826626 _ 0362-0385.qxd 11 1/2/07 17:59 Página 362 Las rocas OBJETIVOS 1. Comprender la relación que hay entre los minerales y las rocas. 2. Identificar y reconocer las principales rocas. 3. Comprender cómo se forman las rocas. 4. Conocer los procesos que forman el ciclo de las rocas. 5. Reconocer los principales usos que se dan a estos importantes materiales. 6. Aprender los pasos para analizar los resultados de un experimento de simulación sobre la formación de una roca. CONTENIDOS CONCEPTOS • Rocas: definición, clasificación y origen. (Objetivos 1 y 3) • Ciclo de las rocas. (Objetivo 4) • Usos de las rocas. (Objetivo 5) PROCEDIMIENTOS, DESTREZAS Y HABILIDADES • Observación e interpretación de esquemas, fotografías y tablas descriptivas. • Diseño de experimentos. (Objetivo 6) • Identificación de rocas y minerales. (Objetivo 1 y 2) ACTITUDES • Interés por conocer las rocas y sus utilidades. • Comprender el impacto ambiental de la combustión de las rocas sedimentarias orgánicas. EDUCACIÓN EN VALORES Educación medioambiental Nuestra sociedad depende de los combustibles fósiles para obtener la energía que nos permite mantener el nivel de vida que llevamos. El problema es que, en primer lugar, estos combustibles son recursos no renovables, limitados, y, en segundo lugar, su uso provoca un fuerte impacto ambiental, además de diversos trastornos económicos. La combustión del carbón y el petróleo causa graves problemas medioambientales, como la acumulación de gases de efecto invernadero, la lluvia ácida, la contaminación del aire, el daño a la capa de ozono troposférica, la destrucción de paisajes y ecosistemas, etc. 362 El reto actual consiste en hacer que las energías renovables, como la hidráulica, la solar y la eólica, vayan sustituyendo paulatinamente a la energía producida por esos combustibles. Las energías alternativas tienen menor impacto ambiental, ya que reducen el número de contaminantes liberados a la atmósfera. Una nueva era energética está comenzando a hacerse realidad. En EE.UU., por ejemplo, han caído las ventas de coches de alto consumo de combustible, mientras que las ventas de coches híbridos se han duplicado en un año. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0362-0385.qxd 1/2/07 17:59 Página 363 COMPETENCIAS QUE SE TRABAJAN Conocimiento e interacción con el mundo físico En la sección Ciencia en tus manos, Simulación de la formación de rocas magmáticas, pag. 181, se muestra una experiencia de laboratorio completa. Las actividades propuestas persiguen la realización de predicciones adecuadas, a partir de los fenómenos observados. En UN ANÁLISIS CIENTÍFICO, Combustibles fósiles e impacto ambiental, pag. 183, la información proporcionada y las preguntas planteadas tienen como finalidad desarrollar la destreza de identificar fenómenos científicos. Igualmente, en esta sección se analizan los impactos ambientales derivados del uso de los combustibles fósiles. Comunicación lingüística Las actividades 3 y 5 estimulan la búsqueda de información en el anexo Conceptos clave. El texto seleccionado para EL RINCÓN DE LA LECTURA, un fragmento de Los refugios de piedra, constituye una selección excepcional para esta unidad, ya que explica claramente, con un estilo literario que lo hace más ameno, el proceso de formación de las rocas sedimentarias. Para centrar la atención del lector en este proceso se han elaborado las actividades 37 y 38, que valoran el grado de comprensión adquirido. Tratamiento de la información y competencia digital Para responder a la actividad 9 será necesario realizar una búsqueda de información, para lo cual se deberá realizar una selección previa de las fuentes en las que se puede encontrar esta información. Una vez más, la fuente más rápida y variada es internet. Social y ciudadana A la vista de los resultados obtenidos en la actividad 9, es necesaria una reflexión acerca de la gran dependencia que nuestra sociedad tiene del petróleo y de los problemas que su agotamiento pueden plantear en el futuro. La manera de evitar el caos futuro nos debe guiar hacia una reflexión acerca del uso de recursos renovables y a la potenciación del reciclaje. Cultural y artística En el epígrafe Los usos de las rocas, de la página 179, se muestran una serie de fotografías que representan construcciones del ser humano, y que pertenecen al patrimonio cultural y artístico de la humanidad. Existe una estrecha relación entre los materiales utilizados y el tipo de construcción realizada. Conocer el origen y las propiedades de los materiales utilizados nos proporciona nuevos criterios para apreciar y valorar estas obras. CRITERIOS DE EVALUACIÓN PRUEBAS DE EVALUACIÓN CRITERIOS DE EVALUACIÓN Ejercicios prueba 1 Ejercicios prueba 2 1, 3 1, 9 2, 5, 7 2, 5 4 3, 4 d) Explicar los procesos del ciclo de las rocas. (Objetivo 4) 6, 8 6 e) Identificar rocas utilizando claves sencillas. (Objetivo 2) 9 7 f) Reconocer en su entorno ejemplos de usos de rocas y sus aplicaciones más frecuentes. (Objetivo 5) 1 10 g) Conocer los pasos para analizar los resultados de un experimento de simulación sobre la formación de una roca. (Objetivo 6) 10 8 a) Definir el concepto de roca, haciendo hincapié en sus semejanzas y diferencias con el de mineral. (Objetivo 1) b) Reconocer y distinguir los diferentes tipos de rocas a partir de observaciones de sus propiedades y características. (Objetivo 2) c) Comprender los procesos que originan los diferentes tipos de rocas. (Objetivo 3) 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 363 826626 _ 0362-0385.qxd 11 24/1/07 19:17 Página 364 FICHA 1 RECURSOS PARA EL AULA LAS ROCAS CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS ROCAS SEDIMENTARIAS I. DETRÍTICAS • • • • • Conglomerado Arenisca Calcarenita Caliza oolítica Caliza litográfica II. DE PRECIPITACIÓN QUÍMICA • • • • • Caliza, toba y travertino Sal gema Yeso Silvina Dolomía III. DE ORIGEN ORGÁNICO • • • • • • Creta Caliza conchífera Caliza fosilífera Caliza coralina Carbón Petróleo • • • • • Peridotita Gabro Diorita Sienita Granito IV. PLUTÓNICAS ROCAS MAGMÁTICAS ROCAS METAMÓRFICAS 364 V. FILONIANAS • Pegmatita VI. VOLCÁNICAS • • • • • Basalto Andesita Traquita Obsidiana Pumita VII. METAMÓRFICAS • • • • • • Pizarra Esquisto Micaesquisto Gneis Mármol Cuarcita 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0362-0385.qxd 11 24/1/07 19:17 Página 365 FICHA 2 RECURSOS PARA EL AULA UNA COLECCIÓN DE ROCAS COLECCIONAR MINERALES Y ROCAS se ha convertido en un gran entretenimiento para muchas personas. Existen otras razones, aparte de la ilusión, que contribuyen a potenciar el coleccionismo de estos materiales, tales como la riqueza de minerales y rocas en el lugar de residencia, el conocimiento de la geología del lugar, la bibliografía accesible y la motivación fomentada desde la escuela y la familia. LOCALIZACIÓN DE LOS YACIMIENTOS La proximidad de los yacimientos hace que sea más factible visitarlos en muchas ocasiones. No obstante, si no se conoce el yacimiento que se pretende visitar, interesa buscar y obtener información en publicaciones sobre los minerales y rocas que podemos encontrar en dicho yacimiento. Para ello, podemos consultar bibliografía de carácter divulgativo o publicaciones especializadas de organismos oficiales. La consulta de cartografía resulta imprescindible. Una norma importante es respetar los yacimientos, de forma que se puedan seguir extrayendo más ejemplares cuando dejemos el yacimiento. Una persona que sea coleccionista debería ser, ante todo, un naturalista y debe siempre respetar la naturaleza, por encima de cualquier otra consideración. TIPOS DE YACIMIENTOS Los yacimientos para minerales pueden ser minas o canteras. Las laderas erosionadas y los lugares en donde se hayan realizado obras de construcción (carreteras, desmontes, etc.) pueden ser una fuente importante de rocas y minerales, ya que pueden haber dejado expuestos algunos materiales. Si la intención es ir a una mina o cantera aún en explotación, debe solicitarse un permiso a la empresa correspondiente. En minas o canteras abandonadas hay que extremar las medidas de precaución, pues existe un riesgo real de desprendimientos. MATERIAL DE TRABAJO Es importante llevar una piqueta de geólogo, un cincel y un martillo. Unas gafas de seguridad son recomendables para evitar impactos de fragmentos de rocas cuando las golpeemos. También debemos llevar una lupa, libreta y bolígrafo o lapicero para tomar las notas que consideremos oportunas, así como material que pueda servirnos para transportar las muestras que se tomen. Pueden servirnos bolsitas de plástico, envases de plástico, etc. RECOGIDA DE MUESTRAS La extracción de las muestras de minerales se debe realizar con mucho cuidado. Es recomendable empezar a golpear, muy suavemente, a varios centímetros alrededor del ejemplar y evitando vibraciones bruscas. En cuanto a las rocas, dependerá del tipo de roca que se pretenda recoger y de la abundancia de las mismas en el lugar de la recogida, pero suelen requerir menos cuidados que los minerales. PREPARACIÓN Y CLASIFICACIÓN Una vez recogidas, las muestras deben limpiarse con cuidado. La limpieza puede hacerse con agua con un poco de detergente y utilizando un cepillo para eliminar los residuos que puedan tener adheridos. Si el mineral es muy delicado, se puede aplicar una laca o resina sintética que ayudará a su conservación. Los minerales hidrosolubles deben estar perfectamente secos y aislados de la humedad mediante bolsitas de plástico o recipientes transparentes. Una vez limpios los ejemplares, conviene conservarlos en cajitas clasificadoras correctamente etiquetados. En una colección es importante confeccionar un fichero donde aparezca recogida la información referente a la muestra: nombre, composición, sistema cristalino, clasificación, lugar de recogida, fecha de recogida, etc. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 365 826626 _ 0362-0385.qxd 11 24/1/07 19:17 Página 366 FICHA 3 RECURSOS PARA EL AULA IDENTIFICACIÓN DE ROCAS IDENTIFICAR LAS ROCAS MÁS HABITUALES no es difícil, y resulta especialmente interesante, pues las rocas revelan aspectos importantes de la historia geológica del lugar en el que se hallan. CONGLOMERADO Roca sedimentaria detrítica. Se identifica por la presencia de cantos rodados de un diámetro superior a 4 mm englobados por una masa de granos más finos que no suelen superar los 2 mm de diámetro. CALIZA ARCILLA Roca sedimentaria detrítica. Está formada por granos finísimos, inferiores a 1/256 mm, que no se pueden distinguir a simple vista. El color suele ser gris, aunque también puede ser rojo o verde. Está formada por una mezcla de minerales de arcilla acompañados por cuarzo, feldespato, mica, etc. Roca sedimentaria. Este término engloba a rocas de distintos orígenes (orgánico y de precipitación química) formadas por carbonato cálcico. Su coloración es muy variable, aunque predomina el blanco amarillento. Se trata de una roca muy abundante y puede contener fósiles en su interior. BASALTO GRANITO Roca ígnea plutónica. Está formada por granos cristalizados de tamaño medio o fino de ortosa, biotita y cuarzo. Pueden aparecer otros minerales accesorios y accidentales. El color puede ser blanco, gris o rosado, con granos oscuros de biotita. Roca ígnea volcánica. Su color es muy oscuro, incluso negro, que cambia a pardo cuando se altera por oxidación. Formado por una masa vítrea o pasta sobre la que aparecen algunos cristales que se observan a simple vista. Es la roca volcánica más común. MÁRMOL PIZARRA Roca metamórfica. Procede del metamorfismo de la arcilla. Los granos son inapreciables a simple vista y muestra una disposición en láminas paralelas. El color es gris, aunque presenta distintas tonalidades (plateado, plúmbeo o verdoso). 366 ARENISCA Roca sedimentaria detrítica. Los granos que forman la roca pueden tener diámetros variables, pero suelen ser inferiores a 2 mm y están unidos por un cemento muy fino. Los granos pueden ser fragmentos de rocas o minerales individuales, sobre todo cuarzo, feldespato, mica y calcita. Roca metamórfica. Procede del metamorfismo de las calizas. Su color es blanco con manchas de distintas tonalidades y a veces puede presentar granos, como un terrón de azúcar (mármol sacaroideo). El mineral esencial que contiene es la calcita. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0362-0385.qxd 11 24/1/07 19:17 Página 367 FICHA 4 RECURSOS PARA EL AULA EROSIÓN DE LAS ROCAS Material Objetivo Comprobar la resistencia que ofrecen las rocas a la erosión. • • • • Un bote de plástico grande con tapa (envase). Un fragmento de roca arenisca. Un fragmento de roca granítica (granito). Lapiceros de colores. PROCEDIMIENTO 1 Introduce los dos fragmentos de rocas en el interior del bote de plástico y ciérralo con la tapa. Agítalo con fuerza varias veces. Destapa el recipiente y observa con detenimiento cuál de las dos rocas se ha fragmentado más. 3 Intenta dibujar en el esquema que se te proporciona cómo será la línea de costa en el futuro a partir de las observaciones de esta experiencia. 4 Colorea de distinto color cada uno de los materiales. 2 Imagina cómo será la evolución de la costa si el mar erosiona los materiales que aparecen en el mapa geológico. OBSERVACIONES El siguiente mapa geológico simplificado representa los materiales que hay en una costa y su disposición. Teniendo en cuenta el tipo de material y su situación respecto de la línea de costa, realiza un dibujo hipotético de su morfología tras un largo período de erosión. Para ello debes deducir cuál de los materiales es más fácilmente erosionable por el mar a través de la experiencia que se te propone en esta ficha. Evolución de la costa Arenisca Granito Arena (playa) 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 367 826626 _ 0362-0385.qxd 11 24/1/07 19:17 Página 368 FICHA 5 RECURSOS PARA EL AULA DIARIO DE LA CIENCIA El 2005 fue el año de una de las geólogas más importantes de Estados Unidos En el año 2005 se conmemoró el 60 aniversario de la muerte de Florence Bascom, una de las primeras mujeres geólogas de Estados Unidos, pionera en el estudio de las rocas y los minerales. Florence Bascom nació en los Estados Unidos de Norteamérica en 1862, una época en la que era difícil que una mujer pudiese estudiar e incluso obtener títulos. A pesar de todo, esta investigadora se dedicó con entusiasmo al estudio de los minerales, de las rocas metamórficas y de la formación y erosión de las montañas. A finales del siglo XIX se convirtió en la segunda mujer norteamericana en obtener un doctorado en geología. Impartió clases en la Universidad de Bryan Mawr, pasó numerosos años recolectando minerales, rocas y fósiles para la universidad y muchos de sus alumnos se convirtieron, al igual que ella, en famosos geólogos. Encontradas en Marte rocas iguales a las de la Tierra Se conocen como «Rocas Arándano» por su forma de pequeñas bolitas y su color rojizo. Fueron descubiertas por el robot Opportunity, y se pueden encontrar también en Estados Unidos. Las «Rocas Arándano», denominadas también conglomerados de hematita, son guijarros de mármol formados por óxidos de hierro que se forman casi siempre en presencia de agua. Al ver las rocas, Steve Squyres, director del equipo científico de la misión, dijo que tenían el mismo aspecto que los arándanos sobre un pastel. Basándose en su trabajo sobre regiones ricas en hematita en parques naturales de Estados Unidos, un equipo de investigadores de la Universidad de Utah, dirigido por la geóloga Marjorie Chan, ya había predicho que estas rocas podrían ser encontradas también en Marte. Descubiertas evidencias de actividad bacteriana en rocas volcánicas El hallazgo era publicado por un grupo de científicos internacionales en el número de abril de 2004 de la revista Science, donde presentaron pruebas de vida microbiana en formaciones de lava volcánica. Los científicos hallaron unas formaciones tubulares cuando analizaban unas muestras de roca volcánica de 3 500 millones de años de antigüedad, procedentes del Cinturón de Piedra Verde Barberton, al este de Johannesburgo (Sudáfrica). Los autores del estudio piensan que estas cavidades tubulares son el resultado de la actividad de antiguos organismos, tal y como se ha visto que lo hacen ciertas colonias de bacterias en la actualidad. Estos organismos microscópicos son capaces de usar la roca como alimento, disolviendo y horadando su interior para extraer nutrientes, dando lugar a unos túneles característicos similares a los encontrados en las rocas sudafricanas. La roca más grande del mundo está en Australia En el corazón de Australia se encuentra el mayor monolito del mundo, Uluru, una roca formada por arenisca roja, de 3,6 kilómetros de largo, 2 kilómetros de ancho y 348 metros de altura. Fue descubierta por William Gosse, en 1873, mientras exploraba el territorio al norte de Australia, a 335 kilómetros al sudoeste de Alice Springs. La bautizó Ayers Rock en honor al primer ministro australiano, sir Henry Ayers, ignorando que esta roca ya había sido nombrada Uluru por los aborígenes hacía miles de años. 368 Esta roca se originó debido a procesos erosivos que tuvieron lugar hace más de 400 millones de años. Declarada Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO, es de carácter sagrado para el pueblo Anangu, guardián de la roca. Está llena de cuevas y grutas donde abundan los grabados que hablan del Tiempo del Sueño, la época en que todo comenzó. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0362-0385.qxd 11 24/1/07 19:17 Página 369 RECURSOS PARA EL AULA ESQUEMA MUDO 1 FORMACIÓN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS DETRÍTICAS PROCESOS DEL CICLO DE LAS ROCAS 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 369 826626 _ 0362-0385.qxd 11 24/1/07 19:17 Página 370 RECURSOS PARA EL AULA SUGERENCIAS EN LA RED WEBGEOLOGY. UNIVERSITY OF TROMSØ, NORUEGA www.ig.uit.no/webgeology Rocas y fósiles ROBERT T. COENRAADS. Ed. Libros Cúpula. Guía visual sobre el funcionamiento interno de la Tierra a través de las rocas, minerales y fósiles. Página web, en inglés, de una universidad noruega con recursos sobre geología muy interesantes, incluyendo excelentes animaciones de procesos geológicos. Secretos de las piedras. Colores y formas en un mundo oculto GEORGE CERN. Ed. Blume. Libro de fotografías que revelan la imagen interior de las piedras. MUSEO HISTÓRICO-MINERO DON FELIPE DE BORBÓN Y GRECIA Rocas y minerales CHRIS PELLANT. Ed. Omega. Guía para identificar minerales y rocas. http://www.minas.upm.es Acceso a la página principal de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de minas. Desde aquí, una pestaña nos dirige al museo histórico, donde se pueden ver algunos de los ejemplares de fósiles y minerales más destacados de la colección. Guía práctica de fósiles MAYR H. Ed. Omega. En esta guía se presentan los grupos más importantes de animales y plantas, se informa sobre el origen y formas de conservación de los fósiles y se proponen sugerencias prácticas para seleccionarlos, recaudarlos y guardarlos. ROCKS FOR KIDS http://www.rocksforkids.com/ DVD/PELÍCULAS Página web en inglés para niños y jóvenes de cualquier edad interesados en las rocas y en coleccionar rocas. The new explorers: mistery of the Andes. A&E Home video. El paleontólogo John J. Flynn del Museo de Historia Natural del Chicago lidera un equipo internacional de geólogos y naturalistas en una expedición a los Andes para descubrir el misterio de cómo fósiles de mamíferos de hace 32 millones de años aparecen en rocas que se formaron hace 100 millones de años. LIBROS Los volcanes de Canarias. Guía geológica e itinerarios F. ANGUITA. Ed. Rueda. De una forma didáctica e ilustrada, el autor aborda el origen y la formación de los volcanes canarios. 370 Volcano (1990). National Geographic Video. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0362-0385.qxd 11 24/1/07 19:17 Página 371 EVALUACIÓN PRUEBA DE EVALUACIÓN 1 1 ¿Qué tipo de material se ha utilizado en la construcción del acueducto de Segovia? Explica qué es y de qué está compuesto. ¿Qué otros materiales se usan en la construcción? 2 Identifica la roca que cumple las siguientes características: es una roca laminar que se separa bien en láminas finas, de color variable y que presenta diminutos cristales de mica. ¿Qué tipo de roca es? 3 La sienita está compuesta por feldespato de color rosado y mica negra. ¿Es una roca o un mineral? ¿Por qué? ¿Sabes a qué grupo pertenece y cómo se formó? 4 Explica cómo se forman las rocas magmáticas volcánicas. Pon un ejemplo. 5 Indica cuáles de las siguientes afirmaciones son falsas y por qué: a) Las rocas metamórficas suelen presentar una disposición en capas. b) El yeso es una roca sedimentaria evaporítica. c) La mezcla de roca fundida y gases recibe el nombre de lava. d) Las rocas metamórficas han estado sometidas a temperaturas y presiones tan altas que llegaron a fundirse. 6 Dibuja la etapa del ciclo de las rocas que transcurre en la superficie terrestre, desde la montaña hasta el mar, indicando los procesos que ocurren en el camino. 7 Completa el siguiente cuadro. Tipo de roca Origen Carbón Granito Basalto 8 Piensa en la serie de transformaciones más larga posible para que una roca metamórfica se transforme en sedimentaria, sin pasar dos veces por el mismo tipo de roca. 9 Identifica las siguientes rocas: a) Roca sedimentaria evaporítica, de sabor salado y originada por acumulación de cristales del mineral halita. b) Roca sedimentaria orgánica, líquida, formada por acumulación de arcilla con mucha materia orgánica de origen marino. c) Roca magmática, de origen volcánico, que pesa poco y esponjosa, ya que es la espuma de la lava. 10 ¿Cómo realizamos la cristalización lenta de una disolución en un laboratorio? ¿Qué resultados se aprecian a simple vista? ¿Con qué tipo de roca se puede comparar el resultado? 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 371 826626 _ 0362-0385.qxd 11 24/1/07 19:17 Página 372 EVALUACIÓN PRUEBA DE EVALUACIÓN 2 1 Muchas de las esculturas más famosas de la historia están talladas en mármol. ¿De qué está compuesto el mármol? ¿Qué característica hace este material útil para hacer esculturas? 2 Identifica la roca de la fotografía con ayuda de la siguiente pista: es la roca más abundante de la corteza continental. ¿A qué grupo de rocas pertenece? ¿Cómo se formó? 3 Explica cómo se forman las rocas sedimentarias orgánicas. ¿Qué tipo de materia orgánica da lugar a cada uno de los grupos de rocas sedimentarias orgánicas? 4 Indica cuáles de las siguientes afirmaciones son falsas y por qué. a) El metamorfismo es el conjunto de cambios que experimenta una roca sometida a altas presiones y temperaturas. b) Las rocas magmáticas se han formado por acumulación de estratos de sedimentos. c) El petróleo es una roca magmática, por eso es líquido. d) Las cuencas sedimentarias son zonas altas desde donde los ríos arrastran los sedimentos al mar. 5 ¿Qué les sucede a las rocas en la superficie terrestre? ¿Qué importancia tiene este proceso en la formación de las rocas sedimentarias? 6 Dibuja la etapa del ciclo de las rocas que transcurre en el interior de la corteza terrestre y explica los procesos que ocurren. 7 Identifica las siguientes rocas de acuerdo con las características que se facilitan. a) Roca sedimentaria detrítica, constituida por pequeños granos de arena. b) Roca magmática volcánica, de color negro. Parece un fragmento de vidrio. c) Roca metamórfica cristalina, extremadamente dura y resistente, de colores variados frecuentemente de color rojo o rosado. d) Roca sedimentaria evaporítica, que se raya con la uña. 8 ¿Cómo se logra una evaporación rápida de una disolución en un laboratorio? ¿Qué proceso de formación de las rocas intentamos recrear en el laboratorio con este experimento? 9 La siguiente imagen corresponde a la observación al microscopio petrográfico de una cuarcita. ¿A qué corresponden las partículas que observas? 10 Menciona y explica brevemente distintos usos que se les da a las rocas. 372 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0362-0385.qxd 11 24/1/07 19:17 Página 373 ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD AMPLIACIÓN 1 De las imágenes de la derecha, ¿cuál corresponde a una roca y cuál a un mineral? ¿Cómo lo sabes? A. 2 Explica cómo se forman las rocas sedimentarias detríticas. B. 3 ¿Qué rocas sedimentarias producen burbujeo con un ácido? Comenta cómo se forman los tres tipos de esas rocas y algunas características de cada tipo. 4 ¿En cuál de los dos tipos de rocas magmáticas, plutónicas o volcánicas, los minerales son de mayor tamaño? Explica por qué. 5 Si las rocas plutónicas, como el granito, se forman a gran profundidad bajo tierra, ¿cómo es posible que las encontremos en la superficie terrestre? 6 Infórmate sobre los tipos de rocas más frecuentes de tu localidad y reúne una pequeña colección con muestras de mano. Una vez recogidos y limpios los ejemplares, conviene conservarlos en cajitas clasificadoras correctamente etiquetados. En una colección es importante confeccionar un fichero donde aparezca la información referente a la muestra: nombre, composición, descripción, clasificación, lugar de recogida, fecha de recogida, etc. Utiliza una guía de minerales y rocas para identificar tus muestras. 7 Completa el siguiente cuadro: Roca Origen Granito Mármol Pizarra Arcilla Yeso 8 Explica cómo se forman las rocas metamórficas laminares. Pon ejemplos. 9 ¿Qué es el ciclo de las rocas? Explica cómo las rocas que forman una montaña se convierten en roca sedimentaria. 10 Menciona los usos que tienen las rocas en la construcción. ¿Por qué son de tanta utilidad en esta actividad? 11 En España, solo existe vulcanismo activo en las Islas Canarias. En la Península existen zonas volcánicas, en las que podemos encontrar restos de antiguos volcanes y de su actividad. Elabora un informe sobre alguna de esas zonas, la que elijas. Investiga sobre la edad y las causas de su vulcanismo, origen y proceso de formación, tipo de estructuras formadas, composición de la roca volcánica y riesgo de vulcanismo. 12 El petróleo se considera como una roca sedimentaria, aunque se trata de un material líquido más o menos viscoso. Infórmate sobre cómo se forma el petróleo y qué métodos se emplean para su extracción. Escribe una lista de productos que se obtienen del mismo. A la vista de los resultados, explica qué sucedería si el petróleo se agotase. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 373 826626 _ 0362-0385.qxd 11 24/1/07 19:17 Página 374 ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD REFUERZO 1 ¿Son lo mismo caliza y calcita? ¿Por qué? Cita un ejemplo de roca monomineral y otro de roca formada por varios minerales. 2 Une con flechas las dos columnas: • Conglomerado • Arenisca SEDIMENTARIA • Arcilla • Caliza • Dolomía • Petróleo • Carbón MÁGMÁTICA • Granito • Gabro • Basalto • Obsidiana METAMÓRFICA • Pumita • Pizarra • Esquisto 3 Ciclo de las rocas: a) ¿Cómo puede llegar una roca metamórfica a transformarse en magmática? b) ¿Cómo puede un sedimento llegar a transformarse en roca metamórfica? c) ¿Cómo puede un magma llegar a transformarse en sedimento? 4 ¿Qué zonas podemos distinguir en España en función del tipo de rocas que predominan? 5 Haz un listado con distintas rocas de tu entorno y usos. 6 Explica los orígenes de las rocas sedimentarias calizas y pon ejemplos de cada tipo. 7 ¿Cómo se forman las rocas magmáticas? Explica cómo se forman las rocas como el basalto y la obsidiana. ¿A qué grupo pertenecen dentro de las rocas magmáticas? 8 Explica cómo se forman las rocas metamórficas cristalinas. 9 Explica brevemente el ciclo de las rocas. 10 Haz una breve descripción de las siguientes rocas, indicando el grupo de rocas al que pertenecen y su formación. a) Basalto. b) Travertino. c) Yeso. d) Esquisto. 374 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0362-0385.qxd 11 24/1/07 19:17 Página 375 PROPUESTA DE ADAPTACIÓN CURRICULAR ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD FICHA 1: LAS ROCAS NOMBRE: CURSO: FECHA: Recuerda que... Las rocas son los materiales que forman la parte sólida de nuestro planeta, es decir, la corteza terrestre. Están formadas por minerales. Las rocas tienen una composición heterogénea. Están formadas por varias sustancias, cuya proporción varía dentro de ciertos márgenes. Incluso las rocas que están formadas por un solo mineral, presentan ciertas variaciones en su composición. 1 Lee las descripciones de las rocas. A continuación, clasifícalas en el cuadro, según su origen. Granito. Se forma por la solidificación de un magma a gran profundidad. Cuarcita. Se forma a partir de otras rocas, en condiciones de elevadas presión y temperaturas. Basalto. Se forma por la solidificación de la lava que sale de un volcán. Caliza. Se forma por acumulación de materiales rocosos, que se compactan. Arenisca. Se forma por acumulación de materiales rocosos, que se compactan. Mármol. Se forma a partir de otras rocas, en condiciones de elevada temperatura y presión. Clasificación de las rocas Sedimentarias Ígneas Metamórficas 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 375 826626 _ 0362-0385.qxd 11 24/1/07 19:17 Página 376 ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD MULTICULTURALIDAD PROCESOS DEL CICLO DE LAS ROCAS 1. Los materiales se rompen y se disgregan. 2. Al ser golpeados los fragmentos se hacen más pequeños. 6. Por la fusión de las rocas se originan las rocas magmáticas. 5. Por el metamorfismo se forman las rocas metamórficas. 4. Por el peso de las capas de los sedimentos se forman las rocas sedimentarias. Rumano Chino 1. 1. 2. 2. 3. 3. 4. 4. 5. 5. 6. 6. Árabe 1 2 3 4 5 6 376 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 3. El hundimiento de la superficie terrestre favorece la acumulación de capas. 826626 _ 0362-0385.qxd 11 24/1/07 19:17 Página 377 SOLUCIONARIO mórfica, la cuarcita. Por los movimientos orogénicos sale a la superficie, es erosionada y los sedimentos que se forman a partir de su fragmentación, se unen con otros sedimentos en las cuencas sedimentarias para formar el conglomerado. RECUERDA Y CONTESTA 1. Este sistema no se hubiese podido utilizar en un terreno granítico o calizo debido a la dureza y resistencia de la roca. 2. Las rocas están formadas por minerales. 3. El petróleo es una roca líquida a temperatura ambiente. 11.8. En las zonas en las que se está elevando predomina la erosión, producida entre otras cosas por el efecto del frío y el agua que provocan la rotura de las rocas. En las zonas en las que la corteza se está hundiendo, se van acumulando capas de sedimentos, que debido al peso se transformarán en rocas sedimentarias. 11.9. Del petróleo se pueden obtener: propano, butano, gasolina, keroseno, gasóleo, aceites lubricantes, asfaltos, carbón de coque, ceras parafínicas, alquitrán aromático, benceno, etc. 4. El mármol se utiliza entre, otras cosas, para hacer esculturas, y el granito, para la construcción de edificios. Busca la respuesta La arenisca es una roca detrítica compuesta por pequeños granos de arena. La arenisca es de origen sedimentario. ACTIVIDADES 11.1. 11.2. TIPOS DE ROCAS Rocas sedimentarias Son rocas que se forman por acumulación y compactación de sedimentos. Rocas magmáticas Son rocas que se forman por la solidificación del magma ante un descenso de la temperatura. Rocas metamórficas Son rocas formadas por la presión y las altas temperaturas a las que se ven sometidas en el interior de la corteza terrestre. Los dos procesos que transforman un sedimento blando y empapado en agua en una roca sedimentaria son la compactación y la cementación. En el proceso de compactación, el peso comprime a los componentes, que se van encajando y van eliminando el aire y el agua que hay entre ellos. En el proceso de cementación, el agua disuelve a los minerales, que se vuelven a depositar, lo que le da la consistencia de un pegamento. 11.3. Precipitación. En meteorología, caída de agua desde las nubes en forma de lluvia, nieve o granizo. En química, separación de una sustancia sólida que estaba disuelta en un líquido al evaporarse este. 11.4. La diferencia entre las rocas volcánicas y las plutónicas radica en que las primeras se enfrían rápidamente al salir el magma a la superficie terrestre y las plutónicas se enfrían lentamente a cierta profundidad en el interior de la corteza terrestre. Las rocas plutónicas tienen los minerales mejor cristalizados debido al tiempo que tienen para formarse. 11.5. Plutón. Masa de roca magmática de varios kilómetros de diámetro que se consolida dentro de la corteza. 11.6. El magma es la mezcla de roca fundida y gases, como el vapor de agua y el dióxido de carbono, que se forma bajo la corteza terrestre. La lava se forma cuando el magma sale a la superficie y pierde los gases, dejando la roca fundida sin gases. 11.7. La arenisca, roca sedimentaria, se ve sometida a las fuerzas que comprimen la corteza terrestre y a elevadas temperaturas y se transforma en una roca meta- 11.10. Los fósiles se forman cuando, en una zona donde se están acumulando sedimentos, restos animales o vegetales quedan enterrados, experimentando los procesos de transformación debido al peso de las capas sedimentarias. En ese proceso, sus componentes orgánicos son sustituidos por minerales. Los fósiles de huellas de animales se forman cuando el animal deja impresa su huella en un sedimento blando, que al ser recubierto por otros materiales y endurecerse, la huella pasa a formar parte de la roca sedimentaria. 11.11. Los fósiles de seres humanos primitivos de Atapuerca son valiosos porque aportan información sobre la evolución del hombre en la Tierra y nos enseñan cómo vivían los grupos de humanos hace un millón de años. 11.12. A menor velocidad de cristalización del sulfato de cobre, mayor es el tamaño de los cristales formados. 11.13. La pasta azul producto de la cristalización brusca de la disolución de sulfato de cobre tiene un aspecto semejante a la pumita, debido a que esta es producto de la cristalización rápida de la espuma de la lava. 11.14. La diferencia entre el mineral halita y la roca llamada sal está en que la roca está formada por granos del mineral halita unidos entre sí. 11.15. El granito es una roca más dura y resistente que la arcilla porque está formado por minerales (mica, cuarzo y feldespato) resistentes a la rotura y que están unidos fuertemente entre sí. La arcilla está formada por minerales frágiles que están unidos débilmente. 11.16. La foto A es el granito y la foto B es el mármol. El mármol es la roca monomineral. El granito está formado por diversos minerales que se pueden apreciar a simple vista. 11.17. Las rocas sedimentarias orgánicas son las únicas que pueden arder debido a que se forman a partir de materia orgánica. 11.18. Puede haber una roca detrítica formada por fragmentos de granito que se han unido entre sí por dos procesos: compactación y cementación. En este caso, la roca de origen magmático sufre el proceso de erosión y es arrastrada por un río a una cuenca sedimen- 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 377 826626 _ 0362-0385.qxd 11 24/1/07 19:17 Página 378 SOLUCIONARIO taria donde sufrirá los procesos antes mencionados hasta formar una roca sedimentaria. 11.19. La diferencia fundamental entre las rocas magmáticas y las metamórficas es que las rocas magmáticas se funden debido a las altas temperaturas a las que están sometidas y las metamórficas no llegan a fundirse, a pesar de las altas temperaturas a las que están sometidas. 11.20. No es posible elaborar una tabla dicotómica que permita clasificar, dados los conocimientos de los alumnos, todos los tipos de rocas. La tabla deberá elaborarse con el objeto de identificar los tipos de rocas más frecuentes en la superficie terrestre. Para ello se utilizarán criterios como: granos visibles o no, presencia de láminas o no, efervescencia o no. Con estos tres criterios podremos diferenciar las rocas metamórficas de las magmáticas, las plutónicas de las volcánicas, y en el caso de rocas monominerales, diferenciaremos la caliza de la cuarcita. La elaboración de la tabla dicotómica será, por tanto, libre, y su amplitud será función del número de características de las rocas que el alumno haya sido capaz de asimilar. 11.21. El mármol es una roca monomineral, ya que está formado por un tipo de mineral, la calcita. La calcita es un mineral y el mármol es una roca formada por cristales de calcita. No se pueden observar los cristales si no es con un microscopio. 11.22. La litificación está compuesta por los procesos de compactación y cementación. En la compactación, los sedimentos se depositan, comprimen y encajan unos con otros, eliminando el aire y el agua que hay entre ellos. En la cementación, el agua disuelve minerales que vuelven a depositarse, lo que adhiere a los componentes entre sí. 11.23. El metamorfismo es la transformación de una roca cuando ha sido sometida a condiciones de altas temperaturas y presiones. Los dos factores que producen el metamorfismo son la temperatura y la presión. El resultado de este proceso son las rocas metamórficas. 11.24. Los ríos arrastran sedimentos hasta las zonas bajas del relieve. En las cuencas sedimentaras se acumulan los sedimentos. 11.25. Podemos deducir que hace millones de años, el clima pasó de ser caluroso y húmedo, que permitía la existencia de una vegetación de helechos cuyos restos contribuyeron a la formación del carbón, a un clima seco y caluroso, que produjo una intensa evaporación del agua produciendo la precipitación del yeso y la formación de las rocas de yeso. 11.26. La explicación tiene lógica porque el hecho de que en España encontramos grandes espesores de calizas y sabiendo que las calizas más abundantes son las formadas por acumulación de caparazones y otros restos orgánicos, podemos deducir que España estuvo, en épocas lejanas, cubierta por un mar cálido en el que vivieron seres vivos cuyos restos contribuyeron a la formación de las calizas. 11.27. La presencia de grandes espesores de yesos nos indica que el clima en España hace 20 millones de años debía ser seco y caluroso, ya que es el clima en el que se forman las rocas sedimentarias evaporíticas, como el yeso y la sal. 11.28. El esquisto ha estado sometido a un metamorfismo más intenso debido a que tiene cristales más grandes y en mayor cantidad de los que tiene la pizarra. 11.29. La cuarcita es usada para la construcción de muros debido a que es extremadamente dura y resistente y la pizarra es utilizada en cubiertas y lajas para el tejado debido a que se separa bien en láminas finas o lajas. 11.30. Los gases que salen a la superficie con el magma son, principalmente, vapor de agua y dióxido de carbono. La roca fundida que sale del volcán y que rebosa formando ríos incandescentes es lava, que se diferencia del magma en que no tiene gases, es solo roca fundida. 11.31. a) En la arenisca se pueden apreciar los granos de arena al observarla por la lupa, y la arcilla presenta una consistencia compactada. b) Los componentes los podemos observar en la muestra de arenisca. c) Al observar una toba calcárea distinguiremos su constitución porosa; en el caso del granito observaremos claramente los tres minerales que lo forman: cuarzo (blanco), mica (negro) y feldespato (gris). En la caliza bioclástica podemos apreciar con la lupa los caparazones de seres vivos que la forman. UN ANÁLISIS CIENTÍFICO El hundimiento progresivo del fondo de la cuenca permite la acumulación de muchas capas de sedimentos. 378 11.32. El carbón y el petróleo se llaman combustibles fósiles debido a su origen orgánico; por esta misma razón se las clasifica también como rocas sedimentarias orgánicas. Es decir, se originaron por la acumulación de restos vegetales o restos procedentes del plancton marino, respectivamente, y sedimentos, que quedaron enterrados y sometidos a altas temperaturas y presiones. El carbón procede de la acumulación de materia vegetal terrestre (hojas, maderas, cortezas, espo- 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0362-0385.qxd 11 24/1/07 19:17 Página 379 SOLUCIONARIO ras, etc.) que se forma en ambientes continentales, como bosques. El petróleo se origina por acumulación de materia orgánica procedente del plancton marino, que al sufrir las altas presiones y temperaturas junto con los sedimentos arcillosos cambian de composición y producen una mezcla negruzca de gases, líquidos y sólidos, que forman el petróleo. 11.39. Aplicar. Seguramente debía ser templado porque las cavernas en las que vivían estaban al descubierto y solo protegían de la nieve y la lluvia. No debía ser muy frío porque estaban al descubierto, pero tampoco muy caluroso porque dice que se protegían de la nieve. 11.33. El cambio climático es c) el aumento de la temperatura de la atmósfera terrestre. El cambio climático es el efecto del aumento de dióxido de carbono en la atmósfera, producido a su vez por el consumo excesivo de combustibles fósiles para mantener la creciente actividad humana. 1. Para construir el acueducto de Segovia se ha utilizado una roca, el granito. Una roca es la unión de dos o más minerales y en el caso del granito está compuesto de cuarzo, feldespato y mica. Otros materiales usados para la construcción son: yeso, arcilla, arena y cemento. 11.34. a) El calor que queda retenido en la atmósfera procede del suelo que se ha calentado con los rayos del Sol. b) El aumento de la actividad humana, y, por tanto, el incremento de la demanda de energía, acelera el consumo de combustibles, especialmente de los fósiles. La combustión produce dióxido de carbono, que se acumula en la atmósfera aumentando el efecto invernadero natural. c) El aumento del efecto invernadero impide que se escape una mayor cantidad de calor al espacio, por lo que queda atrapado en la atmósfera, elevando la temperatura terrestre que, a su vez, provoca un cambio del clima a nivel global. d) Las plantas, las algas y algunas bacterias, como las cianobacterias, utilizan el dióxido de carbono en la fotosíntesis para producir su propio alimento. PRUEBA DE EVALUACIÓN 1 2. La roca que se describe es la pizarra. Es una roca metamórfica laminar. 3. Es una roca porque está compuesta por varios minerales. La sienita pertenece al grupo de rocas magmáticas y se formó por solidificación lenta del magma en el interior de la corteza terrestre. 4. Las rocas magmáticas volcánicas se forman cuando el magma, compuesto por rocas fundidas y gases, sale a la superficie durante una erupción volcánica y se solidifica bruscamente en el exterior. Estas rocas tienen aspecto homogéneo, no cristalino. Por ejemplo, el basalto, la piedra pómez o la obsidiana. 5. a) Falso. Son las rocas sedimentarias las que suelen presentar el aspecto de estratos o capas debido a su origen b) Verdadero. c) Falso. La mezcla de roca fundida y gases recibe el nombre de magma. d) Falso. Las rocas metamórficas han estado sometidas a temperaturas y presiones altas sin llegar a fundirse. RESUMEN 11.35. Las rocas sedimentarias se caracterizan por estar formadas por acumulación y compactación de sedimentos y se las puede diferenciar del resto de rocas por presentar una disposición en capas llamadas estratos. Las rocas magmáticas se originaron a partir del enfriamiento de un magma. Las rocas metamórficas se formaron por elevadas presiones y temperaturas. 11.36. Se rompe en láminas finas 6. Los agentes atmosféricos, como la lluvia, la nieve o el hielo, fragmentan las rocas de la superficie. Los ríos arrastran los fragmentos hasta las zonas bajas o el mar. Mármol Cristales visibles de mica Pizarra Cristales visibles de feldespato Esquisto Reacciona con burbujeo Cuarcita Extremadamente dura, no reacciona al ácido Gneis Se acumulan grandes espesores de sedimentos que darán lugar a las rocas sedimentarias. En las cuencas sedimentarias, donde el suelo se hunde lentamente, se acumulan los sedimentos en capas sucesivas. COMPRENDO LO QUE LEO 11.37. Relacionar. A medida que los crustáceos que vivían en ese mar se desprendían de sus caparazones, estos fueron amontonándose en el fondo y, finalmente, se convirtieron en carbonato de calcio, piedra caliza. 11.38. Sintetizar. Mar – Depósito de caparazones – Crustáceos – la tierra se abre – precipicios – erosión – cavernas. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 379 826626 _ 0362-0385.qxd 11 24/1/07 19:17 Página 380 SOLUCIONARIO 7. Tipo de roca Carbón Sedimentaria orgánica Granito Basalto Formación Originado por acumulación de madera en un medio continental que ha sido sometido a altas presiones y temperaturas. Magmática, plutónica Formada por la solidificación lenta de la mezcla de roca fundida y gases en el interior de la corteza terrestre. Magmática, volcánica Formada por la solidificación brusca del magma en el exterior. 4. a) Verdadero. b) Falso. Las rocas sedimentarias se han formado por acumulación de estratos de sedimentos y las magmáticas por solidificación de magma. c) Falso. El petróleo es una roca sedimentaria orgánica. d) Falso. Las cuencas sedimentarias son zonas bajas hasta donde los ríos arrastran los sedimentos. 5. Las rocas en la superficie terrestre sufren la erosión. Por ejemplo, en las zonas frías, el agua que se filtra en la roca se congela al bajar las temperaturas, resquebrajando la roca. Los fragmentos de las rocas formarán los sedimentos, que son los componentes de las rocas sedimentarias. Este proceso de erosión proporciona el material para la formación de las rocas sedimentarias. 6. 4. Al ascender, los magmas se 8. La roca metamórfica entra en contacto, en el interior de la corteza terrestre, con altas temperaturas y presiones y se funde. Con el paso del tiempo, se cristaliza y se transforma en roca magmática plutónica. La roca magmática sale a la superficie con los movimientos orogénicos de la tierra. Una vez en la superficie, está expuesta a los efectos de la erosión. La roca se comienza a fragmentar y forma sedimentos que son arrastrados por el río hacia una cuenca sedimentaria donde se acumulan y pasan a formar parte de las capas de sedimentos que se transforman en rocas sedimentarias por el peso de capas de sedimentos acumuladas encima. enfrían en el interior de la Tierra y forman las rocas plutónicas. Algunos magmas alcanzan la superficie y salen por los volcanes, formando las rocas volcánicas. 9. a) Sal. b) Petróleo. c) Piedra pómez. 10. La cristalización lenta de una disolución se consigue dejando la disolución destapada a temperatura ambiente. Al cabo de varios días observamos que la disolución se ha evaporado. Se obtienen cristales grandes y con formas geométricas, apreciables a simple vista, que se pueden comparar con las rocas plutónicas, ya que debido a su proceso lento de cristalización en el interior de la corteza terrestre ha tenido tiempo de formar cristales grandes. PRUEBA DE EVALUACIÓN 2 1. El mármol está compuesto por la unión de minerales de carbonato cálcico. El mármol es útil para hacer esculturas porque es fácil de labrar. 2. La roca de la fotografía es un granito que pertenece al grupo de rocas magmáticas plutónicas. Se formó por la solidificación lenta de la roca fundida y gases, el magma, en el interior de la corteza terrestre. Presenta minerales cristalizados reconocibles: cuarzo, mica y feldespato. 3. Las rocas sedimentarias orgánicas se forman por acumulación de materia orgánica. En el caso del carbón, la materia orgánica es de origen vegetal, que queda enterrada y sometida a grandes temperaturas y presiones. En el caso del petróleo, se origina por acumulación de partículas microscópicas de materia orgánica procedente del plancton marino. 380 3. En zonas más profundas, con presiones y temperaturas aún más altas, las rocas metamórficas se funden formando los magmas. 2. Las altas presiones y temperaturas del interior de la Tierra transforman estas rocas en rocas metamórficas. 1. El peso de los sedimentos en las cuencas sedimentarias permite la transformación de estos en rocas sedimentarias. 7. a) Arenisca. b) Obsidiana. c) Cuarcita. d) Yeso. 8. La evaporación rápida de una disolución en un laboratorio se logra añadiendo acetona a la disolución, debido a que la acetona se evapora rápidamente y produce la evaporación del agua, forzando la formación rápida de cristales. Con este experimento se intenta recrear la formación de las rocas magmáticas volcánicas, que cristalizan rápidamente al entrar en contacto el magma con la atmósfera terrestre. 9. Lo que se observa al microscopio son los granos minerales de la cuarcita. Son redondeados, porque han sufrido desgaste durante el transporte a la cuenca sedimentaria. Son todos aproximadamente del mismo tamaño, y reflejan la misma variedad de colores, ya que son todos de cuarzo. 10. – Materiales de construcción, como el granito, la caliza, la pizarra. – Usos ornamentales, como el mármol. – Recipientes, como la arcilla. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0362-0385.qxd 11 24/1/07 19:17 Página 381 SOLUCIONARIO – Combustibles, como el carbón y petróleo. – Industria química, como el petróleo para la elaboración de plásticos, pinturas, etc. AMPLIACIÓN 1. La imagen A corresponde a una roca, y la B, a un mineral. En la imagen A se pueden observar a simple vista los minerales que la componen, y en la imagen B la presencia de caras. 2. Las rocas sedimentarias detríticas están formadas por fragmentos de diferentes minerales y rocas unidos entre sí. El proceso comienza con la acumulación de sedimentos que transportan los ríos a las cuencas sedimentarias. El suelo se hunde lentamente llevando consigo sucesivas capas de sedimentos. Estas capas formarán estratos de rocas sedimentarias mediante dos procesos: compactación y cementación. En la compactación, los componentes se comprimen debido al peso del material que se va depositando encima, eliminado el aire y el agua que hay entre ellos. En la cementación, el agua contenida en el sedimento disuelve algunos minerales que al depositarse de nuevo actúan como un cemento, adhiriendo los componentes entre sí. 3. Las rocas calizas reaccionan con un burbujeo ante un ácido. Son rocas sedimentarias, es decir, se han formado por compactación y cementación de sedimentos. Hay tres tipos: caliza bioclástica, travertinos y toba calcárea. La caliza bioclástica se forma por acumulación de caparazones de seres vivos. Los travertinos se originan por precipitación de carbonato de calcio disuelto en el agua y tienen superficie lisa y son compactos. Por ejemplo, estalactitas y estalagmitas. La toba calcárea también se origina por precipitación de carbonato de calcio disuelto en el agua, son porosas y ligeras y tienen huellas de restos vegetales. 4. Los cristales de mayor tamaño se forman en las rocas plutónicas debido a que se originan cuando el magma permanece a cierta profundidad y se va enfriando lentamente, a lo largo de miles de años. Durante ese tiempo el magma cristaliza y los cristales tienen tiempo suficiente para crecer. 5. Las rocas plutónicas, como el granito, que se forman a gran profundidad bajo tierra, se ven en la superficie terrestre debido a la erosión que han sufrido las capas de rocas que estaban por encima en la superficie. 6. Ejemplo de la ficha de una muestra: Nombre: Granito Composición: Cuarzo, feldespato y biotita Descripción: Los granos de ortosa presentan tonos rosados y caras planas que reflejan la luz. Presenta textura pegmatítica (microcristales) Clasificación: Roca plutónica Lugar de recogida: La Colilla, Ávila Fecha de recogida: 23/9/06 7. Roca Origen Granito Roca magmática, plutónica Mármol Roca metamórfica, cristalina Pizarra Roca metamórfica, laminar Arcilla Roca sedimentaria, detrítica Yeso Roca sedimentaria, evaporítica 8. Las rocas metamórficas laminares se forman debido a los cambios experimentados por algunos minerales de arcilla y otras rocas al verse sometidas a altas temperaturas y presiones. Los minerales de arcilla originan cristales de mica blanca y negra que son laminares. Las rocas metamórficas laminares se separan en láminas al romperse. Por ejemplo, la pizarra, el esquisto y el gneis. 9. El ciclo de las rocas es el conjunto de procesos que experimentan las rocas y los sedimentos de la superficie y en el interior de la corteza terrestre. Las rocas que forman una montaña se rompen y disgregan por efecto del clima y la erosión y forman sedimentos. Los sedimentos son transportados por los ríos y reducidos a fragmentos cada vez más pequeños. Se acumulan en cuencas sedimentarias o en el mar. El hundimiento de la superficie terrestre favorece la acumulación de capas de sedimentos, que bajo el peso de otras capas se transforman en rocas sedimentarias. 10. Las rocas se utilizan en la construcción debido a que son duras, resistentes, buenos aislantes térmicos y decorativas. Por ejemplo, el cemento se obtiene de la caliza y ciertas arcillas; el yeso y la escayola se obtienen del yeso, y los materiales cerámicos, como tejas y ladrillos, se obtienen de la arcilla. 11. Respuesta libre. Un ejemplo: volcanes en las Islas Canarias. Las Islas Canarias emergieron del mar debido a la actividad magmática que se generó, a mediados del Terciario, en esta zona del fondo atlántico. El magma, junto a los bloques levantados, conformó la base de los edificios insulares a través de la cual se abrieron paso las posteriores emisiones magmáticas. Las islas no presentan la misma edad, se calculan edades de entre 20 y 10 millones de años para las islas más antiguas (Lanzarote, Fuerteventura, Gran Canaria y La Gomera) y entre 10 y 0,5 millones de años para las más jóvenes (Tenerife, La Palma y El Hierro). Hay que señalar que cada isla es el resultado no de un único episodio eruptivo, sino que se ha formado por etapas o ciclos eruptivos relativamente cortos, separados por largos períodos de inactividad volcánica, en los que actuó, tras la emersión del edificio insular, la erosión. En cada ciclo, la superposición de nuevos materiales extendía y elevaba los edificios insulares. No obstante, la actividad constructiva no ha tenido continuidad en todas por igual, hecho que ha caracterizado de forma diferencial el crecimiento y el relieve de cada una de ellas. Durante, pero principalmente después de cada ciclo constructivo, han actuado los agentes erosivos, desmantelando y excavando los perfiles de las islas, que volvían en muchos casos a ser suavizados por posteriores aportes volcánicos segui- 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 381 826626 _ 0362-0385.qxd 11 24/1/07 19:17 Página 382 SOLUCIONARIO damente reerosionados. Los sucesivos aportes volcánicos se superponían sobre materiales volcánicos y sedimentarios preexistentes en capas y estratos que hoy descubre la erosión, llegando incluso a aflorar, en algunas islas, el complejo basal, formado por materiales producto de emisiones submarinas (La Gomera, Fuerteventura y La Palma). Los materiales volcánicos, coladas y depósitos de piroclastos, recubren amplias zonas de las islas, creando campos de picón y cenizas volcánicas, así como campos de lava de suaves y plegadas superficies, o malpaíses de superficie agreste e intransitable. Asimismo, aparecen distribuidas, desde la cumbre hasta la costa, elevaciones del terreno, que corresponden a conos volcánicos, reunidos o aislados y que son las montañas del paisaje canario. Otros materiales se enfriaron bajo la superficie, y han sido descubiertos por la erosión, como diques, pitones, domos, etc., relacionados con la solidificación de la lava en grietas, fisuras y chimeneas volcánicas y visibles en todas las islas, como roques, cuchillos, fortalezas, etc. En muchos casos, las coladas de lava, al fluir lentamente y solidificar su exterior, dejaban a su paso unos tubos volcánicos huecos de gran longitud y amplitud que dan origen a los jameos y cuevas, en cuyo interior aparecen especies animales únicas. Asimismo, otro elemento especialmente significativo en el paisaje es el que constituyen las calderas volcánicas, de mayor o menor amplitud y múltiple origen (erosión, hundimiento o explosión). Por todo ello es un relieve eminentemente montañoso y abrupto, al menos en las islas más altas (occidentales y centrales), con cumbres o dorsales con fuerte pendiente en sus laderas y desde las que nacen profundos barrancos, que bajan hacia la costa creando a su paso valles más o menos amplios con perfiles que varían con la edad y con los fenómenos de relleno y reexcavación de sus cauces. 12. El petróleo se forma bajo la superficie terrestre por la descomposición de organismos marinos. Los restos de animales minúsculos que viven en el mar se mezclan con las arenas y limos que caen al fondo en las cuencas marinas tranquilas. Estos depósitos, ricos en materiales orgánicos, se convierten en rocas generadoras de crudo. El proceso comenzó hace muchos millones de años, cuando surgieron los organismos vivos en grandes cantidades, y continúa hasta el presente. Los sedimentos se van haciendo más espesos y se hunden en el suelo marino bajo su propio peso. A medida que van acumulándose depósitos adicionales, la presión sobre los situados más abajo se multiplica por varios miles, y la temperatura aumenta en varios cientos de grados. El cieno y la arena se endurecen y se convierten en esquistos y arenisca; los carbonatos precipitados y los restos de caparazones se convierten en caliza, y los tejidos blandos de los organismos muertos se transforman en petróleo y gas natural. Una vez formado el petróleo, este fluye hacia arriba a través de la corteza terrestre porque su densidad es menor que la de las salmueras que saturan los intersticios de los esquistos, arenas y rocas de carbonato que constituyen dicha corteza. El petróleo y el gas natural ascienden a través de los 382 poros microscópicos de los sedimentos situados por encima. Con frecuencia acaban encontrando un esquisto impermeable o una capa de roca densa: el petróleo queda atrapado, formando un depósito. Sin embargo, una parte significativa del petróleo no se topa con rocas impermeables, sino que brota en la superficie terrestre o en el fondo del océano. Entre los depósitos superficiales también figuran los lagos bituminosos y las filtraciones de gas natural. Prospección. Para encontrar petróleo bajo tierra, los geólogos deben buscar una cuenca sedimentaria con esquistos ricos en materia orgánica que lleven enterrados el suficiente tiempo para que se haya formado petróleo (desde unas decenas de millones de años hasta 100 millones de años). Además, el petróleo tiene que haber ascendido hasta depósitos porosos capaces de contener grandes cantidades de líquido. La existencia de petróleo crudo en la corteza terrestre se ve limitada por estas condiciones, que deben cumplirse. Sin embargo, los geólogos y geofísicos especializados en petróleo disponen de numerosos medios para identificar zonas propicias para la perforación. Por ejemplo, la confección de mapas de superficie de los afloramientos de lechos sedimentarios permite interpretar las características geológicas del subsuelo, y esta información puede verse complementada por datos obtenidos perforando la corteza y extrayendo testigos o muestras de las capas rocosas. Por otra parte, las técnicas de prospección sísmica –que estudian de forma cada vez más precisa la reflexión y refracción de las ondas de sonido propagadas a través de la Tierra– revelan detalles de la estructura e interrelación de las distintas capas subterráneas. Pero, en último término, la única forma de demostrar la existencia de petróleo en el subsuelo es perforando un pozo. De hecho, casi todas las zonas petroleras del mundo fueron identificadas en un principio por la presencia de filtraciones superficiales, y la mayoría de los yacimientos fueron descubiertos por prospectores particulares que se basaban más en la intuición que en la ciencia. Un campo petrolífero puede incluir más de un yacimiento, es decir, más de una única acumulación continua y delimitada de petróleo. De hecho, puede haber varios depósitos apilados uno encima de otro, aislados por capas intermedias de esquistos y rocas impermeables. El tamaño de esos depósitos varía desde unas pocas decenas de hectáreas hasta decenas de kilómetros cuadrados, y su espesor va desde unos pocos metros hasta varios cientos o incluso más. La mayoría del petróleo descubierto y explotado en el mundo se encuentra en unos pocos yacimientos grandes. Del petróleo se obtiene: gas propano y butano, gasolina, keroseno, gasóleo, aceites lubricantes, asfaltos, carbón de coque, etc. Si el petróleo se agotase repentinamente, el mundo se paralizaría, ya que depende de los hidrocarburos, especialmente del petróleo para funcionar al ritmo actual. REFUERZO 1. No, la caliza es una roca y la calcita un mineral. La caliza está formada por granos o fragmentos del mineral cal- 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0362-0385.qxd 11 24/1/07 19:17 Página 383 SOLUCIONARIO cita unidos entre sí. La cuarcita es una roca monomineral formada exclusivamente por el mineral cuarzo. 2. Conglomerado Arenisca SEDIMENTARIA Caliza Petróleo Carbón MAGMÁTICA Granito Basalto Obsidiana METAMÓRFICA Pizarra Esquisto 3. a) Una roca metamórfica se transforma en magmática cuando las fuerzas tectónicas llevan a la roca metamórfica hacia el interior de la corteza terrestre, donde la temperatura funde la roca, dando lugar a rocas magmáticas. b) Los sedimentos que se depositan en las cuencas sedimentarias o en el mar se hunden con la superficie de la tierra y el peso de capas sucesivas de sedimentos los transforma en rocas sedimentarias. Las fuerzas que comprimen la corteza terrestre y las elevadas temperaturas producen el metamorfismo que da lugar a las rocas metamórficas. c) El magma puede salir a la superficie mediante la actividad volcánica, donde se cristaliza y forma rocas magmáticas volcánicas. La acción de la erosión disgrega las rocas cuyos fragmentos son transportados por los ríos. Durante el trayecto, los fragmentos de roca son golpeados y reducidos a fragmentos cada vez más pequeños hasta convertirse en sedimentos que se depositarán en las cuencas sedimentarias. 4. España silícea. Hace referencia a materiales donde abunda el cuarzo. Responde a formaciones eruptivas, granito, rocas metamórficas (cuarcita, pizarras). La edad de las formaciones silíceas corresponde al paleozoico o primario. La localización es en el oeste peninsular, meseta, macizo galaico-portugués y Extremadura. Son las más antiguas. Como consecuencia de un vulcanismo reciente existen en España los llamados manchones, que pertenecen a esta España silícea, pudiendo encontrarlos en Olot, Campo de Calatrava, zona suboriental entre el valle del Segura y el cabo de Gata. España caliza. Se caracteriza porque tiene materiales sedimentarios: calizas, conglomerados y areniscas. Rocas que se depositan en el mesozoico o secundario. Se depositan principalmente en la zona del este peninsular en forma de Z invertida. Va de la parte oriental de la cordillera Cantábrica hasta los Pirineos, sistema Bético y las Béticas. España arcillosa. Materiales sedimentarios de grano fino, arcillas margas y rocas evaporíticas (yesos). Se localiza principalmente en las depresiones. Los materiales son más recientes. Pertenecen al terciario superior o incluso al cuaternario. Están dispuestos en forma horizontal (son el relleno de las depresiones). 5. Respuesta abierta. En la provincia de Madrid, por ejemplo, podemos encontrar las siguientes rocas: calizas, arcillas, yesos, granito, gneis, pizarra, cuarcitas, arenas y esquistos. El granito es utilizado en la construcción de casas; las pizarras se emplean en la construcción de tejados; los yesos se usan en escayolados y estucados; la arena se utiliza para fabricar cristal y es un componente básico del hormigón junto con la grava y el cemento; las arcillas se emplean para fabricar tejas y otros materiales cerámicos, y las calizas se emplean como piedra ornamental. 6. Las rocas sedimentarias calizas presentan en su composición el mineral calcita y pequeñas proporciones de arcillas y otros minerales. Estas rocas pueden tener dos orígenes: la acumulación de caparazones y esqueletos de seres vivos que tienen calcita (moluscos, corales y algunos seres vivos unicelulares). Un ejemplo es la caliza bioclástica. El segundo grupo de estas rocas se forman por precipitación de carbonato de calcio a partir del agua que lo lleva en disolución. Ejemplos de estas rocas son los travertinos (estalactitas y estalagmitas) y las tobas calcáreas. 7. Las rocas magmáticas se forman cuando el magma se solidifica. El basalto y la obsidiana se forman por solidificación brusca del magma al salir a la superficie. Tienen aspecto homogéneo, no cristalino. Pertenecen al grupo de las rocas volcánicas. 8. Las rocas metamórficas cristalinas se forman por cambios que experimentan las rocas sometidas a altas temperaturas y presiones sin llegar a fundirse. Las rocas cristalinas no presentan láminas, son homogéneas. Se rompen de forma irregular. Por ejemplo, el mármol o la cuarcita. 9. Las rocas de los sistemas montañosos están expuestas a las fuerzas de la erosión. La roca que se formó por cristalización del magma comienza a fragmentarse formando sedimentos, que son transportados al mar por los ríos, donde se depositan en el fondo. Los sedimentos se acumulan y bajo el peso de otras capas de sedimentos se transforman en rocas sedimentarias. Las rocas sedimentarias son comprimidas por las fuerzas de la corteza terrestre y sometidas a altas temperaturas, que producen la metamorfosis de las rocas sedimentarias y dan lugar a las rocas metamórficas. Cuando las rocas metamórficas son sometidas a temperaturas y presiones que las funden para luego cristalizarse, se originan las rocas magmáticas. Si el magma alcanza la superficie terrestre (actividad volcánica) se enfría rápidamente formado las rocas volcánicas. Si el magma se solidifica en el interior de la corteza terrestre, se forman la rocas plutónicas. 10. a) Basalto. Es una roca de color oscuro o negro. Es pesada y dura. Puede presentar agujeros. Es una roca magmática volcánica, que se formó por solidificación del magma en la superficie. b) Travertino. Es una roca que tiene la superficie lisa y es compacta. Se origina por precipitación de carbonato de calcio disuelto en el agua. Es una roca sedimentaria caliza. c) Yeso. Es una roca muy blanda, que se puede rayar con la uña. Formada por acumulación de cristales precipitados a partir de salmueras (acumulaciones de agua 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 383 826626 _ 0362-0385.qxd 11 24/1/07 19:17 Página 384 SOLUCIONARIO ACTIVIDADES con un alto contenido en sales). Es una roca sedimentaria evaporítica. d) Esquisto. Roca metamórfica que se genera por las transformaciones que experimentan las rocas detríticas cuando están sometidas a elevadas presiones y temperaturas. Es una roca laminar que se separa en láminas al romperse. Presenta láminas deformadas y abundante mica. 384 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0362-0385.qxd 24/1/07 19:17 Página 385
