Las rocas. Se denomina roca a cada uno de los diversos materiales sólidos, formados por cristales o granos de uno o más minerales, de que está hecha la parte sólida de la Tierra y otros cuerpos planetarios. En la Tierra la corteza está hecha de roca. El estudio de las rocas se denomina petrología.
Se forman mediante varios mecanismos (procesos petrogenéticos), según un ciclo cerrado, llamado ciclo litológico o ciclo, en el cual pueden intervenir incluso seres vivos.
Están constituidas, en general, por mezclas heterogéneas de diversos materiales homogéneos y cristalinos, es decir,minerales. Rocas poliminerálicas están formadas por granos o cristales de varias especies mineralógicas y las rocas monominerálicas están constituidas por granos o cristales de un solo mineral. Las rocas suelen ser materiales duros, pero también pueden ser blandas, como ocurre en el caso de rocas arcillosas o arenosas.
Para los geólogos, la roca es un sólido coherente, de origen natural, conformado por un agregado de minerales o, menos comúnmente, de vidrio. sus componentes.
- Coherente: una roca se mantiene unida, y por lo tanto debe romperse para separarse en pedazos. Como resultado de su coherencia, la roca puede formar acantilados o tallarse en esculturas. Un conjunto de granos minerales no unidos no constituye una roca.
- Naturalmente producido: los geólogos consideran que solo los materiales que se producen naturalmente son rocas, por lo que los materiales manufacturados, como el concreto y el ladrillo, no califican.
- Un agregado de minerales o una masa de vidrio: la gran mayoría de las rocas consisten en un agregado (una colección) de muchos granos minerales y / o cristales, pegados o desarrollados juntos. Algunas rocas contienen solo un tipo de mineral, mientras que otras contienen varios tipos diferentes. Algunos tipos de rocas consisten en vidrio.
¿Qué mantiene unida a la roca? Los granos en la roca se unen para formar una masa coherente ya sea porque están unidos por cemento natural, material mineral que se precipita del agua y llena el espacio entre los granos o porque se entrelazan uno con el otro como piezas en un rompecabezas.
Cuyos granos están pegados por el cemento se llaman clásticas, mientras que las rocas cuyos cristales se entrelazan se llaman cristalinas.
Rocas vidriosas se mantienen juntas porque se originan como una masa continua (es decir, no tienen granos separados), porque los granos vítreos se soldaron juntos cuando todavía estaban calientes, o porque se cementaron juntos en un momento posterior.
a) Granito: roca
ígnea intrusiva (cristalina) con textura fanerítica, formada por la cristalización
del magma bajo la superficie, en lámina delgada se observa como los minerales
se unen a manera de rompecabezas (cristalinidad)
b) Arenisca feldespática: roca sedimentaria con textura clástica, formada por
procesos de diagénesis, en lámina delgada es más fácil observar como los
fragmentos cristalinos o pedazos de rocas se unen mediante un cemento que puede
ser calcáreo, silíceo o ferruginoso.
En la superficie de la Tierra, las rocas ocurren como (guijarros, cantos rodados) que se han movido al caerse por una pendiente o al ser transportados en hielo, agua o viento, o como afloramiento rocoso (macizo rocoso) que todavía está unido a la corteza terrestre.
Un afloramiento puede aparecer como un pomo redondeado en un campo, como una repisa que forma un acantilado o cresta, en la cara de un corte de arroyo (donde el agua corriente es enterrada en el lecho de roca), o junto con carreteras y excavaciones hechas por el hombre.
Para las personas que viven en ciudades o bosques o en tierras de cultivo, los afloramientos del lecho de roca pueden ser desconocidos, ya que la roca puede estar completamente cubierta por vegetación, arena, barro, grava, tierra, agua, asfalto, concreto o edificios.
Afloramiento de rocas sedimentarias, se indica la estratificación subhorizontal típico de este tipo de rocas, además se demuestra que los sedimentos que se encuentran más al fondo son los más antiguos.
Importancia de las rocas
Quizás no lo sepas pero las rocas tienen infinidades de aplicaciones y su importancia radica en que intervienen en todas las actividades del ser humano, nombraré algunos de ellos:
- Sirven como materiales de construcción para nuestras casas y obras de ingeniería civil, estudios que se realizan en ingeniería geológica
- Alojan y están compuestas de minerales importantes para el ser humano, los minerales que componen las rocas están en todo lado, por ejemplo en los aparatos electrónicos, y la mayoría de componentes de tu hogar.
- En las rocas se alojan los combustibles fósiles
- El agua subterránea se encuentra alojada en los poros y espacios que tienen las rocas
- Las rocas albergan en su interior la historia de la tierra, y es gracias a eso que se conoce como ha sido la evolución del planeta, por ejemplo mediante el estudio de los fósiles.
Aplicaciones de las rocas son infinitas por lo que su estudio es muy importante, los geólogos se encargan del aprovechamiento de todo el potencial de los materiales rocosos.
Clasificación básica
A partir del siglo XVIII, los geólogos lucharon por desarrollar una forma sensata de clasificar las rocas, porque se dieron cuenta de que no todas las rocas son iguales.
Los esquemas de clasificación nos ayudan a organizar la información y recordar detalles significativos sobre materiales u objetos, y nos ayudan a reconocer similitudes y diferencias entre ellos.
A fines del siglo XVIII, la mayoría de los geólogos habían aceptado el esquema genético para clasificar rocas que seguimos utilizando hoy en día.
El esquema se centra en el origen (génesis)
Usando este enfoque, los geólogos reconocen tres grupos o tipos básicos:
- Rocas ígneas, que se forman por la congelación (solidificación) de roca fundida
- Rocas sedimentarias, que se forman por la unión de fragmentos (granos) fragmentados de rocas preexistentes o la precipitación de cristales minerales fuera de las soluciones de agua en la superficie de la Tierra o cerca de ella.
- Rocas metamórficas, que se forman cuando las rocas preexistentes cambian de carácter en respuesta a un cambio en las condiciones de presión y temperatura. El cambio metamórfico ocurre en estado sólido, lo que significa que no requiere fusión.
En el contexto de la teoría de la tectónica de placas moderna, se forman diferentes tipos de rocas en diferentes entornos geológicos.
a) Sección geológica que indica los ambientes geotectónicos relacionados con diversos tipos de rocas.
b) Sección geológica que indica los ambientes geotectónicos relacionados con diversos tipos de rocas.
Cada uno de los tres grupos contiene muchos tipos de rocas individuales diferentes, que se distinguen unas de otras por características físicas.
- Tamaño del grano: las dimensiones de los “granos” individuales (aquí, en un sentido general, significan fragmentos o cristales) en una roca se pueden medir en milímetros o centímetros. Algunos granos son tan pequeños que no se pueden ver sin un microscopio, mientras que otros son tan grandes como un puño o más grandes. Algunos granos son iguales, lo que significa que tienen las mismas dimensiones en todas las direcciones; algunos son desiguales, lo que significa que las dimensiones no son las mismas en todas las direcciones. En algunas rocas, todos los granos son del mismo tamaño, mientras que otras rocas contienen una variedad de tamaños de grano.
- Composición: Es una masa de productos químicos. El término composición de rocas se refiere a las proporciones de diferentes sustancias químicas que la componen.
- La proporción de productos químicos, a su vez, afecta la proporción de diferentes minerales que constituyen la roca.
- Textura: este término se refiere a la disposición de los granos en una roca, es decir, la forma en que los granos se conectan entre sí y si los granos desiguales están alineados paralelamente entre sí. El concepto de textura será más fácil de comprender a medida que observemos diferentes ejemplos
- Estratificación: algunos cuerpos rocosos parecen contener distintas estratificaciones, definidas por bandas de diferentes composiciones o texturas, o por la alineación de granos desiguales de manera que tienden paralelamente entre sí. Diferentes tipos de estratificación ocurren en diferentes tipos. Por ejemplo, la estratificación en rocas sedimentarias se denomina estratificación.
- Mientras que la fábrica planar en rocas metamórficas se denomina foliación metamórfica.
Cada tipo de roca distintivo tiene un nombre. Los nombres provienen de una variedad de fuentes.
Algunos provienen del componente dominante que la compone, algunos de la región donde la roca fue descubierta por primera vez o es particularmente abundante, algunos de una raíz de origen latino, y algunos de un nombre tradicional utilizado por personas en un área donde es encontrada.
Flujo de lava: cuando el flujo de lava se enfría produce rocas ígneas extrusivas Afloramiento sedimentarias, muestran estratificación horizontal Afloramiento de rocas metamórficas, se caracterizan por presentar foliación muy intensa
Observaciones de los afloramientos en campo
El estudio de las rocas comienza examinando en un afloramiento.
Si el afloramiento es lo suficientemente grande, tal examen revelará las relaciones entre la roca que le interesa y las rocas que la rodean, y le permitirá detectar estructuras como la estratificación.
Los geólogos anotan cuidadosamente las observaciones sobre un afloramiento, luego toman una muestra de mano, es decir una roca del tamaño de un puño, que puedan examinar más de cerca con una lupa.
La observación con una lupa permite a los geólogos identificar la textura y otras características de las rocas
– ¿Por qué hay tantos tipos diferentes de rocas? La respuesta es simple: las rocas se pueden formar de diversas maneras y de muchos materiales diferentes, tal como se explica en el ciclo de las rocas.
Debido a la relación entre el tipo de roca y el proceso de formación, las rocas proporcionan un registro histórico de los eventos geológicos y dan una idea de las interacciones entre los componentes del sistema en el planeta tierra.
Los siguientes apartados están dedicados a una discusión sobre rocas y una descripción de cómo se forman las rocas.
Además, aprenderemos lo que significa el término “roca” para los geólogos, de qué están hechas las rocas y cómo distinguir entre los tres grupos o tipos principales de rocas.
También se analizará cómo los geólogos estudian las rocas.
El ciclo de las rocas ilustra las relaciones entre los tipos básicos (ígneas, sedimentarias y metamórficas)
El esquema ciclo de las rocas
Al seguir las flechas en la imagen de arriba de arriba, se puede observar muchos caminos alrededor y a través del ciclo.
La nueva roca sedimentaria puede quedar enterrada a tal profundidad que se transforma en una roca metamórfica, que luego podría fundirse parcialmente y producir magma.
Este magma se solidifica más tarde para formar una nueva roca ígnea.
Se puede simbolizar este camino de la siguiente manera:
Rocas ígneas a rocas sedimentarias, luego a rocas metamórficas, finalmente a magma (procesos ígneos).
Sin embargo, alternativamente, metamórfica podría elevarse y erosionarse para formar un nuevo sedimento que luego será enterrado y letificado para formar una nueva roca sedimentaria, sin pasar por la fusión y generación de magma.
Este camino simboliza un atajo a través del ciclo de la siguiente manera:
Rocas ígneas a sedimentarias, luego a metamórfico, finalmente a sedimentos y rocas sedimentarias.
Del mismo modo, la ígnea podría sufrir metamorfismo directamente, sin pasar por procesos sedimentarios.
Esta roca metamórfica podría erosionarse para producir un sedimento que eventualmente se convertirá en sedimentaria, de la siguiente manera:
Rocas ígneas a metamórficas, luego a sedimentos y rocas sedimentarias.
Para tener una idea más clara de cómo funciona el ciclo de las rocas, se tratará el contexto en la tectónica de placas.
El ciclo y la tectónica de placas
El ciclo de rocas puede empezar cuando el magma se eleva desde el manto.
Supongamos que se forman erupciones volcánicas, la lava que se enfría forma basalto (una roca ígnea) en un volcán continental de punto caliente.
Los factores de interperismo como el viento, la lluvia y la vegetación gradualmente desgastan el basalto, fracturándolo físicamente en fragmentos más pequeños y transformándolo químicamente para producir arcilla (meteorización).
El agua lava la arcilla recién formada y la transporta corriente abajo.
Si alguna vez has visto un río de color marrón, has visto arcilla que viaja a un lugar de deposición.
Eventualmente, el río llega al mar, donde el agua se ralentiza y la arcilla se asienta.
Imaginemos, para este ejemplo, que la arcilla se asienta a lo largo del margen continental y forma un depósito de sedimentos.
Poco a poco, a través del tiempo, los sedimentos se entierran y se juntan para formar una nueva roca sedimentaria, en este una lutita.
La lutita está enterrada a 6 km debajo de la plataforma continental durante millones de años, hasta que la placa oceánica que se encuentra en subducción hace que los continentes se choquen.
El borde del continente crea esfuerzos tales que logra enterrar a mayor profundidad a las lutitas y también las fractura.
A medida que crecen las montañas, las lutitas que habían estado a 6 km por debajo de la superficie terminan a 20 km por debajo.
En las nuevas condiciones de presión y temperatura presentes a esta profundidad,las lutitas sufren metamorfismo y se generan esquistos
El ciclo de rocas no ha terminado.
Una vez que se detiene la construcción de montañas, la erosión destruye la cadena montañosa, y la exhumación expone parte de los esquistos a la superfici.
Estos esquistos se erosionan y forma sedimentos, que se transportan y depositan en otros lugares para formar nuevamente otro tipo de rocas sedimentarias.
Sin embargo, otra secuencia de esquistos se conserva debajo de la superficie (figura 3c).
Eventualmente, el desplazamiento continental tiene lugar en el sitio de la antigua cadena montañosa, y la corteza que contiene el esquisto comienza a separarse.
Este proceso se conoce como Rifting, que es causante de descompresión y expansión de la corteza.
La fusión parcial del manto genera el calor necesario en la corteza que parte de los esquistos se derriten parcialmente y se forma un nuevo magma félsico.
Este magma félsico asciende a la superficie de la corteza y se cristaliza en riolita, una nueva roca ígnea (figura 3d).
En términos del ciclo, hemos acabado el ciclo, una vez más se ha generado una roca ígnea.
No todos los átomos pasan por el ciclo de las rocas a la misma velocidad, y por esa razón encontramos rocas de muchas edades diferentes en la superficie de la Tierra.
Algunas permanecen en una forma durante menos de unos pocos millones de años, mientras que otras permanecen sin cambios durante la mayor parte de la historia de la Tierra.
En las Montañas Apalaches ha pasado por etapas del ciclo de las rocas muchas veces durante los últimos cientos de millones de años, debido a que el margen oriental de América del Norte ha estado sujeto a múltiples eventos de formación de cuencas, formación de montañas y rifting durante los últimos mil millones años.
En contraste, algunas rocas máficas y ultramáficas de 3 mil millones de años que se encuentran en el interior de los continentes aún no han pasado la primera etapa del ciclo.
Los estudios muestran, sin embargo, que tales rocas de larga vida representan una proporción muy pequeña de la corteza: la mayoría de la corteza ha atravesado al menos un par de etapas en el ciclo de las rocas.
La mayoría de los átomos que comprenden las rocas continentales nunca regresan al manto, porque la corteza continental es boyante y no se subduce. Sin embargo, una pequeña cantidad de sedimento que erosiona un continente termina en trincheras oceánicas profundas, y algunas acaban en el manto por subducción.
Además, las investigaciones recientes sugieren que las rocas metamórficas e ígneas en la base de la corteza continental pueden rasparse y transportarse al manto por subducción.
Nuestro recorrido por el ciclo se ha centrado en las rocas continentales.
Pero ¿Qué hay de los océanos? La corteza oceánica consiste de rocas ígneas (basalto y gabro) cubierta por sedimento.
Debido a que una capa de agua cubre la corteza oceánica, la roca de la corteza oceánica no se erosiona y, en general, no sigue el camino hacia el ciclo sedimentario del ciclo de una roca.
Pero tarde o temprano, la corteza oceánica se subduce. Cuando esto sucede, la corteza sufre metamorfismo, ya que a medida que se hunde, está sujeto a temperaturas y presiones progresivamente más altas.
El ciclo de una roca y las placas tectónicas
¿Qué impulsa el ciclo en el sistema de la Tierra?
El ciclo de se produce porque la Tierra es un planeta dinámico.
El calor interno y el campo gravitatorio del planeta impulsan los movimientos de las placas y la generación de puntos calientes.
Las interacciones entre placas causan el levantamiento de las cadenas montañosas, un proceso que conduce a la erosión y la producción de sedimentos.
La interacción entre placas también genera situaciones en las que se produce metamorfismo, donde la roca se derrite y donde se desarrollan cuencas sedimentarias.
En la superficie de la Tierra, los gases inicialmente liberados por el vulcanismo se juntan para formar el océano y la atmósfera.
El calor (proveniente del Sol) y la gravedad impulsan la convección en la atmósfera y los océanos, lo que genera viento, lluvia, hielo y corrientes, los agentes de la intemperie y la erosión.
En el Sistema de la Tierra, la vida también juega un papel clave al agregar oxígeno corrosivo a la atmósfera y al contribuir directamente a la intemperie. En resumen, la energía externa (calor solar), la energía interna (calor interno de la Tierra), la gravedad y la vida desempeñan un papel en la conducción del ciclo al mantener el manto, la corteza, la atmósfera y los océanos en constante movimiento.
