granitos. La mezcla de magma ocurre cuando magmas de una composición diferente intruyen en un cuerpo de magma más grande. En algunos casos, los fundidos son inmiscibles y permanecen separados para formar colecciones tipo almohadilla de magmas máficos más densos en el fondo de cámaras de magma félsico menos densos. Los basaltos almohadillados máficos mostrarán una matriz félsica, lo que sugiere mezcla de magma. Alternativamente, los fundidos se mezclan y forman un magma de composición intermedia entre el fundido intrusivo y el fundido intruido.

• Península malaya ^{[ 12 ]}

• Cinturón plegable de Lachlan
  • Granodiorita de Cootralantra
  • Granodiorita de Cooma
  • Bulla Granitoide
  • Granito de Strathbogie
  • Granito Granya

• Montes Cárpatos occidentales ^{[ 13 ]}
• Naxos, Grecia
• Cinturón Varisco de Europa Occidental

• Sierra Nevada

• Cordillera Real en Ecuador ^{[ 14 ]}