1.- Origen de la Tierra y de los sistemas planetarios
Todo comenzó con el big-bang.
Cuando se originó el universo lo 1º en formarse fueron nebulosas (compuestas de H, He...). Fue hace unos 15.000 x 106 de años. Se formaron galaxias y dentro de ellas sistemas planetarios (formados de estrellas, planetas, satélites...).
La nebulosa es una nube o neblina formada de H, He + hielo de polvo (elementos pesados) + silicatos de magnesio, de aluminio (minerales). Nuestra nebulosa se formó de la explosión de otra estrella más antigua. Cuanto más antigua son más elementos pesados se forman, hasta que no lo soporta y explota. Esto explica la abundancia de elementos químicos pesados en la Tierra y todo el sistema planetario.
La nebulosa comienza a contraerse por la fuerza de la gravedad (que provoca la atracción entre las masas) provocando un movimiento de rotación haciendo que el 90% de su masa se concentre en el centro formando así la estrella y alrededor, hace que se formen unos discos ecuatoriales que también rotan.
Este proceso se llama acreción gravitacional, que es el que hace que a masa se acumule en la estrella y en los discos ecuatoriales por la gravedad; esta es la fuerza fundamental del universo.
La acreción gravitacional tiene como consecuencia que choquen las partículas, acumulando masa, y así provocando un aumento importante de la temperatura y la presión. Aquí se pueden dar 2 situaciones:
- que debido a la subida de temperatura y presión se enciende el H, haciéndolo "arder". Esto se llama fusión atómica. Es el momento del "nacimiento" de una estrella, ¡"se enciende"!.
La fusión atómica hace que los átomos se rompan en átomos más pequeños. Aquí se pierde mucha energía, que es la luz que desprende la estrella. Con los años va perdiendo energía...es así como van envejeciendo.
Las estrellas "arden, envejecen y mueren". Van cambiando de color según van envejeciendo (azul, amarillo, naranja, roja). Novas (jóvenes) y supernovas (viejas).
- que se formen discos ecuatoriales en los que se forman remolinos de materia por acreción gravitacional llamados planetesimales. Si llegan a fusionarse se forman planetas, satélites...
Comienza a aumenta la masa, la temperatura y la presión. Mientras son incandescentes, sus materiales son líquidos o gaseosos, provocando la separación por capas según su densidad. Pero al ser tan pequeño no alcanza la temperatura suficiente como para poder fusionar su H y cuando termina la acreción (porque no queda más masa) , empiezan a enfriarse hasta que lo que queda es una planeta, un satélite...
Hasta ahora hace unos 4.500 x 106 años de la formación de la Tierra.
Las altas temperaturas cercanas al Sol "empujaron" a los elementos más ligeros (H y He) lejos de los planetas interiores, es decir, a Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno que son más grandes, gaseosos y ligeros; y los más pesados a Martes, Venus, Tierra, Mercurio haciendo de ellos los más pequeños, rocosos y ligeros.
Los fragmentos sueltos, llamados meteoritos, después de estas formaciones fueron lanzados por el viento solar haciéndolos impactar contra todo lo que estaba formado ya (satélites, planetas..) formando grandes cráteres en ellos y provocando la inclinación del eje de rotación de los planetas y la inversión de la rotación.
Algunos de esos fragmentos fueron expulsados fuera del sistema, los cometas, que salen y entran del sistema.
2.- Métodos de estudio del interior de la Tierra
Estructura y composición terrestre: cómo está ordenada la materia en su interior y de qué está compuesta (sus materiales).
Los métodos pueden ser:
2.1. Directos: se pueden hacer directamente mediante la observación (ej. la superficie de la corteza)
Los sondeos se hacen para conocer pocos km de profundidad de la corteza. Tambien se puede conocer profunda y la parte más superficial del manto mediante los volcanes o con la erosión de las cordilleras que dejan descubiertas zonas profundas de la corteza y zonas superficiales del manto. Pero con ellos se conocen muy pocos km de profundidad, de 6370 km que tiene la Tierra.
2.2. Indirectos: son los usado en la geofísica (ciencia que estudia la física de la Tierra). Con ellos se pueden medir en la superficie variables del interior. Con ellos se llega a conocer la estructura y la composición de la Tierra:
· La densidad terrestre. Para calcularla es necesario conocer la masa y el volumen en lo que se tiene que tener en cuenta que las capas del interior están formadas por rocas de materiales más densos.
· El método gravimétrico
Mide la gravedad de la Tierra. La gravedad es la fuerza con la que se atraen las masas. Es directamente proporcional a las masas e inversamente proporcional a la densidad. El valor de la densidad depende de la latitud. Hay que corregir el gravímetro con la latitud, la altitud y la aceleración centrífuga. Una vez corregidos ya se pueden comparar todos los valores de la gravedad. Si salen anómalos es porque hay una distribución anómala de las masas.
· Gradiente geotérmico
La temperatura del interior de la Tierra varía 1ºC/3m => 3ºC/100m.
El gradiente es una variable que sigue una linea. No es continuo.
El origen del calor interno procede del origen del planeta. Fue producido por la acreción gravitacional. Después de 4.500 x 106 años sigue durando ese calor porque las rocas de la Tierra son aislantes térmicos.
Además en ciertas partes del interior de la Tierra hay elementos radioactivos, que son inestables pero que quieren convertirse en estables.
El núcleo de la Tierra tiene 6.00ºC. con ellos se fundirían todas las rocas, sin embargo, el núcleo es sólido, debido a la alta presión a la que está sometido.
Este calor interior sube a la superficie, pero ¿cómo?
Formas de transmisión del calor
- Conducción por contacto en los sólidos: las altas temperaturas hace que las partículas (átomos) se agiten y esta agitación se transmite a las vecinas.
- Radiación: a través de las ondas de la luz.
- Convección: forma de transmitir el calor en los fluidos. Se transmite la energía con la materia. Es el actual motor de la tectónica de placas. Los elementos químicos se calientan y suben; y cuando se enfrían bajan. Donde hay corrientes ascendentes hay muchas anomalías.
· Método magnético
La Tierra es un imán, su núcleo es hierro sólido y su cobertura hierro líquido. El núcleo interno sólido tiene una velocidad de rotación diferente al externo porque están separados por un líquido que hace rotar el núcleo interno sólido y el manto y la corteza separados por un núcleo externo líquido provocando la aparición de corrientes eléctricas en el núcleo externo-> electroimán.
Produciendo un campo magnético terrestre del cuál se orientan las partículas de Fe que "puedan". Cuando se solidifican quedan marcadas: paleomagnetísmo.
Líneas de fuerza del campo magnético, salen del Polo Sur y penetran por el Polo Norte. Las brújulas indican realmente el ángulo de alineación magnética. El eje del campo magnético no coincide con el eje de rotación terrestre.
Su ángulo de declinación magnética es más o menos de 21º y varía paulatinamente. No tiene regularidad (70 x 106/171) hasta poder haber inversiones de las polaridades magnéticas. Es muy útil para explicar la expansión del fondo oceánico.
Las pequeñas variaciones del campo magnético se detectan con un magnetómetro, desde un avión para ver como va variando.
· Método sísmico
Es el más útil para conocer la estructura y composición interna de la Tierra, pues los sismos se producen en el interior. Liberando unas ondas sísmicas que viajan en todas las direcciones hacía la superficie.
Terremoto: rotura de una roca en el interior de la Tierra cuando ya no soporta la presión.
Todas las rocas tienen puntos de deformación, dependiendo de la roca:
- puntos de deformación elástica: se deforma y se reforma por la presión.
- puntos de deformación plástica: se deforma pero no se reforma.
- puntos de deformación por rotura: la roca se rompe.
En la superficie esos 3 puntos, al tener mayor presión y temperatura, están más cercanos y se rompen. El origen del terremoto es el foco o hipocentro, en la superficie está el epicentro, donde más se refleja.
Mientras, las rocas van acumulando presión y energía en su interior durante todos sus años deformándose elásticamente, plásticamente y hasta romperse; liberándose en fracciones de segundo la energía acumulada durante tantos años que desde el hipocentro se transmite en forma de ondas elásticas sísmicas en todas las direcciones hasta la superficie.
Las ondas son una forma de transmitirse una energía por un medio material (ej: sonido y luz por el aire). Cuando la onda atraviesa la roca ésta se comporta elasticamente mediante su peso (se transforma y se reforma). Esto ocurre en el interior de la Tierra debido a su alta presión y temperatura.
Todas las ondas poseen una serie de propiedades en común:
- intensidad (la cantidad de energía que llevan).
- longitud de onda (distancia entre ondas).
- frecuencia (nº oscilaciones/ segundo).
- velocidad
- dirección
- cambio de medio
- cambio solo dirección
Estos nos va a ayudar con la composición terrestre.
En la rotura de la roca por sísmo siempre intervienen 2 tipos de fuerzas: comprensión y deformación angular.
La energía se libera en forma de ondas P (provienen de la comprensión) y ondas S (provienen de la deformación elástica).
- ondas P: transmiten la comprensión elástica (comprime y descomprime). Sus partículas vibran en la misma dirección que la onda (ondas longitudinales). Son las primeras en llegar a la superficie y por lo tanto a los sismógrafos. Tienen el doble de velocidad que las ondas S.
- ondas S: transmiten deformación angular elástica. Las partículas vibran elasticamente en dirección transversalmente a la dirección de la onda (ondas transversales).
Todas las ondas cambian su comportamiento dependiendo del medio por el que pasan.
Al aumentar la densidad de las rocas por las que pasan las ondas sísmicas, aumenta su velocidad.
Las velocidad de onda indica la densidad por donde pasan. La densidad es una propiedad específica de la materia, que sirve para reconocer la sustancia, la materia.
Las ondas P y S son interiores.
Las ondas L se transmiten por la superficie, también la del fondo del mar, y son transversales. Son las que producen daños en el terreno.
Las P y S se comportan elasticamente debido a la alta temperatura y presión, mientras que las L, debido a la bja presión y temperatura sus puntos de deformación están más cercanos y producen la rotura.
Las ondas sísmicas llevan más intensidad en lo más profundo (el hipocentro). Las ondas tienen intensidad, dirección, frecuencia y velocidad.
Todas las ondas cambian dependiendo el medio por el que se transmite. Las P y S aumentan de velocidad si aumenta la densidad, y viceversa.
La velocidad aumenta también con la rigidez de las roca. Se comprimen, se deforman angularmente mejor los sólidos que los pastosos y líquidos.
En los líquidos las ondas S desaparecen porque las partículas líquidas no se deforman cuando llegan las ondas L.
Cambios en la velocidad de ondas P y S => cambios de densidad y rigidez, estado físico.
Una propiedad característica: dependiendo de su densidad se sabe su composición.
La rigidez del medio por el que pasan nos permite saber que su estructura está compuesta por capas.
De bajo del manto a unos 100-650 km de profundidad la onda pierde intensidad, esta es la astenosfera. Aquí aunque debería de aumentar por su densidad, ocurre al contrario, baja, por su estado físico, que es pastoso.
Cambios de dirección y/o velocidad
Ocurre cuando se producen cambios bruscos de medio (densidad) o físico (estado) => discontinuidades.
Aquí es cuando comienza a haber reflexiones de dirección. Las ondas se reflejan cuando llegan a las discontinuidades o se refractan.
Esto nos indica la existencia de capas diferentes, y dónde están sus límites, llamados discontinuidades. Hay 2 tipos:
- primarias: los cambios son muy bruscos y muy intensos. Hay reflexión y refracción.
Mohorobicil y Gutemberg
- secundarios: hay también reflexión y refracción pero son más flojos.
Conrad: separa la corteza del manto
Iapetti: separa el manto superior del inferior
Wiechert: separa el núcleo interior del exterior.
Cuando se produce un terremoto hay zonas a las que no llegan las ondas sísmicas, llamadas zonas de sombra.
· Método eléctrico
Consiste en darle corriente a la Tierra, midiendo la conductividad eléctrica. Como generalmente la conductividad eléctrica de las rocas es muy baja, se suele medir la magnitud inversa, la resistividad eléctrica. Es una técnica minera para estudiar la geología.
2.3. Directo
· Método de estudio de los minerales
La mayoría de los que caen en la Tierra proceden de un lugar entre Marte y Júpiter. Como eran los planetas más grandes no se formó planeta en la órbita que hay en tres ellos. Los planetesimales no formaron planeta porque la gravedad de Júpiter no los dejo cuajar, dando lugar a un mar de asteroides. Pedruscos en órbita , que cuando hay alineación de planetas pueden salir de la órbita, debido a la gran acumulación de gravedad. Esto puede hacerlos colisionar por ejemplo con la Tierra.
A la Tierra caen 3 tipos de meteoritos: Acondrita, Condrita y Siderita; que tienen la misma composición que la corteza, el manto y el núcleo.
3.- Estuctura y composición terrestre
3.1. Según las ondas sísmicas
- 1ª Capa: Corteza
Es rígida y muy fina, 1.6% del volumen de la Tierra.
Llega por término medio hasta 60km de profundidad en los continentes y a los 10km en los océanos.
En los continentes la discontinuidad de Conrad separa la corteza superior de la inferior. En el océano sólo hay una.
Su densidad media es de 2,8g /cm3.
Composición: Corteza superior: granito. Corteza inferior: basalto o gabros.
- 2ª Capa: Manto
La mayor parte del volumen terrestre, 82%. Desde la discontinuidad de Mohorovicic hasta la de Gutenberg.
Su densidad media es de 5g /cm3.
Tiene zonas rígidas y otras pastosas.
Esta separado el manto inferior del superior por el discontinuidad de Repetti.
Composición: SiMg, peridotitas, granito.
- 3ª Capa: Núcleo
Tiene el 16% del volumen terrestre.
Comienza a unos 2.900km de profundidad en la discontinuidad de Gutenberg, hasta los 5.120km Weichert.
2 partes: Núcleo externo: es líquido, su densidad es de 12g/cm3. Aquí cuando llegan las ondas S, desaparecen.
Núcleo interno: es sólido, su densidad es mayor porque el núcleo es magmático. Compuesto principalmente por Fe. Aquí las ondas P aumentan.
3.2. Según la dinámica terrestre
Las ondas sísmicas cuando llegan a 150-600km disminuye la velocidad por el estado físico, que es pastoso.
- Astenosfera: es el corredor de baja velocidad del manto. Aquí se encuentran las corrientes de convección que explican la dinámica terrestre. (Relación entre la astenosfera y la capa superior rígida).
- Litosfera: 1ª capa: corteza más 100 primeros km del manto. Actúan como 1 sola unidad. Es rígida. No es una capa continua, está rota en pedazos (placas) cuyos movimientos flotando en la astenosfera producen todos los fenómenos tectónicos (los que construyen la corteza terrestre).
- Astenosfera: es pastosa, aunque es discutido por diferentes autores. No esta claro si forma una capa continua. 150-600km.
- Mesosfera: es el resto del manto. Su calor proviene del origen del planeta.
- Endosfera: núcleo.
Correspondencia entre ambas estructuras
No son contradictorias, son complementarias y se describen.
3.3. Estructura y composición vertical de la corteza
3.3.1. Continental/oceánica
Se compone de 3 capas según la intensidad del metamorfismo de las roca:
- 1ª Metamórficas: cualquier roca (sedimentaria y magmática). Con altas temperaturas y presión se transforman en estado sólido, sin llegar a fundirse. El 75% de las rocas de la superficie son sedimentarias. Son poco metamorfizadas: plutónica granítica ( son claras) y rocas ácidas (tienen mucho silicio).
- 2ª Rocas muy metamorfizadas y grandes, plutones graníticos. Aquí esta la discontinuidad de Conrad (a 30km). La corteza oceánica no tiene esta capa.
- 3ª Rocas ultrametamórficas. Compuesta de plutones de gabro. Compuesta de SiMg, la misma composición del basalto. Son oscuras.
3.3.2. Oceánica (10km)
Es muy delgada, tiene unos 0,5km de espesor. Su rocas son sedimentarias, (que sera más gruesa cuanto más cerca esta del continente; debido a que es más vieja) Debajo de ellas haya 2km de basalto y debajo 7km de plutón gabro. Termina en la discontinuidad de Mohorovicic.
En el centro de los océanos hay una cordillera: dorsal centroceánica con volcanes por donde salen los basaltos de las corrientes de convección y que después bajan por las fosas.
3.4. Estructura horizontal de la corteza
3.4.1. Corteza continental (26% de la superficie terrestre)
- Cratones o escudos
· C.emergidos. Forman el núcleo de los continentes, su zona central. Son cordilleras de más de 600 millones de años, desnudadas por la erosión dejando al descubierto plutones graníticos y rocas muy metamorfizadas.
Las rocas más antiguas de la Tierra tienen entre 600 y 2.500 millones de años. Son cordilleras arradas por la erosión y transformadas en llanuras de 1.000s de km de superficie, llamadas penillanuras; y tienen elevaciones aisladas ( de los materiales más duros).
Nunca hay sismos ni volcanes.
· C.sumergidos: Solo existen en los bordes continentales pasivos, los que están por encima de la plataforma continental. Pueden tener hasta 200m de profundidad y 400km desde la costa; donde están los peces.
Tienen la misma estructura y la misma composición de los emergidos.
En sus bordes se encuentran los orógenos, que son cordilleras nuevas de menos de 600 millones de años, que se suma al escudo. Provienen del fondo del mar, haciendo crecer los continentes.
En la cubeta van a parar los sedimentos del escudo y la cordillera, formando capas horizontales.
- Orógenos
Son cordilleras jóvenes (-600 millones de años)
Orogénia: periodos donde se han formado las cordilleras en distintas etapas con diferentes nombres.
La última comenzó en la 3ª etapa: Alpina, etapa en la que se creó Andalucía.
Hay sísmos, volcanes y rocas sedimentarias y metamórficas.
-Rift continentales (fosas tectónicas)
Son fosas tectónicas a escalas continentales.
Falla: roca que se rompe.
Son fallas normales que se escalonan a un labio hundido hasta romper las placas.
Se producen por el impacto de las corrientes de convección contra la litosfera hasta formarse las dorsales. A escala continental.
Dan lugar a grandes lagos (ej: mar rojo).
- Márgenes continentales (11% de la superficie terrestre)
Son continentes que están sumergidos (o parte de ellos). Tienen los mismos accidentes geográficos que existen en tierra firme (ríos,..). Se clasifican según su actividad geológica, 2 tipos:
· 1. Margenes asísmicos/ bordes pasivos
No tienen terremotos, ni ninguna actividad geológica importante. Aquí se acumulan los sedimentos que despues van a formar las cordilleras nuevas. Cordilleras costeras.
Los geosiclinales sedimentos que llegan aquí mediante los movimientos epirogénicos de hundimiento. Su espesor puede llegar hasta los 15km.
Para que se forme una cordillera tiene que pasar de borde pasivo a borde activo.
· 2. Márgenes sísmicos/ bordes activos
Tienen muchos sismos, volcanes y mucha actividad geológica. Hay un choque de placas. En el punto donde chocan están las fosas oceánicas (las más profundas 11km de profundidad). Cuando chocan, la paca oceanica se sumerge bajo la placa continental, arrastrado la plataforma y el talud hacía zonas profundas fundiendolas y formando los volcanes.
3.4.2. Corteza oceanica (66%)
- Dorsales centrooceánicas
Es el accidente más impresionante y más importante de todos. Es una cordillera que va por el medio de los océanos. Tiene unos 200km de ancho, 3km de altura y miles de km de longitud.
Atraviesan de un extremo a otro todos los océanos.
Todas las dorsales de todos los océanos están unidas con unos 67.000km en total.
Realmente son 2 cadenas montañosas paralelas con una fosa tectonica en el centro por las que salen las corrientes de convección.
Un volcan fisural por donde salen las corrientes de convección y por donde se rompen y crecen las placas.
Estas dorsales están atravesadas por placas transversales/ de transformación.
- Cuenca océanica
Dede el talud continental a la dorsal (mar abierto). Hay 3-6 km de profundidad. Es basicamente llana con algunos volcanes aislados y truncados, es decir, le faltan el pico, y por supuesto están emergidos.
II DINAMICA MINEROLÓGICA
La Tierra está formada de minerales que son el resultado de una diferenciación química primigénica. El origen de la Tierra, por acreción gravitacional que provoca una acumulación de materia sociada a una subida de la temperatura debido a los impactos de las partículas alcanzandose temperatura suficientemente altas como para fundir el Fe pero insuficientemente altas como para fundir el Fe pero insuficientes para "encender" el H por lo que cuando terminó la acreción los planetas empiezan a enfriarse, aunque originalmente estaban fundidos, por lo que los materiales se fueron colocando según su densidad, gracias a la gravedad. Así gracias a ellos ciertos materiales están en la corteza, otros en el manto y otros en el núcleo (atmósfera.., hidrosfera..)
Además los minerales son el resultado de un ciclo geoquímico que viene ocurriendo en la tierra desde hace 3.000 millones de años. Se sabe por el principio del actualismo geológico, lo que ocurría antes, es lo que está ocurriendo ahora, hace 3.000 millones de años era la Tierra igual a como es ahora.
Este ciclo geoquímico es el resultado de las interacciones que se dan entre la atmosfera, hidrosfera, corteza y manto. Es decir, los procesos que se dan en la superficie de la Tierra que originan los diferentes minerales que forman la Tierra.
Los minerales son sustancias sólidas, naturales (se originan en procesos naturales), inorgánicos (tambien en su origen), homogéneos (no se pueden separar sus componentes mecanicamente), tienen una composición fija (siempre las mismas moleculas) y suelen ser cristalinos (ordenada) o amorfos (amontonados). No suelen estar islados de la naturaleza y están agrupados formando rocas.
Las rocas están formadas por 2 tipos de minerales:
- minerales patrogénicos: son más del 90% de las rocas. La mayoría son SiO (silicatos).
- minerales accesorios: son los menos. Son oxidos, sulfuros, carbonatos.
Cuando algun mineral se separa de los demás se concentran (suelen ser los minerales accesorios) entonces pueden tener un valor económico, a estas concentraciones se les llama yacimientos. Se habla de mena (los que tienen valor) y ganga (los que no tienen valor).
Ciclo de las rocas geoquímico/ petrológico
Los minerales son el resultado de las condiciones ambientales en las que se han formado. Basicamente de las temperatura y la presión + factores, como pueden ser: la existencia de fluidos o el tiempo que duren esas condiciones se daran unas u otras.
Si la presión y la tempreatura son muy altas las rocas se funden formando magma, que se enfría más o menos rapidamente y así originandose minerales y rocas magmáticas.
Si la presión y la temperatura son altas, pero no lo suficiente como para fundir la roca, en estas condiciones mantienen su estado sólido y se transforman dando lugar a minerales y rocas metamórficas.
Si la temperatura y la presión son bajas se originan minerales y rocs sedimentarias.
En el ciclo de las rocas se puede pasar de metamorficas a magmaticas, a sedimentarias y viceversa con todos los tipos , según las condiciones medioambientales que se den.
Genesis de ambiente magmatico
Todas las rocas magmaticas proceden del interior de la Tierra a 1.000ºC.
Si los puntos de fusión de los minerales están a 1.100-1.600ºC,
¿cómo que están en el interior fundidos si sólo hay 1.000ºC?
Esto se debe a los cambios locales de presión y/o tempratura y/o fluidos. A esas temperaturas tan altas están líquidos y estos fluidos rompen y facilitan su fusión (CO2, H2O)(enlaces de silicato).
Además el magma está en fusión parcial. Hay minerales que están líquidos y otros sólidos por las altas presiones y temnperaturas q conviven juntos.
El magma está formado de silicatos (cuarzo SiO2 + oxidos metalicos + sulfuros + sulfatos).
A esas temperaturas tan altas permanecen liquidos (CO2, H2O) fluidos.
El origen del magma se originan mayoritariamente en los bordes de las placas. En las dorsales donde salen las corrientes de convección (cc.cc.)procedentes del manto. Zonas de subducción (choque de placas). fosas oceánicas donde se producen procesos tectónicos (vulcanismo, fomación de cordilleras...) con las condiciones que permiten fundir partes bajas de la corteza.
Hay un 3er lugar donde se producen, llamado interplacas. Se producen dentro de la placa.
1. Clasificación
1.1 Por su origen
El magma, los minerales fundidos, son por eso menos densos de los que le rodean; acompañados de fluidos que le favorecen su desplazamiento, esto hace que el magma ascienda, con lo que disminuye la temperatura, se enfrían y empiezan a solidificarse, originando así, la roca magmatica.
En algunas ocasiones el magma huye por las grietas y queda prisionero en las rocas. Está sometido a altas temperaturas y presiones pero no tanto como para fundir la roca. A estas se les llama camaras magmaticas, y dan origen a las rocas plutonicas.
Otros magmas que consiguen salir, salen por un volcán. Esta lava expulsada se enfría rapidamente y origina las rocas volcanicas.
1.2. Por su textura
Son "de mista", es la relación que se da entre los diferentes minerales de las rocas (cristales grandes). En sus condiciones los minerales son cristalinos, si se salen de sus condiciones no serán cristalinos.
Las rocas volcanicas son amorfas porque no les han dado tiempo a formarse por enfriarse muy rápido.
Filomanas: amorfas + cristalinas.
1.3. Por su composición
Las rocas magmaticas tienen grandes cantidades de O y SiO2, entre 40-75%. Se clasifican por la cantidad de cuarzo que hay en la roca. Además acompañan al cuarzo oxidos, Fe, Mg, Ca, Na y K.
Dependiendo de su cantidad de SiO2 se llaman:
- Acidas: +66% (granito, senitas)
- Neutras: 66-52% (andesita)
- Básicas: 52-45% (basaltos, gabros)
- Ultrabásicas: -45% (periodrotitas)
Cuanto más ácida sea, más viscosa es y menos movilidad tienen. Si son volcánicas, las erosiones son explosivas y sus minerales son miuy planos "leucotratos".
Las rocas básicas son al contrario, son fluidas, tienen más movilidad y las erosiones no son explosivas. Salen por una grieta "fisurales", formando las dorsales oceanicas. Estos minerales son puros, "melanocratos".
2. Consolidación magmática
Es el proceso de solidificación del magma, es decir, la fomación de rocas magmaticas.
Podriamos pensar que a medida que se solidifica el magma se solidificaria antes el que tenga más grande el punto de fusión.
Los minerales aparecen en grupos solidicados, esto se llama: solidificación fraccionaria.
Cuando varios minerales con puntos de fusión semejantes, se influyen mutuamente y aparecen solidificados y juntos a una temperatura intermedia entre los puntos de fusión de todos ellos.
Los minerales que ya están sólidos al bajar la temperatura quedan fuera de sus condiciones de equilibrio y reaccionan con los minerales fundidos, orignandose nuevos minerales que aparecen juntos, estos son estables. Si disminuye la temperatura y la presión dejan de ser estables y originan nuevos minerales. A medida que baja la temperatura y la presión se originaran nuevos minerales.
El enfriamiento del magma es lo que produce la solidificación fraccionada en la roca magmatica. Esta no va por los puntos de fusión. Los minerales se influyen mutuamente. Aparecen varios a diferentes temperaturas.
Se hace estables a altas presiones y altas temperaturas, cuando no hay, no se hacen estables, solamente reaccionan y vuelven a aparecer un nuevo grupo solido. Si el enfriamiento es rápido aparecen los de mayor punto de fusión; si es lento, aparecen los de menor punto de fusión.
La composición minerologica de la roca magmatica, depende de la composición de el magma y el tiempo de sólido.
La solidificación es fraccionada, el magma hay minerales fundidos y minerales sólidos. Los sólidos se retrasan, tardan más, se van quedando atrás por la gravedad y los líquidos se alejan a la superficie por comprensión; originandose diferentes rocas magmaticas a partir de un magma único.
La solidificación es fraccionada, el magma hay minerales fundidos y minerales sólidos. Los sólidos se retrasan, tardan más, se van quedando atrás por la gravedad y los líquidos se alejan a la superficie por comprensión; originandose diferentes rocas magmaticas a partir de un magma único.
Puede ocurrir que mientras consolida el magma asimile partes de la roca encajante sólida: asimilación magmatica.
Esto origina rocas magmaticas de diferentes composición, procedentes del mismo magma.
Se mezclan 2 magmas diferentes y pueden originar también rocas magmaticas diferentes.
Tema 5 (2)
Génesis sedimentaria
La roca sedimentaria se origina en la superficie, a baja temperatura y baja presión; en la zona de contacto entre la atmósfera/hidrosfera y corteza. Esta ya tiene rocas, las rocas sedimentarias se forman a partir de ellas, que pueden ser magmaticas, metamorficas o sedimentarias, previamente.
Se forman por la acción del aire libre (interperie) sobre las rocas y de los agente geologicos externos (fluidos en movimiento: rio, mar, glaciar..) cuyos efectos son los procesos geologicos externos: meteorización, erosión, transporte y sedimentación.
Interperie, agentes geologicos y procesos geológicos externos (PGE) son cosas diferentes.
PGE
1) Meteorización
Conjunto de cambios que sufre los materiales de la litosfera en contacto con la atmosfera, la hidrosfera o la biosfera.
Es el efecto del aire libre (interperie) sobre las rocas.
Interperie: factores atmosfericos libres (T, H2O, CO2, O2, S.V.).
Su efecto es que provoca cambios físicos (tamaño) y/o químicos (composición química).
Se habla de 2 tipos: mecanica y química.
Son "insitu", es decir, sin cambiar de posición, se produce el cambio de la roca sin cambiar de lugar.
1.1) Meteorización mecánica
- Termoclasticidad: la roca sufre constantes subidad y bajadas de temperatura sufriendo microfracturas. Donde hay mucha temperatura. ej: desierto; tempertatura de las rocas: +60ºC día; -10ºC noche
- Inoclasticidad: ej: en las altas montañas. Durante el día el agua líquida se mete en las grietas de las rocas. Por la noche el agua se congela y actua como cuñas al aumentar el volumen rompiendo la roca.
- Bioclasticidad: las rocas crecen bajo tierra y las raices de las plantas se entremeten por las grietas y despues creceran haciendo ensanchar la roca.
- Haloclasticidad: se acumula la sal en las rocas y por disolución rompe las rocas.
La metorización mecánica tiene menos efecto sobre las rocas que la química.
1.2) Meteorización química
Reacciones químicas que se dan en los minerales al aire libre. Está favorecida por la presencia del agua (liquida o en vapor de agua) y por la temperatura (en los climas cálidos y húmedos).
- Oxidación: metales + O2 -> óxidos
- Disolución: la acción del agua disuelve los minerales, transportando sus iones que podrán ser depositados en otros lugares.
- Hidratación: combinación de H2O, los minerales se hidratan y aumentan su volumen; aquí se produce una transformación física también.
- Hidrólisis: rotura fde la estructura mineral por la acción del agua.
- Carbonatación: es la + importante, el 80% de todas las cordilleras del mundo son calizas (formadas de mineral).
Los agentes geologicos externos son fluidos en movimiento empujados por la energía solar. Actuan a través del ciclo del agua que junto a la gravedad, son capaces de eorsionar, transportar y sedimentar.
2) Erosión
Cambio mecánico o químico de las rocas asociados a un cambio de posición. Puede darse en estado sólido o en disolución.
El desgaste de la roca siempre estará asociado con el transporte que a sufrido.
Se puede diferenciar varios tipos: colisión, abrasión (producida por los sedimentos), arrastre.
Según el agente geológico:
3) Transporte
Cambio de posición de los sedimentos. Puede ser físico (en estado sólido)y/o químico (en disolución).
Para producirse un transporte tiene que haber una energía a favor de la pendiente, ej: el río que baja de la montaña. Dura hasta que se termina la energía gravitatoria del agente, es decir, en depresiones (lagos, desembocaduras de ríos, cuancas sedimentarias...)
Al finalizar el transporte se acumulan los materiales transportados (sedimentos), esto es la sedimentación.
Las mayores cuencas sedimentarias se dan en los océanos, llamadas geosedimentales.
Estas bordean los bordes sedimentales asismicos. Son semilleros de cordilleras. Es el ambiente sedimentario +importante, porque aquí es donde comienzan a crearse, formarse las cordilleras.
Otros ambientes sedimentales: glaciares, lalustres, albuferas, arrecifes.
4) Diagénesis (Sedimentación + litidificación)
En las cuencas sedimentarias caben materiales sueltos (sedimentos) que van acumulandose en capas (estratos) originalmente horizontal.
Se forman cuando se hunden por los movimientos epirogénicos de hundimientos (debido al peso).
Al aumentar el peso y la presión, produce la compactación de los materiales que están debajo, desminuyendo los huecos de los sedimentos sueltos, haciendo que disminuya su volumen, los gases y el H2O. Con la profundidad tambien aumenta la temperatura (el gradiente geotermico: 3ºC/100m). Todo esto produce la cementación, que hace que se evapore el agua que queda precipitando las sales haciendo que ocupen los huecos pegandolos, discarbonatación. Lo contrario de carbonatación. Muchas garbas de arcilla hasta transformar los sedimentos en rocas compactas; diagenesis y litificación.
Durante el proceso de litificación cuando los sedimentos llegan a las cuencas hay un cambio de iones entre la disoluciçon y los minerales, dando lugar a ala formación de nuevos minerales estables en estas condiciones, siendo rocas exclusivamente sedimentarias, llamadas autóctonos. Sólo se forman aquí, sólo las hay aquí. Se producen en las cuencas alactonas, que se producen fuera. Son autoctonas, es decir te indica donde se formó la roca.
Las rocas sedimentarias ocupan el 75% de la corteza (ahí se forman) pero en profundidad sólo el 5%, es una capa muy fina.
Lo más característico de ellos es que forman el estrato, que son las capas originalmente horizontales.
El suelo
Edafogénesis: formación del suelo.
Es el asiento de la vida en la superficie terrestre. Si no hay suelo no hay vegetación, ni animales...no hay vida, no hay nada.
La roca madre sufre meteorización y cambia su superficie formando el horizonte C (altración de la roca madre).
Aparecen los liquenes, luego los musgos, luego los microorganismos, los hongos...formando el horizonte A.
Humus: resto de materia organica descompuesta.Son los que dan fertilidad al suelo.
Se forma 1ª el H.C, 2º el H.A, y por ultimo el H.B, y que se forma enmedio.
Las sales de A sobre B que vienen del lavado de A y capilaridad desde C hacia B.
Ecosistema: toda la energía que en tra en él, proviene del sol, la utilizamos y despues la expulsamos en forma de calor. Entra como luz y sale como calor.
La materia proviene del ecosistema y vuelve a él. Llamado el ciclo de la materia. Esto ocurre gracias a los descomponedores que hay en el suelo.
Factores que intervienen
Intervienen en la formación y la evolución del suelo.
Dependerá de la composición de la roca madre, del tiempo que tarde en formarse, el clima en el que se encuentre, de los seres vivos (la materia organica que aporten), la topografía y la acción humana (que puede ser negativa o positiva).
Composición de los suelos
- Materia inorgánica: procedente de la roca madre transformada x la meteorización. Fragmentos de roca, materiales, compuestos químicos...que contribuyen fertilidad al suelo.
- Materia orgánica: seres vivos y restos orgánicos que generan el humus bruto y el humus elaborado:
Humus bruto: poco transformado, puede llegar a reconocerse los seres vivos que lo originaron.
Humus elaborado: descomposición total del humus joven, en la que intervienen muchos microorganismos del suelo.
5) Clasificación de las rocas sedimentarias
Se clasifican según su origen, es decir, como se han erosionado, transportado y sedimentado.
- Rocas sedimentarias detríticas: en sólido.
Se le ven los sedimentos. Se clasifican por el tamaño de los detritos (sedimentos).
· Si tienen el grano muy fino: arcillas y limos (arcillitas y limonitas).
· Si tienen el tamaño mediano: areniscas.
· Si tienen el tamaño más grande: conglomerados (grava).
-Rocas no sedimentarias químicas o bioquímicas: por precipitación o por descarbonatación + sales dan lugar a rocas químicas y bioquímicas.
· corales (seres vivos) · evaporitas (sales y yesos) · silex (cuarzo SiO2) · calizas (más abundantes).
- Rocas sedimentarias organicas (producida por los seres vivos)
· Carbón y petroleo
- Rocas sedimentarias mixtas
· marga: arcillita + CO3Ca
· piedra ostionera: ostiones + grava
Génesis metamórfica
Metamorfoo-> transformación
Metamorfismo-> conjunto de cambios F y Q que sufren las rocas cuando se someten a altas presiones, temperaturas y a los fluidos. Siempre en estado solido.
La presión es litostatica (la que produce el peso de las rocas), orogenica (producida por el choque de placas) y presión por los fluidos (liquídos que hay entre ellos tambien empujan).
La temperatura producida por el gradiente geotermico, por la cercania del magma.
Los fluidos, agua que prodece de la deshidratación de las rocas (minerales), CO2 que proviene de la descarbohidratación.
Todos estos factores actuando durante 103 años son los que producen las transformaciones, el metamorfismo.
1. Procesos metamorficos
Las r. magmaticas se reconocen por su estructura orientada.
A medida que va subiendo la presión van cambiando de pizarrosidad, escamas, esquisitosidad y a cristales orientados (que en el magma están desorientados).
Tambien debido a la presión se produce la brechificación (trituración). Es como una piedra rota.
El aumento de temperatura, provoca en los minerales la recristalización, se forman cristales más grandes.
Los fluidos CO2 + H2O, favorece las recciones químicas en los minerales. Disminuye la presión y la temperatura necesaria para que reaccionen, haciendo que se originen nuevos materiales-> transformaciones minerológicas, que dependen de los minerales iniciales y de las condiciones de presión y temperatura a la que están sometidos.
Ej: Caolin (mineral de la arcilla): dependiendo de lo que se le aumente su temperatura y su presión se puede transformar en:
· moscovita-> (+T+P)-> ortosa
· clorita-> (+T+P)-> brotita
Cada una de ellas indicará la temperatura y la presión a la que han sido sometidas (indice).
2. Tipos de metamorfismo
En el metamorfismo actuan conjuntamente la presión y la temperatura, pero tambien pueden predominar el uno sobre el otro.
2.1. Metamorfismo dinamico (+P/=T)
Predomina la presión, produciendo estructuras orientadas con presiones orogenicas tambien donde hay grandes fallas en la superficie, aquí es donde se produce la trituración.
2.2. Metamorfismo por contacto o termico (=P +T)
Por la proximidad al magma de una roca sólida. La roca encajante más cerca se vuelve metamórfica.
2.3. Metamorfismo regional (P+T)
Metamorfismo de 103 km2, produciendo cordilleras, debido al choque de placas. Afecta al geosinclinal.
Este es el metamorfismo gradual. Es donde se cierra el ciclo de las rocas.
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