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Materiales Terrestres



La corteza terrestre está compuesta principalmente por rocas y minerales los cuales conforman la capa denominada litosfera. Estos materiales tanto rocas como los minerales han sido estudiados para conocer el origen del planeta, ya que su composición química puede revelar claves importantes del origen y la evolución.


Las rocas se caracterizan por contener abundantes minerales, los cuales pueden ser esenciales, es decir, indispensables para su constitución. También contienen otros minerales menos abundantes que no son indispensables, denominados minerales accesorios ya que pueden estar ausentes.

Según su origen se distinguen tres grupos de rocas: ígneas, sedimentarias, y metamórficas.



El magma

Rocas Igneas:
El término “ígneo” indica que este tipo de rocas se forman con la intervención del fuego, a grandes profundidades de la corteza terrestre. El planeta Tierra se divide en 3 capas denominadas núcleo , manto y corteza. En la zona más externa del manto y en la zona inferior de la corteza existen masas de rocas fundidas que reciben el nombre de magma. El enfriamiento lento de este fluido en su ascenso hacia la superficie provoca su cristalización. Cuando el magma se enfría se producen las rocas ígneas.

Tipos de rocas ígneas según su origen
Existen varios tipos de rocas ígneas y su clasificación depende de diversos aspectos durante su formación y solidificación, entre ellas se encuentran:

Rocas intrusivas o plutónicas (abisales): se producen cuando el magma se solidifica a grandes profundidades experimentando un enfriamiento lento, formando grandes masas rocosas.

Rocas filonianas o hipoabisales:
se forman a partir del magma más superficial que se solidifica rápidamente rellenando grietas y hendiduras, formando filones rocosos.

Rocas extrusivas o volcánicas (eruptivas):
son formadas por la solidificación de los magmas que logran salir al exterior en forma de lava mediante explosiones violentas.

Textura de las rocas ígneas
De manera general se han establecido tres tipos de texturas en base a los minerales que se asocian a la roca, los minerales pueden ser cristalizados, cristalinos y amorfos, dando origen a diferentes texturas, tales como:
Holocristalina (Granular): Este término se aplica a las rocas formadas por minerales cristalizados visibles a través de una lupa. Si los minerales presentan gran tamaño se denominan rocas de textura macrogranudas, porque presenta en su textura granos gruesos. Este tipo de textura es frecuente en las rocas intrusivas.
Hipocristalina (Microlítica): Esta textura está formada en parte por materia cristalina y por materia amorfa. En algunas rocas, como en los pórfidos aparecen grandes cristales (fenocristales), embutidos en una pasta fina (textura microgranuda).


Criptocristalina (Vítrea): Esta textura esta formada exclusivamente por materia amorfa, como los vidrios volcánicos ricos en sílice, cuyos cristales no son visibles ni siquiera con ayuda del microscopio.


Clasificación de las rocas ígneas:
Como se ha visto, las rocas ígneas pueden clasificarse según su origen y según su textura, es decir en base a características geológicas, mineralógicas o químicas. Los magmas son de composición química compleja, normalmente contienen oxígeno, silicio, aluminio, hierro, calcio, sodio, potasio, magnesio y grandes cantidades de gases que desempeñan un gran papel en la formación de las rocas, como ácido carbónico, cloro, flúor y boro. A medida que los magmas se van enfriando originan cristales que terminan por asociarse a una pasta común que forma la roca. La formación de los cristales depende del porcentaje de sílice que contengan, así aquellos que contienen menos sílice, cristalizaran primero, formando los denominados cristales oscuros y los que contienen mucho sílice, cristalizaran en mayor tiempo, formando los cristales claros.

A continuación se presenta una clasificación según el tipo de cristales predominantes:



Rocas Sedimentarias
: Formadas por la acumulación de sedimentos, algunos de ellos pueden estar consolidados mientras que otros no. La formación de este tipo de rocas se produce gracias a la precipitación química o por la intervención de restos orgánicos.

Origen de las rocas sedimentarias: Se originan por la disgregación mecánica de las rocas preexistentes: ígneas, metamórficas y de las mismas sedimentarias, debido a la acción directa de los agentes externos como viento, temperatura y lluvia sobre éstas. Según los procesos que las originan ya sean continentales o marinos, encontraremos diferentes denominaciones:


Las rocas eólicas (Eolo, Dios del viento) se han depositado en los continentes por acción del viento, en los grandes desiertos y cerca de las costas, formando médanos o dunas.

Las rocas estratificadas: son aquellas de origen marino y forman la mayoría de los estratos o capas paralelas. Las rocas sedimentarias son ricas en fósiles de animales y plantas.


Procesos que dan origen a las rocas sedimentarias estratificadas

Existen varios procesos que permiten la formación de este tipo de rocas sedimentarias, a continuación se definen cada uno de ellos:

     • Alteración meteórica del material preexistente (rocas madres): La acción mecánica y         química permite producir material detrítico.

     • Transporte o acarreo: El material detrítico es transportado por las corrientes fluviales y        depositado en los mares.

     • Sedimentación: el material acarreado se deposita en distintos ambientes marinos según sus        densidades.

     • Diagénesis: Es la última fase del ciclo sedimentario, en esta fase los sedimentos son        modificados para compactarse y solidificarse según su: agrupamiento, donde los elementos        sueltos por causa de la presión de los sedimentos superpuestos, se acumulan. Luego ocurre la        cementación de los materiales a causa de sales precipitadas. Luego la recristalización de        minerales donde se presentan cambios iónicos entre sólido y líquido, por último se presenta una        selección de algunos componentes y regeneración y desarrollo de otros.

Textura de las rocas sedimentarias: La textura está determinada por la forma, dimensiones, relación entre sus componentes, precipitación química y organismos que las forman, entre las texturas que describen a las rocas sedimentarias tenemos:

Textura orientada:
Formada por fragmentos no esféricos que presentan una orientación preferencial. Ejemplo de éstas son las gravas y conglomerados.

Textura paralela: Se observa en las láminas de filosilicatos en los sedimentos arcillosos.

Textura fluidal: En este tipo de textura las laminillas que conforman la roca se disponen siguiendo las líneas de flujo.

Textura lineal: Presenta fragmentos de forma alargada que se depositan en la dirección del flujo de la corriente como las areniscas.


Clasificación de las rocas sedimentarias

De manera general se clasifican en cuatro grupos, tomando en consideración el tamaño de sus granos y su coherencia.



Explora el esquema

Rocas metamórficas:
Estas rocas resultan de la alteración de otras rocas, que experimentan un cambio físico o químico en su forma a causa de las variaciones de presión, temperatura y de los fluidos. Los cambios se presentan a grandes profundidades de la corteza terrestre, por lo cual no pueden ser observados en la superficie de la tierra. Para explicar los procesos que permiten la formación de este tipo de rocas se analizan sus características.


Origen de las rocas metamórficas

La metamorfosis de las rocas ígneas, sedimentarias y las mismas metamórficas sigue dos procesos:



Metamorfismo de contacto o térmico: Donde la metamorfosis se produce por acción térmica y por presión de carga, ésta última representada por el peso que tienen que soportar los sedimentos. Las cuarcitas se originan a través de este proceso mediante la transformación térmica de las areniscas (rocas metamórficas). Las pizarras también son otro ejemplo, éstas son producto de la transformación de las margas (arcilla con elevado porcentaje de carbonato de calcio, 70%).

Metamorfismo regional o dinámico:
La metamorfosis se produce cuando las rocas son sometidas a altas presiones lo que produce alargamientos o acortamientos. Esto hace que los componentes minerales presenten una orientación aplanada o alargada. Ejemplo de estas transformaciones se observan en algunos minerales como micas, anfiboles y cloritas que se orientan en posiciones paralelas al plano de alargamiento de la roca, en láminas o agujas, formando las rocas metamórficas foliadas. Estos cambios se producen a temperaturas de 800 a 1000 ºC .


Mica

Clasificación de las rocas metamórficas

Debido a que las rocas metamórficas se originan mediante diferentes procesos, la clasificación descriptiva es una de las más adecuadas, ésta se basa en su textura, componentes y tamaño de los granos, a continuación se presenta la clasificación sugerida por PDVSA (Intevep, 1997):

Pizarras mosqueadas y cornubianitas

Argilitas, pizarras y filitas

Gneis con cuarzo y feldespato y rocas afines


Como conclusión
La corteza terrestre está formada por rocas y minerales, la proporción como se distribuye esta formación en cuanto a rocas se refiere es la siguiente rocas intrusivas (igneas) (95%), el resto está formado por rocas metamórficas (4%) y sedimentarias (1%). Diversos estudios realizados por diferentes investigadores han revelado la composición química de los minerales que se encuentran en estas rocas:

Tabla 1 composición química de los minerales:

 

Clarke Washington (1924)

Goldschmidt

Poldervaat (1955)

Promedio

SiO2

60,18%

59,12%

55,20%

58,16%

Al2O3

15,61%

15,82%

15,30%

15,57%

Fe2O3

7,02%

6,99%

8,60%

7,53%

MgO

3,56%

3,30%

5,20%

4,02%

CaO

5,17%

3,07%

8,40%

5,54%

Na2O

3,91%

2,05%

2,90%

2,95%

K2O

3,19%

3,93%

1,90%

3,00%

TiO2

1,06%

0,79%

1,6%

1,15%

P2O5

0,22%

0,22%

0,30%

0,24%

Total

99,80%

95,29%

99,40%

98,16%


En la tabla 1 se observa que existe concordancia entre los porcentajes de compuestos químicos encontrados por cada investigador en la corteza terrestre. Entre los elementos químicos más comunes de la corteza terrestre se encuentran el O2, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na y K, los cuales representan más del 99%. Siendo el más abundantes el oxígeno.


 
 

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