MÓDULO

ROCAS y MINERALES

1. MINERALES

Sustancia natural, sólida, e inorgánica, que presenta una composición química fija y es cristalina (sus átomos están dispuesto de forma ordenada).

► MATERIA AMORFA Y MATERIA CRISTALINA

La materia está formada por átomos combinados de manera variable, la forma en que se disponen esos átomos en el espacio nos permiten clasificar la materia en amorfa y cristalina.

▪ Materia amorfa: Es aquella cuyos átomos no tienen una distribución ordenada en el espacio.

▪ Materia cristalina: Es aquella que tiene los átomos dispuestos de forma ordenada en el espacio.

▪ Materia cristalizada: Presenta orden interno y externo.

ESTADO DE LA MATERIA

GASEOSA

MATERIA LÍQUIDA

AMORFA o vítrea (desorden)

SÓLIDA ESPACIO

CRISTALINA (orden) TIEMPO

REPOSO

CRISTALIZADA (Orden interno y externo)

► Temas claves. Los minerales y las rocas

► Los minerales (Laboratorio Virtual, IberCaja

Dureza. Escala de Mohs: Ejercicio 1

La raya: Ejercicio 2

Comparando minerales: Ejercicio 3

Identificar, color, dureza y raya: Ejercicio 4

2. LAS ROCAS

Agrupación natural de uno a más minerales, originada en un mismo proceso.

Las rocas se dividen en tres grupos:

● R. Sedimentarias. Se forman por la compactación de materiales procedentes de la erosión de otras rocas.

● R. Metamórficas. Se originan por transformación de otras rocas que han sido sometidas a temperaturas y/o presión muy altas.

● R. Ígneas. Se forman por solidificación de materiales fundidos procedentes del interior de la Tierra.

Plutónicas

Filonianas

Volcánica

Evaporitas

Detríticas

Orgánicas

► Minerales y rocas, vídeo

2.1. ROCAS SEDIMENTARIAS

Se originan dentro de valores bajos de presión y temperatura, en la superficie de la Corteza terrestre. Proceden de sedimentos que se depositan en capas o estratos, las capas que se han depositado más recientemente recubren a las anteriores, de manera que los estratos más antiguos quedan a mayor profundidad, donde se transforman en rocas sedimentarias mediante un proceso llamado litificación o diagénesis que se divide en dos: compactación o reducción del volumen y cementación o unión de las partículas.

► CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

Rocas Detríticas: Se han formado a partir de fragmentos de otras rocas que han sido transportados en estado sólido por los ríos, glaciares, viento o las corrientes marinas.

▪ Conglomerados: formadas por fragmentos gruesos.

▪ Areniscas: fragmentos de arenas.

▪ Rocas Arcillosas: fragmentos de polvo.

Rocas Evaporitas: Se forman por la precipitación de sales minerales disueltas en aguas, que han sido sometidas a una intensa evaporación.

Rocas Orgánicas: Se han formado a partir de la transformación de restos de seres vivos.

▪ Carbón: acumulación de restos vegetales.

▪ Petróleo: líquido aceitoso que se forma a partir de pequeños organismos del plancton marino.

► CÓMO SE ORIGINAN LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

Cualquier roca (sedimentaria, metamórfica o ígnea) que se encuentre en la superficie terrestre puede servir de materia prima para la formación de rocas sedimentarias.

Para ello las rocas han de sufrir una serie de procesos geológicos externo, los cuales se deben a la energía procedente del Sol y de la fuerza gravitatoria. Estos procesos son meteorización, erosión, transporte y sedimentación

PROCESOS GEOLÓGICOS EXTERNO

● METEORIZACIÓN: Consiste en la alteración física o química de las rocas debido a la acción de los agentes atmosféricos (temperatura, humedad, composición química del aire,...) y a la de los seres vivos. Se distinguen dos tipos:

1. La meteorización física (o mecánica) tiene lugar cuando las rocas se rompen y forman fragmentos.

2. La meteorización química consiste en la modificación de la composición de la roca, se produce al reaccionar los compuestos químicos de la atmósfera con los compuestos químicos de las rocas.

● EROSIÓN: Se trata de la acción de desgaste, demolición o disgregación de las rocas por los agentes erosivos (agua, viento y seres vivos).

● TRANSPORTE: Consiste en el traslado de materiales disgregados hasta lugares topográficamente más bajos por los ríos, glaciares, viento,....

● SEDIMENTACIÓN: Depósito de los materiales transportados, se produce en zonas bajas de los continentes y, especialmente, en los océanos, formando capas o estratos.

► Rocas sedimentarias, Vídeo 4’44

► LITIFICACIÓN O DIAGÉNESIS

Es el conjunto de procesos que transforman los sedimentos en rocas sedimentarias. Tiene lugar en las cuencas sedimentarias y se realiza en dos fases: compactación y cementación.

● Compactación. Se debe al peso de los materiales que se depositan encima que lo va comprimiendo (reduciendo sus poros y su contenido en agua).

● Cementación. Consiste en la precipitación de diversos compuestos minerales entre las partículas provocando su unión.

2.2. EL METAMORFISMO Y LAS ROCAS METAMÓRFICAS.

► Metamorfismo

Llamamos metamorfismo a las transformaciones que se producen en las rocas en estado sólido como consecuencia de un incremento de presión y/o temperatura.

● Tipos de metamorfismo. En función de los factores que intervienen se distinguen tres tipos de metamorfismos

▪ Térmico o de contacto. Se produce por un incremento de la temperatura sin que simultáneamente aumente la presión.

▪ Dinámico. Se produce como consecuencia de un incremento de presión sin que la temperatura alcance valores importantes.

▪ Dinamotérmico. Se produce como consecuencia de un incremento simultáneo de presión y temperatura. Afecta a zonas muy amplias

► ROCAS METAMÓRFICAS.

Son aquellas que se originan a partir de otras rocas (sedimentaria, ígnea o metamórfica) cuando han sufrido transformaciones en estado sólido, debidas a las altas temperaturas, a la presión o a ambos factores (presión/temperatura).

► Rocas metamórficas, Vídeo 4’56

Gneis	Pizarra	Cuarcita	Esquistos	Mármol

3.3. ROCAS ÍGNEAS

► Volcán. Se denomina volcán a cualquier abertura de la superficie terrestre por la que salen materiales incandescentes procedentes del interior.

● Partes del volcán

▪ Cámara magmática. Depósito en el que se acumula el magma antes de su salida

▪ Chimenea. Conducto de salida del magma que conecta la cámara magmática con el cráter.

▪ Cráter. Orificio superficial por el que salen los productos volcánicos.

▪ Cono volcánico. Montaña producida por la acumulación de los productos volcánicos.

● Productos volcánicos.

▪ Gases. El más abundante es el vapor de agua, además suele haber dióxido de carbono, dióxido de azufre,...

▪ Lavas. Son los materiales fundidos que fluyen por el cráter formando corrientes denominadas coladas

▪ Piroclastos. Suelen ser fragmentos de roca (cenizas, lapilli “picón”, bloques volcánicos).

A.23. En el dibujo aparecen dos bolsas magmáticas; una de ellas ha encontrado salida al exterior formando un volcán, y la otra, en cambio ha quedado retenida en su ascenso. ¿Cuál de los dos magmas se enfriará más rápidamente?

Si el retenido llegara a solidificarse, formaría una roca oculta en el interior de la Tierra denominada roca plutónica.

A.23.a. Sabiendo que las rocas filonianas son aquellas que se originan en grietas, fracturas o fallas. Di que número (del dibujo) corresponde a las R. plutonicas, R. filonianas y a las R. volcánicas.

A.23.b. Observando el dibujo. ¿Cuál de ellas (R. volcánica, R. plutónica o R. filoniana) se enfriará más rápidamente, cuál más lentamente y cuál de forma intermedia?

A.23.c. Las rocas ígneas ("magmáticas") pueden presentar distintos tamaños de cristales dependiendo del tiempo que tarde en enfriarse (cuanto más tiempo tarde en enfriarse, más y mayores son los cristales), según esto pueden presentar distintos

Tipos de Texturas: T. Granuda, T. Porfídica y T. vítrea (de más a menos cristalina).

a. Une mediante flechas, los elementos de las cuatro columnas siguientes:

R. volcánica enfriamiento lento cristales pequeños Porfídica

R. plutónicas enfriamiento intermedio cristales intermedios Vítrea

R. filonianas enfriamiento rápido cristales grandes Granuda

b. Explica (viendo el dibujo anterior) cómo son las texturas granuda, porfídica y vítrea.

A.23.d. A partir de los datos obtenidos (en las anteriores actividades) completa el siguiente cuadro:

	Lugar de Solidificación (Interior/Exterior)	Velocidad de Solidificación (Rápida, intermedia, lenta)	Solidifica en (reposo/ movimiento)	Textura	Número y letra del esquema (A.23.a)
R. Plutónicas
R. Volcánicas
R. Filonianas

A.24. ¿Dónde se forman las rocas filonianas? ¿Por qué tienen cristales de tamaño intermedio?

A.25. Explica mediante una redacción (basándote en las actividades anteriores) cómo se han formado las rocas magmáticas: plutónicas, filonianas y volcánicas.

► DEFINICIÓN DE ROCAS ÍGNEAS O "MAGMÁTICAS"

Son las rocas que se forman a partir de materiales que han soportado altos valores de presiones y temperaturas, llegando a fundirse (magma). Cuando se enfría el magma, se solidifica, formando las rocas ígneas "magmáticas", se dividen en:

● Rocas plutónicas. Se solidifican en el interior de la Tierra. Debido a esto se enfría lentamente, dando tiempo para que se formen los cristales y obtiene una textura granduda (cristalina-ordenada).

● Rocas filonianas. Se forman por la solidificación del magma en grietas. Se enfría más rápidamente que las rocas plutónicas pero más lentamente que las volcánicas por lo que se forman algunos cristales, dando lugar a la textura porfídica.

● Rocas volcánicas. Se forman por la solidificación brusca de un magma que alcanzó la superficie durante una erupción volcánica. Debido a esto se enfría rápidamente y no tiene tiempo para formar cristales, dando una textura vítrea (amorfa-desorden).

► Rocas igneas, Vídeo 5’19

► Temas claves. El origen de las rocas y sus tipos

3. EL CICLO DE LAS ROCAS

Las rocas pueden cambiar y transformarse en otras rocas. Cualquier roca que se encuentre en la superficie terrestre se verá sometida a procesos de meteorización. Los materiales meteorizados suelen ser erosionados, transportados y sedimentados. Si estos sedimentos se compactan tendremos una roca sedimentaria. Las rocas sedimentarias pueden verse sometidas a fuerzas que provocan su hundimiento hacia el interior de la Tierra. Allí, la presión y la temperatura las transforman, convirtiéndolas en rocas metamórficas. Si el hundimiento prosigue, pueden fundirse y transformarse en magma. El magma, al solidificarse, origina las rocas magmáticas.

A.26. Explica qué representa cada número (R. sedimentarias, sedimentación, R. metamórficas, transporte, erosión, R. volcánicas, R.

filonianas, magma, R. plutónicas) y haz un comentario de los cambios que tienen lugar en el dibujo siguiendo el orden en el que están colocados.

► El ciclo de las rocas, Web

A.27. ¿Se puede transformar una roca ígnea en una sedimentaria? ¿Cómo?

A.28. ¿Se puede transformar una roca metamórfica en una ígnea? ¿Por qué proceso?

4. ¿CÓMO SE FORMA EL SUELO?

Pero para que exista suelo, es necesario un largo y complejo proceso de descomposición de las rocas Los factores que intervienen en este proceso son: el clima, el relieve, la actividad biológica, la composición litológica y el tiempo de actuación de todos ellos. La interacción de estos provoca la desintegración de los minerales que, unidos a los restos de animales y plantas en forma de materia orgánica, originan el suelo.

Los seres vivos, además de aportar materia orgánica, contribuyen a destruir la roca madre, y junto con los agentes climáticos toman parte en la mezcla de sustancias del suelo y en su distribución horizontal.

A.29. En el siguiente dibujo se representa un corte del terreno en que aparece un nivel inferior rocoso (roca madre) y otro superior, más suelto, formado por restos de organismos y pequeños trozos de rocas. Sabiendo que en un principio sólo existía la roca madre (nivel inferior). ¿Cómo crees que se ha formado el nivel superior?

A.30. En la información anterior, decíamos que los seres vivos podían actuar en la meteorización de las rocas, ¿de qué forma lo harían o lo podrían hacer? Pon ejemplos con vegetales y animales.

El proceso de formación del suelo es lento y pasa por varias fases. Suele comenzar por la meteorización producida por la acción de la atmósfera y algunos vegetales (líquenes y musgos) que están adaptados a vivir sobre las rocas (fase 1). Una vez que hay suficiente substrato para poder albergar las raíces de una planta (fase 2 y 3), se van sucediendo diversas oleadas de invasión de plantas, animales y microbios, de forma que la actividad de éstos (acción mecánica de las raíces, galerías de animales y acción química de sus productos de desecho y de los microbios), va alterando aún más la roca madre, haciendo cada vez más espeso el suelo (fase 4). Por último se destacan las capas u horizontes del suelo (fase 5).

Al realizar un corte en profundidad del suelo, observamos que está formado por tres capas superpuestas. De la capa superior a la inferior, se denominan horizonte A, horizonte B y horizonte C.

Capas	Características
Horizonte A	Formada principalmente por partículas de arena y arcilla, y gran cantidad de humus que le da un color oscuro.
Horizonte B	De color más claro, está formada por aportaciones de materiales del horizonte A y del C. A esta capa pueden llegar las raíces de los árboles.
Horizonte C	Es la capa más interna del suelo. Está formada por material procedente de la fragmentación de la roca madre que tiene debajo.

1) Atlas de Rocas de Carlos Dorronsoro.