TEMA 3.- El ciclo geológico. Tipos de rocas. Criterio genético. Para poder saber cuáles son las relaciones entre la parte sólida de la tierra con la atmósfera, hidrosfera y biosfera, hay que conocer previamente la estructura de la litosfera y los tipos de materiales de que está compuesta. El siguiente gráfico puede resumir el ciclo geológico: En él se muestran los tipos de rocas, atendiendo fundamentalmente a criterios genéticos. La superficie de la Tierra está en constante estado de creación y destrucción, aunque estos procesos no suelen ser perceptibles para nosotros, ya que se desarrollan en millones de años. Las grandes masas de material mineral forman constantemente la superficie y de la misma forma van siendo trituradas y desgastadas por los elementos. Estas masas de minerales mezclados son lo que conocemos como rocas y, en función de su origen, podemos clasificar las rocas en tres grandes categorías: = Rocas ígneas o magmáticas Si pudiésemos adentrarnos hacia el interior de la Tierra con detalle, veríamos que la temperatura va aumentando a medida que aumenta la profundidad. A grandes profundidades, la temperatura es suficiente como para fundir las rocas circundantes. Este material de roca fundida, que también contiene gases en disolución y vapor de agua, recibe el nombre de magma. La mayoría del magma tiene entre un 40 y un 75% de sílice, derivada de la fusión de rocas en cuya composición entran principalmente los silicatos. El magma se forma, bien en la parte inferior de la corteza o, bien en el manto. Dependiendo de cómo tenga lugar el proceso de enfriamiento del magma, podemos tener 2 tipos de rocas, que en conjunto se llaman rocas ígneas, que son las resultantes del enfriamiento de ese magma.
a.- Rocas ígneas intrusivas (magmáticas o plutónicas) Se forman cuando el magma atraviesa la corteza por grietas o fisuras y solidifican antes de llegar a la superficie. Pueden pasar tres cosas: 1.- Que enfríen lentamente: aspecto granuloso, con cristales grandes. 2.- Que enfríen con rapidez: Grano mucho más fino. 3.- Puede ser que el magma se enfríe lentamente, comenzando a formar minerales y luego toda la masa es empujada a otra zona, donde se enfría con mayor rapidez; aparecen cristales grandes englobados en una masa de grano mucho más fino. b.- Rocas ígneas extrusivas (volcánicas) Se forman cuando el magma aflora a la superficie a través de un volcán. Son de grano mucho más fino que las rocas intrusivas. Todas las lavas (magma que se esparce por la superficie terrestre) son rocas extrusivas. La lava, al salir por el volcán, puede hacerlo de forma violenta, lanzando al aire mucho material, a veces sólidos, a veces líquidos, que solidifican mientras caen. Esto influye en el aspecto de las rocas extrusivas, que al solidificar en superficie van a tener un grado de cristalización menor. Algunos, incluso, poseen burbujas de aire, no conectadas entre ellas, dando a la roca un aspecto de espuma (pumita, que tiene menor densidad y flota en el agua; algunos basaltos). Tomado de: http://www.geovirtual.cl/geologiageneral/geogenap.html Recreación de la erupción del Vesubio, en Discovery Channel. Tomado de: http://es.wikipedia.org/wiki/monte_vesubio
Clasificación de rocas ígneas Se hace basándose en el contenido de minerales que tienen, siendo la mayoría silicatos. Las rocas extrusivas y las intrusivas tienen equivalentes porcentuales, que se diferencian en el grado de cristalización y en el origen y formación: ROCAS DEFINICIÓN EXTRUSIVAS INTRUSIVAS Acidas > 66% sílice RIOLITAS GRANITOS Intermedias entre 66 y 52% sílice ANDESITAS DIORITAS Básicas entre 42 y 45% sílice BASALTOS GABROS Ultrabásicas < 45% sílice ------------ PERIDOTITA = Rocas metamórficas Estas rocas son las resultantes de procesos que no ocurren en la superficie terrestre, sino a cierta profundidad, bajo incrementos de presión y temperatura. Las rocas son estables en la superficie, pero si cambien las condiciones físicas y químicas, experimentan cambios. Nacen nuevos minerales a partir de los antiguos hasta que se estabilizan. Estos cambios ocurren en estado sólido, las rocas no se funden. El proceso metamórfico puede ser de 3 tipos: a.- Térmico o de contacto: al producirse una intrusión ígnea, las rocas encajantes se calientan debido a la temperatura de la masa intrusiva, formándose nuevos minerales y dando lugar a una recristalización, produciéndose una aureola térmica o de contacto. b.- Regional: intervención de los incrementos de presión y temperatura a consecuencia de la formación de montañas, provocando metamorfismo a escala regional. c.- Dinámico: ligado a grandes presiones, como fracturas, en los que las rocas son trituradas y no interviene el incremento de temperatura.
Clasificación de rocas metamórficas Esta clasificación tiene por criterio el tipo de roca que se forma con el aumento de la profundidad, formándose progresivamente los siguientes tipos de rocas metamórficas, según van quedando sometidas a un aumento de presión de las capas que las van cubriendo: PROFUNDIDAD Superficie MATERIAL Lodo 5 km Margas (sedimentarias) 10 km 15 km Pizarras (met. poco alteradas). Micas. Esquistos, con granates. 20 km Gneiss. Con estaurolita. 25 km Hornblenda. Minerales raros. Arenisca con cuarzo Caliza pura Cuarcita, Mármol = Rocas sedimentarias Solo constituyen el 5% de la corteza terrestre y, sin embargo, son el 75% de las rocas visibles. Su formación es interesante, ya que intervienen muchos procesos: * Meteorización Es la alteración de los materiales por la acción de agentes atmosféricos, entre los que pueden incluirse: ** Acción química de sales ácidas o alcalinas disueltas en el agua de lluvia. ** Expansión del agua al congelarse: rompe las rocas mecánicamente.
* Transporte y deposición El agua puede arrastrar los materiales por disolución; por arrastre, saltando por el lecho del río o por suspensión. El aire puede transportar también el material fino, elevándolo a grandes alturas, o bien por arrastre en el suelo o en suspensión. La deposición o sedimentación del material también puede ser variada: 1.- Sedimentación de partículas, que estaban en suspensión, caen cuando la velocidad baja. Esto puede dar lugar a una estratificación ordenada por tamaños. 2.- Precipitación química: Es decir, fluidos saturados en sales, se evaporan y quedan las sales en los intersticios rocosos o en zonas de circulación restringida del agua de mar, etc... 3.- Precipitación orgánica: Los seres vivos marinos, de partes duras, obtienen los materiales del agua del mar. Al morir, sus restos van al fondo. * Litificación Procesos que sufren los sedimentos al convertirse en roca sedimentaria. Estos procesos se denominan diagénesis, que son aquellos que se dan cerca de la superficie, a baja temperatura y sin estar cubiertos de sedimentos de gran espesor. Foto: Coral del género Diploria, cementado en matriz arenosa y con rodolitos (mantos de algas coralinas de vida libre). Jamaica. Al aumentar éste, se expulsa el agua, y las partículas se compactan e incluso pueden soldar entre sí. También sufren cementación: cristalización de minerales disueltos en el agua. Estas rocas tienen poros interconectados la mayoría de las veces y el agua puede infiltrarse por ellos, siendo así rocas permeables. Clasificación de rocas sedimentarias Las detríticas se forman por disgregación de rocas preexistentes y recimentación de la fragmentación por lo cual, se clasifican según el tamaño de esos fragmentos, denominados granos o cantos:
TAMAÑO DE GRANO ROCA SIN COMPACTAR ROCA COMPACTADA Superior a 2 mm Cantos rodados, guijarros, gravas CONGLOMERADOS: pudingas y brechas Entre 2 y 1/256 mm Arenas de composición ARENISCAS Inferior a 1/256 mm Limos y arcillas LIMOLITAS ARCILLITAS Las sedimentarias químicas se producen por precipitación de sustancias disueltas en fondos lacustres u oceánicos que cimentan, dando una masa sólida. Las hay de dos tipos: R. carbonatadas: Calizas, formada a partir de calcita acumulada en el agua, que se deposita en otra zona. Foto tomada de: http://plata.uda.cl/minas/apuntes/geologia/museovirtual/0321ageo.htm R. evaporíticas: Halita, silvina, carnalita, formadas por sales que se originan por la evaporación de agua en zonas poco profundas. Foto de: http://www.bonairetravelguide.com/sights/salt.shtml# Las rocas sedimentarias orgánicas se forman por la sedimentación de restos de seres vivos. Dos ejemplos de ellas son: Carbón: fosilización de materiales producidos por los restos vegetales. Calizas fosilíferas: formadas por fragmentos de conchas o corales, cementadas entre sí.