LAS ROCAS ROCAS MAGMÁTICAS

Transcripción

1 LAS ROCAS Las rocas son agregados de uno o más minerales o de materia a orgánica, formados como resultado de los procesos geológicos. Características importantes de las rocas son su composición química y mineralógica, y su textura (relación entre los minerales). Las rocas se clasifican según su origen en magmáticas, metamórficas (endógenas) y sedimentarias (exógenas). ROCAS MAGMÁTICAS Las rocas magmáticas se forman a partir del magma. Un magma es una mezcla de materiales rocosos fundidos, en cuyo seno se encuentran gases disueltos y cristales en suspensión. Los magmas se originan por la fusión de rocas de la corteza y el manto superior; estas rocas pueden fundirse cuando las temperaturas son elevadas (750ºC-1000ºC). Los factores que van a influir en la formación de un magma serán el calor, la presión y la presencia de agua (estos dos últimos pueden variar el punto de fusión, la presión la aumenta y el agua la reduce). El calor para fundir las rocas puede provenir de la desintegración de elementos radiactivos, de ascenso de material profundo, y sobre todo, de la fricción y hundimiento de las rocas en las zonas de subducción. El 80% del magma se produce en los límites de placa, (en las dorsales y zonas de subducción). Hay tres tipos de magmas según su contenido en sílice (SiO 2 ) MAGMA CONTENIDO SÍLICE TEMPERATURA COMPORTAMIENTO BÁSICO (MÁFICO) 50% aprox. ALTA ( º C) Poco viscoso INTERMEDIO 51-64% MEDIA ( º C) Viscosidad media ÁCIDO (FÉLSICO) >65% BAJA (<800º C) Muy viscoso Tabla 1. Tipos de magmas Los magmas se alojan en el interior terrestre, a nivel de corteza y manto superior, en cámaras magmáticas. El magma en el interior terrestre va cambiando su temperatura y evolucionando, en esta evolución puede sufrir tres procesos: 1. Sedimentación cristalina/cristalización fraccionada, parte del magma forma cristales que sedimentan, cambiando su composición 2. Asimilación de rocas encajantes: el magma puede fundir e incorporar parte de la roca que lo rodea. 3. Mezcla de magmas: un magma puede encontrar otro diferente y fusionarse, creando una nueva composición. 1

2 Cuando los magmas se enfrían generan rocas magmáticas. Estas rocas pueden ser: 1. PLUTÓNICAS: el magma se enfría en el interior terrestre, lentamente, cristalizando muy bien todos sus componentes (textura holocristalina; cristales bien formados y del mismo tamaño) 2. VOLCÁNICAS: el magma se enfría en la superficie, tras salir por un volcán, rápidamente, lo que no da tiempo a cristalizar sus componentes (textura vítrea o hipocristalina, sin cristales bien formados, no se pueden distinguir a simple vista) 3. FILONIANAS: el magma se enfría en diques, más rápidamente que las plutónicas, pero más lento que las volcánicas, se forman texturas con cristales bien formados pero de diferentes tamaños, algunos muy grandes otros más pequeños Las rocas magmáticas aparecen emplazadas de las siguientes maneras: Figura 1. Emplazamientos de las rocas magmáticas Los volcanes tienen la estructura mostrada en la figura. Figura 2. Partes del volcán 2

3 Los volcanes al entrar en erupción lanzan productos gaseosos (nubes de fuego, metano, agua ); líquidos (lava) y sólidos o piroclastos. Los piroclastos se clasifican en bombas si tienen más de 64 mm, lapilli si están entre 64-2 mm y cenizas si son menores de 2 mm. Figura 3. Productos volcánicos Según el tipo de magma y su viscosidad las erupciones volcánicas serán más efusivas (pausadas, salida de lava sin explosión) o más explosivas (magma viscoso, explosiones que arrojan piroclastos) y se generará un tipo de volcán u otro. Figura 4. Tipos de erupción 3

4 Figura 5. Tipos de volcán Según la composición hay relación con el color de la roca. Existen rocas plutónicas y volcánicas de similares composiciones pero diferentes texturas. Las rocas con más sílice son félsicas o ácidas (colores claros), mientras que a medida baja el porcentaje de sílice se tornan máficas o básicas (colores oscuros). Figura 6. Composición y correspondencia de rocas plutónicas y volcánicas Además de las rocas plutónicas mostradas en el esquema (granito, diorita, gabro, peridotita), son importantes las sienitas, rocas faneríticas con menos cuarzo que el granito, de tonalidades claras; así como las aplitas y pegmatitas, que aparecen en diques. Entre las volcánicas, además de las del esquema (riolita, andesita y basalto) son importantes la obsidiana (vidrio volcánico), la pumita o piedra pómez, que se caracteriza por su baja densidad y las lavas. Los piroclastos son los productos volcánicos, y se clasifican según su tamaño en cenizas, lapilli y bombas. Además de estas son importantes, dentro del grupo de rocas filonianas (rocas magmáticas que se presentan en diques o filones), los pórfidos (claras) y las diabasas (oscuras) las más importantes. 4

5 ROCAS METAMÓRFICAS Este tipo de rocas son formadas a partir de rocas preexistentes, por transformaciones mineralógicas, texturales y estructurales, debidas a cambios de presión y temperatura. La roca metamórfica originada dependerá de la roca original y del proceso de metamorfismo. Podemos distinguir tres tipos de metamorfismo: Metamorfismo de enterramiento, aparece por presión de enterramiento en cuencas sedimentarias. Dinamometamorfismo, es aquel en el que el factor predominante es la presión. Origina cambios en la roca, normalmente orientando los minerales que la forman a texturas foliadas. Suele aparecer asociado a fallas. Metamorfismo de contacto, es aquel en el que el factor predominante es la temperatura. Se origina en regiones de alta temperatura, por ejemplo alrededor de una cámara magmática, donde se origina una aureola de metamorfismo que transforma las rocas cercanas a la cámara magmática en rocas metamórficas (corneanas). Metamorfismo regional, es metamorfismo en el que hay tanto presión como temperatura. Se suele dar a grandes profundidades, está asociado a fenómenos en límites de placa, como formación de orógenos y subducción. Figura 7. Aureola de metamorfismo Si las condiciones de presión y temperatura llegaran a fundir la roca se formaría un magma, por lo que la roca resultante ya no sería metamórfica, sino magmática. Las rocas metamórficas deben formarse por transformación sin llegar a la fusión. El punto límite en el que una masa se fundiría se conoce como límite de anatexia. Figura 8. Factores y regiones de metamorfismo 5

6 Según la textura resultante se pueden clasificar las rocas metamórficas en: 1. FOLIADAS (su textura tiene disposición laminar) 2. NO FOLIADAS, si su textura es granular y no se aprecia bandeado. Figura 9. Relación entre textura granítica y gneísica Las rocas metamórficas no foliadas más importantes son: Corneanas: nombre genérico para todas las rocas resultantes de metamorfismo de contacto Cuarcita: formada por cuarzo, a veces puede presentar bandeado Mármol: agregados de cristales equigranulares de colores blancos Antracita: Carbón originado por metamorfismo. Las rocas metamórficas foliadas más importantes son: Pizarra, roca de grano fino. Es de grano fino, formada por metamorfismo de grado bajo. Suele provenir de rocas sedimentarias, como arcilla, por lo que puede tener fósiles Esquisto, de grano medio. Suelen presentar muchas micas. Se forman por metamorfismo de grado medio. Gneis, de composición similar al granito, presenta foliación más o menos irregular, con agregados lenticulares de color claro. Se forman por un metamorfismo de grado alto. 6

7 Unas rocas metamórficas pueden transformares en otras, en lo que se conoce como una serie metamórfica. La pizarra-filita-esquisto-gneis-migmatita representan una serie en la que la pizarra es la roca formada a condiciones más suaves (grado bajo de metamorfismo) y la migmatita la formada a mayor grado de metamorfismo, llegando al límite de Anatexia. Así, la pizarra puede transformarse en filita, esta en esquisto, este en gneis i este en migmatita. Figura 10. Serie metamórfica 7

8 ROCAS SEDIMENTARIAS Las rocas sedimentarias están formadas por acumulación de sedimentos, producidos por los agentes geológicos externos (ríos, torrentes, glaciares, viento ) que erosionan, transportan y sedimentan las rocas preexistentes. Estos fragmentos de roca, llamados clastos se depositan en cuencas de sedimentación. Los clastos sufren un proceso llamado diagénesis en el que se transforman en rocas sedimentarias. Durante la diagénesis tienen lugar los siguientes procesos: 1. Compactación de los sedimentos; por su enterramiento, disminuyen los poros entre ellos. 2. Cementación de los clastos, debido a la precipitación de sustancias solubles. Figura 11. Diagénesis A veces, puede haber también: 3. Disolución de ciertos componentes. 4. Reemplazamiento de unos minerales por otras, por reacciones químicas 5. Rescristalización de unos minerales en otros de igual composición pero diferente forma o tamaño. Entre los sedimentos pueden encontrarse compuestos orgánicos, que podrán formar parte de la roca sedimentaria, tales como conchas, huesos Las rocas sedimentarias se clasifican según su origen en: 1. DETRÍTICAS, formadas por consolidación de clastos 2. QUÍMICAS, por precipitación 3. ORGANÓGENAS, formadas por seres vivos Las ROCAS DETRÍTICAS están formadas por los clastos y el material entre ellos, que puede ser matriz (muy fino) o procedente de precipitación (Cemento), o una mezcla de ambos. Se clasifican en primer en función del tamaño de los clastos, si estos son mayores de 2 mm las rocas son ruditas, cuando son de 2 a 1/16 mm arenitas y por debajo de este tamaño lutitas. 8

9 Ø MM CLASE SEDIMENTO ROCAS Ruditas Grava Conglomerado (redondeado) Brecha (anguloso) 2-1/16 Arenitas Arena Arenisca, Arcosa 1/16 1/256 Lutitas Limo Limolita, Caolinita Arcilla Arcillita Tabla 2. Clasificación de rocas detríticas Las ROCAS SEDIMENTARIAS QUÍMICAS pueden clasificarse, a su vez, en carbonatadas y evaporitas. Las rocas sedimentarias químicas carbonatadas tienen carbonatos (CaCO 3 ) en su composición, mientras que las evaporitas están formadas por precipitación química de sales disueltas en aguas saturadas. Dentro de las carbonatadas, las rocas más importantes son: Caliza, rocas carbonatadas más comunes formadas por carbonato cálcico Dolomías, formadas por carbonato cálcico magnésico Margas, rocas calizas con presencia de arcillas y limos (35-65%), por lo que podríamos considerarla también como detrítica. Entre las evaporitas las principales rocas son: Yeso, que es sulfato de calcio hidratado. Una de sus variedades es el alabastro, de grano muy fino. Esta roca es fácilmente reconocible por su baja dureza. Halita, cristal de sal (NaCl), de donde obtenemos la sal de mesa. Silvina, sal de potasio (KCl), es una sal de colores rosados y más amarga Las ROCAS SEDIMENTARIAS ORGANÓGENAS están formadas a partir de restos de seres vivos. Entre ellas encontramos: Rocas silíceas, como la diatomita o el jaspe, formadas por esqueletos de diatomeas o de protozoos, respectivamente Calizas bioquímicas, son calizas formadas por carbonato cálcico de conchas de animales, como la caliza arrecifal, que se forma por acumulación de corales, o la lumaquela, que es una acumulación de conchas. Carbón y petróleo, que se forman por descomposición de restos de seres vivos. El carbón proviene de restos vegetales, enterrados en determinadas condiciones (zonas pantanosas y ciénagas) que son transformados en esta roca tras el paso de millones de años. Existen diferentes tipos de carbones, según su grado de formación, siendo cada uno de mayor capacidad calorífica que el anterior: Turba, materia vegetal descompuesta y reconocible. Bajo poder calorífico. Lignito, materia leñosa descompuesta y compactada, de colores marrones Hulla, compactación del lignito, color negro, más duro y brillante y ya es imposible reconocer la materia vegetal. Están formados por un 70-90% de carbono, por lo que tienen buen poder calorífico. Antracita, proviene del metamorfismo de la hulla, por lo que no es realmente una roca sedimentaria. Son muy duros, negros. Su alto porcentaje de carbono (más del 90%) les confiere alto poder calorífico. 9 Figura 12. Formación del carbón

10 El petróleo es una roca líquida, formada a partir de grandes cantidades de restos orgánicos de plancton, en determinadas condiciones durante millones de años. El petróleo es una roca líquida compuesta de hidrocarburos que migra desde su lugar de formación (roca madre) hacia la superficie a través de los poros de las rocas que lo rodean, ya que es menos denso que las rocas ellas. Si en su migración se encuentra con una roca impermeable (trampa petrolífera) que lo retenga quedará acumulado rellenando poros de una roca almacén. Figura 13. Formación del carbón y el petróleo Figura 14. Trampa petrolífera 10

11 EL CICLO DE LAS ROCAS Todos los procesos de formación y destrucción de rocas actúan en la Tierra de manera simultánea, lo que permite que unas rocas puedan en el futuro, transformarse en otras. Así, una roca que se erosione, transporte y sedimente podrá acabar siendo una roca sedimentaria, que si queda enterrada en las condiciones idóneas se podrá transformar en metamórfica o magmática. Este proceso de cambio de las rocas se conoce como el ciclo de las rocas, es un proceso lento, que lleva miles y millones de años en suceder. Está ilustrado en la imagen: Figura 15. El ciclo de las rocas 11