Tema 8: Rocas y Minerales

TEMA 8: ROCAS Y MINERALES

A nuestro alrededor encontramos multitud de rocas con diferentes formas y tamaños, pero te has preguntado alguna vez: ¿Cúal es el origen de las rocas? ¿Cómo se forman?

Tipos de Rocas

Rocas Sedimentarias

Todas las rocas que se encuentran en la superficie terrestre pueden servir de materia prima para la formación de nuevas rocas sedimentarias. Para ello, tendrán que seguir un proceso de alteración, transporte, depósito y finalmente consolidación de la nueva roca.

El proceso comienza con la alteración de la roca, como consercuencia de la acción de la atmósfera y de los seres vivos. A este proceso lo llamamos meteorización y distinguimos entre:

• Meteorización física: Consiste en la división de las rocas en fragmentos com consecuencia de los cambios bruscos de temperatura o por la gelifracción (fenómeno consistente en la fragmentación de la roca debido a la congelación del agua que se encuentra en sus grietas).

• Meteorización química: Consiste en la alteración de la composición química de la roca, hasta convertirla en granos de arena.

Resumiendo la Meteorización es el proceso que hace que una roca se descomponga en fragmentos más pequeños.

Los materiales generados por la meteorización de las rocas son arrastrados por el aire, el agua o el hielo hacia otras zonas. Esta etapa de la formación de las rocas sedimentarias recibe el nombre de transporte.

Los materiales procedentes de la meteorización son transportados durante un tiempo. Pero cuando el medio en el que viajan pierde fuerza necesaria para seguir transportándolos, los deposita formando los sedimentos.

El último paso en el proceso de formación de rocas sedimentarias es la consolidación o diagénesis de los sedimentos que se han ido depositando. Este proceso se realiza de una de las siguientes formas:

• Cementación; El agua que ocupa los poros de los sedimentos lleva sustancias disueltas que rellenan los poros y unen los materiales como lo haría el cemento.
• Compactación; Al situarse nuevas capas de sedimentos sobre los ya depositados, los comprimen de forma que el agua de los poros es expulsada, compactando lentamente los sedimentos en una roca.

Según va llegando más cantidad de sedimentos, estos se colocan encima de los anteriores formando capas horizontales o estratos.

Por lo tanto las rocas sedimentarias están formadas por fragmentos de otras rocas. Se han formado por la acumulación de minerales depositados por la erosión. Algunos tipos de rocas sedimentarias son: Conglolmerado, Arenisca y Caliza.

Rocas Magmáticas o Ígneas:

A medida que se profundiza en el interior terrestre, la temperatura aumenta y las rocas presentes en estas zonas comienzan a fundirse hasta formar el magma. Este magma, como la lava, puede solidificarse dando lugar a las rocas magmáticas o ígneas. 

A su vez podemos distinguir dos tipos de rocas ígneas; las plutónicas y las volcánicas.

• Rocas Plutónicas; son rocas formadas por cristales que se pueden observar a simple vista. Se forman por la solidificación lenta del magma en el interior de la corteza terrestre. Este enfriamiento lento permite el crecimiento de grandes cristales. Tipos de rocas plutónicas son: el Granito, la Sienita y el Grabo.
• Rocas Volcáncias; son aquellas que se han formado a partir de los materiales expulsados en las erupciones volcánicas. A diferencia de las rocas plutónicas, se forman por enfriamiento rápido y sus cristales no alcanzan gran tamaño. En general, la mayoría de sus cristales no se observan a simple vista, sino que es necesario el uso del microscopio. Las rocas como el Basalto, la Riolita y la Dacita son rocas volcánicas.

Rocas Metamórficas

Las grandes presiones y temperaturas que existen en el interior terrestre no solo dan lugar a la formación de magmas. También producen cambios en las rocas que allí existen, sin necesidad de fundirlas. El conjunto de estos cambios recibe el nombre de metamorfismo y da lugar a otro tipo de rocas. Ejemplos de este tipo de rocas son; el Mármol, la Cuarcita y la Pizarra. Los factores que influyen en este proceso de metamorfosis son:

• Las altas temperaturas, que provocan pérdida de agua, modificación de la textura de la roca, cambios en el color... El aumento progresivo de la temperatura produce la formación de nuevas rocas.
• Las altas presiones hacen que los minerales que componen las rocas se dispongan en capas o bandas. A este fenómeno de disposición en láminas se le llama foliación.

 

 

CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS SEGÚN SU COMPOSICIÓN

A nuestro alrededor hay un montón de piedras, pero no todas son iguales. Algunas vemos que parecen que están compuestas por un solo material, mientras que otras si podemos observar que en su composición tienen diferentes materiales.

• Granito: es una roca porque está formada por diferentes materiales llamados minerales. Es muy duro y resistente y por este motivo se utiliza en la construcción (aceras...). Está formado por cuarzo (minerales más transparentes), feldespato (los más blancos y opacos) y mica (los más oscuros).

•  Mármol: es una roca muy dura de diferentes colores (blanco, rosa, verde...), presentan líneas de otros colores llamadas vetas. Se utiliza también en la construcción, esculturas...

•  Caliza: Es una roca más blanda que el mármol y tiene un color claro. Se utiliza para fabricar cemento, cal...

•  Arcilla: Roca formada por granos muy finos ya que sus sedimentos han sido formados por lodos (barro). Se utiliza para fabricar cerámica, tejas, ladrillos...

•  Piedra Pómez: Muy porosa (agujeros) y ligera (llega a flotar en el agua). Se forma al enfriarse la lava de los volcanes. Se utiliza para pulir superficies.

•  Pizarra: Es una roca negra que se puede separar fácilmente en láminas. Se utiliza para fabricar tejados.

•  Carbón: Roca negra que procede de la descomposición de bosques de hace miles de años. Se utiliza para producir energía.

•  Petróleo: Roca líquida de color negro procedente de la descomposición de plantas y animales de hace millones de años. Su utilización se basa fundamentalmente en producir combustible.

MINERALES

Las rocas que están formadas por uno solo material o componente se les llaman Minerales.

Un mineral es una sustancia sólida, natural, no producida por los seres vivos.

Habitualmente los minerales no se encuentran aislados en la naturaleza, sino formando rocas. Hay miles de minerales diferentes. Para distinguirlos necesitamos conocer algunas de sus propiedades características, como la forma, la dureza, el color o el brillo. En ocasiones, los minerales presentan formas poliédricas; caras planas perfectas, aristas, vértices..., entonces los llamamos cristales. La forma de los cristales nos puede ayudar a reconocer el mineral que se trata.

Como podemos observar, algunos minerales poseen formas poliédricas definidas: la pirita forma cubos, la calcita toma forma de rombos, el cuarzo termina en pirámides regulares y el aragonito tiene forma de prisma hexagonal.

Pero la forma de un cristal puede no ser suficiente para diferenciar dos minerales. Por ejemplo, los cubos que ves en la imagen son de minerales distintos (pirita y halita), y se diferencian por su color y brillo.

Hay minerales que tienen un color característico, pero otros pueden aparecer con una gran variedad de colores. Así el cuarzo puede ser blanco, rosa, gris, violeta...

Por lo tanto, los minerales los podemos diferenciar además por su brillo. Distinguimos entre distintos tipos de brillo: metálico, si el mineral brilla como los metales; vítreo, si lo hace como el vidrio; perlado, si brilla como las perlas; y mate, si no tiene brillo.

Otra propiedadjj importante de los minerales es la dureza. Se mide utilizando la escala de Mohs, que está formada por diez minerales ordenados de menor a mayor dureza. El valor de dicha dureza viene dado por un número del 1 al 10.

Para conocer la dureza de un mineral comprobamos qué mineral de la escala lo raya, y cuál es rayado por él. Por ejemplo, si tenemos un mineral que raya el yeso, pero es rayado por la fluorita, podremos decir que su dureza es 3.

Hay un método casero para calcular la dureza de un mineral:

• Muy blandos si se raya con la uña, su dureza es 1 ó 2.
• Blandos si no se raya con la uña pero sí lo hace con un vidrio, su dureza está entre 2´5 y 5´5.
• Duros si no se raya con el vidrio pero sí lo hace con papel de lija, su dureza es 6 ó 7.
• Muy duros si no se raya con ninguno de los elementos anteriores, su dureza está entre 8 y 10.

La tenacidad es la resistencia que ofrece un mineral a romperse al ser golpeado o presionado. Si se rompe con facilidad es frágil y si no, es tenaz.

Cuando un mineral se rompe, puede hacerlo de dos formas distintas: Fractura; al romperse en fragmentos irregulares y Exfoliación; los fragmentos forman figuras geométricas.

A continuación veremos algunos ejemplos de Minerales.

• Yeso: es muy blando y se utiliza para la construcción o para las tizas.

• Cuarzo: es muy duro y se usa para la industria del vidrio, cerámica y relojería. La arena está formada por cristales de cuarzo.

• Pirita: de color dorado y de él se extrae hierro y azufre. Se usa para medicamentos y para productos químicos.

• Malaquita: color verde y de él se extrae cobre. Se usa para adornos fundamentalmente.

•  Galena: color gris y de él se extrae el plomo. Construcción.

• Sal Gema: es un mineral transparente y de sabor salado. Es la sal común.

• Oro: mineral muy valioso de color amarillo brillante y que se usa principalmente en joyería.

• Diamante: mineral que por su escasez y belleza es considerado piedra preciosa.

•  Rubí: de color rojo y también considerado piedra preciosa.

•  Zafiro: de color azul. Piedra preciosa.

CAPAS DE LA TIERRA

El suelo: Podemos distinguir tres capas:

Capa Superior: Contiene básicamente arena, arcilla y humus. Es esta capa encontramos las raíces de las plantas, algunos animales pequeños, aire y agua.

Capa Intermedia: Contiene arena, arcilla y piedras. También encontramos raíces de plantas más grandes.

Capa Inferior: También llamada subsuelo, es la más profunda y formada por rocas principalmente.

La importancia de la vegetación en el mantenimiento del suelo.

• Cuando llueve la vegetación impide que la lluvia llegue con demasiada fuerza al suelo, por lo que apenas le causa daño.
• Si no hubiera vegetación, la lluvia al caer con más fuerza, arrastra la parte más superficial del suelo.
• Las raíces tienen, entre otras funciones, las de sostener el suelo. Si no hubiera plantas, el agua arrastraría el suelo y sus componentes por lo que dificultaría el nacimiento de nuevas plantas.
• Por lo tanto el agua erosiona el suelo, lo cambia. En las grietas de las rocas puede quedarse agua después de llover y por la noche al bajar la temperatura se puede helar y llegar a romper o aumentar el tamaño de la roca.
• En ocasiones, las lluvias son tan intensas que provocan inundaciones, destruyendo la zona en la que se han producido.
• Estos hechos suceden de la misma manera con el viento.

INTERIOR DE LA TIERRA

Capas Internas de la Tierra

Gracias a multitud de estudios sabemos que el Interior de nuestro planeta está dividido en tres capas: corteza, manto y núcleo.

Corteza; es la capa más superficial de la Tierra y además la más delgada (tan solo tiene un grosor de unos 30 km). Esta capa forma los continentes y el fondo de los océanos. Está formada por materiale sólidos.

Manto; es la capa intermedia, justo debajo de la corteza y alcanza hasta los 2.900 km de profundidad. A su vez se divide en dos; el manto superior, formado por materiales fundidos y otros sólidos; y el manto inferior, formado por materiales sólidos.

Núcleo; es la capa más interna y llega a una profundidad de 6.370 km. Al igual que el manto, también se divide en dos. Núcleo externo formado por materiales fundidos y núcleo interno, formado por materiales sólidos. En el interior del núcleo los materiales están incandescentes formando un magma y que en ocasiones alcanzan la superficie terrestre gracias a la acción de los volcanes y terremotos.

VOLCANES

 Los materiales del interior de la Tierra se encuentran sometidos a elevadas temperaturas y presión. Por eso se desplazan y provocan tensiones y movimientos que se manifiestan en forma de volcanes y terremotos. Las zonas donde se localizan principalmente los volcanes o terremotos se les conocen como zonas activas y son zonas que, por norma general, la corteza y el manto terrestre se encuentra fracturado.

Los volcanes son grietas en la superficie terrestre que a través de ellas se expulsan de forma violenta materiales procedentes del interior de la Tierra. En España la montaña más alta el Teide, es un volcán.

En un volcán se distinguen las siguientes partes:

Cráter; es la abertura por la que salen al exterior los materiales procedentes del interior de la Tierra.

Chimenea; es el conducto por el que ascienden los materiales.

Cono; es la elevación del terreno que se produce en torno a la chimenea, como consecuencia de la acumulación de materiales expulsados y lo que le da forma de montaña.

Cámara magmática; zona o depósito en la que se encuentra una gran cantidad de roca fundida (magma).

Cuando expulsan los materiales al exterior decimos que se ha producido una erupción volcánica. En la erupción volcánica se emite un material viscoso formado por rocas fundidas que recibe el nombre de lava; aunque también se expulsan rocas en estado sólido, gases y cenizas.

 

Cuando transcurre un período largo de tiempo sin que el volcán presente ninguna actividad, se denomina volcán inactivo.

 

LAS MINAS

Las rocas y minerales son muy útiles pero no se encuentran fácilmente en la naturaleza y cuando se encuentran hay que extraerlos del lugar donde se encuentran. Los yacimientos son los lugares donde se encuentran una gran cantidad de rocas o minerales. Cuando se encuentra un yacimiento se extrae el mineral, este hecho se puede realizar de diferentes formas.

Una mina subterránea es una excavación del suelo a gran profundidad para la extracción de los minerales. El mineral se encuentra en una capa interna a la que se le denomina filón. Para excavar una mina, lo primero que se realiza es una perforación vertical, llamada pozo y a continuación unos túneles horizontales, llamados galerías, hasta que se alcanza el filón. Algunos de estos pozos están comunicados con el exterior con el fin de ventilar y de que entre el aire para que los mineros puedan respirar. Son los pozos de ventilación.

Minas a Cielo Abierto; son yacimientos que se encuentran muy próximos a la superficie terrestre. A estos yacimientos se les llama canteras y los minerales que se suelen extraer principalmente es el granito y el mármol.