Geología en General

Es la ciencia que estudia los cambios sucesivos que han operado en los reinos orgánicos e inorgánicos en la naturaleza. Los procesos geológicos y sus efectos.

Estructura de la tierra

La tierra forma parte del sistema solar y por lo tanto debe tener una estructura y composición similar a los otros planetas y estar sometida a las mismas leyes generales. La tierra tiene un radio medio de 6371 Km.

La temperatura interna de la tierra aumenta para cada 33 m 1 ºC llamándose a este aumento el gradiente geotérmico o grado geotérmico. Si el aumento continuase uniformemente la temperatura en el centro de la tierra llegaría hasta los 193.000 ºC, es decir, unas 35 veces más caliente que el sol que tiene una temperatura de 5500 ºC, Pero en realidad la temperatura en centro de la tierra oscila entre los 2200 y 4400 ºC.

Litosfera.- La litosfera o corteza terrestre parece tener dos componentes principales: una capa de unos 5 Km. de basalto duro que circunda la tierra llamada (SIMA), compuesta fundamentalmente de silicio y magnesio y sobrepuesta a esta, bloques de roca granítica liviana de hasta 65 Km de espesor en las raíces montañosas que forman los continentes, llamadas (SIAL) compuesta de aluminio y silicio.

Pirósfera.- La pirósfera está compuesta de hierro y silicato de aluminio, tiene una temperatura aproximada de 2000 ºC. Tiene un espesor desde 1500 a 3000 Km.

Barísfera.- La barísfera está compuesta de níquel y hierro llamándose también por este motivo NIFE, tiene un espesor alrededor de 3000 Km y alcanza temperaturas de más de 4000 ºC.

Procesos geológicos y sus efectos

Dentro de los procesos geológicos está:

? La geología física o dinámica

La cual se divide en:

? Dinámica interna

Estudia los procesos geológicos internos como ser:

Actividades magmáticas (magmatismo).- Con este término se designa a todos aquellos fenómenos que se originan desde la fusión hasta el enfriamiento de un magma.

Vulcanismo.- Significa uno de los principales procesos geológicos y abarca el origen, movimiento y solidificación de la roca fundida. También debajo de la superficie terrestre se efectúa extensamente el vulcanismo. La roca fundida subterránea se llama magma, al enfriarse forma la roca ígnea y puede alcanzar la superficie a través de fisuras o erupciones volcánicas en cuyo caso se llama lava. A este proceso geológico se le atribuye la formación del globo terrestre.

Terremotos.- Son temblores de tierra causados por el paso de vibraciones a través de las rocas, constituyen los más terribles de los fenómenos naturales, el estudio de los temblores se llama sismología.

Maremotos.- Es una concusión o sacudida del fondo del mar, causante de una agitación violenta de las aguas, que a veces se propaga hasta las costas, dando ocasión a inundaciones.

Tectonismo.- Es llamado también diastrofismo, con este término se indican todos los movimientos de las partes sólidas de la tierra de los que resultan desplazamiento (fallamiento) o deformación (plegamiento), todos estos movimientos son debidos a las presiones.

Metamorfismo.- Es un término general, que se refiere a cualquier alteración sufrida por las rocas. Los agentes que producen el metamorfismo son el calor, la presión y la solución. El proceso predominante es la recristalización.

? Dinámica externa

Estudia los procesos geológicos externos causados por la energía atmosférica

Acción atmosférica

Acción geológica de los ríos

Acción de los mares

El proceso llamado gradación (intemperismo).

Estructuras geológicas

Todas las masas de roca tienen algunas características o aspectos que constituyen su estructura. El estudio de las disposiciones y significación de éstas, constituye el campo de la geología, llamado geología estructural.

Las estructuras geológicas están relacionadas con todos los accidentes tectónicos de la masa rocosa, estas son formadas por movimientos epirogénicos y movimientos orogénicos.

Estructura es la forma en la que han sido depositadas las rocas, es decir, como están colocadas. Nos ayudan a determinar el método y costo de excavación como material de préstamo ya sea para una carretera o vía férrea, la excavación de un túnel y la ubicación de posos de agua subterránea.

Tipos de estructuras

Estructura primaria.- Por ejemplo la estratificación de las rocas sedimentarias, son aquellas que se forman al mismo tiempo que la masa de la roca misma o durante su consolidación. Tanto las rocas sedimentarias como las ígneas tienen estructura primaria y muchos de sus derivados metamórficos presentan estructuras primarias que no fueron modificadas durante la alteración de la roca. A través de esta estructura, la roca es depositada horizontalmente y no son afectadas por los movimientos epirogénicos y orogénicos. Las estructuras primarias de mayor importancia son:

Estratificación. La naturaleza estructural más común y prominente de los sedimentos, es la disposición en capas llamada estratificación o colocación en lechos. Los lechos, capas o estratos, pueden diferir en el tamaño de los granos, en la disposición o arreglo de éstos en el color, en la constitución mineralógica, o en la combinación de estos elementos. Los depósitos más uniformes y más extensos, son los de los mares; los depósitos procedentes de lagos, corrientes y viento, son menos uniformes y en general menos extensos. Es frecuente que haya una gradación, desde sedimento de partículas gruesas, cerca de la orilla (aguas poco profundas) a depósitos de sedimentos de partículas finas, lejos de la orilla (aguas profundas).

Laminación y laminación transversal. Dentro de los lechos o capas, puede haber unidades de menos de un cuarto de pulgada de espesor que se llaman láminas; un deposito que presente láminas se dice que es laminado. Las láminas pueden ser paralelas a los planos de las capas de sedimentación, o formar un cierto ángulo con dichos planos. En este último caso, se dice que el sedimento presenta laminación transversal.

Ondulación. La ondulación es familiar par quien haya visto alguna vez un área cubierta de arena. Esta ondulación puede deberse al viento, a las corrientes de agua, o las olas.

Grietas primarias. Las contracciones debidas a pérdidas de agua, compactación y asentamientos, aterronado y otras causas menos comunes, dan lugar a grietas en los sedimentos no consolidados y parcialmente consolidados. Es característico que estas grietas sean cortas, irregulares y discontinuas.

Estructura secundaria.- Se han formado después de la consolidación de la masa rocosa por las fuerzas de los movimientos epirogénicos y orogénicos a través de los cuales la roca se ha ondulado y deformado. Son de este tipo de estructura los pliegues, fracturas o fallas, fisuras, etc.

El diastrofismo

Que son los movimientos internos de la corteza terrestre que causan deformación de la roca.

Se subdivide en:

? Movimientos epirogénicos.-

Que son todas las fuerzas verticales las cuales producen fracturamientos de las rocas y afectan a una extensión considerable, pero no causan mucha deformación.

Se producen las siguientes deformaciones:

Fracturas.- Cualquier grieta en una roca sólida es una fractura.

Fisuras.- Una fractura extensa se llama fisura que puede llegar a ser un conducto que sirva para el paso de la lava, que formará un basalto de meseta o de soluciones que originarán vetas mineralizadas.

Junturas.- Las fracturas a lo largo de los cuales no han habido movimientos perceptibles y que ocurren en grupos paralelos se llaman juntas, en cualquier tipo de roca la junta se producen como estructuras secundarias por la fuerza de compresión, torsión y esfuerzo cortante.

Fallas.- Cuando en las fracturas, fisuras o juntas se ha efectuado un desplazamiento apreciable, se llaman fallas.

Diaclasas.- las diaclasas se pueden definir como planos divisorios o superficies que dividen las rocas y a lo largo de las cuales no hubo movimiento visible paralelo al plano o superficie.

? Movimientos orogénicos. –

Son causados por la actividad volcánica y movimientos sísmicos (terremotos), el tipo de esfuerzo es compresión horizontal de desplazamiento considerable, se caracteriza por deformación en la roca. Se producen las siguientes deformaciones:

Ondulamiento.- es un ligero combatimiento a gran escala, en su significado más amplio, los ondulamientos han sido referidos a amplios levantamientos verticales de proporciones continentales, tales movimientos pueden levantar extensas mesetas y restaurar por compensación isostática (sí la roca pesada hunde un lugar entonces la roca desplazada se eleva empujando a la roca ligera).

Plegamiento.- el plegamiento es semejante al ondulamiento, excepto que denota un mayor grado de deformación, dándose en pequeñas proporciones.

Partes principales de los plegamientos. En el estudio de los pliegues es conveniente considerar un cierto número de elementos o partes principales. Son éstas, los flancos, el plano axial y el eje.

Los costados o lados de los pliegues se llaman flancos.

La superficie axial, llamada comúnmente plano axial, es la superficie que divide mas aproximadamente al pliegue en forma simétrica a lo largo del mismo. Puede ser una superficie plana u ondulada y puede estar vertical o inclinada. Si el plano axial está inclinado, el pliegue es recostado y asimétrico.

La intersección del plano axial con la cresta o arista del pliegue, se llama eje. El eje puede ser horizontal o inclinado.

El ángulo de inclinación del eje de un pliegue con respecto a un plano horizontal se llama declive del pliegue.

Tipos de plegamientos.

Anticlinales.- Son las elevaciones. Es un pliegue convexo hacia arriba.

Sinclinales.- Son las depresiones. Es un pliegue cóncavo hacia arriba.

Monoclinales.- Es un anticlinal o un sinclinal unido a una parte plana.

Pliegue simétrico.- Tiene el plano axial esencialmente vertical y los flancos poseen el mismo ángulo de inclinación pero en direcciones opuestas.

Pliegue asimétrico.- El plano axial es inclinado y ambos flancos se inclinan en direcciones opuestas pero con ángulos diferentes.

Pliegue volcado o sobre pliegue. El plano axial es inclinado y ambos flancos inclinan en la misma dirección, generalmente con ángulos diferentes.

Pliegue recumbente. Es aquel cuyo plano axial es esencialmente horizontal.

Anticlinorio.- Es un gran anticlinal compuesto por muchos pliegues menores.

Sinclinorio.- Es un gran sinclinal compuesto por muchos pliegues menores.

? Movimientos que afectan la roca.-

Movimientos tectónicos.-

Son los movimientos orogénicos y epirogénicos.

Movimientos ascendentes del magma.-

Al ser más ligero y más móvil que la roca sólida, el magma tiende a elevarse en la corteza de al tierra, forzado por la presión excesivamente grande de la roca circundante. Con las condiciones que prevalecen durante la formación de montaña, simplemente el magma es comprimido hacia arriba, al expandirse alcanza posiciones de baja presión que le permiten liberar algunos gases; Por medio de estos gases corrosivos puede corroer su camino hacia arriba.

Cuando llega a profundidades someras, donde pueden existir extensas fracturas adyacentes, el magma comienza a moverse con mayor facilidad, irrumpe como lava cuando alcanza la superficie habiendo perdido sus gases, existe la posibilidad que el magma pueda solidificarse a lo largo de su acenso.

? Formación de las rocas.-

Las rocas se forman:

• Por enfriamiento del magma.

• Por desintegración transporte y deposición.

• Por precipitación de sales inorgánicas contenidas en las aguas.

• Por la condensación de gases que contienen partículas minerales

• Por deposición de restos animales y vegetales.

• Por recristalización parcial o total de los minerales de una roca debida a elevadas temperaturas y fuertes presiones.

En resumen se tiene que por cristalización de un magma se forman las rocas ígneas, que pueden ser básicas, ácidas o intermedias según su composición y plutónicas o intrusivas y volcánicas o extrusivas, según que su consolidación se haya producido en el interior de la tierra o en su superficie. Luego las rocas ígneas ya consolidadas, por la acción del intemperismo se fragmentan o disgregan en fragmentos menores, partículas o clastos para formar los sedimentos, que posteriormente son transportados y acumulados en una cuenca apropiada, donde pueden sufrir un proceso de endurecimiento o compactación llamados diagénesis o litificación, para así formar las rocas sedimentarias.

Las rocas sedimentarias se encuentran constituidas por capas o estratos de diferente granulometría, así las arenas por litificación se convertirán en areniscas, los limos en lutitas, el material calcáreo en calizas, las gravas en conglomerados, etc.

Las rocas sedimentarias e ígneas pueden sufrir la acción de altas temperaturas y fuertes presiones provocadas por distintas causas que conduzcan a un cambio mineralógico y textural bien marcado, sin que tal cambio implique el paso por el estado líquido; a este proceso se lo denomina metamorfismo y a las rocas resultantes rocas metamórficas.

Finalmente tanto las rocas ígneas como sedimentarias y metamórficas, por la acción de fuertes presiones y elevadas temperaturas con determinadas condiciones especiales, pueden sufrir la fusión o refusión para volver nuevamente al estado magmático primitivo, dando así comienzo a un nuevo ciclo.

? Clasificación de las rocas.-

Las rocas se clasifican según su origen y según su contenido de sílice.

? Según su origen.-

? Rocas Igneas o eruptivas.-

Son rocas formadas en un ambiente profundo de altas presiones y altas temperaturas. Cuando enfrían en el interior terrestre son rocas granudas o faneríticas; cuando enfrían sobre la superficie terrestre generalmente son afaníticas.

Son las más importantes en cuanto a su dureza, son rocas que se forman por enfriamiento y solidificación del magma.

Al descender la temperatura del magma o solución de roca fundida, se inicia la cristalización. El orden de la cristalización es el orden en que los componentes minerales se hacen insolubles en la solución de la roca. El tamaño y disposición de los cristales que componen las rocas ígneas, da lugar a la propiedad llamada textura.

Se clasifican según su origen, su textura, su composición mineralógica.

? Según su origen:

Rocas plutónicas, intrusivas o abisales.-

Son aquellas que se han consolidado a partir de soluciones de roca fundida llamado magma en el interior de la corteza terrestre sin comunicación con el exterior que han penetrado en otras rocas. El tamaño de estas intrusiones varía desde pequeñas masas, hasta masas de cientos de millas de extensión. Pueden penetrar en rocas sedimentarias, metamórficas o en otras rocas ígneas.

Tienen los granos gruesos, están formados de cuarzo, feldespato y mica, se utilizan como fuentes de apoyo de grandes estructuras, y sirven como material de préstamo.

Modos de presentarse:

Batolitos. Un batolito es una gran masa de roca ígnea que se ha cristalizado a una profundidad considerable bajo la superficie de la tierra y sólo ha podido llegar a quedar expuesta a causa de la erosión.

Mantos. Es un tipo de plutón tabular similar, de espesor variable entre 2 y 3 cm, hasta unos 100 m. Y por supuesto de menor edad que las rocas encajantes, criterio que por otra parte sirve para diferenciarlo de los derrames de lava.

Rocas en masa. Se llaman comúnmente rocas en masa áreas de rocas ígneas, de contorno más o menos circular expuestas por la erosión sobre una extensión de menos de 30 a 40 millas cuadradas. Pueden ser en parte afloraciones o asomos de un batolito subyacente, todavía no expuesto, o intrusiones independientes.

Lacolitos. Son intrusiones que han penetrado como lentes en rocas estratificadas determinando un arco superior. Su tamaño varía desde unos cuantos centenares de metros hasta varios kilómetros de diámetro, y desde unos cuantos centenares de pies hasta varios miles de pies de espesor.

Lopolitos. Se denominan así a ciertas masas grandes de rocas ígneas básicas que generalmente son concordantes, de forma lenticular pero que centralmente tienen un hundimiento ligero en forma de plato o fuente. Su espesor puede alcanzar el kilómetro y su extensión muchas veces mayor.

Láminas intrusivas. Son intrusiones de magma entre los planos de estratificación de las rocas sedimentarias o los planos estructurales de las rocas metamórficas. En general, tienen un espesor relativamente pequeño, en comparación con las demás dimensiones.

Diques. Son intrusiones de forma tabular, relativamente alargadas, que se ha abierto paso a través de los estratos de las rocas sedimentarias, de los planos estructurales de las rocas metamórficas, o de otras rocas ígneas.

Necks. O cuellos volcánicos. Son masas cilíndricas de rocas ígneas de posición vertical que ocupan el conducto a través del cual el magma fluyó para formar un volcán. Una vez que ha concluido el proceso volcánico, la masa fundida que aún queda en el conducto se solidifica lentamente y tan pronto como la erosión desgasta las rocas que lo cubren, queda expuesto aflorando en superficie.

Algunas de estas rocas son:

Granito.- Roca ácida de textura granítica, presenta: cuarzo, feldespato alcalino, plagioclasa sódica y micas, su coloración varía de muy claro a tonos medios de gris, con sombras de rosa o rojo frecuentemente. A veces se encuentran tonos verdes. El mineral secundario más común es probablemente la biotita. También se encuentran con frecuencia la muscovita y la hornablenda. La textura de los granitos es sumamente variable, desde fina a muy gruesa. En general, tanto la textura como el color son uniformes en grandes volúmenes de roca. El granito es más resistente con clima seco.

Diorita.- Es una roca intermedia, de coloración oscura debido a la abundancia de minerales ferromagnesianos. De textura granuda y contiene minerales como: plagioclasa, feldespato alcalino, micas y cuarzo (escaso), con hornablenda o biotita como principal constituyente oscuro. Es un tipo de roca más abundante que las sienitas, pero menos que los granitos. Las dioritas pasan a convertirse en gabros al disminuir el feldespato que contienen y aumentar los minerales ferromagnesianos, haciendo que la roca sea más oscura. Las dioritas se han usado más para aplicaciones de piedra triturada, o para fines monumentales y decorativos, que para fines estructurales.

Gabros.- Roca de textura granítica de color oscuro, verde, gris oscuro o negro, se compone de: plagioclasa cálcica, auguita, piroxeno, y olivino, no hay cuarzo. Los gabros son menos abundantes, probablemente que las dioritas. Los gabros, como las dioritas, se han usado mucho más como piedra ornamental que para fines de construcción. Es frecuente confundir los gabros con las dioritas.

Sienitas.- son rocas granuladas compuestas esencialmente por feldespato ortoclasa. Generalmente se encuentran como minerales accesorios la biotita y la hornablenda. No contienen cuarzo. La sienita a causa de su rareza, tiene poca utilidad comercial como material de construcción.

Dolerita.- Se usa el término dolerita para asignar aquellas rocas de color intermedio y oscuro y textura fina, que a causa de la finura del grano, no puede saberse si son gabro o diorita.

Peridotita.- Los gabros al reducirse el contenido de plagioclasa, se convierten en una variedad formada principalmente por minerales oscuros como los piroxenos. También hay variedades que contienen hornablenda y olivina.

Rocas efusivas, extrusivas, volcánicas.-

Son aquellas que han sido llevadas a la superficie de la tierra por la fuerza volcánica, su granulometría es fina.

Ninguna de las rocas volcánicas se usa mucho para fines de construcción. La diabasa se ha utilizado ocasionalmente para monumentos o pavimentación. Tiene bastante resistencia y se pulimenta muy bien. No obstante, es difícil extraerla en bloques grandes y no es fácil de trabajar, por lo que se usa muy poco. Las diabasas y basaltos, cuando no son vesiculares o escoriformes constituyen un excelente material para balasto (cascajo) en los ferrocarriles y se usan mucho en el campo de la construcción como piedra machacada o triturada.

Basalto.- Roca básica de color oscuro, pesado, completo y resistente, de grano fino generalmente. Su composición mineralógica parecida al gabro.

Riolita.- de color muy oscuro, formado por cuarzo, feldespato, ortosa, piroxeno; de textura porfírica.

Rocas filonianas.-

Son aquellas que se forman en las grietas u orificios de salidas. Su granulometría es intermedia. Son también llamadas hipoabisales.

? Según su textura:

Condiciones que influyen en la textura. El enfriamiento y la cristalización lenta del magma, se traducen en rocas de textura gruesa. En este caso, se establecen pocos centros de cristalización relativamente y los átomos tienen suficiente tiempo para disponerse en cristales relativamente grandes. En cambio, el enfriamiento rápido favorece el establecimiento de muchos centros de cristalización y se producen texturas más finas.

Dependen de los minerales que la integran, tamaño y manera de agruparse.

Granuda.- cuando se ha solidificado lentamente y los minerales han podido cristalizarse por separado (plutónicos).

Porfídicas.- cuando el proceso de enfriamiento se interrumpe o cambia de velocidad formándose cristales de gran tamaño (fenocristales) y otros pequeños que constituyen de una masa fundamental (efusivas volcánicas).

Vítrea.- cuando el magma sale y el enfriamiento es rápido, los componentes no tienen tiempo de separarse y la masa queda amorfa.

? Según su composición mineralógica:

Desde luego, no suele disponerse de análisis químicos, pero el color permite hacer una clasificación aproximada desde el punto de vista químico. Las variedades de color claro son generalmente ácidas; las de color oscuro suelen ser básicas. Los colores intermedios indican una composición química intermedia. La aplicación del término ácido a una roca, significa un contenido de silicio relativamente alto, mientras que el término básico indica una riqueza relativamente elevada en hierro y magnesio.

Rocas ácidas.- aquellas que contienen cuarzo.

Rocas intermedias.- aquellas que contienen feldespato alcalino y no contiene cuarzo.

Rocas básicas.- contienen feldespato cálcico.

Rocas ultrabásicas.- aquellas que contienen minerales oscuros como piroxenos y olivinos.

? Rocas Sedimentarias o estratificadas.-

Autor:

Agustín Villalba