SEMANA 04

SEMANA 04

GENESIS DE LAS ROCAS

ROCAS

Definición.

Son agregados naturales (sistemas homogéneos) que se presentan en nuestro planeta en masas de grandes dimensiones. Están formadas por uno o más minerales o mineraloides

Tipos.

En cualquier caso, el criterio más usado es el origen, es decir, el mecanismo de su formación y se pueden dividiren tres grandes grupos:Igneas, Metamórficas, Sedimentarias.

Ciclo Petrológico

El ciclo petrológico es el proceso mediante el cual las rocas se transforman continuamente. Las transformaciones se deben a los agentes geológicos, como la meteorización, la erosión, los agentes químicos, el transporte y la sedimentación de las rocas de la superficie, que originan los tres tipos básicos de rocas: ígneas, sedimentarias y metamórficas.

Se denomina el "ciclo de las rocas" al conjunto de procesos naturales que provoca que un tipo de rocas se transformen en otro tipo de rocas. En el siguiente esquema se puede observar los nombres de todos estos procesos.

En el contexto del tiempo geológico las rocas sufren transformaciones debido a distintos procesos. Los agentes geológicos externos producen la meteorización y erosión, transporte y sedimentación de las rocas de la superficie.

Se llama meteorización a la acción geológica de la atmósfera, que produce una degradación, fragmentación y oxidación. Los materiales resultantes de la meteorización pueden ser atacados por la erosión y transportados. La acumulación de fragmentos de roca desplazados forman derrubios. Cuando cesa el transporte de los materiales, éstos se depositan en forma de sedimentos en las cuencas sedimentarias, unos sobre otros, formando capas horizontales (estratos).

Los sedimentos sufren una serie de procesos (diagénesis) que los transforman en rocas sedimentarias, como la compactación y cementación; se produce en las cuencas sedimentarias, principalmente los fondos marinos.

La compactación es el proceso de eliminación de huecos en un sedimento, debido al peso de los sedimentos que caen encima. La cementación es consecuencia producida por la compactación; consiste en la formación de un cemento que une entre sí a los sedimentos (los fragmentos de rocas).

Rocas Igneas.

Las rocas ígneas (del latín ignis, fuego)  también nombradas magmáticas, son todas aquellas que se han formado por solidificación de un de material rocoso, caliente y móvil denominado magma; este proceso, llamado cristalización, resulta del enfriamiento de los minerales y del entrelazamiento de sus partículas. Este tipo de rocas también son formadas por la acumulación y consolidación de lava, palabra que se utiliza para un magma que se enfría en la superficie al ser expulsado por los volcanes.

Cuando la solidificación del magma se produce en el seno de la litósfera, la roca resultante se denomina plutónica o intrusiva; si el enfriamiento se produce, al menos en parte, en la superficie o a escasa profundidad, la roca resultante se denomina volcánica o extrusiva y estos, a su vez, se subdividen en familias a partir delas diferentes texturas, asociaciones minerales y modo de ocurrencia. Las formas que adoptan los cuerpos ígneos durante su cristalización delimitan diferentes estructuras ígneas.

 Clasificación

Las rocas ígneas se clasifican de acuerdo con su origen, textura, mineralogía, composición química y la geometría del cuerpo ígneo.

 Según su origen

Según cómo y dónde se enfría el magma se distinguen dos grandes tipos de rocas ígneas, las plutónicas o intrusivas y las volcánicas o extrusivas.

Granito, la roca plutónica más común.

Las rocas plutónicas o intrusivas se forman a partir de magma solidificado en grandes masas en el interior de la corteza terrestre. El magma, rodeado de rocas preexistentes (conocidas como rocas caja), se enfría lentamente, lo que permite que los minerales formen cristales grandes, visibles a simple vista, por lo que son rocas de "grano grueso". Tal es el caso del granito o el pórfido.

Las rocas plutónicas solo son visibles cuando la corteza asciende y la erosión elimina las rocas que cubren la intrusión. Cuando la masa de rocas queda expuesta se denomina afloramiento. El corazón de las principales cordilleras está formado por rocas plutónicas que cuando afloran, pueden recubrir enormes áreas de la superficie terrestre.

Las rocas volcánicas oextrusivas se forman por la solidificación del magma (lava) en la superficie de la corteza terrestre, usualmente tras una erupción volcánica. Dado que el enfriamiento es mucho más rápido que en el caso de las rocas intrusivas, los iones de los minerales no pueden organizarse en cristales grandes, por lo que las rocas volcánicas son de grano fino (cristales invisibles a ojo desnudo), como el basalto, o completamente amorfas (una textura similar al vidrio), como la obsidiana. En muchas rocas volcánicas se pueden observar los huecos dejados por las burbujas de gas que escapan durante la solidificación del magma.

Rocas volcánicas o extrusivas

 Basalto (roca volcánica);

 Composición química

Las rocas ígneas están compuestas fundamentalmente por silicatos (SiO₄^4-); estos dos elementos, más los iones aluminio, calcio, sodio, potasio, magnesio y hierro constituyen aproximadamente el 98 % en peso de los magmas. Cuando éstos se enfrían y solidifican, dichos elementos se combinan para formar dos grandes grupos de silicatos:

• Silicatos oscuros o ferromagnésicos. Son minerales ricos en hierro y en magnesio y bajo contenido en sílice. Por ejemplo, el olivino, el anfíbol y el piroxeno.
• Silicatos claros. Son minerales con mayores cantidades de potasio, sodio y calcio que de hierro y magnesio, y más ricos en sílice que los oscuros. El cuarzo, la moscovita y los feldespatos pertenecen a este grupo.

Las rocas ígneas pueden clasificarse, en función de la proporción de silicatos claros y oscuros, como sigue:

• Rocas félsicas o de composición granítica. Son rocas ricas en sílice (un 70 %), en las que predomina el cuarzo y el feldespato, como por ejemplo el granito y la riolita. Son, en general, de colores claros, y tienen baja densidad. Además de cuarzo y feldespato poseen normalmente un 10 % de silicatos oscuros, usualmente biotita y anfíbol. Las rocas félsicas son los constituyentes principales de la corteza continental.
• Rocas andesíticas o de composición intermedia. Son las rocas comprendidas entre las rocas félsicas y máficas. Reciben su nombre por la andesita, las más común de las rocas intermedias. Contienen al menos del 25 % de silicatos oscuros, principalmente anfíbol, piroxeno y biotita más plagioclasa. Estas rocas están asociadas en general a la actividad volcánica de los márgenes continentales (bordes convergentes).
• Rocas máficas o de composición basáltica. Son rocas que tienen grandes cantidades de silicatos oscuros (ferromagnésicos) y plagioclasa rica en calcio. Son, normalmente, más oscuras y densas que las félsicas. Los basaltos son las rocas máficas más abundantes ya que constituyen la corteza oceánica.
• Rocas ultramáficas. Roca con más de 90 % de silicatos oscuros. Por ejemplo, la peridotita. Aunque son raras en la superficie de la Tierra, se cree que las peridotitas son el constituyente principal del manto superior.

La siguiente tabla, es una subdivisión simple de rocas ígneas, de acuerdo a su composición y origen:

	Composición
Origen	Félsicas	Andesíticas	Máficas	Ultramáficas
Intrusivo	Granito	Diorita	Gabro	Peridotita
Extrusivo	Riolita	Andesita	Basalto	Komatita

Rocas Metamórficas.

Formadas a partir de otras rocas que, sin llegar a fundirse, han estado sometidas a grandes presiones y temperaturas y se han transformado.

Lo más común es el metamorfismo progresivo, el que se da cuando la roca es sometida a calor o presión mayores, aunque sin llegar a fundirse (porque entonces entramos en el terreno del magmatismo); pero también existe un concepto de metamorfismo regresivo, cuando una roca evolucionada a gran profundidad —bajo condiciones de elevada temperatura y presión— pasa a encontrarse en la superficie, o cerca de ella, donde es inestable y evoluciona a poco que algún factor desencadene el proceso.

Las clasificaciones de las rocas metamórficas suelen tener en consideración aspectos como la naturaleza de la roca de origen, la textura y la composición mineralógica. Desde un punto de vista composicional, existen cuatro series de rocas metamórficas que dependen de las características de la roca inicial o protolito:

·  Serie de rocas ultramáficas: el protolito era una roca ígnea ultramáfica.

·  Serie de rocas máficas: el protolito era una roca ígnea máfica.

·  Serie de rocas pelítico-grauváquicas: el protolito era una roca sedimentaria rica en silicio y aluminio.

·  Serie de rocas calcosilicatadas: el protolito era una roca sedimentaria carbonatada.

Otro criterio para clasificar rocas metamórficas es la presencia de foliación; así existen rocas no foliadas y rocas foliadas. Dentro de las rocas foliadas se distinguen:

·  Pizarras: son rocas que presentan pizarrosidad.

·  Esquistos: son rocas que presentan esquistosidad.

·  Gneises: son rocas que presentan bandeado gneisico.

Clasificación de las rocas metamórficas

Metamorfismo Regional

La mayoría de las rocas metamórficas son resultado de este fenómeno, el cual ocurre en áreas muy grandes que están sometidas a temperaturas, presiones y deformaciones extremas dentro de las porciones más profundas de la corteza; esto hace que sean más visibles a lo largo de las placas tectónicas (Tectónica de Placas), principalmente en la placa convergente donde las rocas se deforman intensamente y se cristalizan durante la convergencia y la subducción, sin embargo, también ocurren en áreas donde las placas divergen. En las rocas de este tipo suele existir una gradación de la intensidad metamórfica según el grado de presión y/o la temperatura a que fueron sometidas, reconocidas por los minerales índices que se hallan presentes.

Metamorfismo de Contacto

Se presenta cuando el calor y los fluidos magmáticos actúan para producir el cambio, es decir, cuando un magma altera la roca circundante debido a la temperatura, causando alteración térmica. La emisión de fluidos calientes en la roca original, lo cual se puede dar debido a una intrusión, contribuye en la formación de nuevos minerales; además, otros factores importantes son la temperatura inicial, el tamaño de la intrusión, así como el contenido del fluido del magma y/o de la roca original. Las temperaturas pueden alcanzar los 900ºC en las partes adyacentes a una intrusión, disminuyendo gradualmente con la distancia, por lo que los efectos de tal calor y las reacciones químicas resultantes suelen tener lugar en zonas concéntricas conocidas como aureolas de contacto.

Metamorfismo Dinámico

Se origina debido a la presión o al esfuerzo cortante dirigido que generalmente es orogénico, por lo que este metamorfismo se asocia en mayor medida con las zonas de fallaen las cuales, las rocas están sometidas a grandes presiones diferenciales. Se caracterizan por ser rocas duras, densas, de grano fino, por presentar delgadas laminaciones y por limitarse a estrechas zonas adyacentes a las fallas.

Clasificación de las rocas sedimentarias.

Formadas en zonas superficiales de la corteza terrestre a partir de materiales que se depositan formando capas o estratos. Son detríticas si se originan a partir de trozos de otras rocas. Químicas y orgánicas si se forman a partir de precipitación de compuestos químicos o acumulación de restos de seres vivos.

A la hora de clasificar las rocas sedimentarias se hace una distinción entre rocas detríticas y rocas no detríticas:

·         Rocas detríticas: son aquellas rocas formadas por fragmentos. Estos fragmentos suelen ser minerales y fragmentos de roca que se han visto expuestos a procesos de meteorización. Según el diámetro que presenten los fragmentos que conforman la roca, se distinguen:

·         Grava: los fragmentos presentan un diámetro superior a 2 mm. Al sedimento cementado se le denomina brecha si los cantos son angulosos, y conglomerado cuando los fragmentos son redondeados.

·         Arena: los fragmentos presentan un diámetro comprendido entre 0,063 y 2 mm. Si se encuentra cementada, se la denomina arenisca.

·         Limo: los fragmentos presentan un diámetro comprendido entre 0,004 y 0,063 mm. Si se encuentra cementada, se la denomina limolita.

·         Arcilla: los fragmentos presentan un diámetro inferior a 0,004 mm. Si se encuentra cementada, se la denomina arcilita.

Dentro de las rocas no detríticas se distinguen:

·         Rocas de precipitación química: son las rocas que se forman cuando precipitan las sales de una disolución. Se distinguen las evaporitas, que precipitan en medios continentales o marinos donde se producen intensos procesos de evaporación y las rocas carbonatadas, donde predominan los carbonatos, normalmente calcita y dolomita.

·         Rocas orgánicas: se forman normalmente por la acumulación de restos de organismos. Pertenecen a este grupo algunas rocas carbonatadas, algunas rocas silíceas y el carbón.

Psefitas diámetro de grano > 2 mm

Psamitas diámetro de grano = 2 - 0,02 mm

Pelitas diámetro de grano < 0,02 mm.

Psefita, psamita, pelita son los términos griegos para bloque, arena y barro.
Las clasificaciones según Wentworth y DIN* 4022 son más detalladas:

Muy importante en la sedimentología es la descripción de los clastos. Las propiedades de los clastos reflejan una gran cantidad de la historia, del ambiente de la roca. Generalmente se observa el tamaño, redondez, clasificación (distribución), relación entre los clastos, tipos de clastos y la orientación.

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