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BLOQUE IV. PROCESOS PETROGENÉTICOS Y ROCAS.

1. GENERALIDADES SOBRE LAS ROCAS.

Concepto de roca. Los minerales petrogenéticos. Los ambientes petrogenéticos: los grandes grupos de rocas. El ciclo petrogenético.

Conceptos básicos: minerales singenéticos, heredados y de alteración, minerales fundamentales y accesorios, ambientes magmático, sedimentario y metamórfico.

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1.1. CONCEPTO DE ROCA En geología se denomina roca a cada uno de los diversos materiales sólidos, formados por cristales o granos de uno o más minerales. En la Tierra la corteza y litosfera están formadas por rocas. El estudio de las rocas se denomina petrología.

Las rocas se forman mediante varios mecanismos (procesos petrogenéticos), según un ciclo cerrado, llamado ciclo litológico o ciclo de las rocas, en el cual pueden intervenir incluso seres vivos y que estudiaremos en un apartado posterior.

Se llaman rocas poliminerálicas a las que están formadas por granos o cristales de varias especies mineralógicas y rocas monominerálicas a las que están constituidas por granos o cristales de un solo mineral. Las rocas suelen ser materiales duros, pero también pueden ser blandas y algo deleznables, como ocurre en el caso de las rocas arcillosas o las arenosas; incluso existe una excepción de ¡roca líquida!: el petróleo (recordemos que las Ciencias Naturales no son ciencias exactas :-).

En la composición de una roca pueden diferenciarse dos categorías de minerales:

1. Minerales esenciales, minerales formadores de roca o minerales petrogenéticos. Son los minerales que caracterizan la composición de una determinada roca, los más abundantes en ella. Por ejemplo, el granito siempre contiene cuarzo, feldespato y mica. La mayor parte del volumen terrestre está formado por un número muy limitado de minerales.

2. Minerales accesorios. Son minerales que aparecen en pequeña proporción (menos del 5 % del volumen total de la roca) y que en algunos casos pueden estar ausentes sin que cambien sustancialmente las características de la roca de la que pueden

Rocas

poliminerálicas.

Rocas

monominerálicas.

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formar parte. Por ejemplo, el granito puede contener zircón y apatito. Aunque los minerales accesorios contribuyen poco a las propiedades fundamentales de la roca, pueden ser muy característicos e importantes para su identificación, afectando a propiedades como el color.

1.2. TIPOS DE ROCAS

Existen distintos tipos de rocas, las que se clasifican en función del fenómeno que las formó, distinguiéndose tres grandes grupos:

● Rocas ígneas o magmáticas: este tipo de rocas se forman al consolidar un magma. Si la consolidación se produce en zonas profundas de la litosfera, se denominan rocas plutónicas o intrusivas. Si, por el contrario, cristalizan en la superficie, se les denomina rocas volcánicas o extrusivas. Si la formación se realiza cerca de la superficie, rellenando estructuras como diques, lacolitos, filones o similares, se les denomina rocas filonianas.

● Rocas metamórficas: son aquellas rocas que han sufrido un proceso de metamorfismo, es decir, que han sufrido transformaciones y recristalizaciones en estado sólido debido a un cambio en las condiciones de presión, temperatura y a la presencia de fluidos químicamente activos.

● Rocas sedimentarias: son aquellas que se han formado por acumulación y diagénesis de sedimentos que han sufrido transporte y sedimentación en una cuenca sedimentaria, y donde además pueden intervenir otros factores como la actividad biológica y la precipitación química.

1.3. EL CICLO DE LAS ROCAS (Ciclo litológico)

Cualquier roca puede transformarse en otro tipo de roca a causa de cambios físicos y/o químicos como la meteorización/erosión que puede afectar una roca ígnea para formar un

El cuarzo es un mineral petrogenético del granito,

pero no de la Sienita.

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sedimento y posteriormente una roca sedimentaria, la fusión de cualquier roca y formación de un magma que posteriormente podrá transformarse en una roca sedimentaria o las transformaciones en estado sólido (sin llegar a fundir), conocidas como metamorfismo.

Como vemos en el dibujo (que por cierto, he elegido en blanco para que le deis color y así ayudemos a la memoria gráfica), los magmas, de los que se derivan las rocas magmáticas, se forman en el manto superior y en la litosfera profunda. Cuando permanece en la corteza terrestre, el magma se enfría paulatinamente dando lugar a las rocas plutónicas. Cuando el magma sube hacia la superficie terrestre se enfría repentinamente dando lugar a las 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. Algunos de sus componentes pueden disolverse en agua, de modo que iones, moléculas y complejos químicos son transportados en solución y se depositan en el mismo u otro lugar lugar cuando se den unas condiciones ambientales que favorezcan su precipitación y que, por consiguiente, difieren de las condiciones causantes de su disolución. Los componentes disueltos pueden precipitar formando minerales distintos con respecto a aquellos de los cuales proceden. Por ejemplo el calcio de una labradorita, que es una plagioclasa básica con un alto contenido en calcio, se disuelve y precipita en otro lugar formando calcita.

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Los componentes detríticos como los fragmentos de rocas y minerales pueden ser transportadas por agua, viento y hielo y depositados en otro lugar. Cuando se depositan los componentes detríticos y químicos, primeramente forman sedimentos blandos como la arena, un lodo de minerales arcillosos o un lodo de caliza. Por hundimiento, compactación y cementación los sedimentos blandos se convierten en rocas sedimentarias compactas y sólidas, por un proceso de litificación conocido como diagénesis (la diagénesis se produce en el interior de los primeros 5 o 6 km de la corteza terrestre a temperaturas inferiores a 150-200 °C; más allá se considera ya metamorfismo): una arena se convierte en una arenisca por ejemplo. Cuando el hundimiento continúa, las rocas se calientan y cuando alcanzan una temperatura T= 200ºC (como ya he indicado, límite superior de temperatura para los procesos sedimentarios) hablamos de procesos de metamorfismo y rocas metamórficas.

En el límite superior del metamorfismo las rocas metamórficas empiezan a fundirse formando un magma y llamándose entonces rocas magmáticas o ígneas a las resultantes de la solidificación del mismo cuando se enfríe. Este límite entre metamorfismo y magmatismo depende de las condiciones de temperatura y presión presentes y de la composición de la roca. Así por ejemplo, un granito se compone de filo y tectosilicatos, con una temperatura de fusión (y solidificación) relativamente baja (650ºC). Sin embargo, para un basalto compuesto de minerales como plagioclasa cálcica (anortita), olivino y piroxeno, cuya temperatura de fusión es mucho más alta (>= 1000ºC).

Esquema alternativo y fácil de dibujar del ciclo de las rocas

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EJERCICIOS DE SELECTIVIDAD

1. ¿En qué se diferencia un sedimento de una roca sedimentaria? (Pregunta 2017).

2. Indique la diferencia entre las relaciones estratigráficas de disconformidad y de

discordancia entre dos formaciones geológicas. (Pregunta 2017).

3. Indique cómo se denominan los siguientes contactos estratigráficos entre dos

formaciones:

a) Contacto entre dos formaciones que tienen sus estratos paralelos y se percibe un salto

temporal (laguna estratigráfica) entre ellas.

b) Contacto entre una formación estratificada (sedimentaria) y otra no estratificada (ígnea

o metamórfica).

c) Las dos formaciones que están en contacto estratigráfico tienen sus estratos paralelos y

la superficie de contacto es irregular con erosión parcial de la formación inferior.

Estas dos últimas no son de este tema, pero me han gustado... A ver cómo la respondéis.

11. Observe el siguiente bloque diagrama y conteste razonadamente a las siguientes

cuestiones:

a) Describa el tipo de contacto existente en los puntos 1, 2 y 3.

b) Ordene cronológicamente, de más antiguo a más moderno, los procesos geológicos

relacionados con los contactos identificados con los números 1, 2 y 3. Determine en qué

tiempo geológico ocurrieron dichos procesos.

c) ¿Qué tipos de procesos geológicos externos dan lugar a las formas del relieve

características de los afloramientos de calizas?

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