Práctica de Laboratorio III

Práctica de Laboratorio III
1.1 Título: Las Rocas
1.2 Objetivos:
Conocer detalladamente con el concepto de roca y el origen de las mismas.
Familiarizarse con el ciclo de las rocas.
Identificar las rocas según su origen y aprender a clasificarlas.
1.3 Materiales:
Muestras de rocas
Equipos para realizar las pruebas de identificación de los mismos.
1.4 Introducción:
En geología se llama roca a cualquier material constituido como un agregado natural de
uno o más minerales, entendiendo por agregado, un sólido cohesionado. Las rocas son los
materiales de los que de manera natural están hechos el manto y la corteza de la Tierra, y
las partes equivalentes de otros cuerpos planetarios semejantes.
Las rocas generalmente están formadas por varias especies mineralógicas (rocas
compuestas), pero también existen rocas constituidas por un solo mineral (rocas
monominerálicas). Las rocas suelen ser materiales duros, pero también pueden ser
blandas, como ocurre en el caso de las rocas arcillosas o las arenas. En el lenguaje
cotidiano, pero no en el científico, roca significa también fragmento o bloque rocoso.
En la corteza terrestre se distinguen tres tipos de rocas:



Rocas ígneas: rocas formadas por la solidificación de magma o de lava (magma
desgasificado).
Rocas metamórficas: rocas formadas por alteración en estado sólido de rocas ya
consolidadas de la corteza de la Tierra, cuando quedan sometidas a un ambiente
energético muy diferente del de su formación.
Rocas sedimentarias: rocas formadas por la consolidación de sedimentos,
materiales procedentes de la erosión de rocas anteriores, o de precipitación a
partir de una disolución.
Las rocas están sometidas a continuos cambios por las acciones de los agentes
geológicos, según un ciclo cerrado (el ciclo de las rocas), llamado ciclo petrogenético, en
el cual intervienen incluso los seres vivos.
1.5 El ciclo de las rocas
Una roca es un agregado de minerales, que son sólidos con propiedades físicas y
químicas definidas. Los minerales se componen de elementos como el oxigeno, el silicio
y el aluminio; estos elementos están formados por átomos, que son las partículas más
pequeñas de materia que retienen aun las características de un elemento. Se han
identificado y descrito más de 3500 minerales, pero sólo una docena de ellos constituye
la mayoría de las rocas de la corteza.
Los geólogos reconocen tres grupos importantes de rocas –ígneas, sedimentarias y
metamórficas-, cada una de las cuales se caracteriza por su modo de formación. Cada
grupo contiene una variedad de tipos de roca individuales que difieren uno de otro sobre
la base de su composición o textura (el tamaño, la forma y la disposición de las partículas
minerales).
El ciclo de las rocas es una forma de ver las relaciones entre los procesos internos y
externos de la Tierra. Relaciona los tres grupos de rocas uno con otro; con procesos
superficiales como el intemperismo, transporte y depositación; y con procesos internos
como la generación de magma y el metamorfismo. El movimiento de placas es el
mecanismo responsable de reciclar los materiales de la roca y, en consecuencia, de
impulsar el ciclo de la misma. Las rocas ígneas resultan de la cristalización del magma o
de la acumulación y consolidación de materiales expulsados por los volcanes, como las
cenizas. Al enfriarse el magma, los minerales se cristalizan y la roca resultante se
caracteriza por el entrelazamiento de partículas minerales. El magma que se enfría
lentamente bajo la superficie produce rocas ígneas intrusitas; el magma que se enfría en
la superficie produce rocas ígneas intrusitas.
Las rocas expuestas en la superficie de la Tierra se desintegran en partículas y se
disuelven mediante varios procesos de intemperización. Las partículas y el material
disuelto con el tiempo, ser depositados como sedimento. Este sedimento puede entonces
compactarse o cementarse y formar roca sedimentaría.
Las rocas sedimentarias se originan por la consolidación de fragmentos de roca, la
precipitación de materia mineral de una solución o la compactación de restos vegetales o
animales . Como las rocas sedimentarias se forman en la superficie de la Tierra o cerca de
ella, los geólogos pueden hacer inferencias acerca del ambiente en el cual fueron
depositadas, el tipo de agente de transporte y tal vez hasta el origen del que se derivaron
los sedimentos. De acuerdo con esto, las rocas sedimentarias son muy útiles para
interpretar la historia de la Tierra.
Las rocas metamórficas resultan de la transformación de otras rocas, comúnmente bajo la
superficie, por la temperatura, la presión y la actividad química de los fluidos. Por
ejemplo, el mármol – material preferido por muchos escultores y constructores – es una
roca metamórfica que se produce cuando los agentes del metamorfismo se aplican a rocas
sedimentarias como la caliza o la dolomía. Las rocas metamórficas son foliadas o no
foliadas. La foliación, alineación paralela de minerales debida a la presión, le da a la roca
una apariencia de capas o bandas.
Los materiales que forman la corteza de la Tierra pueden evolucionar, a lo largo del
tiempo geológico, de un tipo a otro tipo de roca; pueden incluso completar un ciclo a
través de las tres principales categorías de rocas. Por ejemplo, una roca volcánica puede
ser intemperizada y sus fragmentos acarreados en forma de sedimentos hasta un sitio en
donde se acumulen y sean sepultados. Una vez que los sedimentos se han endurecido o
litificado, se puede considerar al material como una roca sedimentaria. Si la roca
sedimentaria es sometida a altas presiones y temperaturas, pude sufrir transformaciones
minerales y texturales que la conviertan en una roca metamórfica. En ciertas condiciones
cuando la temperatura de metamorfismo es alta, la roca puede llegar a fundirse y producir
magmas. El ascenso de los magmas y su posterior solidificación completarían el ciclo de
las rocas en la corteza.
1.6 El ciclo de las rocas y la tectónica de placas
Las interacciones de las placas determinan, hasta cierto punto, cuál de los tres tipos de
rocas se formará. Por ejemplo, la intemperización y la erosión producen sedimentos que
son transportados por agentes como el agua corriente de los continentes a los océanos,
donde se depositan y acumulan. Estos sedimentos, algunos de los cuales se mitifican y
convierten en roca sedimentaria, se vuelven parte de una placa que se mueve junto con la
corteza oceánica subyacente. Cuando las placas convergen, el calor y la presión que se
generan a lo largo del límite de la placa pueden dar lugar a actividad ígnea y de
metamorfismo dentro de la placa oceánica descendente, produciendo de este modo
diversas rocas ígneas y metamórficas.
Parte del sedimento y de la roca sedimentaria se subduce y funde, mientras otros
sedimentos y rocas sedimentarias a lo largo del limite de la placa no subducida son
metamorfoseados por el calor y la presión que se generan a lo largo del limite de la placa
convergente. Más tarde, el cordón montañoso o de la cadena de las islas volcánicas
formadas a lo largo del límite de la placa convergente será nuevamente sometidos a la
intemperie y a erosión, mientras los nuevos sedimentos serán transportados a los océanos
para iniciar otro ciclo más.
1.7 Las rocas ígneas
Las rocas producidas por las erupciones volcánicas están dispersas, pero representan
solamente una pequeña porción de las rocas totales formadas por el enfriamiento y
cristalización del material de roca fundido llamado magma. La mayor parte del magma se
enfría bajo la superficie y forma cuerpos de roca conocidos como plutones. El mismo tipo
de magmas vinculados con el vulcanismo se relaciona con el origen de los plutones,
aunque algunos magmas son más móviles y llegan más comúnmente a la superficie. En
general, los plutones subyacen en las áreas de extenso vulcanismo y fueron las fuentes de
las lavas suprayacentes y los materiales fragmentados arrojados por los volcanes en las
erupciones explosivas. Más aún, como el vulcanismo, la mayor parte del plutonismo tiene
lugar en o cerca de las márgenes de las placas.
Todas las rocas ígneas intrusitas y muchas extrusivas se forman cuando se cristalizan los
minerales del magma. El proceso de cristalización consiste en la configuración y el
posterior crecimiento de los núcleos del cristal. Los átomos en un magma se hallan en
constante movimiento, pero cuando comienza el enfriamiento algunos átomos se enlazan
para formar pequeños grupos o núcleos, cuya disposición de átomos corresponde a la
disposición en los cristales del mineral. Al enlazarse químicamente otros átomos con
estos núcleos en el liquido, lo hacen en una forma geométrica ordenada; los núcleos se
transforman en granos minerales cristalinos, las partículas individuales que componen
una roca. Durante el enfriamiento rápido, el ritmo de formación de núcleos excede al
ritmo de crecimiento y el resultado es una acumulación de muchos pequeños granos. Con
el enfriamiento lento, el ritmo de crecimiento excede al ritmo de la nucleación, así que se
forman granos relativamente grandes.
-Texturas
Varias texturas de rocas ígneas se relacionan con la historia de enfriamiento de un magma
o una lava. El rápido descenso de temperatura, como ocurre en los flujos de lava o en
algunas intrusiones cercanas a la superficie, resulta en una textura de grano fino
denominada afanítica. En una textura afanítica, los granos minerales individuales son
demasiado pequeños para observarlos sin ampliación. En cambio, las rocas ígneas con
textura de grano grueso, o faneríticas, tienen granos minerales fácilmente visibles sin
ampliación. Granos minerales tan grandes indican enfriamiento lento, y en general,
origen intrusito; la textura fanerítica puede desarrollarse también en los interiores de
algunos flujos de lava espesos.
Las rocas con textura porfídica, una combinación de granos minerales de tamaños
marcadamente diferentes, tienen una historia de enfriamiento más compleja. Los granos
mayores son fenocristales y a los más pequeños se les llama base de vidrio. Suponga que
un magma empieza a enfriarse lentamente como un cuerpo intrusivo; que se forman
algunos núcleos minerales y empiezan a crecer. Piense que antes de la cristalización
completa del magma, la fase liquida restante y los granos minerales sólidos dentro de ella
son expulsados, esto es, echados sobre la superficie donde se enfrían rápidamente para
constituir una textura afanítica. La roca ígnea resultante tendría granos minerales grandes
suspendidos en una base de vidrio finamente cristalina y la roca se caracterizaría como un
porfido.
Una lava puede enfriarse tan rápidamente que sus átomos no tienen tiempo de disponerse
en el ordenado marco tridimensional típico de los minerales. Como resultado de tan
rápido cambio de temperatura, se forma un vidrio natural como la obsidiana. Aun cuando
la obsidiana, con su textura vidriosa, no se compone de minerales se la considera una
roca ígnea.
Algunos magmas contienen grandes cantidades de vapor de agua y otros gases. Estos
gases pueden quedar atrapados en la lava que se enfría y formar numerosos hoyos o
cavidades pequeñas conocidas como vesículas; las rocas que poseen numerosas vesículas
se denominan vesiculares, como el basalto vesicular.
Una textura piroclástica o fragmental caracteriza las rocas ígneas modeladas por
actividad volcánica explosiva. La ceniza puede ser arrojada a lo alto de la atmósfera y
con el tiempo asentarse en la superficie, donde se acumula; si se convierte en roca, se la
considera roca ígnea piroclástica.
-Composición
Las rocas ígneas, como los magmas, se caracterizan como máficas (45 a 52% de sílice),
intermedias (53 a 65% de sílice) o felsicas (>65% de sílice). El magma padre desempeña
un papel importante en la determinación de la composición mineral de las rocas ígneas;
no obstante, un mismo magma puede producir diversas rocas ígneas porque su
composición puede cambiar como resultados de la secuencia en la cual se cristalizan los
minerales, así como el asentamiento del cristal, la asimilación y la mezcla de magma.
-Clasificación
La mayoría de las rocas ígneas se clasifican sobre la base de sus texturas y composición.
Observe en la figura 4.12 que todas las rocas, excepto la peridotito, constituyen parejas
los miembros de una pareja tienen la misma composición, los miembros de una pareja
tienen la misma composición, pero diferentes texturas.
El basalto y el gabro, la andesita y la diorita, y la riolita y el granito son equivalentes
composicionales; pero el basalto, la andesita y la riolita son afaníticos y, las más de las
veces, extrusivos, mientras el gabro, la diorita y el granito tienen texturas faneríticas, que
en general indican un origen intrusivo.
Fig. 4.12
Las rocas ígneas que se muestran en la figura 4.12 se diferencian también por su
composición. Leyendo a través de la grafica, de la riolita a la andesita y al basalto, por
ejemplo, las proporciones de silicatos no ferromagnesianos y ferromagnesianos difieren.
Sin embargo, las diferencias en composición son graduales, de modo que existe un
continuo composicional. En otras palabras, hay rocas de composición intermedia entre la
riolita y la andesita, y así por el estilo.
-Cuerpos ígneos intrusivos: plutones
Se forman cuerpos ígneos intrusitos, o plutones cuando el magma se enfría y cristaliza
dentro de la corteza. Los geólogos enfrentan un desafío especial al estudiar los orígenes
de los plutones porque, a diferencia de la actividad extrusiva o volcánica que puede ser
observada, la actividad ígnea intrusita puede estudiarse solo indirectamente. Aunque los
plutones pueden ser observados después de que la erosión los ha expuesto en la superficie
no podemos duplicar las condiciones que existían en lo profundo de la corteza cuando
aquellos se formaron, excepto en experimentos de laboratorio a pequeña escala.
Se reconocen varios tipos de plutones, los cuales se definen todos por su geometría
(forma tridimensional) y su relación con la roca “intrusionada” (formada por intrusión) .
Las formas de los plutones se caracterizan como masivas o irregulares, tabulares,
cilíndricas o fungiformes (en forma de hongo). Los plutones se describen, asimismo,
como concordantes o discordantes. Un plutón concordante, como un manto, tiene límites
que corren paralelos a las capas de la roca intrusionada, conocida comúnmente como la
oca madre. Un plutón discordante, como un dique, tiene límites que cortan a través de las
capas
de
la
roca
madre.
1.8 Las rocas sedimentarias
Las rocas sedimentarias, la segunda familia más importante de las rocas, se componen
todas de materiales derivados por el intemperismo mecánico y químico, que desintegran
y descomponen las rocas preexistentes. Los diversos procesos de intemperismo producen
las materias primas componentes de los suelos y sedimentos; los materiales
intemperizados acarreados del sitio de intemperismo y depositados en otra parte como
sedimento no consolidado pueden intemperizarse más para formar suelo y transformarse
en roca sedimentaria.
El sedimento puede ser detrítico, lo cual significa que consta de partículas sólidas como
los fragmentos de roca o granos minerales liberados durante el intemperismo, o puede ser
químico, compuesto de minerales formados de los materiales disueltos durante el
intemperismo químico. Una vez derivado del material original, el sedimento por lo
general se erosiona y es transportado a otro lugar, donde se deposita en forma de
acumulación de sólidos sueltos, como la arena o la playa o el lodo de un lago. Para
abreviar; el origen o sedimento y su historia posterior son sencillamente una parte del
ciclo geológico de las rocas.
Las rocas sedimentarias se transforman mas comúnmente a partir del sedimento por el
proceso conocido como litificación, pero unas cuantas se saltaron esta etapa de sedimento
no consolidado. Por ejemplo, los arrecifes de coral se forman como rocas cuando los
organismos del arrecife extraen las sustancias disueltas del agua de mar para sus
esqueletos. Con todo, si la roca se rompiera o desmenuzara, como por efecto de una
tormenta, los pedazos sólidos del material del arrecife se depositarían en el lecho marino
como sedimento.
Un criterio importante para clasificar las partículas sedimentarias es su tamaño. La grava
consiste en cualquier partícula sedimentaria mayor de 2mm, mientras que la arena,
independientemente de la composición, es cualquier partícula que mide de 1/6 mm a 2
mm. Las partículas del tamaño de la grava y la arena son lo bastante grandes para ser
observadas a simple vista o con ampliación de grado bajo, pero las partículas de tamaño
del limo y la arcilla son demasiado pequeñas para ser observadas de otra manera que no
sea con alta ampliación. La grava consiste generalmente en fragmentos de roca, mientras
que las partículas de arena, limo y arcilla son principalmente granos minerales
individuales. Debemos advertir, sin embargo, que la arcilla tiene dos significados en
términos texturales, por arcilla se alude a los granos sedimentarios menores de 1/256 mm
de tamaño; en términos composicionales, por arcilla se hace referencia a ciertos tipos de
minerales de silicato de hoja. No obstante, la mayoría de las partículas de tamaño de
arcilla en las rocas sedimentarias son en realidad minerales de arcilla. A las mezclas de
partículas de tamaño del limo y arcilla se suele hacer referencia como lodo.
-Transporte y depositación de sedimentos
El sedimento puede ser transportado por cualquier agente geológico que tenga la energía
suficiente para mover partículas de un tamaño determinado. Los glaciares pueden mover
partículas de cualquier dimensión, mientras que el viento sólo transporta sedimento del
tamaño de la arena y menor. Las olas y las corrientes marinas arrastran sedimentos
también, pero la orma sobradamente más efectiva de que el sedimento se erosione en el
sitio de intemperización y sea conducido a otro lugar como estaba en las corrientes
fluviales.
Durante el acarreo del sedimento, la abrasión reduce el tamaño de las partículas, tanto las
esquinas como los bordes agudos se desgastan y se alisan conforme las partículas de
grava y arena chocan unas con otras y se redondean. El traslado también da lugar a un
ordenamiento, que se refiere a la distribución de tamaño en una acumulación de
sedimento. Si todas las partículas son aproximadamente del mismo tamaño, el sedimento
se califica de bien clasificados pero si hay una amplia gama de tamaños de grano, esta
mal clasificado. Tanto lo redondeado como lo clasificado son propiedades importantes
utilizadas para determinar el origen de las rocas sedimentarias; estas se tratan de manera
más completa en una sección posterior.
El sedimento puede ser transportado a considerable distancia desde su área fuente pero a
la larga se acumula. Parte de la arena y el lodo que en el presente se depositan en la
desembocadura del río Missisipi provienen de lugares tan distantes como Ohio,
Minnesota y Wyoming. Cualquier área geográfica en el que se almacena el sedimento es
un ambiente de depósito. Si bien no existe una clasificación completamente satisfactoria
de los ambientes de depósito, los geólogos reconocen generalmente tres escenarios
principales de depositación: continental, mixto y marino, cada uno con varios ambientes
de depositación especifico.
Rocas sedimentarias
Cerca de 95% de la corteza de la Tierra se compone de rocas ígneas y metamórficas, pero
las rocas sedimentarias son más comunes en la superficie o cerca de ella.
Aproximadamente 75% de las exposiciones de superficie en los continentes consisten en
sedimentos o rocas sedimentarias y cubren la mayor parte del piso marino. Las rocas
sedimentarias se clasifican, en general, como detríticas o químicas; entre estas últimas se
cuenta una subcategoría conocida como bioquímica.
Las rocas sedimentarias detríticas consisten en detritus, las partículas sólidas de las rocas
preexistentes. Tienen una textura clástica, lo cual significa que estas rocas se componen
de fragmentos o partículas conocidos también como clastos. Se reconoce un gran número
de variedades de rocas sedimentarias detríticas, cada una de las cuales se caracteriza por
el tamaño de sus partículas consecutivas.
-Conglomerado, brecha sedimentaria, arenisca, limo, arcilla, etc.
Las rocas sedimentarias química se originan de los materiales incorporados en la solución
durante el intemperismo químico . Estos minerales disueltos son transportados a los lagos
y a los océanos, donde se concentran. Pueden ser extraídos del agua lacustre u oceánica
para formar minerales, ya sea por procesos químicos inorgánicos o por la actividad
química de los organismos. Algunas rocas formadas por la litlificación de estos minerales
tienen textura cristalina, lo cual significa que consisten de un mosaico de cristales
entreverados, mientras otras tienen textura clástica. A las rocas formadas por la actividad
de los organismos se alude como rocas sedimentarias bioquímicas. En cualquier caso, se
acumulan agregados de minerales que se litifican por compactación y cementación, como
en las rocas sedimentarias detríticas.
-Caliza, dolomía, evaporizas, pedernal, carbón mineral, etc.
Cuando los geólogos investigan las rocas sedimentarias en el campo, están observando
los productos de los acontecimientos que tuvieron lugar en el pasado. El único registro de
estos sucesos está preservado en las rocas y los geólogos tienen que evaluar esos aspectos
de las rocas sedimentarias para hacer inferencias acerca de los procesos originales y el
ambiente de depósito. Las texturas sedimentarias, como la clasificación y el
redondeamiento, pueden dar indicios sobre el proceso de depósito. Las arenas de duna
arrastradas por el viento, por ejemplo, tienden a estar bien clasificadas y redondeadas.
Entre otros aspectos de las rocas sedimentarias que son importantes para el análisis
ambiental están las estructuras sedimentarias y los fósiles.
1.9 Rocas metamórficas
Las rocas metamórficas (del griego meta, que significa cambio y morfos “forma”
constituyen el tercer grupo más importante de rocas. Resultan de la transformación de
otras rocas por procesos metamórficos que suelen tener lugar bajo la superficie de la
Tierra. Durante el metamorfismo, las rocas son sometidas a suficiente calor, presión y
actividad de fluidos para cambiar su composición y/o textura minerales, con lo cual se
convierten en rocas nuevas. Estas transformaciones tienen lugar en estado sólido y el tipo
de roca metamórfica generado depende de la composición y textura originales de la roca
original, de los agentes del metamorfismo, así como del tiempo que la roca original
estuvo sometida a los defectos del proceso metamórfico.
Una gran porción de la corteza continental de la Tierra se compone de rocas
metamórficas e ígneas. Juntas forman las rocas del basamento cristalino, que yacen bajo
las rocas sedimentarias de una parte del continente. Esta roca basal se encuentra
extensamente expuesta en regiones de los continentes conocidas como escudos, que han
sido muy estables durante los últimos 600 millones de anos. Las rocas metamórficas
constituyen también una porción considerable del núcleo cristalino de grandes cadenas
montañosas. Algunas de las rocas más antiguas que se conocen, fechadas de 3960
millones de anos del Escudo Canadiense son metamórficas, lo que indica que se forman a
partir de rocas todavía más antiguas.
¿Por qué es tan importante estudiar las rocas metamórficas? Para empezar, proveen
información acerca de procesos geológicos que operan dentro de la Tierra y sobre su
variación a través del tiempo. Las rocas metamórficas, como el mármol y la pizarra, se
utilizan como materiales de construcción y ciertos materiales minerales metamórficos son
económicamente importantes. Por ejemplo el talco se emplea en los cosméticos, en la
fabricación de pintura y como lubricante, mientras que el asbesto se usa como aislante y
para la protección contra el fuego.
-
Los Agentes del Metamorfismo
Los tres agentes del metamorfismo son el calor, la presión y la actividad de fluidos.
Durante el metamorfismo, la roca original sufre cambios para lograr el equilibro con su
nuevo ambiente. Los cambios pueden dar lugar a la formación de nuevos minerales y/o a
una transformación en la textura de la roca por la reorientación de los minerales
originales. En algunos casos, la modificación es menor y las características de la roca
original pueden reconocerse todavía. En otros, la roca varia tanto que la identidad de la
roca original sólo puede determinarse con gran dificultad y eso no siempre.
Además del calor, la presión y la actividad de fluidos, el tiempo también es importante en
el proceso metamórfico. Las reacciones químicas proceden a ritmos diferentes y por ello
requieren tiempos distintos para llevarse a cabo. Las reacciones que tienen que ver con
los compuestos de silicato son particularmente lentas y, como la mayoría de las rocas
metamórficas se componen de silicatos minerales, se cree que el metamorfismo es un
proceso geológico lento.
 Calor
El calor es un importante agente del metamorfismo, porque aumenta la velocidad de las
reacciones químicas capaces de producir minerales diferentes de la roca original; puede
provenir de magmas intrusivos o resultar del sepultamiento profundo en la corteza, como
ocurre durante la subducción a lo largo de un límite de placas convergente.
Cuando penetran cuerpos de magma en las rocas, estas se ven sometidas a intenso calor
que afecta a la roca circundante; el calentamiento más intenso suele producirse en la zona
adyacente al cuerpo de magma y disminuye gradualmente con la distancia de la intrusión.
La zona de rocas metamorfoseadas que se forma en la roca madre adyacente a un cuerpo
ígneo intrusivo suele ser bastante distinguible y fácil de reconocer.
 Presión
Cuando las rocas se entierran se someten a una presión litostática cada vez mayor; esta
presión, que resulta del peso de las rocas suprayacentes, se aplica igualmente en todas
direcciones. A medida que las rocas se someten a creciente presión con la profundidad,
los granos minerales dentro de una roca pueden compactarse más estrechamente. En estas
condiciones, es imposible que los minerales se recristalicen; esto es, pueden formar
minerales más pequeños y más densos.
Junto con la presión litostática resultante del sepultamiento, las rocas pueden
experimentar también diferencias de presión. En este caso, los priostes no son iguales en
todos los lados y l roca se distorsiona consecuentemente. De manera típica, se producen
presiones diferenciadas durante la deformación asociada con la formación de montanas y
pueden generar tanto texturas como características metamorfoseadas definidas.
 Actividad de fluidos
En casi cada región de metamorfismo, el agua y el dióxido de carbono están presentes en
cantidades variables a lo largo de los límites del grano mineral o en los espacios
intersticiales de las rocas. Estos fluidos, que pueden contener iones en solución, realzan el
metamorfismo aumentando la velocidad de las reacciones químicas. En condiciones
secas, la mayoría de los minerales reaccionan con gran lentitud, pero cuando se
introducen incluso pequeñas cantidades de fluido, las velocidades de reacción aumentan,
sobre todo porque los iones pueden moverse con facilidad a través del fluido e
intensificar así las reacciones químicas y la formación de nuevos minerales.
Los fluidos químicamente activos, que son parte del proceso metamórfico, provienen
principalmente de tres fuertes. La primera es el agua atrapada en los espacios
intersticiales de las rocas sedimentarias; la segunda es el fluido volátil dentro del magma;
la tercera es la deshidratación de los minerales que contienen agua, como el yeso y
algunas arcillas.
- Tipos de Metamorfismo
Se reconocen tres tipos principales de metamorfismo: el metamorfismo de contacto, en el
cual el calor y los fluidos magmáticos actúan para producir el cambio; el metamorfismo
dinámico, resultante de altas presiones diferenciales asociadas con deformación intensa; y
el metamorfismo regional, que ocurre dentro de una gran área y es causado
primordialmente por fuerzas orogénicas (de formación de montanas). Aunque
explicaremos cada tipo de metamorfismo por separado, el límite entre ellos no siempre es
claro y depende sobre todo de cuál de los tres agentes metamórficos fue dominante.
*Metamorfismo de contacto
El metamorfismo de contacto tiene lugar cuando un cuerpo de magma altera la roca
original circundante. A profundidades superficiales, un magma intrusivo eleva la
temperatura de la roca circundante, causando alteración térmica. La emisión de fluidos
calientes dentro de la roca original por la intrusión que se enfría puede contribuir,
asimismo, a la formación de nuevos minerales.
*Metamorfismo dinámico
El metamorfismo dinámico se asocia en mayor medida con las zonas de falla (fracturas a
lo largo de las cuales ha habido movimiento), en las cuales las rocas están sometidas a
grandes
*Metamorfismo regional
La mayoría de las rocas metamórficas son resultado del metamorfismo regional, el cual
ocurre en una gran área y suele ser causado por temperaturas, presiones y deformación
externa dentro de las porciones más profundas de la corteza. El metamorfismo regional es
más obvio a lo largo de las márgenes de la placa convergente, donde las rocas se
deforman intensamente y se recristalizan durante la convergencia y la subducción. Dentro
de estas rocas suele haber una gradación de la intensidad metamórfica, que va de las áreas
que fueron sometidas a presiones más intensas y/o a las temperaturas más altas, a las
áreas de temperaturas y presiones más bajas. Tal gradación en el metamorfismo puede
reconocerse por los minerales metamórficos que se hallan presentes
-
Clasificación de las rocas metamórficas
Para fines de clasificación, las rocas metamórficas se dividen comúnmente en dos grupos:
los que muestran textura foliada y los que no.
Rocas metamórficas foliadas
Las rocas sometidas a calor y presión diferencial durante el metamorfismo se caracterizan
por tener minerales dispuestos en una forma paralela que les da una textura foliada. El
tamaño y forma de los granos minerales determina si la foliación es fina o tosca. Si la
foliación es tal que los granos individuales no pueden reconocerse sin ampliación, se dice
que la roca es pizarra. Una foliación tosca resulta cuando los minerales granulares, como
el cuarzo y el feldespato, son segregados en zonas aproximadamente paralelas y listadas,
que difieren en composición y color, como en un gneiss. Las rocas metamórficas foliadas
pueden disponerse en orden de tamaño de grano creciente tosco y de perfección de
fliación.
Rocas metamórficas no foliadas
En algunas rocas metamórficas, los granos minerales no muestran una orientación
preferencial distinguible. En lugar de esto, tales rocas consisten en un mosaico de
minerales un tanto equidimensionales y se caracterizan por tener textura no foliada. La
mayoría de las rocas metamórficas no foliadas resultan del metamorfismo de contacto o
regional de rocas en las cuales no hay presencia de minerales laminados o alargados. Con
frecuencia, la única indicación de que una roca granular se ha metamorfoseado es el gran
tamaño de grano resultante de la recristalizacion. En general, las rocas metamórficas no
foliadas son de dos tipos: las compuestas principalmente de solo un mineral, por ejemplo,
el mármol ola cuarcita; y aquellas en que los diferentes minerales son demasiado
pequeños para ser vistos sin ampliación, como la roca verde y la hornfels.
-
Metamorfismo y recursos naturales
Muchas rocas y minerales metamórficos son recursos minerales valiosos. Si bien estos
recursos comprenden diversos tipos de depósitos de mineral, las dos rocas metamórficas
más familiares y de mayor uso, como tales, son el mármol y la pizarra que, como ya se
expuso previamente se han usado a lo largo de los siglos en diferentes formas.
Muchos depósitos de mineral resultan del metamorfismo de contacto durante el cual los
fluidos calientes, ricos en iones, emigran de las intrusiones ígneas al posterior de la roca
encajonante, con lo que crean ricos depósitos de mineral. Los minerales de menas de
sulfuro más comunes asociados con el metamorfismo por contacto son la bornita, la
calcopirita, la galena, la pirita y la escalerita; dos minerales de óxidos comunes son la
hematina y la magnetita. El estaño y el tungsteno son también minerales importantes
asociados con el metamorfismo por contacto.
Otros minerales metamórficos importantes, desde el punto de vista económico,
comprenden el talco, usado para el polvo de esa sustancia; el grafito para los lápices y
lubricantes secos; los granates y el corindón, que se usan como abrasivos o como gemas
en joyería, según su calidad, y la andalucita, la cianita y la silimanita, utilizados en la
manufactura de porcelanas de alta temperatura, así como de minerales resistentes a la
temperatura para fabricar productos como bujías para motores y forros de hornos.
Práctica de Laboratorio #3
1. Investigue y explique ampliamente el ciclo de las Rocas.
2. De una amplia definición de qué es una roca, y la clasificación de las mismas.
3. Hable sobre las rocas ígneas y su origen. Describa cinco rocas de este grupo.
4. Clasifique las rocas ígneas según su textura, y defina sus grupos.
5. Mencione las zonas del país donde se pueden encontrar rocas ígneas.
6. ¿Por qué el magma que se origina en zonas de subducción es más rico en
sílice que el generado en las dorsales en expansión?
7. Explique detalladamente qué es una roca sedimentaria y describa cinco rocas
de este grupo.
8. Hable de la clasificación de las rocas sedimentarias según su génesis.
9. Mencione las zonas del país donde se encuentran rocas sedimentarias.
10. Explique la diferencia entre brecha y conglomerado.
11. Describa el proceso por el que ocurre la litificación de sedimento detrítico
como el lodo y la arena.
12. Hable sobre las rocas metamórficas y el origen de las mismas.
13. Diga la clasificación de las rocas metamórficas según su foliación.
14. Mencione las zonas del país donde se encuentran rocas metamórficas.
15. ¿Qué características especificas de las rocas metamórficas foliadas las hacen
inadecuadas como roca de cimentación para una presa? ¿Hay algunas rocas
metamórficas que harían buenos cimientos? ¿Por qué?
Estas preguntas corresponden a la Teoría