Los procesos geológicos internos. Magmatismo, metamorfismo y

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Los procesos geológicos
internos. Magmatismo,
metamorfismo y tectónica
OBJETIVOS
1. Conocer la composición del magma y los factores
que influyen en el magmatismo.
2. Establecer la relación entre el magmatismo
y la tectónica de placas.
3. Describir los diferentes tipos de magmas y el proceso
de evolución magmática.
4. Conocer las estructuras resultantes del emplazamiento
de los magmas en profundidad y en superficie.
5. Diferenciar los tipos de actividad volcánica.
6. Definir el proceso de metamorfismo, factores
que le afectan y sus tipos.
7. Conocer las características de las rocas magmáticas
y metamórficas; sus tipos y utilidades.
8. Entender las diferentes deformaciones en las rocas;
pliegues, diaclasas y fallas.
9. Identificar los riesgos geológicos derivados
de los procesos internos. Vulcanismo y sismicidad.
CONTENIDOS
CONCEPTOS
PROCEDIMIENTOS, DESTREZAS
Y HABILIDADES
ACTITUDES
• El magmatismo; factores que
• Identificación de las características
• Valorar la importancia
influyen y relación con la tectónica
de las rocas magmáticas
de determinadas rocas como
de placas. (Objetivos 1 y 2)
y metamórficas. (Objetivo 7)
materia prima y como fuente de
energía
• Consolidación y emplazamiento
• Interpretación de dibujos, esquemas
de primera magnitud, adoptando
de los magmas. (Objetivos 3 y 4)
y fotografías relacionados
una actitud favorable a la
con
el
emplazamiento
de
los
• Los tipos de actividad volcánica.
explotación racional de estos
magmas
(Objetivo 5)
recursos.
y
las
deformaciones
en
las
rocas.
• El metamorfismo y sus tipos.
(Objetivos 4 y 8)
• Fomentar una actitud investigadora
(Objetivo 6)
para conocer el origen de las
•
Simulación
del
proceso
• Las rocas magmáticas y
estructuras tectónicas y de las rocas.
de cristalización en el laboratorio.
metamórficas. (Objetivo 7)
(Objetivo 7)
• Pliegues, diaclasas y fallas. (Objetivo 8)
• Vulcanismo y sismicidad. (Objetivo 9)
Preguntas
prueba 1
Preguntas
prueba 2
a) Conocer la composición del magma y los factores que influyen en el magmatismo.
(Objetivo 1)
1
1
b) Diferenciar los tipos de magmas. (Objetivo 3)
2
2
c) Identificar las estructuras resultantes del emplazamiento de los magmas
en profundidad y en superficie. (Objetivo 4)
3
3
d) Conocer los tipos de actividad volcánica. (Objetivo 5)
4
4
e) Entender el proceso de metamorfismo, cambios y sus tipos. (Objetivo 6)
5
5
f) Conocer las características de las rocas magmáticas y metamórficas;
sus tipos e identificación. (Objetivo 7)
6, 7
6, 7
g) Comprender los tipos de deformaciones que se producen en las rocas:
pliegues, diaclasas y fallas. (Objetivo 8)
8, 9
8, 9
h) Determinar los riesgos geológicos del vulcanismo y la sismicidad. (Objetivo 9)
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10
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
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RESUMEN
Los procesos internos
Los procesos internos son los causados por el calor interno de la Tierra, ya sea directamente
o a través del movimiento y de las interacciones de las placas litosféricas. Pueden ser:
• Magmatismo. Consiste en la fusión de las rocas hasta constituir el magma.
• Metamorfismo. Es el proceso que produce cambios en las rocas que son sometidas
a elevadas presiones y temperaturas sin llegar a fundirse.
• Esfuerzos tectónicos. Las rocas sometidas a esfuerzos de compresión o distensión
experimentan deformaciones como el plegamiento y la fractura.
Además de afectar a las rocas, estos procesos producen en la superficie fenómenos
que se desarrollan rápidamente, como el vulcanismo y la sismicidad, y otros más lentos,
como la formación de cordilleras.
Magmatismo
El magma es una roca fundida que contiene una proporción variable de gases disueltos.
El líquido contiene normalmente entre un 35 y un 70 % de sílice (SiO2), y entre los gases
disueltos los más abundantes son el agua y el CO2, aunque hay también óxidos de azufre
y nitrógeno, y otros en menor proporción, como el argón.
Cuando el magma ocupa un gran volumen, se aloja en una cámara magmática. La roca
que engloba a la cámara magmática recibe el nombre de roca encajante. La formación
de un magma, mediante la fusión de una roca sólida, está determinada por cuatro factores:
la composición de la roca, la temperatura, la presión y la presencia de agua.
Magmas y fusión parcial
Las rocas están formadas por una mezcla de minerales, por lo que no tienen
un único punto de fusión, sino un intervalo desde la temperatura a la que comienza
la fusión hasta la temperatura a la que toda la roca ha pasado al estado líquido.
La temperatura a la que comienza la fusión de una roca recibe el nombre de punto de solidus,
y la temperatura a la que la fusión es completa, punto de liquidus. Por debajo del punto de solidus
la roca es completamente sólida, y por encima del punto de liquidus está totalmente fundida,
formando un magma. Si su temperatura se encuentra entre ambos valores, la roca se halla
en estado de fusión parcial. Casi todos los magmas se originan por un proceso de fusión
parcial.
La consolidación y el emplazamiento de los magmas
Los magmas se van enfriando al ascender hacia zonas más superficiales. El emplazamiento
de un magma es su consolidación definitiva, formando una masa de rocas magmáticas,
y puede ocurrir en el interior de la corteza o en la superficie.
El magma consolidado en el interior de la corteza forma emplazamientos plutónicos
o intrusivos, que tienen distintas formas: batolito, plutón, lacolito, dique o sill.
Si el magma encuentra fracturas que facilitan su llegada a la superficie, se inicia la actividad
volcánica, que produce diferentes estructuras volcánicas o extrusivas: cono
o edificio volcánico, coladas de piroclastos, chimenea, pitón, caldera y coladas de lava.
Tipos de actividad volcánica
La actividad volcánica, que se produce cuando el magma llega hasta la superficie, puede ser
de diferentes tipos. Depende de la temperatura del magma o de la localización de la erupción,
que puede ser al aire libre (actividad subaérea) o en el fondo del océano.
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RESUMEN
El factor determinante de la actividad volcánica subaérea es la temperatura del magma,
que es tanto más fluido cuanto mayor es su temperatura. El magma desgasificado es la lava.
Se pueden diferenciar cuatro tipos de actividad volcánica:
• Actividad hawaiana. El magma está muy caliente y es muy fluido. La desgasificación
se produce con un burbujeo que apenas salpica. Forma tubos de lava de varios kilómetros
de longitud. El edificio volcánico es mucho más extenso que alto, se llama volcán en escudo.
• Actividad fisural. Similar a la hawaiana, se produce a lo largo de fisuras de gran extensión.
• Actividad estromboliana. El magma tiene una temperatura más baja y su viscosidad
es mayor, la desgasificación es violenta, y produce explosiones que lanzan piroclastos.
• Actividad pliniana o peleana. El magma tiene una temperatura baja, es muy viscoso.
Cuando se produce la explosión, se forman nubes ardientes.
La actividad volcánica submarina se localiza en los fondos oceánicos a miles de metros
de profundidad, como la que tiene lugar en las dorsales oceánicas. El magma incandescente,
al entrar en contacto con el agua, se consolida rápidamente formando unos cuerpos ovoidales
de alrededor de un metro de diámetro llamados lavas almohadilladas.
Las rocas magmáticas
Las rocas magmáticas o ígneas se forman por la consolidación y emplazamiento
de un magma. La gran variedad de rocas se puede abarcar con una clasificación sencilla basada
tan solo en dos criterios: la textura y la composición mineralógica.
La textura de una roca magmática está definida por el tamaño y la forma de los minerales
que la componen, parámetros que dependen de la velocidad a la que se ha enfriado
el magma:
• Rocas volcánicas. Han experimentado un enfriamiento brusco, los minerales forman cristales
irregulares y diminutos. Si el enfriamiento es muy rápido, se forma un vidrio volcánico.
• Rocas plutónicas. Los minerales han desarrollado cristales de un tamaño apreciable a simple
vista. Si tienen caras planas y formas geométricas, se denominan idiomorfos; si presentan
bordes irregulares, se llaman alotriomorfos.
Los principales minerales componentes de las rocas magmáticas son el olivino, los
piroxenos, la biotita o mica negra, los feldespatos calco-sódicos o plagioclasas, la
moscovita o mica blanca, el feldespato potásico u ortosa, y el cuarzo.
Si se consideran simultáneamente la composición mineralógica y la textura, se tiene
una clasificación sencilla de las rocas magmáticas:
Composición
minerológica
Cuarzo, ortosa,
micas,
plagioclasas
Ortosa, biotita,
plagioclasas
Piroxenos,
plagioclasas,
ortosa, biotita
Olivino,
piroxenos,
plagioclasas
Roca plutónica
Granito
Sienita
Diorita
Gabro
Roca volcánica
Riolita
Traquita
Andesita
Basalto
Clasificiación
según la textura
Las rocas que se constituyen en los diques se llaman rocas filonianas. Poseen minerales
de gran interés económico, fundamentalmente sulfuros, como la pirita (FeS2) o el cinabrio (HgS).
El metamorfismo
El metamorfismo es el proceso que ocurre en las rocas sometidas a altas presiones
y temperaturas, sin que lleguen a alcanzarse las condiciones para que se produzca su fusión.
Los minerales que las componen experimentan cambios químicos y físicos, y como resultado
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RESUMEN
la roca cambia su composición mineral y su aspecto, aunque su composición química global
se mantenga prácticamente inalterada.
Las rocas sometidas a metamorfismo experimentan cambios físicos muy notables: cambios
de color, de densidad, de tenacidad, de textura o en la estructura.
El tipo de proceso metamórfico y su intensidad, vienen determinados por cuatro factores:
la presión litostática, los esfuerzos dirigidos, la temperatura y la presencia de agua.
Se pueden distinguir varios tipos de estructuras. La laminar se produce cuando
una roca está sometida a una fuerte presión, ya sea debida al peso de los materiales que tiene
encima o a fuerzas tectónicas inducidas por el movimiento de las placas litosféricas, en su
interior la blastesis produce el desarrollo de cristales de hábito planar, como las micas. Estos
minerales se disponen paralelamente unos a otros, y en la roca se desarrolla una estructura
laminada que recibe el nombre de foliación, característica del metamorfismo regional.
La estructura granoblástica se presenta en las rocas que no han crecido cristales planares
ni aciculares, y donde no aparece una dirección preferente de orientación. La calcita y el cuarzo
forman un mosaico de cristales irregulares incrustados unos en otros.
Al considerar los factores que intervienen en el metamorfismo, su intensidad y el volumen
de rocas afectado, se pueden diferenciar cuatro tipos de metamorfismo:
• Metamorfismo térmico o de contacto. Es debido a un incremento de la temperatura,
sin que la presión alcance valores altos. Las rocas características son las corneanas,
que presentan estructura granoblástica y forman una aureola metamórfica alrededor
del plutón.
• Metamorfismo termodinámico o regional. Se caracteriza porque tanto la presión
como la temperatura pueden alcanzar valores altos. En las zonas de formación de orógenos
afecta a áreas muy extensas. Origina pizarras, esquistos, gneis, mármol o la cuarcita.
• Metasomatismo o metamorfismo hidrotermal. Se origina en la fase final
de la consolidación de un magma por debajo de los 400 °C. La fase acuosa invade
la porosidad de la roca encajante, en la que cristalizan nuevos minerales.
• Metamorfismo dinámico. Se produce en las zonas poco profundas que están sometidas
a esfuerzos dirigidos. La temperatura no alcanza valores altos, pero las rocas son
comprimidas y deformadas. En las zonas de fractura los materiales son intensamente
triturados y forman una roca llamada brecha de falla. Si la trituración es muy intensa, la roca
se llama milonita.
• Metamorfismo de impacto. Se localiza en las zonas donde se ha producido un impacto
meteorítico. La roca resultante se llama brecha de impacto.
La tectónica. Deformaciones de las rocas
La tectónica es la parte de la geología que estudia las deformaciones que experimentan
las rocas cuando se ven sometidas a esfuerzos de compresión o de distensión. Las rocas
pueden tener tres comportamientos diferentes ante el esfuerzo que las deforma:
comportamiento elástico (recupera su forma inicial), comportamiento dúctil (no recupera
su forma inicial) y comportamiento frágil (rotura ante un esfuerzo).
Los factores que determinan el comportamiento de las rocas son:
• La presión litostática dificulta la rotura de las rocas y facilita su comportamiento dúctil.
• El contenido en fluidos de los poros, como el agua o el petróleo, permite
un comportamiento más dúctil. Si además está sometida a gran presión litostática
se incrementa la ductilidad.
• El incremento de la temperatura facilita el comportamiento dúctil, reduce la sensibilidad
a la rotura.
Los esfuerzos bruscos inducen un comportamiento elástico o frágil. Los esfuerzos que se
incrementan poco a poco y se mantienen mucho tiempo producen un comportamiento dúctil.
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RESUMEN
Comportamiento elástico de las rocas. Las ondas sísmicas
El paso de las ondas sísmicas a través de los materiales de la corteza terrestre es un ejemplo
de deformación elástica producida por un esfuerzo brusco. Cuando se produce un terremoto
las rocas situadas lejos del foco sísmico se comportan elásticamente; es decir, se deforman
al paso del esfuerzo brusco que reciben y después recuperan su forma inicial.
Comportamiento dúctil de las rocas. Los pliegues
Los pliegues son el resultado de la deformación dúctil de las rocas ante un esfuerzo
de compresión. Pueden presentarse en cualquier tipo de roca, pero son más fáciles de apreciar
y estudiar en las rocas que están dispuestas en capas, como las sedimentarias o algunas
metamórficas. Las crestas de estas ondas reciben el nombre de anticlinales, y los valles,
el de sinclinales.
Tanto en los sinclinales como en los anticlinales se pueden identificar: la charnela (zona
de mayor curvatura de las capas), los flancos (a ambos lados de la charnela), el núcleo (la zona
más interna del pliegue) y el plano axial (pasa por la charnela de todas las capas del pliegue).
La clasificación más sencilla y utilizada es la que tiene en cuenta la posición del plano axial
del pliegue. Según este criterio, se pueden identificar cuatro tipos: recto, inclinado, tumbado,
y recumbente.
Comportamiento frágil de las rocas. Diaclasas y fallas
Cuando el esfuerzo supera el intervalo de comportamiento dúctil, se produce su rotura;
en este caso, el comportamiento de la roca es frágil. Se pueden producir dos tipos de fracturas:
• Diaclasas o grietas. Son fracturas en las que los fragmentos resultantes no se desplazan.
Las diaclasas se originan siempre por un esfuerzo distensivo en las rocas, que puede estar
causado por: la pérdida de volumen por desecación, la pérdida de volumen
por enfriamiento, la descompresión o por el efecto de cuña.
• Fallas. Son fracturas en las que tiene lugar un desplazamiento de los bloques.
Las fallas se pueden formar por esfuerzos distensivos, compresivos o de cizalla. Estos tres
esfuerzos originan los tres tipos básicos de fallas: directas, inversas y de desgarre.
En las fallas siempre se produce un deslizamiento de un bloque sobre el otro a lo largo
del plano de falla. La fricción sobre las rocas puede originar una superficie pulimentada,
llamada espejo de falla. El desplazamiento total de los bloques es el salto de falla.
El bloque que queda levantado respecto al otro recibe el nombre de labio levantado,
mientras que el bloque que queda más bajo es el labio hundido.
Los riesgos geológicos derivados de los procesos internos
Un riesgo geológico es una situación en la que puede producirse algún fenómeno geológico
capaz de causar daños a los intereses humanos. Es, por tanto, un concepto antropocéntrico,
que considera únicamente daños sobre las personas, sus propiedades o sus intereses.
El vulcanismo y la sismicidad son procesos internos causantes de diversos riesgos geológicos.
Entre los riesgos asociados al vulcanismo destacan: las coladas de lava, la proyección de
piroclastos, las emanaciones tóxicas, los lahares, los colapsos gravitatorios, las explosiones,
las nubes ardientes y los flujos piroclásticos.
Las ondas sísmicas superficiales que se generan en el epicentro de un terremoto pueden activar
diferentes procesos destructivos, entre los que destacan: el desplome de construcciones,
el colapso de infraestructuras, los cambios en las propiedades del suelo, los corrimientos
de tierras y los tsunamis.
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FICHA 1
RECURSOS PARA EL AULA
CIENCIAS QUE ESTUDIAN LA MATERIA MINERAL
En el marco de la antigua denominación de geognosia (término prácticamente en desuso),
se agrupan las ramas que estudian la estructura, composición y génesis de la materia mineral y sus combinaciones.
Cristalografía
Estudia la naturaleza y propiedades de la materia cristalina. El interés por el conocimiento
del estado cristalino, tradicionalmente vinculado a la Geología, ha sobrepasado sus orígenes geométricos subordinados a la mineralogía, para encontrar su aplicación en la resolución de problemas de biología molecular, metalurgia, farmacología y petrología, entre otras
disciplinas.
Mineralogía
Es la rama geológica que investiga la forma, propiedades, composición, yacimiento y génesis de minerales. Íntimamente relacionada con la cristalografía, la petrología y la geoquímica, y ya lejos de sus etapas iniciales descriptivas y sistemáticas, suele dirigir sus objetivos
hacia el estudio de los procesos que dan lugar a las distintas asociaciones minerales y las características específicas de sus yacimientos.
Petrología
Se ocupa del análisis de las rocas, como materiales constituidos por minerales. Trata de la
formación, la clasificación y el origen de las rocas, así como de sus relaciones con los procesos e historia geológica. En su campo de actuación suele dividirse tradicionalmente en
petrografía y petrogénesis. La primera atiende, esencialmente, a aspectos descriptivos desde el punto de vista de la textura, mineralogía y composición química de las rocas. La segunda se ocupa de los aspectos físico-químicos del origen de las rocas.
Geoquímica
Trabaja en la descripción de la química de la Tierra. Trata de analizar la distribución de los
elementos y sus isótopos en los materiales terrestres y persigue la obtención de datos análogos en materiales extraterrestres. Sus estudios permiten conocer los procesos y condiciones que han influido en la formación de las rocas. También contribuye a la puesta a punto
de métodos de datación.
Actividades
1
¿Qué ramas de la geología aportan sus conocimientos a la detección, delimitación y explotación de yacimientos
minerales?
2
Explica el interés económico, que puede haber al desarrollar la: cristalografía, mineralogía, petrografía, petrogénesis
y geoquímica.
2
¿Cuál crees que es el objeto de estudio los minerales y las rocas?
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FICHA 2
RECURSOS PARA EL AULA
REDES ESPACIALES CRISTALINAS
El ordenamiento en las tres direcciones del espacio de los distintos átomos, iones o grupos iónicos, considerados
como puntos geométricos o nudos, forma una red espacial cristalina.
a
Átomo de sodio
Celda unidad
Átomo
de cloro
abc
90°
Red espacial cristalina
a) Red cúbica espacial expandida de la halita (NaCl),
en la que se muestra la disposición de los iones de
Cl y Na.
b) Disposición en empaquetado denso de iones de
sodio. En línea gruesa se muestra el poliedro fundamental, que en este caso es un cubo.
c) Ejes cristalográficos a, b y c y ángulos cristalográficos , y .
Sistema
Eje de
simetría
Triclínico
Cloro (Cl)
b
c
c
Sodio (Na)
Número
Constantes
de redes
cristalográficas
en el sistema
1
aⴝbⴝc
90°
Monoclínico
1 eje
binario
2
aⴝbⴝc
90° Rómbico
3 ejes
binarios
4
aⴝbⴝc
90°
Romboédrico
1 eje
ternario
1
aⴝbⴝc
90°
Hexagonal
1 eje
cuaternario
1
aⴝbⴝc
90°
120°, 60°
Tetragonal
1 eje
cuaternario
2
aⴝbⴝc
90°
4 ejes
ternarios
3
aⴝbⴝc
90°
Cúbico
Tabla 1: Redes de Bravais.
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a
b
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FICHA 3
RECURSOS PARA EL AULA
REDES ESPACIALES DE BRAVAIS
Redes espaciales de Bravais
Las catorce redes espaciales de Bravais resultan de la
combinación de las siete celdas elementales con la distinta distribución o disposición de los nudos en una red
espacial.
Hay que destacar las siete redes fundamentales que
corresponden a los siete sistemas cristalinos: triclínica; monoclínica simple; rómbica simple; romboédrica;
hexagonal; tetragonal simple y cúbica simple. Sus características se describen en la tabla adjunta.
Monoclínica
simple
Triclínica
Rómbica
simple
Romboédrica
Cúbica
simple
Rómbica de
bases centradas
Hexagonal
Monoclínica
de bases centradas
Rómbica de caras
y bases centradas
Tetragonal
simple
Cúbica
de caras centradas
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Rómbica
centrada
Tetragonal
centrada
Cúbica
centrada
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FICHA 4
RECURSOS PARA EL AULA
EL TIPO DE ENLACE Y LAS PROPIEDADES DE LOS MINERALES
Tabla 2: Tipo de enlace y propiedades de los minerales.
Edificio
y fuerza
del enlace
Dureza
Propiedades
estructurales
Mineral
(ejemplo)
Propiedades
térmicas
Iónico Fuerte
Atracción
Moderada Aislantes medios
electrostática a alta
Alta
entre iones
de cargas
opuestas
No dirigido,
coordinación elevada
entre los iones,
estructura densa
Temperatura de Calcita (CaCO3)
fusión bastante Halita (NaCl)
alta. En estado
fundido: iones
Covalente Muy fuerte
Se comparten Alta
pares
de electrones
Enlace dirigido,
coordinación débil,
estructura poco
densa
Temperatura
Diamante (C)
de fusión
Esfarelita (ZnS)
elevada. En
estado fundido:
moléculas
Mixto, iónico
y covalente Muy fuerte
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Naturaleza
Propiedades
eléctricas
y solubilidad
(en agua
y ácidos débiles)
Aislantes - Muy
baja
Moderada Aislantes - Baja
a alta
Temperatura
de fusión
elevada
Olivino (Mg2SiO4)
Moscovita
KAl2(Si3Al)O10(OH)2
Metálico Variable
Se comparten Baja
electrones
libres
Conductores Muy baja
No dirigido,
coordinación muy
elevada, estructura
muy densa
Temperatura de Oro (Au)
fusión variable Cobre (Cu)
Molecular Muy débil
Fuerzas
Muy baja Aislantes - Baja
electrostáticas
en los dipolos
Similares al enlace
metálico
Temperatura
de fusión baja
Azufre (S)
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S, A
A, I, M, S
Oligisto
Magnetita
Metales combinados
con oxígeno (O)
o grupos hidroxilo
(OH)
Oxisales
con el oxígeno
en coordinación
ternaria (CO3)2,
(BO3)2
Oxisales
con el oxígeno
en coordinación
cuaternaria (SO4)2;
(CrO4)2; (WO4)2;
(MoO4)2
Combinaciones
de fósforo y vanadio
con el oxígeno
(PO4)3; (VO4)3
Elementos
combinados con
el ion (SiO4)4
Óxidos
e hidróxidos
Carbonatos
y boratos
Sulfatos,
cromatos,
wolframatos
Fosfatos
y vanadatos
Silicatos
S, Y
S, I
S
S
I, M
A
A
I, M
Yeso
Baritina
Celestina
Crocoíta
Wolframita
Apatito
Vanadinita
Feldespato
ortosa
3.800
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2.550
6.900
3.150
6.000
7.250
2.300
4.500
3.950
1.700
2.700
2.900
2.900
Monoclínico
Monoclínico
Rómbico
Rómbico
Monoclínico
Monoclínico
2-2,5
2
3-3,5
3-3,5
2,5-3
4-4,5
6
3
Monoclínico
Hexagonal
Hexagonal
Rómbico
Romboédrico
Rómbico
Rómbico
KAlSi3O8
Cl(VO4)3Pb5
(F,Cl,OH)(PO4)3Ca5
PbCrO4
(Fe,Mn)WO4
CaSO4·2H2O
BaSO4
SrSO4
N2Ba4O7·10H2O
CaCO3
CaCO3
CaMg(CO3)2
FeO·OH
NaCl
KCl
CaF2
Fe2O3
Fe3O4
3
3,5-4
3,5-4
5
Fórmula
PbS
ZnS
FeS2
NiAs
Cu
Au
S
C
Romboédrico
Cúbico
Cúbico
Cúbico
Cúbico
5-5,5
5-6
5,5-6,5
2,5
2
4
Cúbico
Cúbico
Cúbico
Hexagonal
Cúbico
Cúbico
Rómbico
Cúbico
Símbolo
Minerales muy abundantes, son los principales constituyentes de las rocas ígneas. También forman parte de las
rocas metamórficas, aunque con estructuras menos densas y con hidroxilos.
En esta clase se reúnen numerosos minerales de constitución química análoga y formas cristalinas parecidas,
formando series isomorfas. Son minerales poco abundantes, entre los que destacan el apatito y la fosforita.
Los sulfatos son los más abundantes. Por su abundancia
destacan el yeso, la anhidrita (sulfato cálcico sin agua) y la
baritina. La anhidrita y el yeso se forman en cuencas salinas por precipitación, alternando con capas de sal. Los
cromatos y molibdatos son minerales poco abundantes;
entre ellos destacamos la wolframita (mena de W).
Los carbonatos son el grupo más importante, destacando la calcita, que es el componente esencial de las rocas
calizas (rocas sedimentarias). El aragonito es el polimorfo de la calcita. Se reconocen fácilmente por su efervescencia en HCl diluido frío. Los boratos están menos extendidos, encontrándose en concentraciones locales de
depósitos salinos.
Esta clase agrupa a un gran número de minerales con
pocas características comunes. Junto con los sulfuros incluyen las menas metálicas más importantes. Como menas de Fe destacan la magnetita y el oligisto.
En su mayoría son de composición química sencilla, casi
siempre son solubles en agua. Se forman por cristalización en mares o lagos de aguas saladas o como productos de sublimación de los volcanes. La fluorita se halla,
por lo general, en cantidades explotables en filones hidrotermales de alta y baja temperatura (T).
Económicamente son muy importantes, ya que entre
estos minerales se hallan las menas metálicas más útiles:
galena (mena de Pb), blenda (mena de Zn), pirita (mena
de Fe), niquelina (mena de Ni), etc.
Elementos que se encuentran en la naturaleza sin combinar químicamente con otros. Son muy escasos, aunque en algunos lugares se encuentran en concentraciones importantes.
Observaciones
FICHA 5
*A: mineral accesorio; I: ígneo; M: metamórfico: S: sedimentario; Y: yacimiento.
A
S, Y, M, I
S, Y, M
S, Y, M
Bórax
Calcita
Aragonito
Dolomita
5.300
5.200
2.200
2.000
3.180
2,5
3,5-4
5,5-6,5
2,5-3
2,5-3
1,5-2,5
10
Sistema
cristalino
16:27
S
S
S
S, Y, A
Halita
Silvita
Fluorita
Combinaciones
de un halógeno con
un metal, a veces
incorporando agua
Halogenuros
7.500
4.000
5.000
7.750
8.800
17.500
2.050
3.500
Densidad
Dureza
media kg mⴚ3
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Goetita
Y
Y, M
Y, M
Y, I
Y
Y
Y
Y
Galena
Esfalerita
Pirita
Niquelina
Descripción
Cobre nativo
Oro
Azufre nativo
Diamante
Tipo/Origen
más probable*
Sulfuros
Combinaciones sin
y compuestos oxígeno de metales
afines
y metaloides con S,
As, Sb, Bi, Se y Te
Compuestos
No metales
Metales
Mineral
representativo
16
Elementos
nativos
Grupo o clase química
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RECURSOS PARA EL AULA
MINERALES MÁS ABUNDANTES DE LA CORTEZA TERRESTRE
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FICHA 6
RECURSOS PARA EL AULA
LOS SILICATOS FERROMAGNESIANOS
Grupo de los olivinos
El grupo de los olivinos constituye una familia de minerales de colores verde oliva,
verde grisáceo o pardo. En su composición puede encontrarse manganeso o níquel. Se originan a temperaturas elevadas en ausencia de agua y forman parte de
las rocas de la corteza oceánica y el manto superior.
Fotografía: olivino.
Grupo de los piroxenos
El grupo de los piroxenos incluye minerales de composición química muy variada
y compleja en la que pueden aparecer también calcio, aluminio, manganeso, sodio o titanio, entre otros elementos. Suelen presentar colores oscuros, a veces verdosos o amarillos. Se forman a altas temperaturas y son comunes en las rocas de la
corteza continental y el manto superior, aunque también pueden aparecer en las
rocas de la corteza continental. Se sabe de la existencia de 21 especies de piroxenos, si bien el más frecuente es la augita.
Fotografía: augita.
Grupo de los anfíboles
Los anfíboles presentan también composiciones muy complejas, en cuya formulación puede haber calcio, potasio, plomo, aluminio, litio, cromo o manganeso, entre otros elementos. Se originan a temperaturas más bajas que los piroxenos y
suelen presentarse en rocas de la corteza continental. Aunque se conocen alrededor de 63 especies de anfíboles, tal vez el más conocido sea la hornblenda.
Fotografía: hornblenda.
Grupo de las micas
El grupo de las micas comprende más de 30 especies caracterizadas por una clara
exfoliación en láminas. Por su composición suele distinguirse entre las micas negras (ferromagnesianas) y el resto (que deben ser clasificadas como silicatos no
ferromagnesianos). En este segundo conjunto encontramos las micas blancas
(alumínicas), las micas litiníferas (con litio) y las micas duras. La biotita es la mica
negra más conocida y la moscovita (en este caso, es un mineral no ferromagnesiano),
la más frecuente del grupo de las blancas. Las micas son muy comunes en todas
las rocas de la corteza.
Fotografía: mica.
Grupo de los granates
El grupo de los granates comprende unas 14 especies minerales. Los granates
acostumbran a presentar colores entre el marrón y el rojo oscuro. En su composición puede aparecer calcio, manganeso, cromo o titanio, entre otros elementos. El
almandino y el piropo son dos ejemplos de minerales pertenecientes al grupo de
los granates.
Fotografía: almandino.
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FICHA 7
RECURSOS PARA EL AULA
LOS SILICATOS NO FERROMAGNESIANOS
Feldespatos
Los feldespatos son, sin lugar a dudas, los minerales más comunes en las capas externas del planeta. Representan más del 50 % de la masa de la corteza terrestre. En
su composición química, una parte de los átomos de silicio son sustituidos por
átomos de aluminio y el resto de su estructura es ocupada por potasio, sodio o
calcio. En los feldespatos alcalinos dominan el potasio y el sodio. En las plagioclasas imperan el sodio y el calcio. Los feldespatos son tan abundantes porque se
pueden formar en un intervalo muy amplio de temperaturas y presiones. Aparecen en muy distintos grupos rocosos.
Fotografía: albita.
Cuarzo
Aunque el cuarzo se incluye en este grupo, es, en realidad, el único mineral formado casi exclusivamente por silicio y oxígeno. Su fórmula química (SiO2) difiere del
resto de silicatos, puesto que lo integran dos iones de oxígeno por cada ion de silicio. A esta composición química también se le aplica el término sílice. Sus distintas
variedades se distinguen por la estructura cristalina y por otras propiedades que
le otorgan las impurezas que puede contener. Es el segundo mineral en abundancia en la corteza continental y se encuentra en casi todos los tipos de rocas.
Fotografía: cuarzo rosa.
Arcillas
Las arcillas constituyen un grupo de minerales muy variados y complejos que suelen presentar una estructura laminar. Su unidad básica es el grupo SiO5. En su mayor parte proceden de la alteración química de otros silicatos. Por esta razón son
muy comunes en las formaciones superficiales del planeta.
Fotografía: sepiolita.
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FICHA 8
RECURSOS PARA EL AULA
MINERALES NO SILICATADOS
Carbonatos
Los carbonatos son compuestos formados por una combinación de carbono y
oxígeno con otros metales. Los carbonatos más comunes son la calcita, CaCO3
(carbonato de calcío) y la dolomita, CaMg(CO3)2 (carbonato de calcío/de magnesio). Los carbonatos son muy abundantes entre las rocas de las zonas más superficiales de la corteza.
Fotografía: calcita.
Sulfatos
Los sulfatos son minerales surgidos de la combinación de azufre y oxígeno con
otros elementos metálicos o no metálicos. El yeso (CaSO4 2 H2O), la anhidrita
(CaSO4) y la baritina (BaSO4) son ejemplos de ellos. Algunos sulfatos se acumulan
en la corteza formando depósitos rocosos.
Fotografía: yeso fibroso.
Haluros
Los haluros son compuestos formados por la combinación de átomos de cloro,
flúor, bromo o yodo con elementos metálicos. Algunos de ellos constituyen sales
minerales fácilmente solubles en agua. Entre los haluros se encuentran, por ejemplo, la halita o sal gema (NaCl), la silvina (KCl) y la fluorita (CaF2).
Fotografía: halita.
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FICHA 9
RECURSOS PARA EL AULA
LA MAGNITUD, INTENSIDAD Y EL EFECTO DESTRUCTOR DE LOS TERREMOTOS
Magnitud Número de Intensidad
(escala
terremotos
(escala
de Richter)
por año
de MSK)*
Descripción del grado de destrucción en zonas pobladas
3,4
800 000
I
3,5 - 4,2
30 000
II y III
4,3 - 4,8
4 800
IV
Se siente en el interior de los edificios, e incluso en el exterior. Los coches
se mueven ligeramente. Ventanas, platos y puertas vibran.
4,9 - 5,4
1 400
V
Se siente en exteriores. Se rompen algunas ventanas y platos. Las puertas
baten, se mueven contraventanas y cuadros. Los relojes de péndulo cambian
de ritmo. Algunos objetos pequeños pueden moverse.
5,5 - 6,1
500
VI y VII
6,2 - 6,9
100
VIII y IX
7,0 - 7,3
15
X
7,4 - 7,9
4
XI
8,0
1 cada 5-10
años
XII
No se siente. Solo lo detectan los sismógrafos.
Puede sentirse en el interior de los edificios. Los objetos colgados se
balancean. Produce vibraciones como las del paso de un camión pequeño.
Lo siente todo el mundo. Algunos edificios pueden sufrir importantes
daños. Los platos, ventanas y cristalerías se rompen. Los cuadros se caen;
los libros saltan de los estantes; los muebles se mueven o se caen.
Los árboles y los arbustos se balancean ostensiblemente.
Pánico general. Destrucción de edificios de construcción de baja y media
calidad; daños generalizados en los cimientos y en los armazones
de los edificios. Graves daños en embalses y rotura de tuberías subterráneas.
Grietas patentes en el suelo.
Se destruyen la mayoría de edificios de calidad media, incluyendo
algunos edificios de construcción buena y algunos puentes de madera.
Daños muy graves en embalses. Grandes desprendimientos. Se desborda
el agua de los ríos, canales, lagos, etc. Los raíles se deforman.
La mayoría de edificios se destruyen. Los raíles se deforman mucho.
Las tuberías subterráneas se estropean totalmente.
Destrucción casi total. Se desplazan grandes masas de rocas. Algunos objetos
son arrojados al aire.
* Escala de Medvedev, Sponheuer y Karnik, parecida a la de Mercalli.
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FICHA 10
RECURSOS PARA EL AULA
LOS VOLCANES
Volcán, edificio volcánico y sistema volcánico
Un volcán no es solo un conducto o una fisura de la corteza por la que salen rocas fundidas. Un volcán es la evidencia geológica de la llegada directa de material magmático a un lugar de la superficie terrestre (o de otro
cuerpo planetario). Desde un punto de vista geológico,
el término incluye la propia manifestación magmática, y
todos los materiales y estructuras que se forman y permanecen en el registro geológico tras finalizar la actividad volcánica. Esta definición admite también como partes de un volcán los conductos por los que circula el
magma, los edificios volcánicos construidos, las coladas
de lava, los depósitos de cenizas, entre otras muchas
evidencias. Los geólogos, pues, siguen llamando volcán
a cualquier material o estructura que demuestre que se
ha producido una erupción, aunque la actividad volcánica haya cesado hace millones de años.
El concepto de edificio volcánico coincide con la idea
vulgar de «volcán», pero debe limitarse a los elementos
externos que lo integran. Se trata de un concepto geomorfológico. Se refiere al cono (relieve positivo formado
por el material expulsado por el volcán) y al cráter (relieve negativo situado, habitualmente, en la parte superior
del cono, por donde salen los materiales magmáticos).
En determinados edificios volcánicos el cráter puede estar cubierto o erosionado. Si un volcán ha tenido una única fase de actividad eruptiva, presentará un solo edificio
volcánico. Si ha tenido diversas fases de actividad alrede-
dor de un mismo centro eruptivo, puede formar varios
edificios volcánicos superpuestos. Cuando en una misma
fase eruptiva, una ramificación de la chimenea principal
origina un edificio secundario de menor entidad que el
principal, se habla de un edificio adventicio.
Los términos volcán y edificio volcánico se usan para definir los elementos más visibles de la actividad volcánica. Desde un enfoque mucho más amplio, los volcanes
son el resultado de una serie de procesos que van desde
la génesis del magma hasta la erupción del mismo, pasando por el ascenso y almacenamiento temporal de
este en distintos lugares de la corteza. En este sentido,
cada vez es más común el empleo de un nuevo concepto: el sistema volcánico. El sistema volcánico es un conjunto interrelacionado de elementos y mecanismos que
permiten explicar de un modo global la actividad volcánica. En este esquema es posible diferenciar:
• La zona de fusión de las rocas, situada en la base de
la corteza o en el manto superior.
• La zona de ascenso de los magmas, a partir de penachos o plumas diapíricas o de conductos volcánicos.
Durante el ascenso, a veces los magmas pueden emplazarse temporalmente en una posición intermedia
en la corteza formando cámaras magmáticas.
• La zona de emisión, en la que se hacen evidentes las
manifestaciones de actividad volcánica y donde se emplazan definitivamente los materiales ígneos expulsados.
Volcán
Zona de
emisión
Sistema volcánico
Actividad
volcánica
Chimeneas
volcánicas
Conducto
volcánico
Litosfera
Acumulación
de magma
Edificio
volcánico 2
Edificio
adventicio
Conductos
volcánicos
Corteza
Cámara
magmática
Zona de ascenso
Edificio
volcánico 1
Discontinuidad de Mohorovicic
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Generación
de magmas
Bolsas
de magma
Manto superior
Astenosfera
Zona de
fusión
Edificio volcánico
Cono
Cráter
Flanco
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FICHA 11
RECURSOS PARA EL AULA
EMPLAZAMIENTO DE ROCAS ÍGNEAS INTRUSIVAS
Las rocas plutónicas proceden de la cristalización de magmas a cierta profundidad en el interior de la Tierra. Cuando
un magma pierde movilidad al ascender a través de la corteza, se emplaza y solidifica lentamente entre rocas preexistentes, se habla de una intrusión. Las rocas formadas de este modo se denominan genéricamente plutones. En general, cada plutón constituye un cuerpo rocoso que se ha formado por la cristalización de un único magma. Sin embargo, muchas veces las rocas plutónicas intruyen las unas a las otras. En los cuerpos de mayor tamaño y complejidad
composicional resulta fácil imaginar que más de un magma debe haberse visto implicado en su formación. Los plutones pueden aparecer en una gran variedad de formas y tamaños.
Chimenea volcánica
Dique en
anillo
Lacolito
Lopolito
Dique cónico
Dique
Pliegue
Facolito
Sill
Stock
Batolito
Batolito
Stock
Elevación y erosión: afloramiento
de un stock y un batolito.
Emplazamiento de las rocas ígneas intrusivas.
Actividades
1
¿En qué se diferencia un plutón discordante de otro concordante?
2
¿Qué diferencia un lopolito, un lacolito y un facolito?
3
¿Aparte de rocas intrusitas qué podemos encontrar en los diques?
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FICHA 12
RECURSOS PARA EL AULA
LOS EDIFICIOS VOLCÁNICOS
La acumulación de materiales masivos y fragmentarios en el exterior de la superficie terrestre es capaz de construir
distintos tipos de edificios volcánicos y estructuras: conos de cenizas, volcanes en escudo y estratovolcanes.
Material
piroclástico
Cráter
Los conos de cenizas o conos de escorias son característicos de la actividad explosiva con escasa presencia de agua.
Son acumulaciones de material piroclástico depositado en sucesivas capas, formando un cono de pendientes bastante inclinadas (entre 30 y 40°). Los conos de cenizas son de material piroclástico muy fino. En los conos de escorias predominan los fragmentos de lapilli con gran cantidad de vesículas dejadas por las burbujas de gas. En las zonas próximas al centro emisor, las escorias volcánicas pueden estar semisoldadas.
Caldera
Chimenea
central
Cámara
magmática
Corteza
oceánica
Los volcanes en escudo son propios de la actividad efusiva. El edificio volcánico adopta una forma convexa de pendiente reducida (no supera los 10°), que recuerda la sección de un escudo. Están constituidos, fundamentalmente, por
la superposición de numerosas coladas de lava.
Capas
piroclásticas
Cráter
Flujos de lava
Los estratovolcanes o volcanes compuestos son edificios formados por una alternancia de la actividad efusiva y
explosiva. Sus edificios son conos, normalmente de gran desarrollo vertical, en los que se superponen niveles fragmentarios y niveles masivos. Sus flancos pueden llegar a superar los 40° de inclinación.
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FICHA 13
RECURSOS PARA EL AULA
COMPOSICIÓN Y TEMPERATURA DE LOS MAGMAS
Composición media de los principales tipos de magmas. El magma félsico, al contrario que el magma máfico, se
caracteriza por su mayor contenido en sílice (SiO2) y su menor contenido en óxidos de Mg, Ca y Fe.
Porcentaje en peso (%)
80
Porcentaje en peso (%)
70
60
50
40
30
20
10
0
Ultrabásico
Básico
Intermedio
Ácido
SiO2
Al2O3
Fe2O3 + FeO
MgO CaO
Na 2 K 2O
Otros
Temperaturas de formación de los distintos tipos de magmas. El magma máfico se forma a temperaturas más
elevadas que el magma ácido.
Temperatura (°C)
1700
Temperatura (°C)
1500
1400
1100
900
700
Ultrabásico
Básico
Intermedio
Ácido
Actividades
1
Relaciona cada tipo de magma con, al menos, dos rocas magmáticas.
2
Tienen relación la composición del magma con el tipo de edifico volcánico.
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FICHA 14
RECURSOS PARA EL AULA
REPASO DE UN DIAGRAMA DE FASES
¿Bajo qué condiciones coexisten la andalucita y la sillimanita? Tomando como ejemplo el diagrama de fases que se
muestra a continuación, si mantenemos una presión constante de 200 MPa, ¿qué ocurrirá al aumentar la temperatura de 200 a 500 °C y de 500 a 800 °C? Por el contrario, si consideramos una temperatura constante de 400 °C, ¿qué
ocurrirá al aumentar la presión de 200 a 400 MPa? ¿Qué diferencias existen entre polimorfismo e isomorfismo?
1,0
0,9
0,8
Presión (103 MPa)
0,7
Distena
0,6
0,5
0,4
Sillimanita
C
0,3
0,2
Andalucita
0,1
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Temperatura (°C)
Actividades
542
1
¿Qué diferencia existe entre una sustancia amorfa y un sólido cristalino? ¿Crees que los minerales son sustancias
amorfas? ¿Por qué?
2
¿Qué tipos de enlaces permiten que los átomos se mantengan unidos en un sólido? Describe cómo se unen
los átomos en un edificio iónico, covalente y metálico. Pon un ejemplo de minerales que conozcas con este tipo
de enlace.
3
¿Por qué el estudio de los minerales es tan importante en la geología? ¿Cómo se forman los minerales? ¿Cuáles son
los minerales más abundantes en la zona donde vives?
4
Cuando dos átomos tienen la misma carga, como es el caso del Fe21 y Mg21, el de menor radio iónico tiene mayor
energía de enlace. Considerando este hecho y sabiendo que el radio iónico del Fe es 0,83 Å y el del Mg es 0,78 Å,
¿qué olivino cristalizará antes, uno con un alto contenido en hierro o un olivino con un alto contenido en magnesio?
5
¿Para qué se utilizan los diagramas de fases? En la figura, al punto C le hemos denominado «punto triple». ¿Por qué?
¿En qué condiciones crees que coexistirá el agua en estado sólido y líquido? ¿Qué diferencia existe entre un punto
invariante y uno bivariante? Utilizando esta misma gráfica, sitúa dos puntos, uno bivariante y otro univariante.
6
¿Puede una roca sedimentaria transformarse en una roca metamórfica? ¿Cómo podemos pasar de una roca
plutónica a una roca sedimentaria? En el contexto de un borde de placas convergente, ¿cómo explicarías la
transformación de una roca sedimentaria en una roca volcánica?
7
¿Qué tipo de rocas son las más comunes en la región donde vives? Compara una roca sedimentaria con una roca
ígnea y una roca metamórfica. ¿Qué diferencias observas? Pon un ejemplo.
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FICHA 15
RECURSOS PARA EL AULA
LA TEXTURA DE FOLIACIÓN DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS
Pizarrosidad
Aparece en rocas de bajo grado de metamorfismo. Normalmente afecta a materiales arcillosos cuyos cristales se alinean formando planos paralelos fácilmente exfoliables. Los minerales no son observables. En las pizarras resulta fácil separar las
distintas láminas o placas que constituyen la roca. Las filitas representan un mayor
grado metamórfico: su tamaño de grano ya es apreciable al microscopio y la disposición de determinados minerales sobre los planos de laminación hace que presenten un brillo muy característico.
Esquistosidad
Se desarrolla en el metamorfismo regional, de temperaturas y presiones más elevadas. Constituyen la textura más común en la mayor parte de rocas metamórficas. Los esquistos son rocas con cristales aparentes a simple vista y aspecto escamoso por la disposición planar que adoptan. Las direcciones de foliación de los
esquistos no tienen por qué coincidir con los planos de estratificación o laminación de las rocas originales.
Bandeado gnéisico
Afecta a rocas de grano grueso. Suelen tener color claro o alternancia de minerales claros y oscuros, dispuestos con alineación aparente. Pueden proceder del metamorfismo de granitos, dioritas, gabros o, incluso, de esquistos. La textura gnéisica bandeada presenta niveles claros formados por grandes cristales de cuarzo y
feldespato, que alternan con niveles oscuros, ricos en micas y anfíboles. En la textura gneísica ocelar, grandes cristales de feldespatos destacan sobre una matriz irregularmente foliada de minerales de menor tamaño.
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RECURSOS PARA EL AULA
ESQUEMA MUDO 1
FORMAS VOLCÁNICAS
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RECURSOS PARA EL AULA
ESQUEMA MUDO 2
ELEMENTOS DE UN PLIEGUE
TIPOS DE PLIEGUES
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RECURSOS PARA EL AULA
SUGERENCIAS
EN LA RED
LIBROS
SOCIEDAD GEOLÓGICA DE ESPAÑA
Los volcanes
EDUARDO MARTÍNEZ DE PISÓN, CARMEN ROMERO
y FRANCISCO QUITANTES. Alianza Editorial
La Guía Física de España nos ofrece este completo
monográfico que estudia en profundidad el apasionante
mundo de los volcanes.
www.sociedadgeologica.es/index.html
La Sociedad Geológica de España promueve y difunde
tanto el conocimiento como las aplicaciones
de la geología.
UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID
www.ucm.es/info/diciex/programas/
las-rocas/index.html
Web de la Universidad Complutense de Madrid
que contiene mucha información sobre los tipos de rocas,
así como una buena colección de fotografías.
UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID
www.ucm.es/info/crismine/GRANDES_LINEAS_DE_IN
VESTIGACION.htm
El Departamento de Cristalografía y Mineralogía
de la Facultad de Ciencias Geológicas en la Universidad
Complutense ha elaborado unos materiales
muy aprovechables para el aula de un instituto.
CNICE
recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/
1bachillerato/petrogeneticos/contenido4.htm
De la web del CNICE se pueden aprovechar los recursos
que propone sobre la formación de las rocas
metamórficas.
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
www.montes.upm.es/Dptos/DptoSilvopascicultura/
Edafologia/guia/indice.html
La guía interactiva de minerales y rocas de la ETSI
de Montes nos permite observar fácilmente cualquier
muestra de su colección.
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MADRID
www.uam.es/personal_pdi/ciencias/jaimefa/
jaimecuevas/tema4(1).pdf
Documento en PDF que contiene muy buenas
diapositivas sobre el magmatismo y el metamorfismo.
UNIVERSITY OF TROMSØ, NORWAY
El relieve de la Tierra y otras sorpresas
JOSÉ LUGO HUBP. Ed. FCE
Este sencillo libro nos presenta las peculiaridades
del relieve formado por los agentes geológicos externos,
y particularmente trata los paisajes asociados a fenómenos
sísmicos y volcánicos.
Guía de rocas y minerales
WALTER SCHUMANN. Ed. Omega
Guía de petrología ideal para reconocer las rocas
y minerales; está acompañada por materiales
complementarios que ayudan en el reconocimiento.
Fundamentos de Geofísica
JULIO MEZCUA y AGUSTÍN UDÍAS. Alianza Editorial
El texto trabaja en profundidad los fundamentos
de geofísica, concretamente en la gravimetría,
la sismología y el geomagnetismo, entre otros.
«Los volcanes»
Temas Investigación y Ciencia: 8
Ed. Prensa Científica
Monográfico de la revista Investigación y Ciencia
publicado en 1997, analiza el origen y dinámica
de los volcanes, las erupciones más espectaculares,
y los riesgos asociados al vulcanismo.
DVD/PELÍCULAS
Volcano
Película de Mick Jackson que lleva al extremo
de la ciencia ficción el riesgo de los peligros
geológicos en las grandes urbes.
Minerales y rocas. Enciclopedia Británica
La Enciclopedia Británica explica con imágenes
las características más representativas
de los minerales y las rocas.
www.ig.uit.no/webgeology/
Web en inglés con numerosas animaciones de geología,
muy útiles para centros bilingües que desarrollen esta
modalidad en las materias de Ciencias Naturales.
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EVALUACIÓN
PRUEBA DE EVALUACIÓN 1
1
a) Indica cuál es la composición de la fracción líquida del magma.
b) Señala cómo afecta la presión en la formación de un magma.
2
Completa la siguiente tabla en relación con los diferentes tipos de magmas:
Nombre del magma
Contenido en sílice
Origen de sus materiales
Fusión parcial de la corteza basáltica subducida.
Fusión parcial de las peridotitas, en puntos calientes
y dorsales oceánicas.
Mayor del 66 %
3
Define los siguiente términos:
a) Plutón.
b) Sill.
c) Chimenea.
4
Explica en qué consiste la actividad volcánica de tipo hawaiana.
5
a) ¿Cuáles son los principales cambios en la densidad de una roca que puede producir el metamorfismo?
Cita un ejemplo.
b) ¿Qué tipo de metamorfismo puede producir corneanas?
6
a) ¿Cuáles son las diferencias entre las rocas volcánicas y las plutónicas?
b) ¿Qué diferencia existe entre la pegmatita y el granito?
7
Explica las características del gneis y del mármol.
8
¿Qué tipo de pliegues conoces según la posición de su plano axial?
9
Realiza una clasificación de las fallas según los esfuerzos que las originen.
10 Identifica los siguientes riesgos o procesos como asociados al vulcanismo o a la sismicidad y realiza una breve
descripción en cada caso:
a)
b)
c)
d)
Emanaciones tóxicas.
Tsunamis.
Corrimientos de tierras.
Proyecciones de piroclastos.
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EVALUACIÓN
PRUEBA DE EVALUACIÓN 2
1
a) Indica cuál es la composición de la fracción sólida del magma.
b) Señala cómo afecta la temperatura en la formación de un magma.
2
Completa la siguiente tabla en relación con los diferentes tipos de magmas:
Nombre del magma
Contenido en sílice
Origen de sus materiales
Andesítico
Fusión parcial de las peridotitos, en puntos calientes
y dorsales oceánicas.
Mayor del 66 %
3
Define los siguiente términos:
a) Dique.
b) Batolito.
c) Caldera.
4
Explica en qué consiste la actividad volcánica de tipo pliniana.
5
a) ¿Cuáles son los principales cambios en la estructura de una roca que puede producir el metamorfismo?
Cita un ejemplo.
b) ¿Qué tipo de metamorfismo puede producir milonitas?
6
a) ¿Cuáles son las diferencias entre la estructura vacuolar y la cristalina?
b) ¿Cómo se forman las rocas filonianas?
7
Explica las características de la pizarra y la cuarcita.
8
¿A qué se debe el comportamiento dúctil de las rocas en las zonas profundas de la corteza? ¿Qué se origina como
resultado?
9
Cita los principales factores que pueden ocasionar la formación de una diaclasa.
10 Identifica los siguientes riesgos o procesos como asociados al vulcanismo o a la sismicidad y realiza una breve
descripción en cada caso:
a)
b)
c)
d)
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Lahares.
Cambios en las propiedades del suelo.
Colapso de infraestructuras.
Coladas de lava.
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ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD
AMPLIACIÓN
1
El granito que procede de la consolidación de un magma ácido es la roca plutónica más abundante, mientras
que el basalto, que se forma a partir de un magma básico, es la roca volcánica más abundante. ¿Cómo explicarías
estos hechos?
2
Las cuarcitas son rocas muy rígidas. ¿Por qué las encontramos con mucha frecuencia plegadas, es decir, deformadas
plásticamente?
3
¿De qué tipo de metamorfismo son característicos los cambios mineralógicos en las rocas? ¿Y la brechificación?
4
¿Puede un mismo tipo de roca dar origen a deformaciones continuas (pliegues) y a deformaciones discontinuas
(fallas o diaclasas)? Razona la respuesta.
5
¿Qué tipo de metamorfismo origina la mayoría de las rocas?
Completa la siguiente tabla que relaciona algunos tipos de rocas y el metamorfismo que las origina:
Roca metamórfica
Se forma por metamorfismo
Pizarra
Corneana
Gneis
Milonita
Mármol
6
Indica a qué tipo de pliegue corresponden las siguientes características.
a)
b)
c)
d)
Los estratos se inclinan siempre hacia los flancos.
En el centro (núcleo) afloran los estratos más antiguos en los flancos los más jóvenes.
El plano axial está tumbado y plegado.
El plano axial está horizontal o casi horizontal.
7
El lapilli es característico de las erupciones volcánicas estrombolianas, pero ¿qué es exactamente?
8
Según su origen, se podrían considerar las diaclasas de retracción y las diaclasas originadas por descompresión.
Explica brevemente a qué hace referencia cada uno de los tipos.
9
¿Qué hace subir el magma desde el lugar en el que se origina hasta la cámara magmática?
10 ¿Cuáles son las principales diferencias y semejanzas entre un magma granítico y uno andesítico?
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ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD
REFUERZO
1
¿Por qué razón puede producirse la formación de magmas en una dorsal oceánica?
2
¿Qué son los emplazamientos plutónicos o intrusivos?
3
Explica brevemente qué estructuras identificas en las siguientes fotografías:
A
B
4
¿Qué es un estratovolcán? ¿Qué tipo de materiales lo constituyen?
5
Completa la siguiente tabla en relación con la textura de las rocas magmáticas:
Textura
Descripción
Vítrea
Vacuolar
Los cristales no se aprecian a simple vista, pero sí al microscopio petrográfico.
La roca está formada por un mosaico de cristales apreciables a simple vista.
Se aprecia una matriz de vidrio o cristales pequeños, en la que hay dispersos cristales
de mayor tamaño, llamados fenocristales.
6
¿Qué semejanzas y diferencias hay entre un basalto y un gabro?
7
a) ¿Qué es la foliación? ¿De qué tipo de metamorfismo es característica?
b) ¿Cómo se forma la estructura granoblástica en una roca?
8
¿Cómo diferenciarías una brecha de falla de una brecha de impacto? ¿Es posible realizarlo a simple vista?
9
¿Qué es un pliegue? Indica el nombre de sus componentes geométricos y define cada uno de ellos.
10 ¿En qué zona de España existe riesgo volcánico? ¿Conoces algún caso de erupción volcánica en el pasado
en esta zona?
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ORIENTACIONES PARA UN EXAMEN 1
Observa las siguientes imágenes de rocas magmáticas con detenimiento. Contesta a las siguientes
cuestiones que se plantean sobre las mismas.
A
B
a) Realiza una descripción de la textura que observas en dichas rocas y deduce a qué grupo o grupos
de rocas pertenecen.
b) Realiza una hipótesis sobre la génesis posible de los dos tipos de rocas que observas.
Confección de un cuadro resumen con las características
texturales de rocas magmáticas
Se trata de que clasifiques las rocas en función de la textura que tengan. Recuerda
que la textura de una roca depende del tamaño, la forma y la relación que hay entre los cristales
constituyentes.
En el enunciado se indica que son dos especímenes de rocas magmáticas. Debes clasificar
cada una en el grupo al que pertenecen; es decir, tienes que indicar si se trata de una roca
volcánica, filoniana o plutónica en la medida que sea posible.
En las rocas magmáticas es necesario conocer su textura y su composición mineralógica
para evitar errores en la clasificación, pero hay que tener en cuenta que una misma roca pueda
presentar distintas texturas. Es importante conocer las características y el nombre de cada tipo
de textura. Si realizas un cuadro como el siguiente, te resultará más sencillo identificar
las texturas de las rocas dadas.
En la primera roca se puede observar que no tiene cristales apreciables a simple vista,
presenta vacuolas o burbujas que determinan una textura vacuolar que solo está presente
en las rocas volcánicas. Esto es lo que ocurre con la roca pumita, A. Como todas
las rocas volcánicas, el enfriamiento del magma es muy rápido, lo que no permite
que los átomos se coloquen ordenadamente en el espacio formando estructuras
cristalinas.
La segunda roca, B, está formada completamente por cristales. Todos los minerales
constituyentes han cristalizado. El tamaño de los cristales es semejante entre sí y pueden
ser observados a simple vista. Se trata de una textura cristalina o fanerítica típica.
En este otro caso, debes clasificar la roca en el grupo de las plutónicas. El ejemplo
que se ilustra es el granito. En este caso, el magma se ha enfriado muy lentamente,
los átomos de los minerales constituyentes han podido colocarse de forma ordenada
en el espacio construyendo estructuras cristalinas.
(continúa)
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ORIENTACIONES PARA UN EXAMEN 1 (CONTINUACIÓN)
Textura
Tipo de rocas
Características
Vítrea o afanítica
Volcánicas
y filonianas
No se aprecian cristales, ni a simple vista ni al microscopio. La roca es una
masa de vidrio volcánico.
Microcristalina
Volcánicas
Los cristales no se aprecian a simple vista, son de un tamaño muy pequeño. Sí se ven al microscopio petrográfico.
Vacuolar
Volcánicas
La roca presenta burbujas, apreciables a simple vista o al microscopio.
Cristalina o fanerítica
Plutónicas
La roca formada por cristales que se ven a simple vista.
Porfídica
Plutónicas, volcánicas Con una matriz de vidrio o cristales pequeños, en la que hay dispersos
y filonianas
cristales de mayor tamaño, llamados fenocristales.
Practica
1 La foliación es una estructura que se encuentra en
algunas rocas metamórficas. Explica la génesis de esta
estructura. ¿Con qué tipo de metamorfismo hay que
relacionarla? ¿En qué consiste la otra estructura que
aparece en las rocas metamórficas?
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2 Razona si es posible que dos muestras de una misma
roca magmática pueden tener una textura vacuolar
y la otra porfídica. Explica en qué consisten ambas
texturas.
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ORIENTACIONES PARA UN EXAMEN 2
Lee con detenimiento la siguiente información sobre los volcanes Santa María y Santiaguito
y contesta las preguntas relacionadas con el texto.
«Santa María es un estratovolcán que pertenece al complejo volcánico de Santa Maria-Santiaguito
en el departamento de Quetzaltenango, en Guatemala. Forma parte de la sierra Madre, que es un relieve
montañoso volcánico que está relacionado con actividad tectónica de la zona. Este complejo es considerado
hoy día como uno de los más peligrosos del mundo.
Existen registros históricos para ambos volcanes del complejo con actividad peleana. En el periodo 1902-1903
el volcán Santa María manifestó una actividad volcánica intensa y el Santiaguito estuvo activo intermitente,
entre los años 1922 y 2000. La erupción en 1983 del volcán Santiaguito coincidió con la época de lluvias,
los destrozos materiales fueron cuantiosos y hubo que evacuar a más de 244 familias de las poblaciones
de los alrededores. En los años 1988 y 1993 se formaron flujos laháricos que produjeron daños severos,
especialmente en infraestructuras de comunicación».
a) Justifica la actividad volcánica del complejo y caracteriza el tipo de actividad que se menciona
en el texto.
b) Los lahares producen normalmente devastaciones y, en muchas ocasiones, la muerte
a los habitantes que viven en las proximidades. Diseña un plan de medidas para minimizar
el efecto de dichos flujos.
Planteamiento de medidas preventivas para riesgos volcánicos
Para contestar correctamente a la primera pregunta debes fijarte en la información que hace referencia
al lugar geográfico donde se encuentra el complejo volcánico y relacionarlo con la tectónica de placas.
Por otro lado, la actividad volcánica que tendrás que definir es la actividad peleana que se menciona
en el texto. Respecto de la segunda cuestión que se plantea, debes conocer el significado del término lahar
o el de flujos laháricos para poder diseñar un conjunto de medidas preventivas que minimicen su efecto
como riesgo.
1. Guatemala se encuentra en la zona de fracturas debido al movimiento relativo de dos placas litosféricas
pequeñas, lo que explica la actividad volcánica de la zona. Las placas de Cocos y la de las Antillas producen
fracturas en la zona de fricción que permite disminuir la presión tectónica facilitando el ascenso de magma
hacia la superficie y provocando actividad volcánica. Esto explica la existencia de numerosos volcanes
en Guatemala y en otros países de Centroamérica.
2. Dado que el riesgo volcánico siempre es bajo desde un punto de vista antropocentrista, se trata
de que diseñes un plan en el que se minimicen, en la medida que sea posible, los efectos devastadores
que tiene una actividad volcánica en general sobre las personas y su salud, así como sobre sus bienes.
Diseña también un plan más específico relativo a lahares. Debes reflexionar y realizar un listado de medidas
como las siguientes:
a) Medidas relacionadas con la actividad del volcán.
– Observar constantemente si hay cambios en: actividad sísmica, deformación del terreno,
liberación
de gases, temperatura, etc.
– Reflejar historial de erupciones volcánicas.
– Realizar un mapa de riesgos sísmicos atendiendo a la topografía del volcán, a la topografía
de la zona y la ubicación geográfica de las poblaciones, zonas agrícolas, actividades industriales, etc.
b) Medidas relacionados con la formación de lahares. Recuerda que se entiende como lahar la avalancha
producida por el agua procedente de las lluvias, por la existencia de un lago en el cráter o por la fusión
de la nieve debido a la propia actividad volcánica que, mezclada con los materiales arrojados por el volcán,
cae por la ladera a favor de la pendiente, alcanzando una velocidad importante y cubriendo todo
lo que encuentra a su paso.
(continúa)
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ORIENTACIONES PARA UN EXAMEN 2 (CONTINUACIÓN)
– Mapa de riesgos de lahares. Evaluación de los posibles daños e identificar las poblaciones
y bienes materiales que estén en peligro.
– Estudio meteorológico de la zona.
– Desarrollar un plan de evacuación de la población.
– Desarrollar y aplicar un plan de educación tanto a la población como a los responsables políticos.
Todo ello tendría como objetivos determinar las zonas donde hay un mayor riesgo para evitar
que se desarrollen actividades humanas de cualquier tipo (asentamientos de población, agricultura, etc.)
y la mayor concienciación de la gravedad del problema, especialmente a las personas que podrían
ser potencialmente afectados y a los políticos responsables que gestionan actuaciones como,
por ejemplo, la de ordenación del territorio.
Practica
1 Las islas Canarias pueden tener riesgos volcánicos
relacionados con derrumbamientos y colapsos de
estructuras basales. Realiza una lista de riesgos
volcánicos posibles y diseña un plan que contenga
medidas preventivas.
554
2 El volcán Teneguía de la isla de la Palma, en las islas
Canarias, entró en actividad estromboliana por última
vez en 1971 durante un mes.
a) Caracteriza el tipo de actividad volcánica.
b) ¿Qué debe reflejar un plan de evacuación
de la población para este caso específico?
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SOLUCIONARIO
RECUERDA Y CONTESTA
1. El origen del calor interno del planeta debemos buscarlo en el
origen de la Tierra. Nuestro planeta se formó hace, aproximadamente, unos 4 500 millones de años. Actualmente se piensa que
la formación de la Tierra y de todo el Sistema Solar comenzó a
partir de una nebulosa que empezó a girar, concentrando las
partículas de polvo y gas interestelar, originando el Sol y los planetas, entre ellos la Tierra.
Al concentrarse las partículas se produjo un aumento del campo gravitatorio en la zona, lo que incrementó la captura de más
partículas, formando una enorme masa girando en torno al Sol.
Los impactos de nuevas partículas capturadas aumentó la temperatura del planeta recién formado. Además, se desintegraban
átomos inestables que liberaron gran cantidad de energía
radiactiva.
En la actualidad existen dos procesos a destacar que aportan
calor al sistema:
– La desintegración de los elementos radiactivos.
– La cristalización del núcleo metálico.
2. Cuando un penacho térmico llega a la base de la litosfera, la calienta y no tarda en manifestarse en la superficie como un punto caliente, una zona en la que se produce vulcanismo.
3. La placa puede quedar apoyada sobre la discontinuidad de Repetti, pero cuando su densidad aumenta hasta permitirle hundirse en el manto inferior, la placa subducente y se hunde en
dirección al fondo del manto.
4. La arcilla húmeda se arruga o estira y no recupera su forma inicial al cesar el esfuerzo, presenta comportamiento dúctil.
5. Las diaclasas son fracturas en las que los fragmentos resultantes no se desplazan, sino que permanecen en la misma posición, previa a la rotura. Y las fallas son fracturas en las que se produce un desplazamiento de los bloques que quedan a ambos
lados del plano de rotura.
Sí, algunas fallas se forman por esfuerzos compresivos: son las
fallas inversas.
litosfera, y a las interacciones que se producen en los bordes de las placas litosféricas. Las zonas de subducción,
las dorsales oceánicas y las fallas transformantes son zonas
sometidas a una intensa actividad magmática y tectónica,
y a un intenso metamorfismo.
16.5. Si una roca estuviera sometida a poca presión, necesitaría
menor temperatura para comenzar su fusión parcial que
si se encontrara a una presión mucho mayor.
El punto de solidus se corresponde con una temperatura
más alta en la roca que se encontrara a mayor presión.
16.6. En aquellos casos en los que la roca contenga mucho cuarzo y feldespato o bien si la presión es pequeña y la cantidad de agua es grande.
16.7. El edificio volcánico es el relieve formado por la acumulación de materiales que salen por el cráter de un volcán.
El pitón es un relieve aislado formado por la erosión del
edificio volcánico que rodea a la chimenea o conducto por
el que el magma llega hasta la superficie.
16.8. Porque el granito es una roca volcánica (ha experimentado un enfriamiento rápido, por lo que la mayoría de los minerales no han tenido tiempo de formar cristales grandes con caras bien desarrolladas) y la riolita es plutónica
(se ha consolidado en el interior de la corteza terrestre a lo
largo de cientos de miles de años, por lo que los minerales han tenido tiempo de cristalizar, desarrollando un tamaño apreciable a simple vista).
16.9. Se trata de cambios en la tenacidad, la roca se transforma en otra mucho más tenaz y densa.
16.10. El metamorfismo regional se caracteriza porque tanto la
presión como la temperatura pueden alcanzar valores altos, se produce en las zonas de formación de orógenos
por la convergencia entre placas y afecta a áreas muy extensas. Origina gran variedad de rocas, como la pizarra, el
esquisto, el gnéis, el mármol y la cuarcita.
16.11. Esperaríamos encontrar milonita.
ACTIVIDADES
16.1. La fracción sólida del magma está compuesta por fragmentos desprendidos de la roca encajante, restos sin fundir de la roca a partir de la que se formó el magma y cristales que han comenzado a formarse en el interior del
líquido.
16.2. Una cámara magmática es una masa de magma acumulada en el interior de la corteza terrestre y rodeada por la
roca caja o roca encajante.
Cuando la proporción de líquido llega al 10 %, estas gotas
se reúnen formando otras mayores que tienden a ascender y pueden acumularse. Esto forma finalmente un gran volumen de magma que compone una cámara magmática.
La roca encajante o roca caja es aquella que alberga la masa
de magma acumulada en el interior de la corteza terrestre.
16.3. El magmatismo es la formación de un magma (líquido que
contiene gases disueltos) mediante la fusión de una roca
sólida.
16.4. Los procesos internos son el magmatismo, el metamorfismo y los esfuerzos tectónicos que están estrechamente ligados a la dinámica de los penachos térmicos, que ascienden desde la superficie del núcleo hasta la base de la
16.12. La aureola metamórfica se forma por un incremento de
temperatura sin que la presión alcance valores altos, en las
rocas que están en contacto con una masa magmática que
se emplaza en la corteza.
El metamorfismo térmico es el que origina una aureola
metamórfica, también se denomina metamorfismo de
contacto. En la aureola metamórfica encontramos como
rocas características corneanas.
16.13. Se trata de un comportamiento elástico.
Cuando se produce un terremoto, las rocas situadas lejos
del foco sísmico se comportan elásticamente, se deforman
al paso del esfuerzo brusco que reciben y después recuperan su forma inicial.
16.14. Los pliegues son el resultado de la deformación dúctil de
las rocas ante un esfuerzo de compresión y las fallas directas se forman por esfuerzos distensivos. Se habrá producido primero el pliegue y después la falla.
16.15. Un riesgo geológico es una situación en la que puede producirse algún fenómeno geológico capaz de causar daños
a los intereses humanos. Es, por tanto, un concepto antropocéntrico, que considera únicamente daños sobre las personas, sus propiedades o sus intereses.
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SOLUCIONARIO
tas. Se forman en los puntos calientes, debido al aumento de temperatura, y en las dorsales oceánicas, por la
descompresión de la base de la litosfera.
– Magmas andesíticos. Su contenido en sílice varía entre el 50 y el 66 %. Se originan por la fusión parcial de
la corteza basáltica subducida, debida el aporte de agua
al manto y al incremento de temperatura producido por
el rozamiento de la placa subducente.
– Magmas graníticos. Su contenido en sílice es mayor
del 66 %. Se forman por la fusión parcial de la base de la
corteza granítica, situada sobre las zonas de subducción,
debido al calor aportado por los magmas andesíticos
que ascienden desde la placa subducente.
16.16. La actividad volcánica fue del tipo pliniana, que se produce cuando el magma tiene una temperatura baja y es, por
ello, muy viscoso. El magma es extrudido por el cráter en
estado casi sólido, como una columna de roca incandescente que gana altura lentamente, y en cuyo interior los
gases están contenidos a miles de atmósferas de presión. Cuando esta columna de roca se agrieta, los gases escapan con una fuerte explosión que pulveriza la
roca creando una nube incandescente de gases y piroclastos, que recibe el nombre de nube ardiente.
16.17. Los lahares son avalanchas de agua, barro y rocas producidas por una erupción que ha desbordado un lago situado en el cráter, o ha fundido un glaciar que ocupaba la
cima del volcán. Son extremadamente peligrosos y se han
cobrado decenas de miles de víctimas en diversas zonas
de los Andes, donde abundan los «nevados» (volcanes coronados por un glaciar).
16.18. En España el riesgo sísmico se encuentra en diversas zonas de la Península y en Canarias:
– En el sureste peninsular, Granada, Murcia, Málaga y Almería.
– En el sur y suroeste peninsular, Cádiz.
– En el noroeste peninsular en la zona de Galicia y León.
– En las islas Canarias de sismicidad está relacionada con
su actividad volcánica.
LABORATORIO
16.19.
Tamaño
de los
cristales
16.23. Se denomina evolución magmática a los cambios que
sufre el magma desde que se origina hasta que se consolida y forma una roca sólida.
Los cambios se producen en su composición y son tanto
mayores cuanto más tiempo transcurra y más distancia recorra el magma desde su formación ascendiendo hacia la
superficie.
Los procesos que pueden producir cambios en la composición de los magmas son:
– Diferenciación magmática. Al irse enfriando, el magma
pierde los minerales con punto de fusión más alto, que
cristalizan y se separan de la masa fundida.
– Asimilación. Parte de la roca encajante puede fundirse
y disolverse en el magma.
– Mezcla. La mezcla de dos o más magmas diferentes altera su composición.
16.24. Porque una roca está constituida por varios tipos de minerales, cada uno con un punto de fusión determinado.
El estado en el que la roca se encuentra dentro del intervalo de fusión se denomina fusión parcial.
Rapidez de
cristalización
La pendiente de la recta es negativa, cuanto más rápido se
produzca el proceso de cristalización, menor será el tamaño de los cristales resultantes.
16.25. Una mezcla eutéctica es un conjunto de dos o más sustancias, cuyo punto de inicio de la fusión es más bajo que
el de cada uno de los componentes por separado.
El efecto de mezcla eutéctica de las rocas puede hacer que
esta comience su fusión con facilidad.
16.26.
(1)
Representa la estructura microcristalina, se diferencia un agregado de cristales a microscopio óptico. La cristalización se ha producido de forma
lenta.
Representa la estructura vítrea, no se distinguen cristales sino una masa más o menos homogénea. El
agua se ha evaporado muy deprisa produciendo
una evaporación rápida del soluto.
ACTIVIDADES DE REPASO
16.21. Si la fracción sólida es abundante en un magma, este poseerá mayor viscosidad.
16.22. Según la zona y las condiciones en que se originen, se pueden formar diferentes tipos de magmas, que se agrupan en:
– Magmas basálticos. Su contenido en sílice es inferior
al 50 %. Se originan por la fusión parcial de las peridoti-
556
presión
16.20.
A
B
(2)
C
temperatura
En el eje de abscisas (horizontal) se representa la temperatura, y en el eje de ordenadas (vertical), la presión.
La curva (1) es la curva de solidus, y la curva (2), la de liquidus. En la parte de la gráfica señalada como A la roca
se encuentra sólida; en la zona B, la roca presenta fusión
parcial, y en C, la roca se encuentra totalmente fundida.
La roca situada en el punto A podría comenzar a fundirse
si aumenta la temperatura, o si disminuye la presión, en
ambos casos atraviesa la curva de solidus de izquierda a
derecha .
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16.27. Las moléculas de agua en entornos de gran presión y
temperatura están ionizadas en forma de OH− y H+. Estos iones interfieren en los enlaces químicos de los componentes minerales, facilitando la ruptura de la estructura
cristalina y, por tanto, su fusión.
16.28. Un prisma de acreción es una masa de sedimentos que
se acumula en forma de cuña en una zona de subducción
(zona de contacto entre dos placas que convergen).
Los materiales que forman el prisma de acreción presentan un metamorfismo termodinámico o regional. Se caracteriza porque tanto la presión como la temperatura
pueden alcanzar valores altos. Normalmente son zonas
de formación de orógenos por la convergencia entre placas.
6.33.
Dique
Batolito
Sill
Plutón
Lacolito
Cono volcán
inactivo
Cono
Pitón
16.29. Plutones: son los yacimientos de rocas plutónicas (aquellas rocas magmáticas que se han formado a partir de un
enfriamiento lento, en profundidad y en grandes masas
del magma).
Diques: es un cuerpo magmático de geometría tabular
que se forma al encontrar el magma en su ascenso una
fractura en las rocas, quedando inyectado el magma en
la fractura.
Metasomatismo: cuando en la fase final de la consolidación de un magma su temperatura desciende por debajo de los 400 °C y aparece una fase acuosa, esta puede
invadir la porosidad de la roca encajante, e incluso disolver en parte esta roca, y producir en su interior la cristalización de nuevos minerales. También se denomina metamorfismo hidrotermal y origina yacimientos minerales de
interés industrial.
La roca encajante o roca caja es aquella que alberga la
masa de magma acumulada en el interior de la corteza
terrestre.
16.30. El magma de la actividad volcánica subaérea mantiene los
gases en disolución y a medida que se acerca al cráter y la
presión de la columna de magma es menor, los gases empiezan a formar burbujas y tienden a escapar, produciendo la desgasificación del magma. Ese magma desgasificado
es la lava.
Sin embargo, en la actividad volcánica submarina la presión hidrostática del agua impide la desgasificación del
magma, e incluso la formación de burbujas de vapor.
Esto hace que el magma incandescente, al entrar en contacto con el agua no produzca ningún burbujeo, sino que
se consolida rápidamente formando unos cuerpos ovoidales de alrededor de un metro de diámetro, llamados
lavas almohadillas.
16.31. Si los gases tóxicos son más densos que el aire tenderán a
acumularse en las zonas más bajas del relieve. Una aldea
situada al pie de un volcán se encuentra en una zona de
riesgo, especialmente si es un valle o una hondonada.
16.32. En el proceso de magmatismo de una roca se produce por
un incremento de la temperatura, en la corteza, un descenso de presión sobre la base de la litosfera o un aporte
de agua en el manto superior. Los emplazamientos plutónicos o intrusiones que forman el magma consolidado en
el interior de la corteza puede tener distintas formas que
dependen del volumen, viscosidad y tipo de rocas que hubiera previamente en la zona.
Colada de
piroclastos
Chimenea
Caldera
16.34. El riesgo geológico se denomina lahar, son avalanchas de
agua, barro y rocas producidas por una erupción que ha
desbordado un lago situado en el cráter o ha fundido un
glaciar que ocupaba la cima del volcán.
16.35. Un dique hidrotermal es aquel que se forma cuando un
magma se ha ido enfriando y su temperatura desciende por debajo de los 400 °C. Al alcanzar un valor inferior
del punto crítico del agua, puede aparecer una fase líquida que escapa del magma e invada las fisuras de la roca
encajante, donde precipitan los minerales que iban disueltos.
En un dique hidrotermal se encuentran minerales de gran
interés económico, fundamentalmente sulfuros, como la
pirita (FeS2), la galena (PbS), el cinabrio (HgS) y la blenda
(ZnS).
El metamorfismo de contacto se produce en las rocas
que están en contacto con una masa magmática que se
emplaza en la corteza, como es el caso de la fase líquida
del magma que invade las fisuras de la roca encajante y
origina el dique hidrotermal.
16.36. El proceso de crecimiento de granos minerales en el metamorfismo se llama blastesis, y los cristales así formados
reciben el nombre de blastos. El metamorfismo se denomina metasomatismo.
16.37. En el caso de la falla inversa (A), el esfuerzo que la ha originado es compresivo y en la falla directa (B) es distensivo.
16.38. En España el riesgo sísmico está localizado en diversas zonas de la Península y en las islas Canarias. Así, son zonas
que presentan riesgo sísmico: el sureste peninsular (Granada, Málaga o Almería), el sur y suroeste peninsular
(Cádiz), el noroeste peninsular (Galicia y León) y las islas
Canarias.
El riesgo sísmico de la zona de Huelva, Cádiz y sur de Portugal se debe a la presencia de la falla de Azores-Gibraltar,
una enorme fractura que pasa por el estrecho de Gibraltar
y llega hasta la dorsal centroatlántica.
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SOLUCIONARIO
ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN
16.39. Los esfuerzos tectónicos están estrechamente ligados a la
dinámica de los penachos térmicos, que ascienden desde
la superficie del núcleo hasta la base de la litosfera, y a las
interacciones que se producen en los bordes de las placas
litosféricas. Las zonas de subducción, las dorsales oceánicas y las fallas transformantes son zonas sometidas a una
intensa actividad tectónica.
Cuando en una zona del interior de la corteza o del manto aumenta la temperatura, debido al ascenso de un penacho térmico o al rozamiento entre dos placas litosféricas, las rocas pueden comenzar a fundirse.
16.40. Porque las condiciones de presión y temperatura no eran
suficientes para producir la fusión de sus minerales, sino
que la roca parcialmente fundida (1 o un 2 %) se enfría
y se forman bandas claras de roca magmática cristalina
y bandas oscuras de material metamórfico no fundido.
Este tipo de rocas se encuentran en una zona de transición entre las rocas magmáticas verdaderas y las rocas
metamórficas verdaderas, por eso se denominan rocas
mezclas o migmatitas.
16.41. En entornos de gran presión y temperatura, las moléculas
de agua están ionizadas en forma de OH− y H+. Estos iones interfieren en los enlaces químicos de los componentes minerales, facilitando la ruptura de la estructura cristalina y, por tanto, la fusión de una roca sólida y la formación
del magma. Además, la litosfera subducente aporta agua
al manto superior y el rozamiento de la subducción produce un aumento local de temperatura.
16.46. El magma pierde los minerales con punto de fusión más
alto según se va enfriando, los minerales cristalizan y se
separan de la masa fundida. Por tanto, con el enfriamiento, el magma se enriquece en cuarzo.
16.47. Las fallas directas se forman por esfuerzos distensivos, por
tanto, es más fácil que se produzca la intrusión de magma
a favor del plano de rotura formando un dique.
16.48. Porque la cuarcita es una roca metamórfica formada por
cristales de cuarzo por metamorfismo regional o de contacto, mientras que la arenisca se forma a partir de fragmentos de otras rocas que han sido transportados en estado sólido.
16.49. Porque el magma está muy caliente, es muy fluido y la desgasificación se produce con un burbujeo que apenas salpica.
16.50.
H
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A
16.42. El magma se origina normalmente en forma de gotas dispersas en el seno de la roca sólida. Inicialmente puede estar fundido un porcentaje pequeño de la roca, entre el 1 y
el 5 % de su volumen. Cuando la proporción de líquido llega al 10 %, estas gotas se reúnen formando otras mayores
que tienden a ascender.
16.43. La velocidad de enfriamiento se representaría en el eje
de ordenadas (vertical) y la temperatura de formación de
la rocas en el eje de abscisas (horizontal). A medida que el
magma se enfría y los minerales cristalizados se van separando, el magma se empobrece en olivino y piroxenos, minerales componentes del basalto y el gabro) y se va enriqueciendo en cuarzo (que es uno de los componentes del
granito y la riolita). En cuanto a la temperatura, el cuarzo
es uno de los minerales más fácilmente fusibles y si la temperatura es muy alta, cristalizan minerales como el olivino,
componente del gabro y basalto.
16.44. Sí, la roca podría experimentar una fusión incipiente debido a la influencia de la presión, que es menor en la superficie que en la base de la litosfera. En el interior terrestre las rocas pueden estar a temperaturas muy altas y
permanecer sin embargo en estado sólido, si la presión a
la que están sometidas es muy alta. Esto se debe a que la
presión mantiene comprimidos entre sí los componentes
(átomos, iones o moléculas) que forman los minerales, impidiendo su movimiento, que es lo que desmoronaría la
estructura cristalina y produciría su fusión. Cuando estas
rocas recalentadas se ven sometidas a una pérdida de presión, pueden iniciar rápidamente su fusión.
B
C
La imagen más antigua es la señalada con la letra C, representa una columna de magma que asciende, a continuación
el magma sale a la superficie en la figura A formando un relieve por acumulación de materiales, y la imagen más moderna es la B, que representa una columna de roca incandescente que gana altura lentamente y en su interior los gases
están contenidos a miles de atmósferas de presión.
16.51. Considerando la ecuación de Hooke;
F=K·d
Un material blando que se deforma mucho al ejercer poca
fuerza sobre él tendrá una constante de deformación pequeña para que el producto (la fuerza que se ejerce) no sea alto.
Un material rígido que necesita una gran fuerza para conseguir una deformación pequeña tendrá mayor constante
de elasticidad y así el producto (fuerza que se ejerce) dará
un resultado mayor.
16.52.
16.45. Debido al rozamiento entre dos placas litosféricas la temperatura del interior de la corteza o del manto aumenta y,
por tanto, las rocas pueden comenzar a fundirse.
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Dique de pegmatita
Plutón granítico
Colada de piroclastos
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SOLUCIONARIO
Esto se debe a que la presión mantiene comprimidos entre sí los componentes (átomos, iones o moléculas) que
forman los minerales, impidiendo su movimiento, que es
lo que desmoronaría la estructura cristalina y produciría
su fusión. Cuando estas rocas recalentadas se ven sometidas a una pérdida de presión, se inicia su fusión.
De más antiguo a más moderno: el dique de pegmatita (marrón), la colada de piroclastos (gris), que recubre al
dique, la falla, que afecta a la colada de piroclastos (y por tanto también habrá afectado al dique, que es anterior), y por
último el plutón granítico, que se sobreimpone a la falla.
La falla sí afecta al dique, puesto que es posterior a él.
2.
16.53.
Chimenea volcánica
Cono volcánico
Lacolito
Nombre
del magma
Contenido
en sílice
Andesítico
50 - 66 %
Fusión parcial de la corteza
basáltica subducida.
Basáltico
Inferior al
50 %
Fusión parcial de las
peridotitas, en puntos
calientes y dorsales oceánicas.
Mayor del 66 %
Fusión parcial de la base de
la corteza granítica, situada
sobre las zonas de
subducción.
Superficie de erosión
Dique
La estructura más antigua es el lacolito, que ha deformado las capas que están sobre él, produciendo en ellas un
abovedamiento. A continuación se formó el dique, que
corta al lacolito.
Las capas abovedadas y el dique están cortados por una superficie de erosión, que luego ha sido recubierta por los estratos de color verde. Estos han sido posteriormente erosionados y recubiertos por parte del edificio volcánico, por
tanto, el cono volcánico y la chimenea asociada a él son
las estructuras más modernas.
ORIENTACIONES PARA UN EXAMEN
16.54.
La trayectoria que se corresponde con un magma que asciende y se encuentra cada vez a menor presión y menor temperatura es la trayectoria C. Se puede ver que el magma atraviesa la curva de solidus de derecha a izquierda, lo que significa
que pasa del estado de fusión parcial al estado sólido.
16.55. La trayectoria que se corresponde con un aumento de presión (al ser arrastrada la placa hacia el interior del manto)
y un aumento de temperatura es la trayectoria B. Se puede ver que la presión parcial se produce hacia el final de la
trayectoria, cuando la línea cruza de izquierda a derecha
la curva de solidus pasando a la zona de fusión parcial.
PRUEBA DE EVALUACIÓN 1
1. a) El líquido contiene normalmente entre un 35 y un 70 %
de sílice (SiO2), y entre los gases disueltos los más abundantes son el agua y el CO2, aunque hay también óxidos de azufre y nitrógeno.
El magma se origina normalmente en forma de gotas dispersas en el seno de la roca sólida. Inicialmente puede
estar fundido un porcentaje pequeño de la roca, entre
el 1 y el 5 % de su volumen.
Cuando la proporción de líquido llega al 10 %, estas gotas
se reúnen formando otras mayores que tienden a ascender y pueden acumularse.
b) En el interior terrestre las rocas pueden estar a temperaturas muy altas y permanecer sin embargo en estado sólido, si la presión a la que están sometidas es muy alta.
Granítico
Origen de
sus materiales
3. a) Plutón: estructura resultante del emplazamiento en profundidad del magma. Se trata de una masa ovoidal o en
forma de cúpula u hongo, que normalmente está enraizada en un batolito.
b) Sill: estructura tabular, similar a un dique, pero que se sitúa paralelamente a los planos de estratificación.
c) Chimenea: conducto por el que el magma llega hasta la
superficie. Suele quedar relleno de lava y, si la erosión desmonta el cono volcánico que la rodea, puede quedar como un relieve aislado, llamado pitón.
4. La actividad volcánica de tipo hawaiana se produce cuando
el magma está muy caliente y es muy fluido. La desgasificación se origina con un burbujeo que apenas salpica.
La lava es basáltica y muy fluida, y las coladas que origina cuando desborda el cráter forman ríos que fluyen a gran velocidad. Es
frecuente que en estos ríos se consolide la parte más superficial
y que su interior, aún líquido, siga fluyendo hasta que se vacían,
formando tubos de lava, que llegan a tener varios kilómetros
de longitud. El edificio volcánico que se forma es mucho más extenso que alto, y recibe el nombre de volcán en escudo.
5. a) Las altas presiones producen la desaparición de los huecos que dan porosidad a la roca, por lo que se incrementa su densidad. Se puede producir también una reestructuración de las redes cristalinas de algunos minerales, que
adquieren una estructura más compacta y densa.
Por ejemplo, el metamorfismo transforma la arcilla, que es
frágil y ligera, en pizarra, una roca mucho más tenaz y densa.
b) El metamorfismo térmico.
6. a) Las rocas volcánicas han experimentado un enfriamiento brusco, en cuestión de minutos, horas o días, por lo que
la mayoría de los minerales no han tenido tiempo de formar cristales grandes con caras bien desarrolladas, sino
que son irregulares y diminutos. En casos de enfriamiento muy rápido no se forman cristales, sino una pasta homogénea, un vidrio volcánico.
Estas rocas, debido a que han experimentado una desgasificación, suelen presentar también burbujas o vacuolas, que en el caso de la pumita o piedra pómez, le proporcionan una gran porosidad, y una densidad tan baja
que la roca flota en el agua.
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SOLUCIONARIO
Las rocas plutónicas se han consolidado en el interior
de la corteza terrestre a lo largo de cientos de miles de
años, por lo que los minerales han tenido tiempo de cristalizar, desarrollando un tamaño apreciable a simple
vista. Los cristales bien desarrollados con caras planas y
formas geométricas se denominan idiomorfos. Los cristales que presentan bordes irregulares se llaman alotriomorfos.
b) La pegmatita es una roca filoniana de origen hidrotermal,
con la misma composición mineralógica que el granito,
que es una roca plutónica. La principal diferencia es que
la pegmatita presenta grandes cristales, mientras que el
granito no.
7. El gneis es una roca metamórfica que presenta foliación y
se ha desarrollado por metamorfismo termodinámico. Presenta colores claros y oscuros formando bandas. Presenta foliación gruesa e irregular, y en él se pueden ver cristales grandes de feldespato.
El mármol es una roca metamórfica con estructura granoblástica. Su color es variable, aspecto similar a la cuarcita,
pero no raya el acero y sí produce reacción de burbujeo con
el HCl.
8. Según la posición del plano axial de un pliegue, se pueden diferenciar los siguientes tipos:
– Recto. El plano axial está vertical. Ambos flancos son simétricos, por lo que también se llama simétrico.
– Inclinado. El plano axial forma un ángulo con respecto
a la vertical, llamado ángulo de vergencia.
– Tumbado. El plano axial está horizontal o casi horizontal.
– Recumbente. El plano axial está tumbado y plegado.
9. Las fallas, a diferencia de las diaclasas, se pueden formar por
esfuerzos distensivos, compresivos o de cizalla. Estos tres esfuerzos originan los tres tipos básicos de fallas: directas, inversas y de desgarre, respectivamente.
10. a) Emanaciones tóxicas. Riesgo asociado al vulcanismo. Los
volcanes expulsan diversos gases venenosos, como el monóxido de carbono y óxidos de azufre, y otros asfixiantes
como el dióxido de carbono. La predicción de estas emanaciones es muy difícil y produce con frecuencia víctimas
en poblados próximos a zonas volcánicas.
b) Tsunamis. Riesgo asociado a la sismicidad. Los seísmos
producidos en el fondo marino transmiten a la masa de
agua una fuerte sacudida, lo que origina un tren de ondas
que se propaga por el océano a gran velocidad. En zonas
poco profundas estas olas se ven bruscamente frenadas
y se hacen más altas, rompiendo contra la costa con gran
violencia.
c) Corrimientos de tierras. Riesgo asociado a la sismicidad.
El efecto de pérdida de consistencia del suelo provoca con
frecuencia el desplome de las laderas y taludes inestables,
que pueden sepultar personas o propiedades situadas en
su base.
d) Proyección de piroclastos. Riesgo asociado al vulcanismo. La lluvia de materiales de todos los tamaños lanzados
por la actividad estromboliana es muy destructiva sobre
las construcciones, que normalmente se hunden bajo el
peso de estos materiales acumulados en los tejados. Es
poco frecuente que se produzcan víctimas por este proceso.
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PRUEBA DE EVALUACIÓN 2
1. a) La fracción sólida del magma está compuesta por:
– Fragmentos desprendidos de la roca encajante.
– Restos sin fundir de la roca a partir de la que se formó
el magma.
– Cristales que han comenzado a formarse en el interior
del líquido.
Dependiendo de cómo varíen las condiciones de presión y
temperatura del magma, esta fracción sólida puede mantenerse estable o hacerse más abundante, aumentando así la
viscosidad del magma, o fundirse y disolverse en el magma,
haciéndolo más fluido.
b) Cuando en una zona del interior de la corteza o del manto aumenta la temperatura, debido al ascenso de un penacho térmico o al rozamiento entre dos placas litosféricas, las rocas pueden comenzar a fundirse.
2.
Nombre
del magma
Contenido
en sílice
Origen de
sus materiales
Andesítico
50 - 66 %
Fusión parcial de la corteza
basáltica subducida.
Basáltico
Inferior al
50 %
Fusión parcial de las
peridotitas, en puntos
calientes y dorsales oceánicas.
Granítico
Mayor del 66 %
Fusión parcial de la base de
la corteza granítica, situada
sobre las zonas de
subducción.
3. a) Dique: estructura tabular, de pequeño espesor en relación
con su extensión, que corta las estructuras que había previamente. Normalmente se producen por la intrusión del
magma a favor de planos de rotura. Es una estructura resultante del emplazamiento en profundidad del magma.
b) Batolito: masa de roca magmática, normalmente de forma ovoidal, con una sección de cientos o miles de kilómetros cuadrados. Es una estructura resultante del emplazamiento en profundidad del magma.
c) Caldera: depresión más o menos circular, formada generalmente por hundimiento o colapso de un cono volcánico o por una fuerte explosión. Es una estructura resultante del emplazamiento en superficie del magma.
4. La actividad volcánica de tipo pliniana se produce cuando
el magma tiene una temperatura baja y es, por ello, muy viscoso. El magma es extrudido por el cráter en estado casi sólido, como una columna de roca incandescente que gana
altura lentamente, y en cuyo interior los gases están contenidos a miles de atmósferas de presión. Cuando esta columna
de roca se agrieta, los gases escapan con una fuerte explosión
que pulveriza la roca creando una nube incandescente de gases y piroclastos, que recibe el nombre de nube ardiente. La
lava generada es con frecuencia de composición riolítica.
5. a) En muchas rocas magmáticas o sedimentarias los componentes están totalmente desordenados, orientados al azar,
pero durante el metamorfismo es muy frecuente que los
cristales se orienten, dando a la roca un aspecto bandeado o laminado.
Por ejemplo, gneis con cristales de feldespato y mica orientados, que dan a la roca un aspecto bandeado.
b) El metamorfismo dinámico.
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SOLUCIONARIO
6. a) La estructura vacuolar es característica de algunas rocas
volcánicas, la roca presenta burbujas, apreciables a simple vista o al microscopio. Por el cotrario, la estructura cristalina es característica de algunas rocas plutónicas, la roca está formada por un mosaico de cristales apreciables a
simple vista.
b) El magma que en su ascenso encuentra una fractura en
las rocas, se inyecta en ella produciendo un cuerpo magmático de geometría tabular: un dique o filón. Las rocas que constituyen estos diques se llaman rocas filonianas.
Cuando un magma se ha ido enfriando y su temperatura desciende por debajo de los 400 °C, al caer por debajo
del punto crítico del agua, puede aparecer una fase líquida que escapa del magma e invade las fisuras de la roca
encajante, donde precipitan los minerales que iban disueltos. Se forman así diques o filones de origen hidrotermal,
en los que se encuentran minerales de gran interés económico. Las rocas filonianas de origen hidrotermal se diferencian por el tamaño de sus cristales, que suele ser centimétrico.
7. La pizarra es una roca metamórfica que presenta foliación,
en láminas finas y paralelas fácilmente separables con color
generalmente oscuro o negro. La pizarra es una roca metamórfica que presenta foliación en láminas finas y paralelas fácilmente separables, con color generalmente oscuro o negro.
La cuarcita es una roca metamórfica con estructura granoblástica que presenta color variable, a menudo rojizo. Muy dura (raya el acero) y muy tenaz. No reacciona con el HCl.
8. En zonas profundas de la corteza, las rocas tienen un comportamiento muy dúctil debido a la presión litostática y a las altas temperaturas, como consecuencia es posible observar pliegues de escala centimétrica.
9. Los principales factores que pueden ocasionar la formación
de una diaclasa en las rocas son:
– Pérdida de volumen por desecación.
– Pérdida de volumen por enfriamiento.
– Descompresión.
– Efecto de cuña del agua.
10. a) Lahares. Riesgo asociado al vulcanismo. Son avalanchas
de agua barro y rocas producidas por una erupción que
ha desbordado un lago situado en el cráter, o ha fundido un glaciar que ocupaba la cima del volcán. Son extremadamente peligrosos.
b) Cambios en las propiedades del suelo. Riesgo asociado a las sismicidad. Los terrenos arcillosos con cierto contenido en agua, pueden perder su consistencia debido a
las sacudidas sísmicas, de modo parecido a como un yogur se licua al ser agitado. Las construcciones cimentadas
en estos suelos se desploman entonces fácilmente.
c) Colapso de infraestructuras. Riesgo asociado a la sismicidad. Las conducciones de agua, electricidad, gas, etc.,
suelen quedar inutilizadas o gravemente dañadas tras un
terremoto. Esto aumenta mucho las probabilidades de incendios por cortocircuitos y escapes de gas, además de
dificultar la actuación de bomberos y equipos de rescate.
d) Coladas de lava. Riesgo asociado al vulcanismo. Las coladas de lava son muy destructivas sobre las infraestructuras y las propiedades, pero rara vez producen víctimas,
ya que normalmente da tiempo a realizar la evacuación
de la zona afectada.
AMPLIACIÓN
1. La explicación está relacionada con las temperaturas a la que
se forman estos magmas y con las zonas de la litosfera en las
que pueden generarse. En las dorsales, el material fundido
suele proceder del límite superior del manto, generándose
magmas basálticos. En las zonas de subducción, el material
fundido suele pertenecer a la corteza continental, cuya composición química es aproximadamente la de un granito. Tanto las dorsales como las zonas de subducción son las de mayor actividad magmática, por tanto, se entiende que el basalto
y el granito sean los más abundantes.
2. Porque existen otros factores, además de la naturaleza de
las rocas, propios de la profundidad en que se deforman las
rocas, que favorecen su comportamiento plástico, como la
temperatura, la presión litostática, la presencia de agua u otros
fluidos y el tiempo de actuación de los esfuerzos.
3. Los cambios mineralógicos son característicos del metamorfismo de contacto, ya que son la única huella que deja este
metamorfismo en las rocas a las que afecta. Un tipo particular de metamorfismo es el metasomatismo, también deja
como única huella los cambios mineralógicos, aunque en este caso el efecto es incluso visible, y provoca además la alteración de la roca encajante.
4. Depende del tipo de roca, algunas son muy rígidas, por esta
razón al aplicar un esfuerzo dirigido (cantidad de fuerza ejercida por unidad de superficie) sobre ellas, se produce una fractura sin que previamente se dé una respuesta elástica (en
este caso, el campo de plasticidad es muy estrecho). Otras son
mucho más dúctiles, por lo que sufrirán una deformación plástica sin llegar a romperse.
También depende de otros factores, como la presión de enterramiento (debida al peso de los estratos que aumenta la
deformación plástica con la profundidad) y de la temperatura (que al elevarse favorece la deformación plástica de las
rocas –las más superficiales y, por tanto, más frías responden
con deformaciones discontinuas–). La presencia de fluido
aumenta la plasticidad de la rocas, mientras que su escasez
favorece la ruptura. Por último, también influye el tiempo que
se este aplicando los esfuerzos: si estos son cortos pero intensos, provocan la rotura de la roca; mientras que si son prolongados, suelen dar lugar a deformaciones plásticas, aunque
sean de poca intensidad.
5. El metamorfismo termodinámico o regional es el que origina
la mayoría de las rocas metamórficas.
Roca metamórfica
Pizarra
Corneana
Gneis
6. a)
b)
c)
d)
Se forma por metamorfismo
Termodinámico o regional
Térmico
Termodinámico o regional
Milonita
Dinámico
Mármol
Termodinámico o regional
Anticlinal.
Sinclinal.
Recumbente.
Tumbado.
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SOLUCIONARIO
7. El lapilli está constituido por fragmentos piroclásticos que
son expulsados por un volcán durante la erupción. Posee un
diámetro comprendido entre 2 y 64 mm. El lapilli se genera
en erupciones explosivas, a partir de la fragmentación de la
lava que recubre las burbujas de gas que ascienden hacia la
superficie, y explotan por la diferencia de su presión interna
con la del entorno.
8. Las diaclasas de retracción se originan por la pérdida de volumen durante el enfriamiento de un magma en el interior de
una colada de lava.
Las diaclasas originadas por la descompresión, que experimentan las rocas a medida que se aproximan a la superficie
terrestre, son debidas a la erosión de las rocas suprayacentes.
9. El magma asciende desde el lugar en el que se origina hasta
la cámara magmática cuando desciende su densidad y gracias al contenido en gases que posee.
10. Los dos tipos de magmas se originan en los bordes subductivos. Se diferencian en su composición; el magma granítico
es ácido, rico en sílice, mientras que el andesítico es neutro y
más pobre en sílice. Además, el magma andesítico se forma
a partir de rocas de la corteza oceánica que subduce, y el granítico, a partir de rocas de la corteza continental.
REFUERZO
1. En las dorsales oceánicas, al estar fracturada y adelgazada la
litosfera, se produce una descompresión de la base de la litosfera que facilita su fusión.
2. Son estructuras constituidas por el magma consolidado en el
interior de la corteza. Tienen distintas formas dependiendo
de su volumen, su viscosidad y del tipo de rocas que hubiera previamente en la zona.
3. En la fotografía A se observan lavas almohadilladas. Son unos
cuerpos ovoidales que resultan de la consolidación del magma incandescente al entrar en contacto con el agua, como
consecuencia de la actividad volcánica localizada en los fondos oceánicos.
En la fotografía B se observa una nube ardiente. Se forma
como consecuencia de la actividad volcánica de tipo pliniana, los gases contenidos en el magma escapan con una fuerte explosión que pulveriza la roca, creando esta nube incandescente de gases y piroclastos.
4. Un estratovolcán es un tipo de volcán cónico y de gran altura, compuesto por la acumulación de piroclastos, entre los
que se intercalan las coladas de lava traquítica y andesítica.
5.
Textura
Vítrea
Vacuolar
La roca presenta burbujas, apreciables a
simple vista o al microscopio.
Microcristalina
Cristalina
o fanerítica
Porfídica
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Descripción
No se aprecian cristales, ni a simple vista
ni al microscopio. La roca es una masa
de vidrio volcánico.
6. La composición mineralógica es similar. Las diferencias se
establecen en función de su origen y, en consecuencia, de
su textura. El gabro es una roca plutónica y su estructura es
holocristalina de grano medio a grueso y homométrica. El
basalto es una roca volcánica y su textura es generalmente
hipocristalina y heterométrica o porfídica.
7. a) Cuando una roca está sometida a una fuerte presión, ya
sea por el peso de los materiales que tiene encima o a fuerzas tectónicas causadas por el movimiento de las placas
litosféricas, en su interior la blastesis produce el desarrollo de cristales de hábito planar, como las micas. Estos minerales se disponen paralelamente unos a otros, y en la
roca se desarrolla entonces una estructura laminada, que
recibe el nombre de foliación.
Esta estructura es característica del metamorfismo regional.
b) La estructura granoblástica se forma por el crecimiento de
los cristales de una roca durante la blastesis formando un
mosaico de cristales incrustados unos en otros.
8. El criterio que permite identificar una brecha de impacto es
la presencia de los fragmentos de roca fundida, llamados tectitas, y de granos de cuarzo con su red cristalina deformada
por la onda de choque, llamados «cuarzos de impacto».
Es necesario la utilización del microscopio petrográfico para
realizar la identificación.
9. Los pliegues son el resultado de la deformación dúctil de las
rocas ante un esfuerzo de compresión. Pueden presentarse
en cualquier tipo de roca, pero son más fáciles de apreciar y
estudiar en las rocas que están dispuestas en capas, como las
sedimentarias o algunas metamórficas.
Un pliegue consta de los siguientes elementos geométricos:
– Charnela: es la zona de mayor curvatura de las capas.
– Flancos: son las zonas que quedan a ambos lados de la
charnela.
– Núcleo: es la zona más interna del pliegue. En los anticlinales es la capa más inferior, mientras que en los sinclinales es la de más arriba la que forma el núcleo.
– Plano axial: es un plano imaginario que pasa por la charnela de todas las capas del pliegue, y divide a este en dos
partes.
10. En España el riesgo volcánico se localiza en las islas Canarias,
donde ha habido erupciones recientes, como la del volcán Timanfaya, en la isla de Lanzarote, que en 1730 emitió enormes
coladas de lava que cambiaron por completo el paisaje de la
isla; los volcanes Tao, Nuevo del Fuego y Tinguatón, también en Lanzarote, que entraron en violenta actividad estromboliana en 1824, y el volcán Teneguía, en la isla de la Palma,
que en 1971 se mantuvo en actividad estromboliana durante poco más de un mes.
Los cristales no se aprecian a simple vista,
pero sí al microscopio petrográfico.
La roca está formada por un mosaico
de cristales apreciables a simple vista.
Se aprecia una matriz de vidrio o cristales
pequeños, en la que hay dispersos cristales
de mayor tamaño, llamados fenocristales.
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