Las rocas 1 Las rocas En geología se llama roca a cualquier material constituido como un agregado natural de uno o más minerales, entendiendo por agregado, un sólido cohesionado. La roca es el material formado como consecuencia de un determinado fenómeno geológico (un volcán, la sedimentación de un río, materiales que quedan enterrados por otros y se transforman, etc.) Es frecuente que una roca esté compuesta por varios minerales diferentes, aunque hay rocas formadas sólo por uno. Del mismo modo, un mismo mineral lo podemos encontrar en rocas diferentes. Las rocas son los materiales de los que de manera natural están hechos el manto y la corteza de la Tierra. Un mineral es un material sólido inorgánico de origen natural, con una composición química definida y, si se forma en condiciones favorables, una estructura atómica definida que se expresa en su forma cristalina. Suele presentarse en estado sólido y cristalino a la temperatura media de la Tierra. Dos minerales decimos que presentan isomorfismo cuando muestran idéntica forma cristalográfica y decimos que presentan polimorfismo cuando los mismos elementos químicos se asocian bajo condiciones físicas (presión y temperatura) diferentes y hace que la forma cristalográfica sea distintan, es decir, son minerales distintos con idéntica composición química. La mineralogía es la ciencia encargada de la identificación de minerales y el estudio de sus propiedades, origen y clasificación. Los minerales aparecen con una amplia variedad de colores y estructuras, incluyendo tipos tan diversos como la obsidiana negra vítrea, el jaspe joya, los diamantes claros y duros y el talco blando y blanquecino. Los minerales son la fuente de los metales valiosos, extraídos como menas. Entre los minerales se encuentran algunos con estructuras internas que siguen patrones geométricos. Se les denomina cristales. Por su brillo, color y propiedades algunos son considerados como piedras preciosas. Rocas ígneas Las rocas ígneas son originadas por procesos geológicos endógenos, a partir del enfriamiento de un fundido esencialmente silicatado denominado magma. De acuerdo al modo de enfriamiento presentan distintos tipos de cristalización, yendo desde cristales visibles a simple vista en las rocas de enfriamiento más lento (plutónicas), hasta la estructura vítrea de la obsidiana, producida por una violenta reducción de temperatura en el curso de una erupción volcánica (volcánicas). Ejemplos de rocas ígneas son la diorita, la riolita, el porfido, el gabro, el basalto y el granito. Rocas plutónicas o intrusivas Si el magma cristaliza a grandes profundidades, se enfría lentamente y origina rocas cristalinas con cristales de tamaño medio o grande. Por ejemplo: el granito, diorita, porfido y el gabro. Rocas volcánicas o extrusivas Si el magma cristaliza cerca o sobre la superficie terrestre, se enfría rápidamente y origina rocas con: cristales microscópicos (textura afanítica); cristales relativamente grandes, rodeados de una matriz de microcristales o de vidrio (porfídica), o solo vidrio (vítrea). Ejemplo: el basalto y la riolita. 1. Escribe las cuatro características que definen a un mineral. 2. Diferencia entre composición química y estructura cristalina. 3. Qué son los minerales isomorfos? y polimorfos? 4. Por qué las rocas magmáticas nunca tienen fósiles?
Las rocas 2 5. El granito y el basalto son prácticamente idénticos respecto a su composición química, por tanto qué diferencia hay entre ellos? 6. Cuáles son los criterios que nos permiten clasificar a las rocas ígneas? 7. Relaciona los términos de ambas columnas: Se solidifican en el interior terrestre Presentan textura granuda A - plutónicas B - volcánicas Se solidifican en la superficie Son ejemplos el basalto o la andesita Presentan textura porfídica Son ejemplos el granito o el gabro Las rocas metamórficas Las rocas metamórficas son aquellas cuya composición y textura originales han sido alteradas por calor y presión. A este proceso se le llama metamorfosis de la roca. El proceso metamórfico se realiza en estado sólido, es decir las transformaciones se producen sin que la roca llegue a fundirse. La mayoría de las rocas metamórficas se caracterizan por un aplastamiento general de sus minerales que hace que se presenten alineados. Esta estructura característica que denominamos foliación se ve muy bien en rocas como las pizarras, los esquistos y los gneises. La transformación puede ser producida por: Aumento de temperatura Aumento de presión Aumento combinado de presión y temperatura Las rocas metamórficas proceden indistintamente de la transformación de rocas ígneas y de rocas sedimentarias, los ambientes con calor y presión suficientes para causar metamorfismo se encuentran frecuentemente donde las placas tectónicas de la Tierra se están uniendo. Allí, las placas que chocan entre sí, trituran las rocas y son calentadas a grandes profundidades por el magma. Cuando una roca sufre metamorfosis, sus cristales minerales cambian. Usualmente, el mismo ingrediente químico se usa para formar nuevos cristales durante el metamorfismo. Algunos nuevos tipos de minerales, como la mica y el granate, se forman dependiendo de la cantidad de metamorfosis. Algunas veces las rocas se han metamorfeado ligeramente. Otras veces, las rocas son alteradas intensamente. El grado como cambian las rocas debido al metamorfismo depende de cuánto calor y presión reciben, y por cuánto tiempo están sujetas a estas condiciones. La cantidad de metamorfismo se llama grado metamórfico. Millones de años después que un mineral ha estado sujeto al metamorfismo, los geólogos pueden indicar a cuánto calor y presión estuvieron sujetos. Ejemplos de rocas metamórficas son las pizarras, los esquistos, los gneis, el mármol, la cuarcita... Las rocas metamórficas se clasifican según sus propiedades físicas. Los factores que definen o clasifican estas rocas son dos: los minerales que las forman y las texturas que presentan dichas rocas. Las texturas son de dos tipos: Textura foliada Algunas de ellas son la pizarra (al romperse se obtienen láminas), el esquisto (se rompe con facilidad) y el gneis (dentro tiene minerales claros y oscuros). Textura no foliada Algunas de ellas son el mármol (aspecto cristalino y se obtiene de calizas y dolomías), la cuarcita (es blanca pero puede cambiar por las impurezas), la serpentinita (que al transformarse origina el asbesto) y la cancagua.
Las rocas 3 1. Define grado metamórfico y metamorfosis. 2. Actividad de investigación. Relaciona las siguientes rocas metamórficas: cuarcita, mármol, pizarra, esquisto, con las siguientes rocas sedimentarias de las que proceden: arcilla, arenisca de cuarzo, arenisca, caliza. 3. Cuáles son los agentes metamórficos? Qué tipos de rocas se producen tras su actuación? Rocas sedimentarias Las rocas sedimentarias son rocas construidas con fragmentos diminutos de otras, rocas que aparecen cuando el aguas se evapora, o partir de restos de seres vivos. Las rocas sedimentarias son rocas que se forman por acumulación de sedimentos que, sometidos a procesos físicos y químicos (diagénesis), dan lugar a un material de cierta consistencia. Pueden formarse a las orillas de los ríos, en el fondo de barrancos, valles, lagos y mares, y en las desembocaduras de los ríos. Se hallan dispuestas formando capas o estratos. Las rocas sedimentarias se caracterizan por dos rasgos esenciales: Presentan una estructura estratificada, con capas producidas por el carácter a la vez progresivo y discontinuo del proceso de sedimentación. Se llaman estratos esas capas. Contienen generalmente fósiles, cuando no están directamente formadas por fósiles. Los procesos magmáticos destruyen los restos de los seres vivos, lo mismo que los procesos metamórficos, salvo los más suaves. Figura 1: procesos que intervienen en la formación de rocas sedimentarias
Las rocas 4 Las rocas sedimentarias pueden clasificarse por su origen o por la formación de los materiales que componen las rocas en: detríticas Las rocas sedimentarias detríticas se forman por meteorización, erosión, transporte, sedimentación y litificación de rocas preexistentes de cualquier tipo. Litificación es el proceso, generalmente a través de cementación o compactación, de conversión de los sedimentos en rocas. La litificación es un proceso por lo cual un sedimento depositado en un determinado medio se convierte lentamente en una roca sedimentaria de características estables, casi siempre más coherente (dura) que el sedimento de partida. Ocurre principalmente cuando los sedimentos se encuentran en las cuencas sedimentarias, por efecto de la presión y de la circulación de fluidos. Las rocas sedimentarias detríticas se clasifican, según la medida de sus partícula, en tres grupos: lutitas, arenitas y ruditas. no detríticas En la formación de las rocas sedimentarias no detríticas intervienen procesos químicos. El más sencillo de ellos es la precipitación; es decir, la formación de un compuesto sólido a partir del soluto de una disolución saturada; así se forma, por ejemplo, la caliza. En otros casos se producen complejos procesos en los que intervienen la descomposición y transformación de restos de seres vivos, como ocurre en el caso del carbón. Los tres grandes grupos de rocas sedimentarias no detríticas son las carbonatadas, las evaporíticas y las organógenas. Los tres tipos de rocas se hallan relacionados entre sí, pues unas se pueden transformar en otras al variar las condiciones ambientales a las que se encuentran sometidas, por lo que podemos hablar del ciclo de las rocas o ciclo geológico. Dentro del ciclo geológico, los materiales pueden viajar desde lo alto de una montaña hasta las profundidades del manto y regresar de nuevo a la superficie. Se denomina ciclo geológico al conjunto de procesos geológicos que se suceden de forma cíclica, modelando el relieve de la superficie terrestre. Los responsables de este ciclo y de este modelado son los agentes geológicos externos e internos. Figura 2: ciclo geológico ilustrado a partir de la geografía
Las rocas 5 1. Qué es un fósil? En qué rocas se pueden encontrar los fósiles? Tienen estas rocas alguna otra característica que las distinga fácilmente? 2. Dónde suelen formarse las rocas sedimentarias? 3. Diferencia entre sedimento y estratos. 4. Cómo se originan las rocas detríticas? Cuál es el criterio de clasificación de las rocas sedimentarias detríticas? 5. A qué llamamos litificación? 6. Actividad de investigación. Realizar un esquema donde aparezca los diferentes tipos de rocas detríticas y sus características. 7. Actividad de investigación. Podemos hacer dos grupos dentro de las rocas detríticas del tipo rudita y son las brechas y conglomerados. Qué distingue un conglomerado de una brecha? Cuál crees que ha podido ser la causa de esta diferencia? 8. Ordena de menor a mayor tamaño de partículas los sedimentos y las rocas sedimentarias: gravas, arenas y arcillas. 9. Cómo se originan las rocas no detríticas? 10. Actividad de investigación. Realizar un esquema donde aparezca los diferentes tipos de rocas no detríticas y sus características. 11. Actividad de investigación. Realizar un informe acerca de la formación del carbón y el petróleo. 12. Comenta esta frase: las rocas no se crean ni desaparecen, solo se reciclan 13. Actividad de investigación. Indica a qué tipo de rocas (ígneas, sedimentarias o metamórficas) pertenecen las siguientes rocas: caliza, mármol, arenisca, basalto, conglomerado, esquisto, diorita, filita, carbón, granito, piedra pómez y yeso. 14. Cuáles son los criterios que nos permiten clasificar a las rocas ígneas? 15. Tienen un basalto y una caliza el mismo origen? Explicar 16. Completar el texto, con las siguientes palabras: anatexia erosión magmáticas magma metamórficas sedimentación sedimentarias superficie temperatura Las rocas que aparecen en la terrestre, pueden sufrir, transporte y en una cuenca sedimentaria. La presión de los sedimentos pueden hacer que estos se transforman en rocas. Si continúa aumentando la presión y la estas rocas se transformarán en rocas. Si la roca sufre (fusión), el originado puede ascender y al enfriarse, originar rocas. 17. Si para describir un mineral se define su composición química y su estructura. Qué se necesita para definir una roca? a) Su composición química. b) Solo la composición mineral. c) Su composición mineral y su textura. d) Su dureza y su raya. 18. Según el ciclo de las rocas, en qué pueden transformarse las rocas sedimentarias?