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CAPITULO XI: CICLO DE LAS ROCAS La tierra es un conjunto de materiales sometidos a una dinámica continua, el mineral como partícula y la roca como unidad, son los elementos constitutivos de la corteza, los cuales están sometidos a una serie de fenómenos que los transforman, tendiendo en todos los casos a la formación de rocas eruptivas, zócalo de las grandes formaciones orogénicas. Pero el ciclo dinámico no termina aquí, sino que, tan pronto como se consolida un relieve en la superficie terrestre, las fuerzas erosivas comienzan a actuar sobre ella con el fin de lograr destruirla y llegar al perfil del equilibrio morfológico ideal; este ciclo dinámico de fuerzas y procesos tectónicos que ocurren actualmente en la tierra se vienen repitiendo desde la antigüedad, por lo que constituye un verdadero Ciclo de las rocas.

Influencia de los procesos geológicos en la transformación de los distintos tipos de rocas, propuesto por James Hutton.

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11.

EL CICLO DE LAS ROCAS

Fue investigado por James Hutton a finales del siglo XVIII, nos permite examinar muchas de las interrelaciones y procesos existentes entre las diferentes partes del sistema Tierra, además nos ayuda a entender el origen de los diferentes tipos de rocas (ígneas, sedimentarias y metamórficas) y como cada tipo está vinculado a los otros, debido principalmente a los procesos geológicos externos o exógenos y a los internos o endógenos que actúan sobre el planeta; para un mejor entendimiento de este ciclo, se lo ha dividido en cuatro etapas así: 11.1

ETAPA 1: FORMACIÓN DE LAS ROCAS IGNEAS O VOLCÁNICAS

La primera etapa del ciclo de las rocas, es la formación de la roca ígnea, toma su nombre del latín "Ignius" que significa fuego; estas rocas se originan a partir del manto terrestre en todos los sitios en donde hay actividad volcánica, el magma o material fundido que expulsan los volcanes, tiende a enfriarse y luego a solidificarse, formándose rocas muy duras y compactas. Las rocas ígneas están compuestas fundamentalmente de minerales claros y obscuros; los claros contienen mayores cantidades de elementos como el sílice, aluminio, potasio, sodio y calcio, mientras que los oscuros son minerales ricos en hierro, en magnesio, o en ambos y normalmente bajo contenido de sílice. El olivino, el piroxeno, el anfibol, y la biotita son los constituyentes ferromagnesianos más comunes de la corteza terrestre. Los principales componentes de las rocas ígneas son: feldespatos, cuarzo, piroxeno, anfibol, olivino y micas. Las rocas ígneas constituyen la mayor parte de la superficie terrestre; de hecho, con la excepción del núcleo exterior líquido, la porción sólida restante de nuestro planeta es básicamente una enorme capa de roca ígnea, parcialmente cubierta por una delgada capa de rocas sedimentarias y algo de roca metamórfica localizada puntualmente en ciertas zonas. Las rocas ígneas en dependencia del lugar en donde se solidifican se clasifican en: 11.1.1 ROCAS IGNEAS EXTRUSIVAS Se originan a partir del magma que es expulsado a la superficie a través de los volcanes, estas rocas también se les conoce como volcánicas, ya que se forman de la lava que se enfría sobre la superficie de la Tierra o bajo el agua.

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Las rocas volcánicas se enfrían y solidifican formando coladas de lava (corrientes de lava solidificadas). Las rocas ígneas conforman aproximadamente, el noventa y cinco por ciento de la parte superior de la corteza terrestre, pero generalmente se encuentran cubiertas por una capa relativamente fina pero extensa de rocas sedimentarias y a veces de rocas metamórficas. Las rocas volcánicas se caracterizan por la presencia de vidrio (debido a que su enfriamiento es muy rápido), son de colores oscuros, pesadas y de grano fino; ejemplo: basalto, andesita, etc. 11.1.2 ROCAS IGNEAS INTRUSIVAS La actividad ígnea plutónica es aquella que no la vemos, sabemos que la mayor parte de los magmas se emplazan en profundidad dentro de la corteza terrestre, luego de enfriarse lentamente se solidifican y dan lugar a este tipo de rocas. Las estructuras volcánicas que son consecuencia de la actividad ígnea en profundidad se llaman Plutones, este nombre proviene del dios Plutón que era dominaba el mundo subterráneo según la mitología griega. Dado que estos plutones se forman debajo de la superficie terrestre, fuera de vista, entonces solamente pueden estudiarse luego de que sufran un ascenso y que los procesos erosivos los hayan dejado expuestos en superficie. 11.2

ETAPA 2: FORMACIÓN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

La segunda etapa del ciclo tiene lugar cuando las rocas pre existentes (ígneas, sedimentarias o metamórficas) quedan expuestas a la acción directa de los agentes externos como viento, temperatura y lluvia y otros procesos destructivos de la superficie terrestre. El término sedimentario indica que se formaron por la acumulación de sedimentos, unos consolidados mientras que otros no, también por precipitación química o bioquímica y algunos por la intervención de restos orgánicos. Los procesos que dan lugar a la formación de las rocas sedimentarias son los siguientes: 

La meteorización y la erosión: Estos agentes atmosféricos destruyen el cuerpo de las rocas como resultado de la acción del clima y de los agentes mecánicos y químicos que disgregan o transforman a la roca en diminutas partículas.

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Transporte: Las partículas o sedimentos son transportadas a grandes distancias por la acción del agua superficial, los glaciares, las olas o el viento.



Sedimentación: Los materiales erosionados pueden ser transportados a grandes distancias mientras el agente de transporte tenga suficiente energía, al llegar a las zonas más deprimidas del planeta como son los mares y los océanos, estos se convierten en los lugares de acumulación de los sedimentos. La deposición de los sedimentos recibe el nombre de sedimentación, primero se deposita el material más grueso y luego el más fino, normalmente se acumula en forma de capas, posteriormente suceden una serie de procesos que en general se denomina Diagénesis el cual tiende a la reducción de la porosidad y al aumento de la compactación de los sedimentos dando lugar a su ulterior transformación en roca sedimentaria.



Litificación o Diagénesis: Es la última fase del ciclo sedimentario, en esta fase los sedimentos empiezan a Litificarse es decir a compactarse y solidificarse por causa de la presión de los sedimentos superpuestos.

La Litificación se produce por:  

Compactación: es decir pérdida o reducción de los espacios vacíos u ocupados por fluidos. Cementación: aquí la precipitación de sustancias químicas, existentes en las soluciones intersticiales, pasa a constituir un CEMENTO ya que actúa como ligante de los clastos. Los cementos más comunes son: calcita, cuarzo, ópalo, calcedonia y óxidos e hidróxidos de hierro.

11.2.1

CLASIFICACIÓN

Las rocas sedimentarias se clasifican según su origen en detríticas y químicas. 

Rocas detríticas o fragmentarias: Se componen de partículas minerales producidas por la desintegración mecánica de otras rocas y que luego son transportadas por el agua, y depositadas en forma de capas sin deterioro químico, como ejemplo tenemos las lutitas, areniscas, conglomerados, etc.



Rocas de origen químico: Se forman por sedimentación química de materiales que han estado en disolución durante su fase de transporte. La halita, el yeso y la anhidrita se forman por evaporación de disoluciones salinas y la consiguiente precipitación de las sales.



Rocas de origen orgánico: cuando en la sedimentación se acumulan restos vegetales o animales, produciéndose un depósito orgánico.

En estos procesos de sedimentación también puede influir la actividad de organismos vivos, en cuyo caso se puede hablar de origen bioquímico u orgánico.

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Esto sucede, por ejemplo, con muchas calizas, diatomitas y diversas rocas silíceas. La mayoría de las rocas sedimentarias se caracterizan por presentar capas paralelas o discordantes que reflejan cambios en la velocidad de sedimentación o en la naturaleza de la materia depositada; al conjunto de capas expuestas en un depósito mineral se le denomina estratificación. 11.3 ETAPA 3: FORMACIÓN DE LAS ROCAS METAMORFICAS La tercera etapa del ciclo tiene lugar cuando las rocas preexistentes como las ígneas, sedimentarias o metamórficas han sido enterradas a gran profundidad (por movimientos de las placas de la corteza terrestre) y quedan sometidas a condiciones extremas de presión y temperatura y fluidos calientes; esto da lugar a la alteración de su composición mineral y su textura, transformándose en rocas metamórficas. Por ejemplo, la arcilla se convierte en pizarra, el granito puede transformarse en gneis, la caliza se convierte en mármol. Las rocas metamórficas, con pocas excepciones, son cristalinas, esto significa que en contraposición a lo que ocurre con muchos sedimentos, las rocas metamórficas están constituidas por cristales unidos directamente entre sí, y no ligados por medio de un cemento; en este aspecto se asemejan a las rocas ígneas.

En la naturaleza se pueden observar varios tipos de metamorfismo, los más comunes son: Metamorfismo de contacto o térmico: Se produce por acción térmica de un cuerpo magmático y por presión de carga, ésta última representada por el peso

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que tienen que soportar las rocas. Las cuarcitas se originan a través de este proceso mediante la transformación térmica de las areniscas. Las pizarras también son otro ejemplo, éstas son producto de la transformación de las margas (arcilla con elevado porcentaje de carbonato de calcio, 70%). Metamorfismo regional o dinámico: El metamorfismo es causado, esencialmente, por el flujo de calor desde el cuerpo magmático, por lo que las rocas son sometidas a altas presiones, produciéndose alargamientos o acortamientos. Esto hace que los componentes minerales presenten una orientación aplanada o alargada. Ejemplo de estas transformaciones se observan en algunos minerales como micas, anfíboles y cloritas que se orientan en posiciones paralelas al plano de alargamiento de la roca, en láminas o agujas, formando las rocas metamórficas foliadas. Estos cambios se producen a temperaturas de 800 a 1000 ºC. 11.4

ETAPA 4: FIN DEL CICLO

El ciclo se cierra en la cuarta etapa, cuando las rocas metamórficas son sometidas a niveles de calor y presión aún mayores, entonces se fundirá generando un magma, que posteriormente acabará transformándose en roca ígne a. Variaciones del ciclo de las rocas: El orden de este ciclo no es rígido. Una roca ígnea, por ejemplo, puede transformarse en metamórfica por efecto del calor y la presión sin pasar por la fase sedimentaria; asimismo, las rocas sedimentarias y metamórficas pueden convertirse por la erosión, en material que forma nuevas rocas sedimentarias. El ciclo clásico de las rocas que se acaba de describir se ha puesto recientemente en relación con la tectónica de placas. El ciclo comienza con la erosión de un continente, el material del continente se acumula en sus bordes y se puede compactar por litificación y transformarse en roca sedimentaria. Con el tiempo, el borde continental se transforma en borde de placa convergente (es decir, empujada contra otra placa). En esta línea, las rocas sedimentarias pueden transformarse por efecto de las altas presiones en cinturones de rocas metamórficas. Pero poco a poco los sedimentos que no han formado montañas se ven arrastrados por subducción hacia el fondo de la corteza. Allí sufren un metamorfismo aún mayor, hasta alcanzar grados de presión y temperatura tan elevados que se funden y se convierten en magma. Éste a su vez se convierte en roca ígnea que puede volver a la superficie terrestre, bien en forma extrusiva, a través de un volcán, bien por exposición de la roca ígnea intrusiva a consecuencia de la erosión. La meteorización y la erosión atacan las rocas ígneas, las transportan hasta el borde continental y el ciclo comienza de nuevo.

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