Clasificación de las Rocas

1.2. Clasificación de las rocas
Existen varios tipos de clasificación de las rocas, pero en este trabajo se clasificarán según su origen, es decir en rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas. La figura 2 es un diagrama que resume las clases mayores de las rocas.

1.3. Rocas ígneas
Las rocas ígneas son aquellas formadas por la cristalización de minerales al enfriarse un fundido. En su génesis intervienen, entonces, los procesos de fusión parcial que originan el material fundido, así como los procesos de cristalización. Como las rocas sedimentarias, las rocas ígneas tienen su desarrollo en distintos ambientes caracterizados
por temperaturas, presiones y composiciones químicas específicas (Tolson, 2005).

1.4. Rocas sedimentarias
Las rocas sedimentarias son formadas sobre la superficie de la Tierra por materiales acarreados por la gravedad, por algún fluido (aire o agua) o bien precipitados de soluciones acuosas o por seres vivos. En todos estos casos la gravedad juega un papel importante. Por este motivo, las rocas sedimentarias suelen acumularse en depresiones sobre la superficie terrestre a las cuales denominamos cuencas (Tolson, 2005).

1.5. Rocas metamórficas
Se forman por procesos de recristalización de rocas pre-existentes. Esta recristalización es debida a cambios en las condiciones de presión y temperatura en las cuales se encuentran las rocas. Las rocas metamórficas frecuentemente se desarrollan en ambientes donde la presión no es igual en todas direcciones. Al contrario, la norma es que la presión sea dirigida, lo cual causa que las rocas sean acortadas en unas direcciones y alargadas en otras.

Petrografía

PETROLOGÍA Y PETROGRAFÍA

La petrología se encarga del origen, la aparición, la estructura y la historia de las rocas, en particular de las ígneas y de las metamórficas. El estudio de la petrología de sedimentos y de rocas sedimentarias se conoce como petrología sedimentaria.

La petrografía, disciplina relacionada, trata de la descripción y las características de las rocas cristalinas determinadas por examen microscópico con luz polarizada. Los petrólogos estudian los cambios ocurridos de forma espontánea en las masas de roca cuando el magma se solidifica, cuando rocas sólidas se funden total o parcialmente, o cuando sedimentos experimentan transformaciones químicas o físicas.

Quienes trabajan en este campo se preocupan de la cristalización de los minerales y de la solidificación del vidrio desde materia fundida a altas temperaturas (procesos ígneos), de la recristalización de minerales a alta temperatura sin la mediación de una fase fundida (procesos metamórficos), del intercambio de iones entre minerales de rocas sólidas y de fases fluidas migratorias (procesos metasomáticos o diagenéticos) y de los procesos de sedimentación, que incluyen la meteorización, el transporte y el depósito.

1. ROCAS

Las rocas son aglomerados de uno o más minerales. Los procesos que dan lugar a las rocas son distintos, dependiendo de su ubicación en la Tierra. Así como varían los valores de presión (P), temperatura (T) y composición (X) dominantes en diferentes lugares de la Tierra, también varían los procesos que propician el desarrollo de las rocas. Al estudiar las rocas, tratamos de utilizar sus características químicas, físicas y geométricas para acercarnos a comprender los procesos y ambientes que las conformaron (Tolson, 2005)

Otra definición indica que se llama roca a cualquier material constituido como un agregado natural formado por uno o más minerales. Un agregado es un sólido cohesionado. Las rocas generalmente están formadas por varias especies mineralógicas (rocas compuestas), pero también existen rocas constituidas por un solo mineral (rocas monominerálicas). Las rocas suelen ser materiales duros, pero también pueden ser blandas, como ocurre en el caso de las rocas arcillosas o las arenas. En el lenguaje cotidiano, pero no en el científico, roca significa también fragmento o bloque rocoso.

1.1 El ciclo de las rocas

A escala humana, las rocas nos parecen indestructibles, sin embargo, desde los tiempos geológicos, las rocas están en una continua y permanente transformación. Si consideramos a modo de ejemplo que durante muchos años, algunas de las antiguas civilizaciones, consideraron que el granito era indestructible, era un simbolo de eternidad. Hoy se sabe que el granito se rompe y erosiona por diferentes agentes, liberando minerales como el cuarzo y feldespatos, generando arenas, arcillas y otros tipos de rocas.

James Hutton hace unos 200 años propuso por primera vez el concepto de ciclo geológico (ciclo de las rocas), en el cual se consideran las relaciones que existen entre la superficie y el interior de la tierra como un proceso cíclico, mediante el que se generan los diferentes tipos de rocas. El esquema del ciclo geológico ilustra la interacción entre sedimentación, hundimiento, deformación, magmatismo, alzamiento y meteorización.

El ciclo geológico visualiza en primer instante los ambientes principales donde se forman rocas: magmático / ígneo, sedimentario y metamórfico. Además muestra los procesos principales que afectan a las rocas (Griem y Griem-Klee, 1999).

Las figuras 1 y 2 del ciclo geológico ilustran la interacción entre sedimentación, hundimiento, deformación, magmatismo, alzamiento y meteorización y se aprecian las relaciones que originan los diferentes tipos de rocas. Si consideramos una fuente magmática ascendente, el magma irá enfriándose y cristalizando, originando rocas de tipo ígneo, posteriormente los diferentes procesos y agentes irán meteorizando y erosionando la roca formada, generando sedimentos, los que al sufrir un proceso diagenético generarán una roca sedimentaria. De esta forma el ciclo se va repitiendo a lo largo del tiempo geológico.

Figura 1. Ciclo geológico ilustrado a partir de la rocas

resumen del ciclo geológico:

“Los magmas, del que se derivan las rocas magmáticas - como las rocas plutónicas, volcánicas y rocas subvolcánicas - se forman en el manto superior y en la corteza terrestre profunda. Emplazando en secuencias de rocas de la corteza terrestre el magma enfría paulatinamente dando lugar a las rocas plutónicas. Cuando el magma sube hacia la superficie terrestre se enfría repentinamente resultando en rocas volcánicas. Por levantamiento las rocas plutónicas también pueden llegar a la superficie terrestre. En la superficie terrestre todas las rocas están expuestas a los procesos de meteorización y erosión. En consecuencia las rocas están desarmadas es decir trituradas en fragmentos de rocas y minerales y/o están disueltas por reactivos químicos como por soluciones acuosas de cierto pH (= potencial de hidrógeno), de cierto potencial redox (Eh), de cierta temperatura y de cierta presión. Las componentes disueltas como iones, moléculas y complejos químicos son transportadas en solución y se depositan en un lugar de condiciones ambientales, que favorecen su precipitación y que por consiguiente difieren de las condiciones causantes de su solución. Las componentes disueltas pueden precipitarse formando minerales distintos con respecto a aquellos, de que se derivan. Por ejemplo la componente 'calcio' de una labradorita, que es una plagioclasa básica con un alto contenido en calcio, se disuelve y precipita en otro lugar formando calcita. Las componentes detríticas como los fragmentos de rocas y minerales pueden ser transportadas por agua, viento y hielo y depositados en otro lugar. Cuando se depositan las componentes detríticas y químicas primeramente forman sedimentos blandos como la arena, un lodo de minerales arcillosos o un lodo de caliza. Por hundimiento, compactación y cementación los sedimentos se convierten en rocas sedimentarias sólidas. Los procesos responsables para la transformación de una roca sedimentaria blanda a una roca sedimentaria compacta son los procesos diagenéticos. Por tales procesos o es decir por diagénesis una arena se convierte en una arenisca por ejemplo. Cuando el hundimiento continúa, las rocas se calientan y su temperatura sobresale la temperatura T = 200ºC, que es el límite superior de temperatura para los procesos sedimentarios. A temperaturas más altas los procesos, que actúan en una roca (sedimentaria, magmática o ya metamórfica) y la transforman, pertenecen al metamorfismo. En el límite superior del metamorfismo las rocas metamórficas empiezan a fundirse. Este límite depende de las condiciones de temperatura y presión presentes y de la composición de la roca. Un granito se compone en parte de minerales con grupos de (OH-) como los anfíboles y las micas, que determinan una temperatura de fundición relativamente baja, a T = 650ºC con p = 4kbar las componentes empiezan a fundirse. Para un basalto compuesto de minerales como plagioclasa, olivino y piroxeno, que no llevan grupos de (OH-) la temperatura de fundición inicial es mucho más alta (T >= 1000ºC). La fundición de las rocas metamórficas las convierte en magma”.

Figura 2. Ciclo geológico ilustrado a partir de la geografía

Geología

1. Introducción

La Geología (del griego "geos", tierra, y logos", tratado) es la ciencia que tiene por objeto el estudio de la composición, estructura y evolución de la Tierra. En su acepción más amplia, abarca el estudio de la litosfera, de los océanos y de la atmósfera, aunque probablemente por tradición la Geología ha centrado su interés principalmente en la litosfera, tratando de explicar la história de su evolución, sus características y el conjunto de fenómenos que en ella tienen lugar.

El término geología se utilizó ya a mediados del siglo XVII pero, frenada por la influencia de la Iglesia, reacia a las explicaciones científicas del origen y la evolución de la Tierra, no fue hasta el siglo XIX cuando la disciplina comenzó a configurarse y a ser estructurada.

La Geología se subdivide en diversas ramas particulares, en función de la diversidad de objetivos:

· el estudio de las sustancias que constituyen la Tierra es cubierto por la Cristalografía, la Mineralogía y la Petrografía,
· de los procesos que se producen en el seno de la Tierra se ocupa la Geodinámica que puede dividirse en Geodinámica interna (Tectónica, Sismología, Vulcanología) y Geodinámica externa (Geomorfología, Hidrología, Glaciología, etc.);
· la observación de la evolución terrestre a lo largo del tiempo es el campo de la Geología histórica y de la Paleogeología.
· Finalmente, las aplicaciones prácticas de los recursos del subsuelo constituyen el dominio de la Geología económica.

2. RAMAS DE LA GEOLOGÍA

La ciencias geológica se dividen en las siguientes áreas de estudio (figura 1):


2.1 Geofísica: Estudio de la física de la tierra: anomalías de gravedad, discontinuidades en la prolongación de ondas sísmicas- sismología, campo magnético de la tierra.

2.2 Geoquímica
La distribución de los elementos químicos en distintas partes de la corteza terrestre. Composición química de diferentes rocas y minerales.

2.3 Mineralogía
Estudio de los minerales: Estructuras internas de los minerales, composición química, clasificación.

2.4 Petrología
Estudio de las rocas, su origen, los procesos de su formación, su composición.

2.5 Petrografía
Es un ramo de la petrología, que se ocupa de la descripción de las rocas, de su contenido mineral y de su textura, de la clasificación de las rocas.

2.6 Geoquímica
Especialmente se estudia la distribución y la abundancia de los elementos en las distintas partes de la tierra y se trata de explicar la distribución de los elementos en las rocas por medio de procesos geológicos como por ejemplo la cristalización por diferenciación a partir de un magma, por procesos hidrotermales, que han influido la roca, por procesos metamórficos entre otros.
2.7 Geología estructural
Análisis e interpretación de las estructuras tectónicas en la corteza terrestre. Conocimiento de las fuerzas en la corteza que producen fracturamiento, plegamiento y montañas. (Fallas-Pliegues-Orogénesis).

2.8 Geología Regional
Se estudia la geología de distintas regiones como de América de Sur, de Europa, de Chile, de la región de Atacama en detalle, es decir la historia geológica, la distribución de las rocas, de los yacimientos, el estilo de deformación de las rocas de la región en cuestión entre otros

2.9 Geología Histórica
Estudio de las épocas geológicas desde la formación de la tierra aproximadamente 4,6 Ga (=4600Ma) atrás hasta hoy día, de cada época se estudia los procesos geológicos importantes, que han ocurrido en la tierra, la composición y estructura de la tierra y de la atmósfera, la posición de los polos y de los continentes, dónde se han formado montañas y cuencas sedimentarias, el desarrollo de la vida en cada época, cuando aparecieron las distintas formas de la vida. Una herramienta importante de la Geología Histórica es la Geocronología.


2.10 Paleontología
Estudio de la vida de épocas geológicas pasadas; estudio de los fósiles: Clasificación, reconocimiento. Mejorar el conocimiento de la evolución.
Estratigrafía: Estudio de las rocas estratificadas, por su naturaleza, su existencia, sus relaciones entre si y su clasificación.

2.11 Sedimentología
Estudio de los sedimentos (arena, arenisca, grava, conglomerado) y su formación. Análisis del ambiente de deposición como las propiedades físicas en el agua de un río (velocidad de la corriente y otros).

2.12 Mecánica de suelos
Estudio de las propiedades de los suelos para encontrar terreno apto para la construcción, para calcular y evitar riesgos geológicos como por ejemplo deslizamiento de escombres de faldas.

2.13 Hidrogeología
Investigaciones de la cantidad y calidad del agua subterránea, cual es el agua presente debajo de la tierra. Se trata de la interacción entre roca, suelo y agua.

2.14 Geología Económica
Exploración de yacimientos metálicos o no-metálicos. Evaluación de la economía de un yacimiento o producto mineralico.

2.15 Exploración/Prospección
Búsqueda de yacimientos geológicos con valor económico. Por medio de la geofísica, geoquímica, mapeo, fotos aéreas y imágenes satelitales.

2.16Geología Ambiental
Búsqueda de sectores contaminados, formas y procesos de contaminación. Especialmente de agua, agua subterránea y suelos. Investigación de la calidad de agua y suelo.

Figura 1. Ramas de la Geología