¿Que son las Rocas?
Una introduccion para entender las rocas
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El principio de la homogeneidad física y química de los minerales permite distinguirlos
de las rocas que definimos como "agregados de uno o mas minerales que forman masas geológicas de notable extensión" .
Agregados de calcita constituyen las rocas denominadas calizas y margas; agregados de cuarzos , feldespato y mica forman los granitos. La obsidiana es también una roca , a pesar de ser un vidrio volcánico; su composición en heterogénea .
de las rocas que definimos como "agregados de uno o mas minerales que forman masas geológicas de notable extensión" .
Agregados de calcita constituyen las rocas denominadas calizas y margas; agregados de cuarzos , feldespato y mica forman los granitos. La obsidiana es también una roca , a pesar de ser un vidrio volcánico; su composición en heterogénea .
El fragmento que hemos partido es, por tanto , una roca. Rocas y minerales están estrechamente relacionados por su origen. Si por un lado las rocas están formadas por minerales , por otro los minerales tienen su ambiente de formación en las rocas.
Rocas y minerales, atmósfera e hidrosfera constituyen el ambiente que permite el desarrollo de los seres vivos . La relación del hombre con los minerales y las rocas , y con los productos que obtienen con ellos, aparece muy clara en las diferentes etapas de la historia de la civilización y en la continua necesidad de las materias primas.
El Origen de las rocas
Los procesos geologicos, en un ciclo continuo, originan los diferentes tipos de rocas.
Como los otros dos reinos naturales, el animal y el vegetal, tambien el mineral esta formado por cuerpos que cambian. La corteza terrestre y parte del manto estan en continua transformacion. Las rocas que los constituyen aparecen con aspectos diferentes en distintas epocas y constituyen las diversas fases del denominado ciclo de las rocas.
En ese proceso, las rocas, junto con los minerales.son redistribuidas en el interior del planeta y sobre su superficie. En el ciclo de las rocas se distinguen tres procesos formadores de las rocas: el magmatico, el sedimentario y el metamorfico.
El Proceso Magmatico
Las rocas magmaticas o Igneas se originan por solidificacion de magmas. Se trata de masas de silicatos fundidos y ricos en elementos volatiles . Se localizan bajo la superficie terrestre y se originan por fusion de rocas solidas preexistentes.
Si el material que funde es del manto terrestre se tendra un magma basaltico primario. Se caracteriza por contener un alto porcentaje de hierro y magnesio, aunque con poca silice. Por el contrario, si lo que funde son rocas de la corteza terrestre llevadas hasta zonas profundas mediante procesos tectonicos, se originan un magma anatectico rico en silice y mas viscoso., debido a que abundan componentes todavia solidos inmersos en la masa fundida. El magma basaltico es muy fluido y sus componentes estan fundidos por completo.
Turistas observando la actividad volcanica frecuente en hawaii
Ambos magmas pueden cristalizar en profundidad (rocas intrusivas o plutonicas), ascender hacia la superficie a traves de fisuras (rocas efusivas o volcnicas) o cristalizan totalmente en el curso del ascenso (rocas filonianas o hipoabisales). Los magmas anatecticos se mueven con mayor dificultad y tienden a cristalizar en profundidad debido a la fuerte viscosidad, mientras que los basalticos ascienden con mayor facilidad. En condiciones intermedias se forman las rocas filonianas. El magma se enfria y solidifica durante el ascenso hacia la superficie o en la cristalizacion en profundidad.
Por lo general, la cristalizacion de los componentes mineralogicos de los magmas se produce segun un orden preciso. Primero cristalizan los ricos en hierro y magnesio, que tienen un punto de fusion mas elevado (elementos nativos, sulfuros de hierro y niquel, espinelas, olivino), y despues lo hacen los que tienen un punto de fusion mas bajo (piroxenos, anfiboles, biotita, ortosa y cuarzo ). Junto a estos ultimos se forman las plagioclasas, primero las calcitas y luego las sodicas (en las rocas filonianas este orden puede estar invertido), A medida que cristalizan los diversos minerales, la composicion quimica del magma residual cambia; se hace cada vez mas acido y da lugar al fenomeno de la diferenciacion magmatica.
Experimentos de laboratorio han demostrado que un magma basaltico se puede obtener un magma granitico (rico en silice y aluminio y pobre en hierro y magnesio). Sin embargo, el proceso contrario no es posible.
Durante la cristalizacion del magma se forman primero los minerales ricos en hierro y magnesio con un punto de fusion elevado. Por lo tanto, el residuo magmatico se enriquece de silice y aluminio. Cuando cristalizan los piroxenos, los anfiboles y las plagioclasas calcicas se forman el cuarzo, los feldespatos y la biotita, minerales caracteristicos delgranito.
Los primeros minerales en cristalizar mantendran su habito cristalino caracteristico (idiomorfos), mientras que los restantes deberan ocupar espacios libres y no podran presentar su habito tipico (alotriomorfos).
Es comun que las rocas intrusivas y efusivas se encuentren geografica y geologicamente separadas. Los granitos y las restantes rocas intrusivas se hallan en los continentes, por lo general en forma de batolitos, es decir , masa rocosas mas o menos profundas y de gran extension superficial. Es habitual hallar los basaltos y las rocas derivadas en los fondos y dorsales oceanicos.
Durante la cristalizacion del magma se forman primero los minerales ricos en hierro y magnesio con un punto de fusion elevado. Por lo tanto, el residuo magmatico se enriquece de silice y aluminio. Cuando cristalizan los piroxenos, los anfiboles y las plagioclasas calcicas se forman el cuarzo, los feldespatos y la biotita, minerales caracteristicos delgranito.
Los primeros minerales en cristalizar mantendran su habito cristalino caracteristico (idiomorfos), mientras que los restantes deberan ocupar espacios libres y no podran presentar su habito tipico (alotriomorfos).
Es comun que las rocas intrusivas y efusivas se encuentren geografica y geologicamente separadas. Los granitos y las restantes rocas intrusivas se hallan en los continentes, por lo general en forma de batolitos, es decir , masa rocosas mas o menos profundas y de gran extension superficial. Es habitual hallar los basaltos y las rocas derivadas en los fondos y dorsales oceanicos.
El proceso Sedimentario
Las rocas sedimentarias derivan de la consolidacion de materiales incoherentes originados por la acumulacion mecanica de fragmentos mas o menos grandes (sedimentos detriticos o clasticos) por la precipitacion quimica a partir de disoluciones (sedimentos quimicos) o por la actividad de organismos que fijan las sales del agua (sedimentos organogenos).
El proceso sedimentario detritico incluye cuatro fases : la alteracion, el transporte, la sedimentacion y la litificacion. los primeros constituyen al ciclo de la erosion.
El material rocoso original se altera (meteoriza) por los agentes atmosfericos y los organismos vivos (animales y vegetales) sobre el mismo se forma un suelo que se constituye tambien por restos organicos y es arrastrado por el agua de lluvia o transportado de forma parcial por el viento.
El transporte lo puede realizar diversos agentes como el agua liquida, los glaciares, el viento, la gravedad e incluso los organismos vivos. Con frecuencia se produce una seleccion del material de acuerdo con las dimensiones y el peso especifico de los fragmentos rocosos y minerales. Los mas pequeños y ligeros podran ser transportados mas lejos que los gruesos y pesados. Las caracteristicas de las rocas tambien pueden influir. Por ejemplo , una roca poco compacta y soluble se disgregara con mas facilidad que otra compacta y poco soluble de forma qie puede ser transportada mas lejos.
La tercera etapa del proceso sedimentario detritico consiste en la acumulacion del material erosionado y transportado que se puede producir en un ambiente continental o marino. Son sedimentos continentales los derrubios de pendiente, las arenas eolicas de zonas deserticas, las gravas, las arenas fluviales, los limos (sedimentos constituidos por particulas muy finas) y las arcillas lacustres.
con frecuencias, limos y arcillas estan intercalados en nivelesevaporiticos, es decir, en sales precipitadas a partir de soluciones sobresaturadas por evaporacion de las aguas de salmueras, Dichos materiales son indicadores de un deposito de ambiente lagunar. Otros materiales diversos seleccionados por su tamaño son probables indicadores un ambiente deltaico.
La eventual presencia de fosiles hace mas facil la reconstruccion del ambiente en el que se ha depositado las rocas.
Los sedimentos Marinos se constituyen por una mezcla de detritos mas o menos gruesas y se originan a partir de materiales continentales preexistentes. Dicho material se origina por precipitacion quimica o bioquimica de las sales contenidas en el agua y restos de esqueletos y caparazones de organismos que viven en el mar, segun la profundidad de deposito de los materiales y la distancia de la costa se distinguen tres tipos de sedimentos.
*Los sedimentos pelagicos son finos y siliceos, profundos y lejanos de la costa.
*Los sedimentos neriticos son mas gruesos y menos profundos y mas proximos a la costa y tienen una estructura compleja debido a la circulacion de ls aguas y a la actividad de los organismos
*Por ultimo los sedimentos intercotidables se forman en deltas, lagunas y barreras de coral, con frecuencia son caoticos y se mezclan con materiales organicos.
El proceso sedimentario quimico y bioquimico-organogenose debe a la precipitacion de las sales inorganicas o sustancias utiles para la supervivencia de los organismos, en primer lugar carbonato de calcio y despues fosfato de calcio, hidroxidos de hierro y silice. el carbonato de calcio se precipita casi siempre en ambiente marino, se mezcla con carbonato de magnesio y limos silicatados muy finos, a una profundidad no muy alta.
Numerosos organismos animales y vegetales emplean esta sustancia para fabricar sus esqueletos y caparazones que despues se acumulan tras la muerte de los organismos y dan origen a las masas rocosas muy extensas. Dado que a una cierta profundidad el carbonato de calcio se disuelve, los sedimentos profundos se constituyen casi de forma exclusiva por silice que procede por acumulacion de restos de organismos o por soluciones de origen volcanico.
Los sedimentos fosfatados y ferrosos tienen un origen continental . Los primeros proceden por acumulacion de esqueletos y excrementos de vertebrados, los segundos se forman por fijacion bacteriana de hierro en soluciones de agua y en los pantanos. Existen tambien algunas bacterias que pueden utilizar y concretar el hierro presente en las aguas y el suelo y tras su muerte dan lugar a depositos ricos en ese metal.
Una imagen sugestiva del monument valley (Arizona y Utah) que ponen en manifiesto las diversas fases del proceso sedimentario, con las rocas compactas al fondo y las dunas de arena en primer plano.
Otro tipo de sedimentos quimicos son las evaporitas que, como indica su nombre, se originan por evaporacion de agua salada (sobre todo marinas, de cuencas cerradas). y por precipitacion de las sales que contienen (cloruros y sulfatos de elementos alcalinos), que en el agua normal y en condiciones climaticas no favorables a la evaporacion permaneceran en disolucion. La presencia de evaporitas en la formacion rocosa indica unas condiciones climaticas calidas durante su origen.
La fase final de todos los procesos sedimentarios es la litificacion, es decir, la transformacion de un sedimento incoherente en una roca coherente. Esto se puede producir bien por simple compactacion o por la precipitacion quimica de una sustancia (denominada cemento) que une o comenta los granos detriticos. Esta fase se complementa con la diagenesis, una recristalizacion parcial de algunos minerales debido a la presion de los sedimentos suprayacentes y a la disolucion y transporte de algunos elementos que realizan las aguas circulantes. Con frecuencia, este proceso lleva a la formacion de rocas de composicion particular (por ejemplo las dolomias).
El proceso sedimentario detritico incluye cuatro fases : la alteracion, el transporte, la sedimentacion y la litificacion. los primeros constituyen al ciclo de la erosion.
El material rocoso original se altera (meteoriza) por los agentes atmosfericos y los organismos vivos (animales y vegetales) sobre el mismo se forma un suelo que se constituye tambien por restos organicos y es arrastrado por el agua de lluvia o transportado de forma parcial por el viento.
Terrazas formadas por procesos sedimentarios - yellowstone
El transporte lo puede realizar diversos agentes como el agua liquida, los glaciares, el viento, la gravedad e incluso los organismos vivos. Con frecuencia se produce una seleccion del material de acuerdo con las dimensiones y el peso especifico de los fragmentos rocosos y minerales. Los mas pequeños y ligeros podran ser transportados mas lejos que los gruesos y pesados. Las caracteristicas de las rocas tambien pueden influir. Por ejemplo , una roca poco compacta y soluble se disgregara con mas facilidad que otra compacta y poco soluble de forma qie puede ser transportada mas lejos.
La tercera etapa del proceso sedimentario detritico consiste en la acumulacion del material erosionado y transportado que se puede producir en un ambiente continental o marino. Son sedimentos continentales los derrubios de pendiente, las arenas eolicas de zonas deserticas, las gravas, las arenas fluviales, los limos (sedimentos constituidos por particulas muy finas) y las arcillas lacustres.
con frecuencias, limos y arcillas estan intercalados en nivelesevaporiticos, es decir, en sales precipitadas a partir de soluciones sobresaturadas por evaporacion de las aguas de salmueras, Dichos materiales son indicadores de un deposito de ambiente lagunar. Otros materiales diversos seleccionados por su tamaño son probables indicadores un ambiente deltaico.
La eventual presencia de fosiles hace mas facil la reconstruccion del ambiente en el que se ha depositado las rocas.
Arriba - disposicion estratificada caracteristica del proceso sedimentario
Los sedimentos Marinos se constituyen por una mezcla de detritos mas o menos gruesas y se originan a partir de materiales continentales preexistentes. Dicho material se origina por precipitacion quimica o bioquimica de las sales contenidas en el agua y restos de esqueletos y caparazones de organismos que viven en el mar, segun la profundidad de deposito de los materiales y la distancia de la costa se distinguen tres tipos de sedimentos.
*Los sedimentos pelagicos son finos y siliceos, profundos y lejanos de la costa.
*Los sedimentos neriticos son mas gruesos y menos profundos y mas proximos a la costa y tienen una estructura compleja debido a la circulacion de ls aguas y a la actividad de los organismos
*Por ultimo los sedimentos intercotidables se forman en deltas, lagunas y barreras de coral, con frecuencia son caoticos y se mezclan con materiales organicos.
El proceso sedimentario quimico y bioquimico-organogenose debe a la precipitacion de las sales inorganicas o sustancias utiles para la supervivencia de los organismos, en primer lugar carbonato de calcio y despues fosfato de calcio, hidroxidos de hierro y silice. el carbonato de calcio se precipita casi siempre en ambiente marino, se mezcla con carbonato de magnesio y limos silicatados muy finos, a una profundidad no muy alta.
Formaciones de rocas sedimentarias en jordania
Numerosos organismos animales y vegetales emplean esta sustancia para fabricar sus esqueletos y caparazones que despues se acumulan tras la muerte de los organismos y dan origen a las masas rocosas muy extensas. Dado que a una cierta profundidad el carbonato de calcio se disuelve, los sedimentos profundos se constituyen casi de forma exclusiva por silice que procede por acumulacion de restos de organismos o por soluciones de origen volcanico.
Los sedimentos fosfatados y ferrosos tienen un origen continental . Los primeros proceden por acumulacion de esqueletos y excrementos de vertebrados, los segundos se forman por fijacion bacteriana de hierro en soluciones de agua y en los pantanos. Existen tambien algunas bacterias que pueden utilizar y concretar el hierro presente en las aguas y el suelo y tras su muerte dan lugar a depositos ricos en ese metal.
Una imagen sugestiva del monument valley (Arizona y Utah) que ponen en manifiesto las diversas fases del proceso sedimentario, con las rocas compactas al fondo y las dunas de arena en primer plano.
Otro tipo de sedimentos quimicos son las evaporitas que, como indica su nombre, se originan por evaporacion de agua salada (sobre todo marinas, de cuencas cerradas). y por precipitacion de las sales que contienen (cloruros y sulfatos de elementos alcalinos), que en el agua normal y en condiciones climaticas no favorables a la evaporacion permaneceran en disolucion. La presencia de evaporitas en la formacion rocosa indica unas condiciones climaticas calidas durante su origen.
La fase final de todos los procesos sedimentarios es la litificacion, es decir, la transformacion de un sedimento incoherente en una roca coherente. Esto se puede producir bien por simple compactacion o por la precipitacion quimica de una sustancia (denominada cemento) que une o comenta los granos detriticos. Esta fase se complementa con la diagenesis, una recristalizacion parcial de algunos minerales debido a la presion de los sedimentos suprayacentes y a la disolucion y transporte de algunos elementos que realizan las aguas circulantes. Con frecuencia, este proceso lleva a la formacion de rocas de composicion particular (por ejemplo las dolomias).
El proceso Metamorfico
Las rocas metamorficas se originan por transformacion de rocas preexistentes. El fenomeno que las origina es muy complejo y todavia no se conoce del todo. Metamorfismo es el conjunto de las reacciones fisicoquimicas que tiene lugar en estado solido en una roca cuando se somete a condiciones de presion y temperatura difentes a las que se origino, con las que se adecua al nuevo ambiente. De hecho, cada tipo de roca esta en equilibrio solo en unas condiciones de temperatura y presion bien definidas. Cuando estas cambian, la roca tiende a alterar su propia composicion mineralogica y sus caracteristicas para conseguir el equilibrio con el nuevo ambiente, para ello recristaliza de forma total o parcial.
Las causas que provocan el metamorfismo son diversas , El proceso se puede producir a causa del hundimiento de la corteza terrestre con el siguiente aumento de la temperatura (debido al gradiente geotermico) y la presion (debido al peso de las rocas suprayacentes), En este caso se habla de metamorfismo de carga. Sin embargo, en ocasiones intervienen tambien movimientos de masas rocosas (como en la orogenesis) y el proceso afecta a grandes regiones. En este caso se habla de metamorfismo regional.
Las rocas que se forman en ambos procesos metamorficos muestran estructuras y texturas caracteristicas, ligadas a la presencia de minerales laminares (micas, cloritas), y prismaticos (anfiboles, piroxenos, epidotas) dispuestos de la misma direccion y paralelos entre si. Son de facil exfoliacion en laminas a causa de su estructura esquistosa.
Si la roca desciende a mayor profundidad, la temperatura continua aumentando y cristalizan otros minerales. La esquistosidad desaparece y se forman rocas mas masivas que se caracterizan por la presencia de ocelos, nodulillos, lenticelas y amigdalas isoorientadas entre si constituidas por cuarzo y feldespatos.
La roca presenta en este caso una tipica estructura gneisica. Algunas veces, el aumento de la temperatura y la presion puede llevar a la fusion de algunos de sus componentes como el cuarzo, el feldespato potasico y la albita. De esta manera se da lugar a un magma anatectico de composicion granitica (acida) que se puede impregnar las rocas circundantes en forma de vetas y filoncillos de color muy claro. Se forma asi una migmatita caracterizada por la presencia, en el conjunto rocoso, de venas mas o menos finas formadas por consolidacion del magma anatectico.
Otro tipo de metamorfismo es el de contacto. Se produce cuando una masa magmatica a alta temperatura asciende a la superficie terrestre y atraviesa las rocas pre existentes, sean estas sedimentarias, metamorficas o magmaticas. En este caso, el agente que predomina es la temperatura, es maxima en la zona de contacto entre la roca encajante y la masa magmatica y disminuye con la distancia. La masa rocosa que rodea el contacto se denominada aureola metamorfica de contacto. En ella se forman minerales muy bellos y caracteristicos, diferentes segun el tipo de roca encajante y de la masa magmatica.
Muy comunes son los procesos metamorficos debidos al movimiento de las dos masas rocosas (una con respecto a la otra) debido a presiones geologicas. Se forman asi unas rocas caracteristicas que se denominan milonitas y se caracterizan por una intensa fracturacion. Este tipo de metamorfismo se denomina clastico.
