Tema 1: Las rocas y los procesos geológicos

Tema 1: Las rocas y los procesos geológicos
Las rocas tienen algo en común: son un un agregado natural de uno o más minerales.
Dicho para que se entienda, una roca es un conjunto de minerales cohesionados, unidos entre sí de
forma natural. Normalmente están formadas por más de un mineral, pero también hay rocas
formadas por un solo mineral
Las rocas forman la parte sólida de la Tierra, la geosfera (y de todos los demás planetas) y, aunque no
solemos reparar en ellas, nos rodean por todas partes. Están tanto en la superficie, donde a veces nos
proporcionan espléndidos paisajes, como debajo de los mares y océanos.
Clasificación de las rocas
A pesar de su variedad,hay grupos de rocas que se parecen en determinadas características. Las
podemos clasificar por algunas de ellas:
Por su textura, es decir: la presencia o ausencia de cristales, así como el tamaño, la forma y la
distribución de los mismos.
Por su color: lo que nos puede informar del tipo de minerales que la forman y la proporción en la que se
encuentran.
Por su composición química.
Por la presencia o ausencia de fósiles.
Por su origen: todas las rocas que encontramos en la superficie tienen su origen en el magma procedente
del interior terrestre, a partir del cual se formarán las rocas ígneas (plutónicas y volcánicas), sedimentarias
y metamórficas, dentro de un ciclo global de las rocas en la naturaleza.
Uso de las rocas
Las rocas se encuentran en los yacimientos. Son lugares en los que existe una concentración de
determinadas rocas que son útiles o que poseen minerales que son útiles.
En estos yacimientos se construyen minas o canteras, que son centros de trabajo donde se extraen las
rocas que se buscan. Normalmente deben extraer gran cantidad de roca "que no les sirve para nada" y que
llaman ganga, para conseguir una pequeña cantidad de lo que realmente buscan, a lo que llaman mena.
Se usan algunas rocas, las rocas orgánicas (los carbones minerales) para obtener energía a partir de ellas.
Por eso, las llaman rocas energéticas. También usan (abusan, más bien) otra "roca", el petróleo, como roca
energética. El caso del petróleo es algo especial, porque se considera una roca, aunque es líquido.
De otras rocas se extraen algunos de sus minerales y, a partir de éstos obtener compuestos y elementos
químicos que, a su vez, se usan como materia prima en innumerables aplicaciones. Muchas se usan
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directamente como materiales de construcción para viviendas, calles, carreteras, etc. o para fabricar los
productos que se usan en la construcción.
El relieve
La superficie de la Tierra es tremendamente variada: enormes cordilleras, inmensas llanuras (sobre todo en
el fondo de los océanos), desiertos de arena y rocas, acantilados, grandes playas, marismas, mesetas,
valles, etc. A todas estas formas de la superficie las llamamos relieve.
El relieve cambia. Los cambios suelen ser muy lentos, pueden durar millones de años, pero son
continuos, "no paran nunca". A veces, sin embargo los cambios se producen de forma brusca y, por lo
general, violenta (terremotos, volcanes, corrimientos de tierra, etc.)
A las fuerzas y los mecanismos capaces de cambiar el relieve, los llamamos agentes geológicos. Los hay
de dos tipos:
-Agentes internos, que "fabrican" el relieve, elevando la superficie terrestre.
-Agentes externos, que "destruyen" el relieve desgastando las montañas y rellenando las zonas más bajas
de la superficie terrestre.
Autoevaluación
¿Cuál de las siguientes frases es más correcta?
a) El relieve terrestre no cambia; ha sido así desde que la Tierra es Tierra.
b) El relieve terrestre cambia continuamente gracias a la acción de los agentes geológicos.
c)Los agentes geológicos internos son los únicos que modifican el relieve terrestre.
Los agentes geológicos externos: son la atmósfera, el viento, los seres vivos y el agua (en todas sus
manifestaciones: ríos, torrentes, lluvias, glaciares, mares, etc...)
Procesos geológicos externos
Son originados por la acción continua sobre las rocas de los agentes geológicos externos. Estos procesos
son: meteorización, erosión, transporte y sedimentación.
Autoevaluación
¿Cuál de las siguientes frases es más correcta?
a) Los procesos geológicos externos se producen gracias a la acción de los agentes geológicos externos.
b) Los agentes geológicos externos se producen gracias a la acción de los procesos geológicos externos.
¿Cuáles de los siguientes son los agentes geológicos externos?
a) El viento y el agua de los ríos.
b) La atmósfera, el viento, los seres vivos y el agua.
c)La atmósfera, el viento y el agua.
Los procesos geológicos externos son...
a) Meteorización, erosión, transporte y sedimentación.
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b) Erosión y transporte.
c)Meteorización, erosión y sedimentación, pues el transporte es un agente geológico, no un proceso.
Meteorización:
Consiste en una alteración de la roca, que se va debilitando, se vuelve más frágil y acaba por romperse pero
sin que haya transporte de los materiales alterados. Puede ser producida por procesos físicos como:
-Los cambios bruscos de temperatura, .
-Las heladas: gelifracción (de "geli" = hielo y "fracción" = romper)
-La acción de las raíces de las plantas.
También puede ser producida por procesos químicos en los que el agua tiene un especial protagonismo.
Ejemplos:oxidación, hidratación, etc.
La meteorización es un proceso estático (sin movimiento) y es anterior a la erosión
Erosión: es el desgaste de la roca cuando los materiales meteorizados, llamados clastos, son
desprendidos y transportados.
Transporte
El proceso de transporte consiste en el desplazamiento a otros lugares de los materiales procedentes
de la meteorización. Esto se producirá si los agentes tienen energía suficiente. De esa forma, la roca original
queda erosionada (desgastada)
Los materiales se transportan de formas distintas según el agente que se encargue de ello (un río, el mar, el
viento, un torrente, un glaciar,...) y el tipo, tamaño y peso del material. Si se dan las condiciones adecuadas,
los clastos se siguen meteorizando y terminan por convertirse en lo que los geólogos llaman un suelo. (que
no coincide con lo que nosotros entendemos por esa palabra).
A medida que el agente de transporte va perdiendo energía, va depositando los materiales que transporta y
se forman así los sedimentos. Éstos son los materiales que, una vez erosionados quedan depositados
allí donde el transporte no se puede seguir produciendo. Se realiza de este modo el último proceso
externo: la sedimentación. Ésta se suele producir en las zonas más bajas de la superficie terrestre, como
el fondo de mares y océanos, desembocadura de ríos, etc..
Autoevaluación
¿Cómo debería terminar esta frase? "Los materiales meteorizados ..."
a) Se quedan siempre en el mismo sitio donde han sufrido la meteorización.
b) Solo son transportados si hay presentes agentes como el viento o el agua y poseen energía suficiente.
c)Son transportados siempre a lugares remotos por los agentes de transporte.
Responde si la siguiente frase será verdadera o falsa: "Todos los materiales erosionados, más
temprano o más tarde, terminarán por convertirse en sedimentos en algún lugar". a) Sí ; b) No
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Sedimentación
La cantidad de sedimentos que llegan a acumularse en algunas zonas, sobre todo en el fondo del mar,
donde llegan arrastrados por los ríos, es enorme.
Los sedimentos se van acumulando en capas horizontales y diferenciadas, que se llaman estratos. Los
estratos más modernos se depositan sobre los depositados antes, más antiguos. La acumulación de
sedimentos alcanza,en muchos lugares de la Tierra espesores de varios kilómetros,
.
A medida que se acumulan sedimentos, su propio peso hace que la presión sobre los estratos más bajos
vaya aumentando. Con este aumento de presión comienzan unos procesos, que transforman los
sedimentos (materiales blandos y "sueltos") en rocas. Las rocas así formadas se llaman rocas
sedimentarias detríticas.
Si algún estrato de sedimento contiene gran cantidad de restos vegetales, las rocas que se forman a
partir de él son las rocas sedimentarias orgánicas (los carbones).
Por último, si los sedimentos van disueltos en el agua que los transporta y luego ésta se evapora y los
sedimentos precipitan, se forman las rocas sedimentarias químicas (como las sales).
Los fósiles aparecen normalmente en rocas sedimentarias. ¿Por qué?
Junto con los sedimentos, también se depositan restos de plantas y cadáveres de animales. Estos restos,
protegidos por los sedimentos, no se descomponen como si estuvieran al aire libre. En lugar de eso, se
mineralizan (normalmente sólo las partes duras) y se convierten en roca. Eso es lo que llamamos fósil.
Autoevaluación
La mayoría de los sedimentos se depositan formando...
a) Bancales.
b) Cordilleras.
c) Estratos.
¿Por qué se transforman los sedimentos en rocas sedimentarias?
a) Fundamentalmente por la acción de los seres vivos submarinos.
b) Por el aumento de temperatura en el fondo del mar.
c) Por el aumento de la presión sobre los estratos más antiguos debido al peso de los de encima.
Señala cuál de las siguientes rocas no es una roca sedimentaria
a) Rocas detríticas.
b) Rocas volcánicas.
c)Rocas orgánicas.
Estructura de la Tierra
A medida que se profundiza en el interior de la Tierra, van aumentando espectacularmente tanto la
temperatura como la presión. Los científicos estiman que en el centro de la Tierra la temperatura
podría superar los 5000 ºC y la presión los tres millones de atmósferas.
Los materiales que forman el interior de la Tierra están dispuestos en capas (como si fuera una cebolla)
que se diferencian entre sí por:
-Su composición química (en cada una abunda más un tipo de sustancias químicas)
-Sus propiedades elásticas (unas son rígidas, otras menos rígidas y otras plásticas)
Autoevaluación
¿En qué propiedades se fijan los geólogos para diferenciar entre sí las capas que forman el interior
de la Tierra?
a) En su espesor y su profundidad.
b) En su composición química y sus propiedades elásticas.
c) En su composición química y su espesor.
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d)En sus propiedades elásticas y su profundidad.
Con respecto a la composición química de sus materiales, la Tierra se divide en : corteza, manto y
núcleo
.
Si nos fijamos en las propiedades elásticas de los materiales que la forman, la estructura interna de la
Tierra es algo diferente: en la superficie nos encontramos una capa sólida y más o menos rígida, la
litosfera.
La litosfera está formada por la corteza y un poco de la zona superior del manto. No es "de una pieza"
sino que está formada por grandes trozos, a modo de un puzzle, que se llaman placas. Su espesor oscila
entre los 100 km y los 200 km.
El resto del manto está formado por materiales sólidos, pero no rígidos (como la plastilina o el barro).
El núcleo se divide en:
Externo, en estado líquido debido a la enorme temperatura a la que se encuentra.
Interno, en estado sólido, pues a pesar de estar a más temperatura, la enorme presión a la que están
sometidos sus materiales hace que no puedan fundir.
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Autoevaluación
¿Cuál es la capa rígida de la Tierra?
a) El manto.
b) La corteza.
c) El núcleo externo.
d) La litosfera.
¿Por qué el núcleo interno no está fundido si está a una temperatura tan alta?
a) Porque si fuera líquido no podría soportar el peso del núcleo externo.
b) Porque la enorme presión a la que están sometidos sus materiales impide que puedan fundir.
c) Porque en el interior de la Tierra no hay líquidos, ya que sólo se encuentran en la superficie.
d)Por ninguna razón, ya que el núcleo interno sí es líquido.
Edad de las rocas
Las rocas más antiguas de la Tierra se han encontrado en el noroeste de Canadá y tienen
aproximadamente ¡¡4.030 millones de años !!
La antigüedad de las rocas se puede averiguar estudiando ciertos elementos radiactivos presentes en ellas.
Actualmente se acepta que la Tierra se formó, junto con todo el Sistema Solar, hace unos 4.500
millones de años
Autoevaluación
¿Qué edad aproximada tienen las rocas más antiguas encontradas en la Tierra?
a) No se sabe. Es imposible saber la edad de una roca.
b) Entre 3500 y 4100 millones de años.
c) Más de 4500 millones de años.
d) Menos de 180 millones de años.
¿Cuáles son los métodos más usados para la datación de rocas?
a) Los basados en la abundancia de fósiles.
b) Los basados en la velocidad de desintegración de algunos elementos radiactivos.
c) Los basados en el estudio de los meteoritos.
d)Los basados en la disposición de las rocas sobre la corteza.
Agentes geológicos internos
Son fundamentalmente la presión, el calor y el movimiento interno generado por este último.
El calor y la presión aumentan progresivamente conforme aumenta la profundidad en la Tierra
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En el interior de la Tierra,se encuentran dos importantes fuentes de calor:
-una procede del núcleo, con temperaturas de varios miles de grados, y que permanece desde la formación
de la Tierra. Es un calor residual.
-otra emana de las reacciones que producen los minerales radiactivos que se encuentran en la corteza y el
manto
El comportamiento del manto permite que en él se formen corrientes que propagan hacia la litosfera el
calor procedente del interior de la Tierra. Estas corrientes del manto son extremadamente lentas. Se ha
calculado que su velocidad debe ser de unos 5 cm al año. Así, pueden pasar decenas de millones de
años para que una corriente ascendente que partió de las profundidades del manto, alcance la litosfera.
Autoevaluación
¿Cuáles son los agentes geológicos internos?
a) Presión y erosión.
b) Erosión y transporte.
c) Erosión y sedimentación profunda.
d) Presión y temperatura.
¿De dónde procede la mayor parte de la energía calorífica que tiene el núcleo terrestre?
a) De la desintegración de elementos radiactivos.
b) Del rozamiento entre el núcleo externo y el interno.
c) Es calor residual que aún se conserva de cuando se formó el planeta.
d) De las corrientes de convección del manto.
Procesos geológicos internos
Los agentes geológicos internos (presión, temperatura y el movimiento interno de la Tierra) son los
responsables del movimiento de las placas litosféricas.
Las placas litosféricas son enormes fragmentos que se desplazan sobre el manto. Ese movimiento puede
ocurrir tres casos:
-Que se se separen entre sí , creando nuevas rocas
-Que se introduzca una debajo de otra, destruyendo materiales terrestres.
-Que rocen entre sí.
Este movimiento de las placa a su vez es la causa de procesos muy importantes como:
La deriva continental (movimiento de los continentes).
La expansión del fondo oceánico.
La creación y destrucción de corteza oceánica.
La formación de cordilleras y fosas marinas
La formación de volcanes.
La existencia de terremotos.
La deformación de los materiales de la corteza.
La formación de rocas.
Autoevaluación
Señala cuáles de los siguientes procesos geológicos no son internos:
a) El vulcanismo.
b) La sedimentación.
c) La deriva continental.
d) Los terremotos.
e) La meteorización.
f) La destrucción de corteza oceánica.
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Rocas magmáticas y metamórficas
Sabemos por la Física que un sólido puede fundir (convertirse en líquido) si aumenta la temperatura o
disminuye lo suficiente la presión. Pues bien, en determinadas zonas de lo más profundo de la
corteza y de la parte superior del manto se dan las condiciones necesarias para que las rocas
fundan.
En esas zonas ha observado la presencia de "gigantescas bolsas" formadas por una mezcla de
minerales fundidos y gases. Los geólogos llaman a esta mezcla magma.
Rocas magmáticas (o ígneas)
Los magmas terminan por enfriarse lo suficiente para solidificar. Entonces se forman nuevas rocas, a
las que los geólogos llaman rocas magmáticas o rocas ígneas (del latín igneus, que significa ardiente).
Según cómo sea el enfriamiento se forman dos tipos de rocas ígneas:
-Rocas plutónicas: si el magma se enfría sin salir a la superficie; solidifica lentamente. Los cristales de los
minerales tienen tiempo de crecer y se forman rocas con aspecto granudo.
-Rocas volcánicas: se originan cuando el magma encuentra una grieta por donde salir y solidifica en la
superficie; éste se enfría rápidamente y los minerales apenas tienen tiempo de cristalizar.
Rocas metamórficas
Se producen cuando algunas rocas (magmáticas, sedimentarias o incluso las otras metamórficas) son
sometidas en el interior de la Tierra a temperaturas elevadas (sin llegar a fundirse), a grandes presiones o a
ambas cosas a la vez.
Este proceso origina cambios en las rocas: sus cristales se vuelven más brillantes y algunas adquieren un
aspecto más compacto, mientras que otras tienen un aspecto laminado (como si fueran hojas de un libro)
como las pizarras.
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Autoevaluación:
¿Qué es un magma?
a) Un tipo de roca ígnea formada en las zonas más bajas de la corteza.
b) Una mezcla de gases y minerales fundidos.
c) El material que forma la parte superior del manto.
¿Qué tipo de rocas se forma a partir de un magma?
a) Rocas metamórficas.
b) Rocas sedimentarias.
c) Rocas ígneas.
¿Cuál de los siguientes tipos de rocas no se considera una roca ígnea?
a) Las rocas detríticas.
b) Las rocas plutónicas.
c) Las rocas metamórficas.
¿Qué rocas ígneas se forman en la superficie terrestre?
a) Las rocas metamórficas.
b) Las rocas plutónicas.
c) Las rocas volcánicas.
¿Qué agentes son los responsables de la formación de las rocas metamórficas?
a) La erosión, el transporte y la sedimentación.
b) La atmósfera, el viento, el agua y los seres vivos.
c) La presión y la temperatura en algunas zonas del interior de la corteza.
¿A partir de qué tipo de materiales se forman las rocas metamórficas?
a) A partir de otras rocas, ya sean sedimentarias, ígneas o metamórficas.
b) A partir de rocas sedimentarias e ígneas.
c) A partir de magmas formados por restos de rocas sedimentarias que han fundido.
Los volcanes
Los volcanes se forman cuando salen a la superficie materiales asociados a rocas que se han fundido bajo
la corteza terrestre (o en la misma corteza). Estos materiales se acumulan sobre las fisuras o grietas por las
que salen y forman montañas de forma cónica que denominamos edificios volcánicos
En Andalucía, aunque no hay hoy en día volcanes activos, existen magníficos ejemplos de actividad
volcánica del pasado en el Cabo de Gata (Almería).
Los volcanes emiten diferentes tipos de materiales:
-Lava: no es más que roca fundida que se encuentra a temperaturas muy elevadas.
-Piroclastos: son materiales sólidos arrojados por el volcán.
-Gases: algunos son tóxicos como el CO (monóxido de carbono) y el SO2 (dióxido de azufre), aunque el
más abundante es el vapor de agua.
Peligrosidad de los volcanes
La peligrosidad de los volcanes depende en gran medida de la composición de la lava. Así,cuando ésta
tiene un alto contenido en SiO2 (cuarzo) es viscosa, espesa, de difícil ascenso y el gas escapa
violentamente. Esto origina explosiones con abundantes piroclastos y gases que pueden alcanzar 50 km de
altura. Esto denomina vulcanismo explosivo.
Si la lava tiene un contenido bajo de SiO 2 , ésta es fluida y el gas se separa con gran facilidad del magma.
Las erupciones son muy tranquilas, sin explosiones. La lava se derrama hasta muy lejos. Es el caso del
vulcanismo efusivo.
Pero entre estos extremos podemos encontrar toda una gama intermedia de situaciones que conforman un
vulcanismo mixto.
Autoevaluación
Cuando se trata de líquidos que fluyen por las laderas del volcán se denominan:
a)piroclastos; b) emanaciones gaseosas; c) lava
Los fragmentos sólidos que se proyectan al aire se llaman: a)piroclastos; b)fumarolas; c) lavas
Asocia cada tipo de emisión con las características de las mismas (Efusivas, explosivas, mixtas)
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a) La lava es muy viscosa y tapona la salida ocasionando la ruptura del cráter y la salida violenta de los
gases; b) La lava es muy fluida y emiten pocos materiales sólidos; c) Emisiones alternas de lavas y sólidos
con gases.
Terremotos
Un terremoto es una vibración que sacude la corteza terrestre y que se produce solamente en las zonas
donde las placas litosféricas, de las que ya hemos hablado, se desplazan. Se origina siempre en los bordes
de estas placas (ya sea en los que se separan, en los que se encuentran o en los que rozan entre sí).
Las vibraciones se propagan en forma de ondas que liberan la energía acumulada. El sitio donde se
producen se llama hipocentro y el lugar de la superficie terrestre que se ve afectado se denomina epicentro.
La energía se mide mediante la escala de magnitud o de Richter.
Los efectos y daños ocasionados se evalúan mediante la escala de Intensidad o de Mercalli.
Abundan sobre todo en el llamado “cinturón de fuego” que rodea el océano Pacífico.
Autoevaluación
Completa el texto, para ello selecciona una de las opciones propuestas para cada caso.
"La parte superior del planeta está formado por una capa de roca (fluida, plástica, rígida)
__________que se halla dividida en trozos denominados placas (continentales, corticales, fluidas,
litosféricas) ___________________. Su espesor es de (15, 150, 800) ___________km. de promedio.
Estos trozos se mueven horizontalmente acercándose o separándose entre sí. Algunas se desplazan
lateralmente. Por eso se produce en los límites de las placas (la erosión de las montañas,
los terremotos, la sedimentación) ____________________".
CICLO DE LAS ROCAS EN LA NATURALEZA
Las rocas que tienen su origen en el interior de la Tierra (las magmáticas y las metamórficas), no se deben
confundir con las que se producen en la superficie (las sedimentarias). Sin embargo, todas están
relacionadas entre sí, formando un ciclo muy lento: el ciclo de las rocas.
Las rocas sedimentarias, al igual que cualquier otra, debido a la presión y temperatura pueden convertirse
en metamórficas y éstas a su vez pueden llegar a fundirse y convertirse en magmáticas. Estas últimas, si
salen a a la superficie sufren erosión y pueden dar lugar a rocas sedimentarias, cerrando el ciclo.
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