Dinámica mineralógica.
La tierra está formada de minerales que son el resultado de la diferenciación geoquímica original. Ya que el planeta se encontraba fundido por la acreción gravitacional que origino el planeta. Como estaba fundido la gravedad formo capas según la densidad de los materiales. Formando la atmósfera donde se contienen los gases, la hidrosfera que contiene el agua líquida, la corteza formada de silicatos Al, el manto de silicatos de Mg y el núcleo de Fe y Ni.
Los minerales son compuestos naturales inorgánicos (también en su origen). Son sólidos, homogéneos (no son separables por métodos mecánicos), su composición química es fija y presenta unas estructuras amorfas y cristalinas. Los minerales no se suelen encontrar aislados, si no que se encuentran asociados formando rocas. Podemos encontrar en dos formas:
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Petrogenéticos. Estas forman el 90% de los minerales y los más conocidos son el cuarzo y los silicatos.
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Óxidos, sulfuros, carbonatos, etc. A estos minerales se le conoce como accesorios.
Cuando los minerales se separan y se agrupan se conoce como yacimiento. En un yacimiento podemos encontrar mena lo que utilizamos (minerales accesorios) y ganga lo que no vale de ellos (minerales petrogenéticos).
El ciclo de la roca.
Tanto los minerales como las rocas que forman son el resultado de las condiciones ambientales (presión y temperatura) en las que se formaron. Si una roca o mineral se forma a temperatura y presión altas como para fundirlo serán magmáticas. Mientras que si se forma en condiciones de T y P altas pero que no consigue fundirlo serán metamórficas y las formadas a baja T y P son sedimentarias. Se interconvienten unas en otras según las condiciones a las que esté sometido, siendo este el ciclo petrológico de las rocas.
Génesis o ambientes magnaticos
El magma es roca fundida a una temperatura de 1.000 ºC., cada mineral tiene un punto de fusión. La mayoría está entre 1.100-1.700 ºC, la razón de esto es la elevada presión que hace que su punto de fusión disminuya.
La composición de magma es en su mayoría silicatos fundidos pero también óxidos, sulfuros y sulfatos metálicos. Además de gases como el Co2 y el H2O que no se encuentran en estado gaseoso si no en estado liquido por la alta presión. Estos gases aunque son minoritarios tienen un papel muy importante ya que fluidifica el magma.
El magma tiene dos orígenes, uno en el manto gracias a las corrientes de convección que alcanza la astenosfera escapando por las dorsales centro oceánicas. En otras ocasiones el magma se produce en las zonas de subducción, por las fuerzas tectónicas (forman el relieve) ya que estas fuerzas producen condiciones de temperatura y presión que consigue fundir rocas pero esta vez de la corteza. Hay otros magmas que se producen dentro de la placa continental en lo que se conoce como “intraplacas”, causados por el ascenso de magma debido a puntos calientes.
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Clasificación de magma.
- Por su origen.
El magma es roca fundida rodeada por una roca solida (encajante). El magma es menos denso que lo que lo rodea, estando además fluidificado, esto hace que vaya hacia arriba huyendo de la presión, enfriándose, solidificándose en las cámaras magmáticas. Dependiendo de la solidificación se formara un tipo de roca. Si la solidificación es lenta a altas temperatura y presión se formara rocas plutónicas, mientras que si es una solidificación rápida a baja temperatura y presión se formara roca volcánica, encontrando en medio unas intermedias llamadas filonianas, diferenciándose de las demás por la textura cristalina que presenta.
- Por su composición.
Por su composición de cuarzo (SiO2) que presenta siendo entre el 40-70%, también se encuentran oxido de FE, Mg, Ca, Al, Na, K formando silicatos. Si la roca magmática tiene más de un 66% se les conoce como acida formada por silicatos de Ca, Al, Na, K. Si está entre el 66-52% son rocas neutras, entre el 52-45% son rocas básicas y menos de un 45% son ultra básicas en estos casos se encuentran silicatos de Ca, Fe, Mg.
Cuanto más ácido sea un magma más viscoso es, teniendo más dificultas para desplazarse siendo al revés con los magmas básicos los cuales son más fluidos.
Rocas acidas: Granito y Sienita.
Rocas neutras: Andesita.
Rocas básicas: Gabros y Basalto.
Rocas ultra básicas: Peridotita.
Así las rocas que proceden de un magma acido y neutro son minerales claros (lencocratos) mientras que los básicos y ultra básicos son minerales oscuros (melanocratos).
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Consolidación magmática.
Cuando un magma empieza a enfriarse van apareciendo grupos de minerales con los puntos de fusión semejante, formando una consolidación fraccionada. Influyéndose mutuamente cada mineral produciendo un punto de fusión intermedio. Por ejemplo un mineral con su punto de fusión en 1.300ºC, otro a 1.200ºC y otro tercero a 900ºC el punto de fusión de los tres es de 1.100ºC.
Cuando la temperatura y presión continua bajando reaccionan con el resto de magma y forman nuevos minerales y así van cambiando según el estado de temperatura y presión. Formándose un tipo de mineral según la velocidad de enfriado y la temperatura y presión.
La composición mineralógica de las rocas magmáticas depende de la composición magmática y del tiempo de consolidación. Si la consolidación es fraccionada al mismo tiempo coexisten minerales en estado sólido y en estado liquido, produciéndose una diferenciación magmática que se observa cuando la roca se enfría totalmente los primeros sólidos se quedan detrás por la gravedad o por el efecto de la compresión. Durante la consolidación del magma este puede fundir parte de la roca encajante pasando estos minerales fundidos al magma, esto se conoce como asimilación magmática. Esto puede originar una mezcla de magma que produzca una composición mineralógica diferente.
Génesis o ambientes sedimentarios.
Las rocas sedimentarias se forman en la superficie a temperatura y presión bajas. En las zonas de contacto entre la atmósfera, la hidrosfera y la corteza. La corteza está formada de rocas expuestas a la intemperie (al aire libre) y a los agentes geológicos externos (viento, ríos, glaciares, mar, etc). Todos estos agentes son fluidos en movimiento que están impulsados por la energía solar, actuando a través del ciclo del agua más la gravedad. Esto produce los procesos geológicos externos que son la meteorización, la erosión, el transporte y la sedimentación. Todos estos procesos externos producen las rocas sedimentarias.
Meteorización física.
Es el efecto que tiene la intemperie sobre las rocas, por causa de los factores atmosféricos del aire libre como es la temperatura, el oxigeno, el CO2, incluso las gotas de lluvia. Esto produce cambios físicos en el tamaño de las rocas sin cambiarla de posición “in situ”. Estos cambios pueden ser en estado sólido o en el tamaño de la roca. Esto se conoce como meteorización mecánica o física. Como por ejemplo la crioclasticidad por efecto del cambio de H2O liquido en estado sólido en la alta montaña. Los cambios físicos son la crio, bio, termo, haloclasticidad.
· Meteorización química.
También pueden ser cambios en la composición química. Esta meteorización es la más influyente, ya que es favorecida por la presencia de H2O liquida o en vapor. El agua provoca una disolución rodeando con sus cargas eléctricas las cargas de las sustancias iónicas, aislándola y separándolas. Provocando la hidratación de los minerales aumentando su volumen o la hidrolisis que el agua rompe ciertos minerales como por ejemplo el feldespato separándolos en arcilla e iones. Otra meteorización química que se ve favorecida por el H2O es la oxidación. Pero el más importante es la carbonatación ya que hay muchas rocas caliza. El Co3Ca (carbonato cálcico) forma rocas muy duras y insoluble, mientras que si se mezcla con O2 con Ca(Co3H)2 (bicarbonato cálcico) se carbonata y se produce erosión ya que es soluble, mientras que si es al contrario se produce sedimentación. Esto es por causa del Co2, contras mas la carbonatación aumenta favoreciendo la erosión mientras que si disminuye provoca sedimentación.
La meteorización es un proceso geológico previo a la erosión, transporte y sedimentación, preparando las rocas para la erosión de los agentes externos geológicos. Estos agentes producen la erosión y sedimentación.
· Erosión.
Es un cambio físico o químico con trasporte, cambiando el tamaño y la composición química de las rocas con cambio en la posición den los materiales.
La erosión física se produce cuando la roca está en estado sólido (arcilla, arenas, gravas) mientras que la erosión química es la que se produce en disolución. Esto produce el desgaste de las rocas y siempre asociado al transporte.
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Transporte.
La erosión siempre asociada al cambio de posición, es lo que se conoce como transporte. Existe el transporte físico (materiales sólidos) y químico (en disolución). Los agentes geológicos externos realizan el transporte mientras tenga energía para mover los materiales. Como ocurre por ejemplo en las cuencas sedimentarias donde el agua pierde fuerza y deja de transportar los sedimentos.
· Sedimentación.
Ocurre cuando los agentes geológicos externos pierden su energía para transportarlo, entonces los sedimentos (materiales sueltos) caen en las cuencas. En estas depresiones sedimentarias caen en estado sólido aquellos materiales que han sido meteorizados, erosionados y transportados físicamente y en precipitación aquellos que han sido químicamente. Cuando el agente externo realiza un transporte selectivo los separa, cuando llegué a la cuenca se diferenciaran por capas formando rocas diferentes llamadas estratos.
La principal característica de la sedimentación (materiales sueltos) es que sufren un proceso en la cuenca sedimentaria por efecto de la presión litostatica. La cuenca se hunde produciendo un movimiento epirogenicos por el peso de los sedimentos. Esto hace que aumente la temperatura y presión a medida que se hunde. La temperatura aumenta por el gradiente geotérmico y la presión litostatica por el peso de los sedimentos. Esto transforma los sedimentos en un proceso llamado litificación o diagénesis.
La litificación es producida por la alta presión disminuyendo los huecos y el volumen de los sedimentos expulsando el aire y H2O, esto se conoce como compactación. El aumento de temperatura hace precipitar las sales, produciendo una descarbonatación o como las arcillas que ocupan poros entre sedimentos. También ocurre una disolución de sedimentos o intercambios iónicos. La transformación mineralógica provoca nuevos minerales estables en las nuevas condiciones.
La litificación son trasformaciones físicas, químicas y biológicas que convierten a los sedimentos sueltos en rocas sedimentarias. Como ocurre con la arcilla un sedimento que es convertida en arcilita una roca o con el Ca(Co3H)2 que se convierte en roca caliza o también la grava que se transforma en conglomerado.
Las rocas sedimentarias ocupan el 75% de la superficie, pero solo el 5% en profundidad de la corteza. La principal característica de las rocas sedimentarias es que se encuentra formando capas, a cada capa se le llama estrato, inicialmente horizontales.
- Clasificación de rocas sedimentarias.
Las rocas sedimentarias se clasifican según su origen. Si la meteorización, erosión, transporte y sedimentación han sido físicos la roca que se forma es Detrítica. Esta roca se caracteriza por verse los sedimentos, se subdivide según el diámetro de los Clastos (sedimentos). Las formadas por arcilla son Arcilita, las formadas por arena son Arenisca y los conglomerados son Grava.
Las rocas químicas y bioquímicas son aquellas que se han formado con sedimentos en estado disuelto o precipitado que conocemos como Evaporita formando sales o yesos o el Sílex. Las rocas que se producen por descarbonatación son las Calizas y la descarbonatación por S. vivos Coral.
Génesis metamórfica.
Metamorfoo significa transformaciones sufridas por rocas solidas al someterlas a altas temperaturas y presión con la presencia de fluidos.
La alta presión se debe al peso (presión litostatica) y en su mayoría a una gran fuerza orogénica (forman orogenos, cordilleras) en las zonas de subducción (coche de placas). El aumento de temperatura se debe al gradiente geotérmico pero sobre todo al contacto con el magma. Los fluidos (H2O y CO2) que pierde el mineral por la temperatura (deshidratación) y por la descarbonatación (CO2) favorece las reacciones entre minerales sólidos. Todo esto actuando durante 103 de años produce las transformaciones metamórficas, ya que estas reacciones son tremendamente lentas.
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Procesos metamórficos.
Por efecto de la presión se produce una trituración o también conocido como brechificación. La transformación que más común son las estructuras orientadas perpendicularmente a la presión como puede ser la pizarrosidas que forman laminas.
La esquistosidad forma laminas pero más pegadas con los cristales orientados como encontramos en el Gneis. Esta roca es igual que el granito pero con los cristales orientados. También la presión produce la recristalación formando cristales más grandes.
Los fluidos son los que favorecen las reacciones químicas al disminuir la temperatura y presión necesaria. Formando nuevos minerales que son metamórficos y varían según la presión y temperatura a la que se han formado y de composición de los minerales iniciales. Como ocurre con el Caolín un sedimento que según la presión y temperatura puede convertirse en Moscovita y más tarde en Ortosa o el mismo sedimento formar Clorita para formar más tarde Diorita.
Algunos minerales metamórficos solo se forman en unas condiciones muy precisas de presión y temperatura, estos minerales se conocen como minerales índice.
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Tipos de metamorfismos.
Durante el metamorfismo la presión y temperatura actúan conjuntamente, pero en ciertas ocasiones pueden actuar por separarado.
- Metamorfismo dinámico o de presión.
Este es producido por la presión, afectando a las rocas superficiales como por ejemplo en las grandes fallas, triturando la roca. Pero en general se produce en las zonas de subducción con el choque de placas (fuerzas orogénicas) provocando estructuras orientadas.
- Metamorfismo térmico o de contacto.
Se produce cuando una roca solida entra en contacto con un magma. En las zonas donde entra en contacto la temperatura aumenta y se transforma metamórficamente. A esto se le conoce como aureola de contacto.
- Metamorfismo regional.
En este metamorfismo la temperatura y presión actúan conjuntamente afectando a 104 km de rocas, de ahí el nombre ya que ocupa regiones enteras de cordilleras. Esto ocurre en los geosinclinales en formación ya que se hunden por un movimiento epirogenico debido al peso, provocando litificación y formando rocas sedimentarias. Esto provoca el choque de placas en el bode activo aumentando la temperatura y presión provocando rocas metamórficas. La roca mas metamórfica es el Gneis y antes de fundirse aparece un mineral llamado Migmatita que es como el granito pero con los cristales ordenados, una vez fundido se conoce como Anatexia.
Esto es lo que conocemos como ciclo de las rocas. La Arcilla que es una roca sedimentaria se convierte en Pizarra, la pizarra en Micacita, la micacita en Esquisto y este en Gneis todas ellas metamórficamente hasta convertirse en Granito de Anatexia que es una roca magmatica.
Actividades tema 3
1.pág.75. El acido ya que es más viscoso y produce tapones que al intentar salir el magma explota.
2.pág.76. Porque la peridotita no se funde, necesitando una presión y temperatura muy elevada fundiendo algunos minerales que los acompañan.
3.pág.76. Po que los silicatos son malos conductores de calor.
4.pág.76. Porque en el agua se encuentran minerales disuelto y la por la presión.
5.pág.79. Es una coincidencia ya que Islandia es la dorsal emergida.
6.pág.79. Es una zona de subducción entre litosfera oceánica y litosfera oceánica.
7.pág.82. Por asimilación o diferenciación y o mezcla de magmas a partir de un magma granítico.
8.pág.82. Por obducción, en vez de meterse la corteza oceánica debajo de la continental, estas chocan.
9.pág.82. Porque es un magma muy viscosos y cuando sale es de forma explosiva, enfriando se rápido.
10.pág.84. Si, ya que hace falta miles de años para que reaccione.
11.pág.86. Sedimentarias Metamórficas
- cristalinas + cristalinas
+ Poros - poros
- densas + densas
No presentan presentan estructuras orientadas
Estructuras orientadas
12.pág.86. Porque aumenta la presión, disminuyendo los poros y el volumen aumentando la densidad.
13.pág.87. El basáltico porque esta a mas temperatura.
14.pág.87. Formación de estructuras orientadas y de nuevos minerales metamórficos a partir de los anteriores.
15.pág88. Una es textura granoblástica mientras que la otra presenta una textura cataclastica (brechificacion).
16.pág.90. Porque es una roca mixta magmaticamorfica, siendo una fusión parcial del gneis y una vez fundido da lugar al granito.
17.pág.90. El metamorfismo térmico, cristalizando la calcita.
Actividades Pág.90.
1- Por la viscosidad del magma granítico, mientras que el basáltico es más fluido.
2- Que el magma este a una temperatura que pueda fundir la roca encajante.
3- Canarias.
4- Por las dorsales oceánicas ya que es por donde crece la corteza oceánica.
6- 1.Batolito, 2.Filon, 3.Sill, 4.Chimenea, 5.Colada de lava, 6.colada de lava viscosa.
7- A) verdadero, B) falso, C) falso, D) verdadero.
8- Porque se forman dentro de la cámara magmática y cuando salen ya estas formados.
9- Porque se enfría rápido.
10- Porque son muy viscosas y no pueden salir al exterior.
11- Porque en los bordes el enfriamiento es más rápido que en el centro.
12- A)falso, B)falso, C)verdadero, D)falso.
13- Si, todas las rocas lo pueden sufrir.
14- Favorece las reacciones metamórficas y baja el punto de fusión.
15- Porque los procesos son muy lentos.
16- A) magmatico, B)metamórfico, C)metamórfico, D) metamórfico y magmatico, E)magmatico.
17- En las erupciones volcánicas.
18- Metamorfismo térmico-contacto: magma caliente.
Metamorfismo dinámico-de presión: grandes fallas, poco profundas.
Metamorfismo regional en zonas de subducción: zonas de subducción.
Metamorfismo regional de enterramiento: fosas oceánicas.
1.pág.102. Aumentando la superficie de contacto en la intemperie.
2.pág.104. Disminuye la velocidad.
3.pág.102. Las playas se forman por sedimentación y es la erosión del mar las que hace que
desaparezcan, influyendo también la construcción en la costa.
4.pág.105. Las rocas detríticas están formadas por detritos, que son fragmentos de rocas.
8.pág.114. Es la conversión de sedimentos sueltos en rocas sedimentarias compactas.
12.pág117. La litificación.
13.pág.118. Detrítica la arcilla, química la calcita y orgánica el petróleo.
14.pág.118. Por descarbonatación y de procedencia orgánica los corales y las algas calcáreas.
15.pág.118. Porque son resto de seres vivos muy antiguas.
16.pág.120. Porque evita que el rio se desborde y recauzar el agua.
Profesor | 13 diciembre, 2011
Más pobre que los anteriores pero si fuera igual todo sería perfecto. Enhorabuena.