ESCUELA SUPERIOR

POLITECNICA DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE RECURSOS

NATURALES

DEPARTAMENTO DE SUELOS

MARIO E. OÑATE AROSTEGUI.

FUNDAMENTOS de GEOLOGIA AGRICOLA Y FORESTAL

29 de septiembre

2012

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LA TIERRA: ESTRUCTURA

ÍNDICE INTRODUCCIÓN. DEFINICIÓN DE GEOLOGÍA.

Relación de la Geología con otras Ciencias. ESTRUCTURA DE LA TIERRA.

1. Zona gaseosa o atmósfera. 2. Zona líquida o hidrosfera 3. Zona sólida o litosfera 4. Zona interna o endosfera

La corteza terrestre

Teoría de la Isostacia. PRINCIPALES PROCESOS GEOLÓGICOS. 1. Gradación. 2. Diastrofismo. 3. Vulcanismo. MINERALOGÍA.

- Definición de mineral. - Composición. - Cuadro de dureza de los minerales. - Minerales comunes en la corteza terrestre. - Propiedades de los minerales primarios. - Otros minerales importantes. - Minerales de hierro. - Minerales de Cobre. - Minerales de plomo. - Minerales de mercurio. - Minerales gemníferos. - Minerales de los yacimientos salinos. - Yacimientos salinos potásicos. - Yacimientos salinos boratos.

- Yacimientos salinos nitratos.

METALES NOBLES.

PETROLOGÍA.

- Definición de rocas. - Clasificación de las rocas. - Rocas sedimentarias. - Rocas metamórficas.. - Rocas plutónicas. - Rocas volcánicas. MAGMATISMO.

- Definición del magma.. - Etapas de cristalización de los magmas. . - Tiempos de cristalización. EDAFOLOGÍA. INTEMPERISMO.

- Clases de intemperismo. - Factores que afectan el intemperismo químico. . - Intemperismo químico. De las rocas ígneas o volcánicas. - Velocidad de intemperismo. - Profundidad o rapidez del intemperismo EL SUELO Y SU FORMACIÓN.

- Definición del suelo - Perfil de suelos. - Factores formadores del suelo. - Composición del suelo. - Composición en volumen de los suelos minerales. - Composición en peso de los suelos minerales. MATERIA ORGÁNICA.

- Antecedentes. - Origen de la materia orgánica.

- Acción de los microorganismos sobre la materia orgánica. - Composición de la materia orgánica. - Otros componentes de la materia orgánica. - Como obtener materia orgánica de buena calidad. - Almacenamiento de la matera orgánica. - Esparcimiento de la materia orgánica. . - Transformación de la materia orgánica en el suelo. - Factores que influyen en la evolución de la materia orgánica. - Influencia de la materia orgánica en el suelo. - Factores negativos de la materia orgánica. - Clasificación de los terrenos de acuerdo al contenido de materia

orgánica. MICROORGANISMOS DEL SUELO.

- Factores limitantes para su crecimiento. - Sitios o zonas del suelo donde se ubican. - Procesos en los que intervienen los microorganismos del suelo - Tipos de microorganismos presentes en el suelo. EL AGUA EN EL SUELO.

- Movimiento del agua en el suelo. - Clasificación del agua en el suelo.

- La captación del agua. - Factores que afectan el grado de captación. - Sales del agua y del suelo. - Sedimentos en el agua de riego. - Coeficiente de marchitez. - Potencial capilar y valor p,F. EL AIRE EN EL SUELO.

- Definición del aire en el suelo. LA TEMPERATURA DEL SUELO.

- Influencia de la temperatura del suelo en el desarrollo de las plantas. - Adsorción de agua. - Métodos de determinación y control de temperatura en el suelo.

PROPIEDADES FÍSICAS DEL SUELO.

- Textura. - Estructura. - Estabilidad estructural. - Consistencia. - Densidad real. - Densidad aparente. - Porosidad o espacio poroso. - Color. PROPIEDADES QUÍMICAS DEL SUELO

- La reacción del suelo (pH). - Intercambio iónico. - Intercambio catiónico. - Capacidad de intercambio. Catiónico. (C.I.C).

- Intercambio Aniónico.

- Porcentaje de saturación de bases. COLOIDES DEL SUELO.

- Coloides orgánicos.

- Origen y organización de las arcillas. - Carga electronegativa y cationes adsorbidos. . - Organización mineralógica de varios tipos de arcillas. - Arcillas tipo 2:1. - Arcillas tipo 2:2. - Arcillas amorfas. - Distribución geográfica de las arcillas. - Desarrollo de las arcillas. - Grados relativos de meteorización. - Origen de las arcillas individuales. - Composición química de las arcillas. - Arcillas con óxidos hidratados de hierro y aluminio.

GEOLOGÍA AGRÍCOLA Y FORESTAL

INTRODUCCIÓN.

La Geología no solo comprende el estudio de los minerales y rocas considerados como cuerpos inorgánicos e inertes que constituyen el reino Mineral. La Geología abarca aún más porque esta ciencia estudia la tierra en su totalidad, ya sea considerándola como uno de los astros que componen el Universo, o como el lugar en donde se producen una serie de fenómenos físicos, químicos y biológicos, pasados, presentes y futuros lo que trae como consecuencia una modificación o cambio en la superficie. LA GEOLOGÍA. considera a la tierra como un conjunto de materiales de diferente índole, cuya agrupación y transformación dan origen a las rocas; en otras palabras la tierra es un soporte de la vida vegetal y animal, aún más del hombre, por lo tanto es una fuente obligada de todos los recursos para vivir. La Geología-Física considera que la tierra no es estable o sin vida, sino que constantemente está sujeta a cambios cada vez más influyentes en diferentes aspectos. Estos cambios o variaciones se deben a fuerzas internas y externas, debido a su energía y a su posición en el Universo, es por esta razón que presenta una continua evolución. El papel que cumple la Geología en el mundo moderno es muy poco conocido por una gran cantidad de personas, debido a la poca divulgación que ha tenido; porque se debe comprender que tanto los minerales, metales y combustibles son materiales fundamentales sobre los cuales se logra el desarrollo industrial, y aun la seguridad de los países, ya que los Geólogos se encargan de localizar estos materiales que guarda el subsuelo.

En definitiva, la GEOLOGÍA estudia la tierra desde cualquier ángulo o punto de vista: Físico, Químico, Biológico, Histórico y aún Cosmológico. DEFINICIONES DE GEOLOGÍA.

Definición.- La Geología es una de las ciencias más modernas por definición, se puede decir que la geología es la ciencia de la Tierra y como tal estudia su composición, estructura, los fenómenos que se producen y que se han producido desde el comienzo de la existencia del mundo. Esta ciencia está unida a otras ciencias como Astronomía, Física, Química y Biología. Otra Definición.- Es una ciencia que estudia los minerales que forman el globo terrestre desde su origen, evolución, desarrollo hasta su completa transformación a través del tiempo. Nueva Definición.- La Geología estudia la corteza sólida de la tierra, la misma que se halla compuesta de minerales, los cuales forman las rocas; constituyéndose estos en bloques de construcción que edifican la corteza terrestre. Relaciones con otras Ciencias.- Por lo regular ninguna ciencia puede

prescindir de otras para cumplir con sus objetivos. De igual manera ocurre con la GEOLOGÍA porque ésta tiene relación de dependencia con la Física, Astronomía, Química, y la Biología, etc; como ejemplo la Física y la Astronomía forman una reciente ciencia conocida como ASTROFÍSICA, cuyo desarrollo ha hecho posible los viajes interplanetarios, lanzamientos de cohetes, entre otros. La Química y la Biología se fusionan para formar la BIOQUÍMICA, cuyo despegue hace más de un siglo en 1828 se consolida por la obtención de la UREA a partir de elementos químicos.

Finalmente la Física y la Química se unen para constituir la FÍSICO-

QUÍMICA, esto es la Materia y la Energía que según Einstein lo expresó matemáticamente mediante una fórmula que horrorizó a la

humanidad:

“Bomba Atómica” E= m x c² ; de donde: E = Energía Entonces: la energía es igual a la masa m = masa multiplicada por el cuadrado de la velocidad de la luz. c² = cuadrado de la velocidad de la luz. Otras ciencias que se relacionan con la GEOLOGÍA son:

GEOFÍSICA, que involucra a la Geografía, Física, Geodinámica, Geomorfología, porque considera a la Tierra como fuente de Energía.

La Geoquímica describe a los materiales de los cuales está constituida la tierra y para su mejor estudio se subdivide en Mineralogía, Cristalografía, Petrografía, etc. En definitiva la Geología tiene una relación de dependencia con una gran gama de ciencias: matemáticas, astronomía, paleontología, historia etc.

Debido a que la tierra cambia constantemente por efecto de varios agentes sean estos factores bióticos o abióticos, que inciden de una manera directa sobre las rocas y minerales, transformándolos a medida que pasa el tiempo, por esta razón podemos asegurar “· lo que ahora vemos de una manera, antes lo fue de otro modo”, dándose a conocer por la llamada Geología Histórica.

ESTRUCTURA DE LA TIERRA.

Aún siendo varias las hipótesis sobre cómo se constituyó la Tierra, se puede señalar que esta en si misma está formada por varias capas de materiales que son:

- Zona gaseosa o atmósfera - Zona liquida o hidrosfera - Zona sólida o litosfera - Zona interna o endosfera

ZONA GASEOSA O ATMÓSFERA.

Se lo puede definir como un manto gaseoso que rodea la tierra, que lo protege de la radiaciones solares y cósmicas, ya sea disminuyendo su intensidad o bien absorbiéndolos completamente; que además posee los elementos gaseosos indispensables para la vida , como son el oxígeno y el CO2.

La atmósfera envuelve completamente a la hidrosfera y litosfera.

La densidad de la atmósfera es variable, toda vez que en las capas bajas próximas a la superficie alcanza su máxima densidad y complejidad; en cambio que en las capas altas su densidad es baja.

La composición química media de la atmósfera es de:

- 78.00 % nitrógeno - 21.00 % oxígeno - 0.93 % argón - 0.03 % CO2, vapor de agua y algunos gases, pero en pequeñas proporciones, (metano, óxido nitroso, helio, etc.)

Se debe tomar en cuenta que la composición del aire es siempre constante desde el nivel del mar hasta las grandes alturas, pero su densidad disminuye con la altura.

El espesor de la atmósfera puede alcanzar algunos miles de kilómetros; es así que el límite exterior se ha calculado en unos 2.500 kilómetros aproximadamente.

Al igual que la presión, la temperatura atmosférica disminuye con la altitud, esto se debe a la captación de calor por parte de la atmósfera que proviene de la superficie terrestre, antes que de los rayos solares.

Por lo regular la temperatura atmosférica desciende 1º C por cada 500 metros de altitud, para una mejor ilustración, se proporciona algunos datos relacionados con nuestro país.

RANGOS ALTITUDINALES QUE CONSTITUYEN CADA UNA DE LAS REGIONES DEL ECUADOR.

Región Litoral o Costa.

Corresponde a la zona tropical occidental del país, comprendida entre la línea costanera hacía el este hasta la cota 1.200 m.s.n.m de la cordillera occidental; en su mayor parte el terreno está formado por llanuras bajas colinadas, cuencas sedimentarias, zonas litorales, zonas de piedemonte y una cordillera costanera de poca altitud. Esta región cubre casi la totalidad de las exportaciones agrícolas, principalmente banano, café, cacao; produce también, cereales, oleaginosas para el mercado interno.

Esta vocación agrícola se completa con la ganadería, exportación forestal y pesca. En cuanto a los recursos naturales posee densa faja forestal (Provincia de Esmeraldas) y canteras de arcilla. Su infraestructura vial cubre un alto porcentaje de la región.. Región Central o Sierra.

Atravesada por el inmenso sistema montañoso de los Andes, formado por dos cordilleras Occidental y Oriental, las cuales están enlazadas entre sí formando nudos, que constituyen las hoyas andinas modeladas por sistemas hidrográficos, formando valles y depresiones con diversas altitudes y paisajes. La importancia económica de la región se basa fundamentalmente en la industria, ganadería y agricultura principalmente, para el mercado nacional. Sus recursos naturales están representados por minas de oro, plata, cobre, carbón, entre otros; además posee canteras calizas y arcillas. La red vial une las principales ciudades, enlazándolas entre si y con las regiones contiguas.

Región Amazónica.

Comprendida entre el flanco externo de la Cordillera Oriental (cota 1200 m.s.n.m) hacía el este, hasta la linea del Protocolo de Río de Janeiro de 1942, los relieves más elevados se ubican en el norte, alrededor del volcán Sumaco (3.732 m) y los más bajos hacía el este (menos de 300 m.) Económicamente la región genera más del 50% de los ingresos del país, producidos por la actividad petrolera. La humedad del suelo es permanente, no obstante, su utilización con fines agrícolas es restringida. En esta región existe gran biodiversidad y recursos naturales. La red vial, conformada por carreteras afirmadas, es muy escasa. Región Insular o Archipiélago de Galápagos.

Es un conjunto de islas localizadas aproximadamente entre 900 y 1.200 Km. al oeste del territorio continental; tienen un origen volcánico y altitudes que alcanzan los 1646 m.s.n.m.(Volcán Wolf, Isla Isabela). La economía de las islas se basa en el turismo. La fauna y la flora de las islas son únicas en el mundo y han revolucionado los conceptos científicos. LIMITES DE ALTURA PARA CADA REGIÓN.

CLIMA ALTITUD TEMPERATURA

Ecuatorial 0- 800 m.s.n.m 26-24º C CALIDO Subtropical 800-1800 m.s.n.m 24-18º C Templado

subandino 1800-2500 m.s.n.m 18-15º C

TEMPLADO Templado 2500-3200 m.s.n.m. 15-1 º C

interandino FRÍO Frío andino o

paramal 3.200- 4.500 m.s.n.m

10-3º C

Frío de los nevados o gélido

4500-6300 m-s-n-m 1-6º C

SUBDIVISIÓN DE LA ATMOSFERA

La atmósfera se divide en los siguientes estratos o capas:

TROPOSFERA.- Se extiende de 0 hasta los 12 kilómetros de altura, se los considera como una zona de perturbación; con una composición media de gases:

- 78 % de nitrógeno - 21 % de oxígeno - 1 % de vapor de agua CO2, gases nobles e inertes ( Argón, Helio,

Neón, Xeón, etc). más impurezas (polvo).

ESTRATOSFERA .- Comprende de 12 a 100 km., esta capa se caracteriza porque los gases se encuentran dispuestos en estratos horizontales, y el oxígeno se convierte casi en su totalidad en ozono (03) actuando como una verdadera capa protectora de ciertas radiaciones nocivas para los seres vivos. Entre estas dos capas se admite la existencia de una capa intermedia llamada. TROPOPAUSA con una temperatura casi constante de 50 a 55º, ubicada entre 60-70 km.

IONOSFERA.- O capas ionizadas, comprende a partir de los 100 a 1.000 Km., en donde no hay gases, tan sólo el hidrógeno y determinadas partículas cargadas de electricidad llamadas iones en donde cambia incluso el color del cielo azul a negro, sitio en que se produce las auroras boreales. Igualmente entre la estratosfera y la ionosfera existe una capa intermedia denominada Estratopausa.

EXOSFERA.- Se extiende de 1.000 a 10.000 Km., y forma parte del espacio exterior. Al no encontrar perturbaciones, es el lugar en donde se manifiestan las radiaciones cósmicas.

En base a nuevas investigaciones se han podido localizar otras capas atmosféricas como: la OZONÓSFERA con presencia de ozono. CAPA DE

HEAVISIDE ubicada a 100 km., lugar en donde se reflejan las ondas de radio aumentando el alcance de las emisoras; la zona de las auroras boreales que se hallan a los 1.000 km. que no son sino un fenómeno eléctrico de la atmósfera en que los gases del aire superior se hacen luminosos por descargas eléctricas, de modo semejante al gas neón.

Últimamente se ha descubierto la zona o cinturón de VANHALLEN en forma de anillos que rodean la tierra a nivel de la placa ecuatorial con presencia de protones y neutrones.

CAPA DE HEAVISIDE ZONA DE VANHALLEN

2.- ZONA LIQUIDA O HIDROSFERA.

Generalmente se le conoce con el nombre de cubierta acuosa que rodea y penetra en la litosfera, y genera la formación de las capas freáticas o ríos subterráneos de agua, ubicados a diferentes profundidades.

El océano cubre el 70.8 % de la superficie terrestre, contiene cerca del 3.5 % de sal y constituye la parte máxima de las aguas totales en la tierra.

La hidrosfera absorbe aire y lleva partículas de roca; se halla formado por:

a.- Océanos b.- Mares c.- Lagos, ríos, pantanos y riachuelos. d.- Corrientes o ríos subterráneos.

e-. Vapor de agua. f- El agua contenido en los sedimentos. g.- Las grandes masas de hielo. (Antártida).

Se incluye el hielo porque es un estado transitorio del agua. El agua es un agente geológico importante, porque fomenta el fraccionamiento de las rocas.

3.- ZONA SÓLIDA O LITOSFERA.

Es la parte sólida y rocosa de la tierra. Su masa es mucho mayor a la atmósfera y la hidrosfera juntas. La litosfera no es solamente la tierra. Comprende una superficie de 360 millones de Km ², donde el 71 % queda bajo el nivel del mar, dado que solo el 21 % es el área terrestre o sea 150 millones de km ².

La litosfera comprende los continentes en general, incluidos las plataformas continentales, que se elevan sobre las cuencas oceánicas, con formas semiplanas, en las cuales la mayoría de las

montañas y valles constituyen irregularidades superficiales de muy poca importancia.

Dentro de la litosfera están incluidos los llamados contornos continentales, que caen por debajo de los mares poco profundos formados por el océano envolvente, cuya superficie alcanza unos 26 millones de km 2.

Por lo general los continentes tienen un relieve cuya elevación promedio es de 800 metros y se halla formado por montañas, mesetas y llanuras.

LOS CONTORNOS CONTINENTALES. Por lo general son pequeñas

colinas de forma redondeada con terrenos muy erosionados y compuestos por rocas antiguas, que a menudo dan la apariencia de escudos, Ej: “El escudo Brasileño”, Escandinavo, Canadiense, etc.

El relieve máximo de la litosfera es de unos 19.3 km.; siendo la mayor elevación de la tierra el EVEREST, con sus 8.848 m; la profundidad máxima por debajo del nivel del mar está ubicada a unos 11.026 metros por debajo de dicho nivel.

Finalmente, en orden descendente citaremos las elevaciones medias de cada uno de los continentes:

a) El continente Asiático, altas mesetas y el Himalaya 975m. b) El continente Norteamericano 720m. b) El Continente Europeo 345m.

LA CORTEZA TERRESTRE.- La capa superficial de la tierra tiene ciertas características que permiten su identificación:

Delgada, rígida y quebradiza, formada por una gran diversidad de materiales agrupados en dos capas: Una profunda BASÁLTICA, de gran densidad, y de coloración obscura y otra superficial GRANÍTICA, de baja densidad, y de color claro, de espesor variable de la base de los, continentes al fondo de los océanos; esto es lo que llamamos CORTEZA TERRESTRE, que es el lugar en donde se realizan todos los fenómenos de la Biosfera.

La Corteza Terrestre como “cuerpo” dinámico.- La corteza terrestre mal

llamada “tierra firme” es más bien el lugar en donde ocurren una serie

de fenómenos causados por agentes externos e internos, modificándolo continuamente y manteniéndole en constante actividad o movimiento.

Cabe recordar que la temperatura de la tierra aumenta con la profundidad, por lo tanto cuando los materiales fundidos son arrastrados por las corrientes de convección producto de las grandes temperaturas del interior de la tierra, forma el denominado, MAGMA, y al encontrar fisuras en la Corteza Terrestre afloran a la superficie; o en su defecto cuando existe suficiente acumulación de gas, por debajo de la Corteza Terrestre, la presión que adquiere es bastante grande, constituyendo los volcanes.

Pero también puede darse el caso, de que los materiales fundidos acarreados por las corrientes de convección, se enfríen en su ascenso a la superficie, tornándose más densos y tienden a hundirse de nuevo, arrastrando consigo grandes cantidades de tierra ocasionando los terremotos.

Como una secuela de estos movimientos de tierra, se producen un sinnúmero de alteraciones en la composición química y física de los materiales que componen la Corteza Terrestre; esto da como resultado la gran variedad mineralógica y petrográfica que se puede hallar en la superficie terrestre.

Igualmente sucede con la estructura o disposición de los constituyentes de las rocas y minerales que como consecuencia de estas perturbaciones (terremotos) pueden ser plegadas, dobladas o desplazadas de un lugar a otro, desde su posición de reposo dando

como resultado un fenómeno en profundidad que son los Plegamientos

Orogénicos o formación de nuevas montañas.

ACTIVIDAD VOLCANICA

Fenómeno que consiste en la salida del interior de la tierra hacia el exterior de rocas fundidas o magma, acompañada de emisión a la atmósfera de gases. El estudio de estos fenómenos, de las estructuras, depósitos y formas que sea es el objeto de la vulcanología.

La mayoría de los volcanes son estructuras compuestas, formadas en parte por corrientes de lava y materia fragmentada. El Etna, en Sicilia, y el Vesubio, cerca de Nápoles, son ejemplos famosos de conos compuestos. En erupciones sucesivas, la materia sólida cae alrededor de la chimenea en las laderas del cono, mientras que corrientes de lava salen de fisuras en los flancos del cono. Así, el cono crece con capas de materia fragmentada y con corrientes de lava, todas inclinadas hacia el exterior de la chimenea.

ESTADOS DE ACTIVIDAD VOLCÁNICA.

Erupción del monte Saint Helens.

El volcán Saint Helens, en la zona suroeste del estado de Washington de los Estados Unidos, entró en erupción el 18 de mayo de 1980, después de un período largo de latencia. La violenta explosión despidió nubes de ceniza y otros restos volcánicos a la atmósfera y

perecieron al menos 60 personas. Con la erupción la altura de la montaña descendió de 2.950 a 2.550 metros.

CORRIENTES DE LAVA.

En algunas circunstancias, en lugar de salir por la chimenea central, la lava se derrama por fisuras que pueden extenderse a lo largo de varios kilómetros sobre la superficie de la tierra. Las corrientes de este tipo han cerrado láminas gruesas de basalto que cubren cientos de kilómetros cuadrados. El resultado de algunas de estas inundaciones de lava puede verse en el oeste de Estados Unidos, por ejemplo en la gran llanura de lava del río Snake en Idaho. En nuestra época se han observado erupciones de fisura, en general de menor escala en Islandia y en Hawai.

TEORIAS VOLCÁNICAS.

Volcanes y placas tectónicas. Los científicos han vinculado el origen y la actividad de los volcanes con la teoría de la téctonica de placas y han puesto de manifiesto que los volcanes tienden a situarse en los límites entre las placas

Durante mucho tiempo los geólogos supusieron que la causa principal de los sucesos volcánicos era la entrada de agua, sometida a altas temperaturas, en el interior de la Tierra. En los últimos años, sin embargo, a medida que se comprenden mejor los mecanismos de interacción de las placas corticales terrestres, los geológos han conseguido integrar el vulcanismo en la teoría de la tectónica de placas. La energía de los volcanes activos deriva, en último término, de los procesos ligados a los movimientos de las placas de la corteza. Además, los volcanes tienden a situarse en las fronteras de las placas más importantes.

Los volcanes se forman en dos tipos de fronteras de placa: las convergentes y las divergentes. En las primeras, donde una placa penetra (es subducida) bajo otra, la materia de la parte superior de la placa subducida es arrastrada en una trayectoria oblicua hacia el interior de la Tierra, hasta que alcanza una profundidad en la que se funde. Entonces asciende por fisuras verticales y es expulsada hacia la superficie por una chimenea volcánica. En las fronteras divergentes, como la dorsal del Atlantico, donde la corteza oceánica se estira y se separa, se forma una zona lineal débil (el centro de expansión); ésta sirve de salida para la erupción de magma (materia rocosa fundida).

GRAFICO

Sobre el manto la capa de BASALTO alcanza unos 5 km. de espesor, y sobre ésta se encuentran las capas o bloques de Granito de más de 30 Km. de grosor, deformando con su peso la superficie de la Corteza Terrestre.

Sobre el fondo de los océanos, se extiende una capa de sedimentos llamada DETRÍTICA (Detritus = resto, desperdicio) cuyo espesor es muy variable.

Si obtenemos un promedio de altitud de todos los continentes, éstos se elevan en unos 5.000 metros sobre los fondos oceánicos, y surge la pregunta: porqué no se hunde la capa granítica o de granito hasta quedar a nivel de la Corteza Terrestre La respuesta es simple: porque un corcho no se hunde en un vaso de agua sobre el que flota.

Ahora bien, el tapón de corcho se hunde un poco en el liquido sobre el que flota; aplicándole Principio de Arquímedes.

El volumen de un cuerpo es igual al volumen del líquido que desaloja, por esta circunstancias los bloques de Granito se asientan sobre la capa de basalto lo que les permite flotar. la teoría En que se apoya esta concepción de la corteza terrestre es la Isostacia.

TEORÍA DE LA ISOSTACIA.- La condición de equilibrio, o el equilibrio de flotación entre los Continentes y los depósitos oceánicos entre superficies más pequeñas se llama Isostasia: (isos=igual; statis_estático).

A determinada profundidad, las presiones son las mismas por debajo de dichas áreas, de igual peso pero desigual densidad Cuando se produce determinada perturbación, ISÓSTATICA, en la superficie, ya sea por disminución de peso por erosión, o aumento de peso por acumulación de capas (hielo, tierra, etc.) se produce una compensación en el interior de la tierra para conservar el equilibrio.

4.- LA ENDOSFERA O CAPA INTERNA.- Existe muy poca información acerca de la estructura interna de la tierra, lo que si se conoce con certeza es que la temperatura de la tierra es mayor a medida que aumenta la profundidad. Las teorías actuales se apoyan, específicamente, en el comportamiento de los desconocidos materiales del interior de la tierra al paso de las ondas sísmicas producidas en los terremotos.

Tanto en los “macro sismos” o verdaderos terremotos, como en los “micro terremotos” que no son perceptibles por el humano, se producen tres clases de “Ondas Sísmicas”

Ondas Primarias (P) que son longitudinales como el sonido, con una velocidad DE 8-13 KM./s.

Ondas Secundarias (S) cuya dirección transversal como la luz, alcanza una velocidad de: 4-8 km/seg.

Ondas Superficiales o largas que son mucho más lentas que las anteriores, pero son las que causan los terremotos.

PRINCIPALES PROCESOS GEOLÓGICOS

Los procesos geológicos que frecuentemente se producen en la superficie de la tierra son:

Gradación –Diatrofismo y vulcanismo

GRADACIÓN. Hace referencia a que las rocas que se encuentran en la superficie de la tierra, están sujetas al proceso de gradación, el mismo que puede ser de dos clases:

Degradación. de las rocas por efecto de ciertos factores tales como: el agua, el viento el hielo etc. Agradación que es la formación de nuevas rocas por la acción de materiales denudados, este proceso normalmente ocurre en fondo del mar, por el acarreo de sedimentos y rocas por parte de los ríos.

DIATROFISMO.Consiste en el movimiento de partes sólidas de la tierra en relación a otras .Un ejemplo de estos procesos geológicos tenemos un determinado tipo de rocas que se han formado en el fondo del mar por procesos de agregación (restos de fauna y plantas marinas) y que actualmente se hallan a gran altura sobre el nivel del mar.

VULCANISMO.- Hace referencia a la efusión o movimiento de rocas fundidas, con la consiguiente formación de sus productos: (fragmentos de roca , ceniza o arena volcánica, etc.) Es el caso de la mayor parte de rocas que actualmente se ubican en la superficie que se han solidificado partiendo de un estado de fusión, lo cual ha determinado que se les denomine como rocas ÍGNEAS.

Otras rocas de este tipo en cambio se han solidificado en profundidad por lo que se les llama rocas INTRUSIVAS.

MINERALOGÍA

La mineralogía comprende cada uno de los minerales que forman parte de la Corteza Terrestre.

Definición de Mineral.- Son sustancias inorgánicas que poseen una estructura interna característica y una composición química y propiedades físicas que son uniformes y que pueden variar dentro de limites definidos.

Además poseen átomos, iones, y moléculas ordenados en forma sistemática y que pertenecen a la parte sólida de la Corteza Terrestre.

Los minerales pueden presentarse como masas informes, o dan el aspecto de poliedros geométricos (cubos, octaedros, prismas, más o menos regulares constituidos por cristales). En conclusión podemos decir que los minerales están formados por materia cristalina.

El número de de elementos de simetría que puede haber en la materia cristalina es muy limitado, reduciéndose a ejes binario, ternario, cuaternario y senario, a planos de simetría, y centros de simetría. El conjunto de ellos que existe en un determinado cristal se denomina simetría cristalina del mismo.

Todo mineral bien cristalizado está formado por un conjunto de caras, aristas y vértices como hemos visto anteriormente, que se disponen según su simetría cristalina; dando un poliedro geométrico más o menos regular, que se denomina forma cristalina.

COMPOSICIÓN.- La mayor parte de minerales están compuestos de dos o más elementos; pero así mismo unos pocos como en el caso del A, el Grafito, y el Oro nativo son elementos simples.

El carbón y el petróleo no son minerales, debido a su origen orgánico; a pesar de ello se les denomina “combustibles minerales” porque están incluidos dentro del término “Recursos Minerales”.

Los caracteres físicos más importantes que se pueden reconocer

fácilmente en los minerales son: La forma cristalina, la dureza, el color, el brillo y la raya que dejan al pasar una navaja, o una arma blanca (de buen acero).

Un CRISTAL es un cuerpo natural de composición química definida, de forma poliédrica, cuyas caras planas, forman ángulos determinados y están ordenados según ejes de simetría.

La dureza de los minerales se determina con las escalas correspondientes; la más usada es la Escala de MOHS, que comprende 10 términos o valores, desde el blando (talco) hasta el diamante el material más duro que existe.

Cabe resaltar que la dureza según la Escala de Mohs se refiere a la dureza relativa y en base a esto tenemos el siguiente cuadro de dureza de los minerales más comunes de la Corteza Terrestre.

DIFERENCAS Y SEMEJANZAS ENTRE MINERALES Y CRISTALES

DIFERENCIAS.

La cristalografía es el estudio del crecimiento, la forma y la geometría de los cristales, la mineralogía es la identificación de minerales y estudio de sus propiedades, origen y clasificación.

En el momento que el magma aflora a la superficie su enfriamiento es rápido, esto no da lugar a que los átomos de los minerales se organicen y formen los cristales. Pero si el enfríamiento del magma es lento como sucede en el interior de la corteza los átomos tienen tiempo para constituir estructuras ordenadas a los que se les denomina cristales..

Las características que se puede reconocer en un mineral son: forma cristalina, dureza, color, raya y brillo. Las características que se puede reconocer en un cristasl son: su forma poliédrica, sus caras planas, formán ángulos determinados, y se ordenan según sus ejes de simetría.

Los cristales se producen cuando un líquido forma lentamente un sólido, en cambio los minerales se producen cuando se asocian los cristales..

A un cristal generalmente se lo encuentra mezclado con otros en cambio a un mineral si se lo puede encontrar en estado puro.

Un mineral posee átomos, iones ordenados en forma sistemática y que pertenecen a la parte sólida de la corteza terrestre, en cambio un cristal es una porción homogénea de materia con una estructura atómica ordenada y definida con forma externa limitada por superfcies planas y uniformes simétricamente dispuestas.

La unión de cristales da la formación de minerales, en cambio la asociacón de minerales da origen a las rocas..

SEMEJANZAS.

Un cristal tiene composición química definida, al igual que un muneral pero este puede variar dentro de límites definidos.

Los minerales y los cristales provienen del magma. A un mineral se lo puede diferenciar de otro por muchos

aspectos, y dentro de estos están incluidos el tipo de cristal que conpone ese mineral.

Cuadro de Dureza de los Minerales según la Escala de Mohs.

Talco Yeso Calcita Fluorita Apatita Ortosa Cuarzo Topacio Corindón Diamante.

Cada uno de estos minerales raya al que está antes de él, y es rayado a su vez por el eje que le sigue.

Las formas cristalinas pueden ordenarse según su simetría en siete grandes grupos denominados Singonías que son:

Cúbico Tetragonal Hexagonal Rómbico Rombohédrico Monoclínico Triclínico

*Simetría-orden o armonía de las partes de un todo.

Los cristales naturales se hallan raramente como individuos aislados, dado que al momento de la cristalización tienden a unirse con otros cristales, formando los llamados Agregados Cristalinos.

Los Agregados Cristalinos pueden formarse de una manera fortuita constituyendo los Agregados Cristalinos Irregulares. O en su defecto pueden obedecer a determinadas leyes que rigen la naturaleza formando los Agregados Cristalinos Regulares. Ej: del primer caso son las geodas alpinas y las formaciones estalactitas. Ej. del segundo son las maclas de la Pirita y del Yeso.

GEODAS.- Son cavidades rocosas con paredes gruesas, de forma redonda o alargada, pero recubierta de cristales.

ESTALACTITA.- Colgantes suspendidos del techo de una cueva.

La proporción o porcentaje de los minerales es muy variable a lo largo y ancho de la Corteza Terrestre.

Siendo 10 loa minerales más comunes. 1.- Feldespatos 2.- Cuarzo 3.- Piroxenos (Augita) 4.- Anfiboles (Hornblenda) 5.- Moscovita 6.- Biotita 7.- Olivino 8.- Ortosa 9.- Magnetita 10.- Apatita Todos estos minerales constituyen el 95 % y el restante 5 % están formados por otros minerales que se encuentran en menor cantidad,

en sitios denominados criaderos o yacimientos minerales, a los que acompañan en gran cantidad los llamados “minerales de ganga” Algunos de estos mi erales pueden constituir rocas sedimentarias y ocupan grandes áreas superficiales de la Tierra, como calizas, areniscas, etc.

PRINCIPALES PROPIEDADES DE LOS MINERALES MÁS COMUNES

1.- FELDESPATOS.- Con este nombre se los identifica aun conjunto de

minerales que poseen morfología y propiedades físicas similares.

Constituyen casi la mitad de los componentes de las rocas de la Corteza Terrestre, principalmente de las rocas filonianas, eruptivas o volcánicas.

- Por lo general son ligeramente coloreados, se dividen en sub-

grupos: 1. Ortoclasa, 2. Plagioclasa y 3. Microlino.

Ortoclasa.- (griego: orto =recto; clasis=fractura). Este material cuando se rompe forma ángulos rectos de 90 grados; es un silicato aluminico potásico, generalmente de color blanco, incoloro, cremoso, o rosado.

Entre la principal variedad podemos citar el Feldespato común de color rojizo o blanco.

Plagioclasa.- (griego: plagios= oblicuo; clasis=fractura). Al romperse forma ángulos de 86 grados, son silicato alumínico-sódico como el caso de la albita; o también puede ser un silicato de aluminio y calcio Ej: la anortita.

Microlino.- Son elementos constitutivos de las rocas eruptivas básicas conocido también como Adularia. Microlino o microclino silicato aluminico potasio, está estrechamente relacionado con la ortosa u ortoclasa tanto por su morfología como por su constitución, razón por la cual es difícil poderlo distinguir a simple vista, de color crema o rojo. Una variedad de este mineral de color verde intenso se denomina Amazonita.

Utilidad.- Los feldespatos se los emplea en la fabricación de vidrios, porcelana, tejas, esmalte y cristales.

2.- CUARZO.- Es un bióxido de silicio SiO2 es el mineral más

abundante de la Corteza

Terrestre; y forma parte de las rocas eruptivas, sedimentarias y metamórficas, así mismo se encuentran formando parte de un gran número de cristales finos, como es el caso de los Geodas alpinos que dan lugar al cuarzo alpino y cuarzo filoniano.

El cuarzo puede presentarse incoloro o blanco cuando está puro, aunque por lo general se presenta coloreado; su dureza es 7, razón por la cual sus cristales rayan el cristal y muy difícilmente puede ser rayado por el cuchillo.

Sin embargo el cuarzo común se presenta en forma de prisma o bi-pirámide hexagonal, en cambio las variedades de cristal roca y cuarzo ahumado son de forma rómbica.

Los granos de cuarzo no solo se encuentran en el granito, sino también en las arenas. Los cristales de cuarzo tienen la propiedad piezoeléctrica por lo que son utilizados en la aplicación de ultrasonidos

Ej: Láminas de cuarzo se usan para la observación de frecuencias de radio y radar.

Las variedades de cuarzo que tienen aplicación industrial son la: Calcedonia y el Agata; el Önice, la Carneola, ésta última tiene un color sangre de utilidad en joyería, finalmente el Jaspe y el Perdenal o Silex.

XEN3.- PIRO OS.- Forman un grupo de minerales con simetría monoclínica o rómbica, por lo general forman ángulos de 87 a 93 grados. Generalmente se les reconoce por sus gruesos cristales de 4 u 8 lados.

Los Piroxenos monoclínicos son metasilicatos de Calcio y Magnesio con cantidades variables de Aluminio y Hierro. Ej: Augita.

La mayor parte de los Piroxenos son de color verde claro, o de color obscuro, en especial los que tienen Hierro (Fe).

Su aplicación industrial es casi nula; y se los diferencia de los Anfiboles porque tienen brillo sedoso; en cambio los Piroxenos tienen brillo apagado.

4.-ANFIBOLES.-Conocidos también como Anfibolitos , están formados por Ca, Mg, Fe y silicatos de Al, son minerales semejantes a los Piroxenos. Poseen simetría monoclínica, rómbica o hexagonal, lo más común son los fibrosos, los Anfiboles poseen cristales gruesos de forma hexagonal de coloración verde o negro. Forman ángulos de 124 y 56º.

- En lo concerniente al aspecto su brillo es sedoso. Los principales representantes de este grupo son: tremolita, Actinolita y la Hornblenda se la usa en la industria como Amianto por incombustibilidad y flexibilidad.- 5.- MICAS.- Son minerales que poseen una simetría monoclínica, y una

fácil exfoliación basal, es decir puede separarse en láminas delgadas de gran elasticidad; otra de las propiedades es su muy poca o ninguna conductividad calorífica y eléctrica, razones suficientes para que se les utilice como aislantes.

Químicamente son silicatos básicos de Al y K, con presencia de Mg y Fe, en las especies obscuras; algunos de estos poseen flúor como anión.

A las micas se las suele encontrar en las rocas eruptivas, y como principales constituyentes de las rocas metamórficas, tales como Gneis, micacitas, pizarras, Etc.

Los principales minerales de este grupo son: Moscovita y Biotita.

5.MOSCOVITA.-Silicato hidratado de Al y K blanca o coloreada, casi siempre translúcida o transparente, pero casi nunca de color oscuro; de brillo de color nácar y suave. Su utilización es bastante grande en el sector industrial, sobre todo la Moscovita laminar se la usa como aislamientos eléctricos, para vidriería y en polvo o escamas para aislamiento del calor, compuestos lubricantes, decoración, etc.

6.BIOTITA.- Silicato de Al, K, Mg y Fe; de color negro, semejante a la anterior de la cual se diferencia por sus colores obscuros y negros; por su amplio rango de variación que va desde un tono pálido hasta casi una tonalidad opaca. Es la más abundante y forma parte principal

de casi todas las rocas intrusivas.

7. OLIVINO.- Es un silicato de Fe y Mg; estos dos elementos forman una serie Isoforma en cualquier proporción, pero generalmente el Mg excede al Fe en una proporción de 2:1.

El Olivino es un mineral constituyente de las rocas eruptivas, es decir de muchas rocas Ígneas, que llegan a formar por si solo la llamada “Peridotita” que se lo puede encontrar en pizarras cristalinas metamórficas. Además el Olivino es posible encontrarlo en rocas Ígneas básicas (bajas en contenido de Sílice).

Su color es cristalino como el cuarzo, pero regularmente es verde oliva, verde botella o verde oscuro, a veces verde amarillento, todo este rango de variación en su color, depende de su composición química. Su grano en una roca, parece ser azúcar granulada.

- Se lo utiliza como material refractario, con algunas limitaciones. - La peridotita es la variedad de olivino que se la usa como piedra preciosa.

8.ORTOSA.- Este es un mineral que al intemperizarse se rompe y

forma ángulos rectos de 90 grados; es un silicato aluminico potásico, generalmente de color blanco, incoloro, cremoso, o rosado.

9. APATITA.- Es un fosfato de Calcio, tienen cristales hexagonales, dureza cinco y brillo vítreo. Presenta una variedad de colores: rojo, pardo, verde y amarillo, se lo considera como una fuente de fósforo y fluorina, pero como se presenta en pequeñas cantidades no tiene valor económico.

10. MAGNETITA.- Constituye uno de los minerales mas importantes de la naturaleza, sobre todo por lo que representan dentro del contexto de la industria siderúrgica.

OTROS MINERALES IMPORTANTES

Barita.- Es un sulfato de Bario (BaSO4), de color blanco, gris o de otra coloración, de brillo vítreo o perlado. Se lo usa en industrias químicas, de cristal, pintura y de caucho.

Turmalina.- Son borosilicatos de naturaleza química compleja, tienen la propiedad de absorver totalmente el rayo luminoso, razón por la cual se lo utiliza para obtener luz polarizada. Se lo emplea en joyería, sobre todo en Brasil, España y California.

Granates.-Son silicatos muy complejos, de coloración muy variada

con excepción del azul.

Topacio.- Es un fluosilicato alumínico, de coloración amarillo vino, o incoloro.

Epidota.- Es un silicato aluminico- cálcico complejo, de color verde.

Los minerales que se encuentra en menor cantidad en la Corteza Terrestre, que constituyen el 5 % del total son:

Bauxita - Diamante - Grafito - Clorita

Dolomita - Halita - Cromita - Fluorita

Hematites - Cinabrio - Galena - Caolín

Corindon - Gránate - Limonita - Magnesita

Magnetita - Molibdenita - Serpentinna - Siderita Blenda (Esfarelita - Vermiculita - Uranita, etc.

MINERALES DE HIERRO.- (Fe).- Constituye la base de la industria moderna; se encuentra formando parte de la Corteza Terrestre en un 4.6 %, puede encontrarse en diferentes formas: óxidos, Hidróxidos y carbonatos, diseminados en rocas eruptivas( Ígneas) sobre todo en forma de silicatos y sulfuros. El hierro puede presentarse en las siguientes formas principales: - Magnetita 72.4 % de Fe - Oligistico 70.0 % de Fe - Limonita 59,9 % de Fe - Siderita 48.3 % de Fe. Las fuentes Fe en forma de sulfuro pueden ser:

- Pirita-Pirrotina y Marcasita. PIRITA.-Es el más abundante y universal de todos los sulfuros; es un sulfuro de fe, de color amarillo pálido, dureza de 6 a 6.5, frágil, tienen un cierto parentesco con el oro, el mismo que se diferencia por ser más blando, pesado y maleable.

Se fragmenta en cubos irregulares negro-verdoso; en determinados sitios la Pirita se lo explota para elaboración de ácido sulfúrico.

MINERALES DE COBRE.- Es utilizado en la industria por sus cualidades de buen conductor de calor, los principales representantes son: Calcopirita, cobres, grises, calcosina y covellino. Calcopirita sulfuro de cobre y hierro, de color amarillo dorado; dureza media 3.5, raya negra, puede rayarse con un cuchillo.

Además también tenemos los carbonatos básicos como el caso de la Malaquita y Azurita.

Malaquita se presenta en forma prismática o tabulares de color verde esmeralda o verde negruzco y brillo vítreo, se encuentra en yacimientos o zonas de oxidación del cobre.

MINERALES DE ZINC.- Es un metal de gran utilidad , dadas las cualidades de un amplio spectro aleatorio, así como para cubrir metales oxidables , dado que su punto de fusión es bastante bajo(419ºC)

La principal es el sulfuro de Zinc, siendo los representantes principales; Blenda o Esfarelita, Wrtzita, Smithsonita, Hidrocincita.

MINERALES DE PLOMO.- Constituyen la fuente de producción de

plomo, sus principales representantes son: Galena, Anglesita, y la Piromorfita.

GALENA.- Se presentan como cristales cúbicos, casi siempre implantados tienen exfoliación perfecta, de color gris de plomo, fuerte brillo metálico y aobre todo en las superficies de exfoliación, de composición química muy constante, casi siempre contienen pequeña proporción de plata (1 a 3 %).

MINERALES DE MERCURIO.- Por lo general se encuentran en forma de amalgamas de metales nobles. La única fuente en la naturaleza es el sulfuro ; siendo el Cinabrio el más conocido.

Los Carbonatos.- Son minerales de aspecto lapídeo, sin coloración propia, presentándose blancos, ligeramente coloreados o teñidos, con excepción de aquellos que contienen: Cobalto (Co) y Cobre (Cu).

Los representantes conocidos son: la Calcita y el Aragonito que tienen

una composición química igual (CO3Ca)¸a su vez la Calcita comprende una serie que lo integran:

- Calcita - Dolomita - Magnesia - Smithsonita - - Dialogita - Esferocobaltina Estos minerales son miscibles en todas las proporciones.

La CALCITA forma parte de las rocas sedimentarias, pudiendo presentarse en diferentes variedades:

Mármol - Caliza fibrosa

Caliza compacta - Espato de Irlanda En cambio la serie del Aragonito está compuesto por:

•Aragonito •Witherita • Estroncianita •Cerusita

El Aragonito, es menos frecuente que la caliza uy siempre origina masas carentes de forma. Los sulfatos.- La Baritina es el único mineral de esta subclase que se halla acompañando a los sulfuros metálicos.

En la serie Isoforma que forma con Celestina y Anglesita, el primero se halla en los filones metálicos; en cambio que el segundo es un mineral de alteración. La Baritina tambíén forma las llamadas “rosas de Baritina”.

Sales Haloidas.- El único mineral de esta clase es la Fluorita que se lo puede encontrar en los filones metálicos, de forma rombohédrica, octaedros y cubos.

MINERALES GEMNÍFEROS.

Espinela.- Es el término magnésico de la serie isomorfa Espinela-Magnetita, pudiendo expresarse químicamente como Al3 O4 Mg. Existen diversas variedades de Espinela,-Magnétita como es el caso de la Espinela noble, de amplia utilización en joyería.

Crisoberilo.- Tienen forma de una pirámide exagonal caso más frecuente en la variedad denominada: Alexándrita de color amarillo verdoso o verde esmeralda que se asemejan a un ojo de gato constituyendo una variedad llamada con este nombre (ojo de gato, Brasil).

Corindón.- Tienen tamaños considerables, químicamente es el óxido de aluminio (Al203) casi puro, incoloro, de por si, con coloraciones zonales debido a inclusiones de otros minerales, como los zafiros.

Las variedades transparentes y de coloración muy pura, se denominan Coridn noble (piedras preciosas); las más apreciadas son el zafiro oriental de coloración azul profundo y el rubí oriental de color rojo sangre.

Turquesa.- Fosfato básico complejo de cobre y aluminio, se presenta en forma arrícimo-arriñonado; generalmente opaco a veces turbio y transparente.

De color azul celeste o verde manzana, tienen brillo cerril y raya blanca; se lo considera en Joyería como piedra preciosa.

MINERALES DE LOS YACIMIENTOS SALINOS

Por lo general estos minerales se han formado por evaporación de aguas marinas; dando lugar a tres tipos de yacimientos:

1. Yacimientos salinos Potásicos

2. Yacimientos salinos Boratos 3. Yacimientos salinos nitratos

Yacimientos Potásicos.- En este tipo de yacimientos al evaporarse las aguas marinas, en primera fase se depositó el sulfato de calcio en forma de Yeso y de Anhidrita, para luego depositarse la sal-Gema, finalmente se depositaron sales potásicas y magnésicas como es el caso de la Silvana y Carnalita, mezclados siempre con sal gema.

Yacimientos de Boratos.- Son el resultado de los depósitos en lagos salinos; siendo frecuente encontrar estos minerales en los Yacimientos Potásicos descritos anteriormente.

Los principales minerales que se encuentran en estos yacimientos son el Bórax, Colomanita y la Boracita .

Yacimientos de Nitratos.- Al igual que los casos anteriores, se forman por la evaporación de lagos salinos de Nitratos. El único representante de este tipo de yacimiento es el Nitro.

A continuación se detallan algunas características de 2 minerales de importancia económica: Sal-gema y yeso.

Sal-Gema.- Se presenta en agregados granulares fibrosos; incoloro pudiendo ser también coloreado de rojo y amarillo por contener Fe o de color azul por su contenido de Na.

Yeso.- Se presenta en cristales de muy diversas formas, pudiendo ser prismáticos, tabulares o lenticulares; maclados en forma de punta o lanza; incoloro o blanco, con brillo nacarado en algunas caras y vítreo en los restantes; es un mineral blando puede rayarse con la uña, a veces es utilizado como ornamental.

METALES NOBLES

En estado natural no se encuentran en estado puro, sino que contienen cantidades pequeñas de otros elementos, en forma de disoluciones sólidas.

Oro (Au); Plata (Ag); Azufre (S); Diamante (D); Grafito ©:

Oro (Au).- De color amarillo típico; se lo suele encontrar en yacimientos de 2 tipos: el oro de minas; y el oro de placer arrastrado por corrientes de agua y acompañado de Cuarzo.

Plata. (Ag).- De color blanco típico, a veces se presenta con alteración superficial de óxido; dando un color gris-negro.

Azufre (S).- Cristaliza en cristales rómbicos de color amarillo limón, transparente o translúcidos; mal conductor del calor y la eléctricidad se electrizan negativamente por fricción: los yacimientos de este elemento se presenta cerca de los volcanes, en casquetes sobre domos de sal, en forma de capas sedimentarias.

El azufre nativo relativamente inerte arde a los 247ºC, transformándose en 2 que se utiliza para la obtención de H2S04.

Diamante.- Es la piedra preciosa más apreciada y sumamente dura que

se conoce, está formada por carbono puro; es inatacable por medios ordinarios y su índice elevado de refracción y dispersión le proporciona un brillo característico.

En el diamante podemos distinguir las siguientes variedades: Diamante.- cristales aislados y puros; esferas, masas densas, irregulares, fibrosorradiadas y carbonado, cantos rodados de tamaño bastante pequeño.

Grafito.(C).- Constituido por carbono puro; se presenta en masas prismáticas bastante hojosas, muy raro encontrarlo en forma exagonal; tiene color gris de acero, con brillo metálico y raya gris.

PETROLOGÍA

La Petrología es el estudio de las rocas, cualquiera que fuera su origen, y que se hallen formando parte de la Corteza Terrestre.

Como se había indicado es el capítulo anterior las rocas constituyeran las unidades estructurales de la Corteza Terrestre, sobre los cuales se edifica o se levanta nuestro planeta.

De ahí que, la parte de la Geología que estudia el origen, composición e historia natural de las rocas, es la Petrología.

Definición.- A las rocas se les puede definir como una unión o

asociación natural de dos o más minerales. Los elementos químicos de los minerales están combinados químicamente en proporciones variables o determinadas.

Hay casos en que una roca está constituida por un solo mineral , otras en cambio tienen en su constitución dos o más minerales, además de esto materia orgánica, vidrios volcánicos, etc.

Es lógico suponer que a la idea de roca se le atribuye cierta compacidad y coherencia, pero no siempre una roca puede ser compacta o tener una consistencia dura, dado que la Geología considera como ROCAS tanto a los basaltos duros y resistentes, como

a la grava, arena y arcilla; ya que estas rocas sirven para realizar el estudio e historia de la tierra y los procesos geológicos que se han dado en ésta.

Dentro del estudio geológico de la tierra es posible encontrar dos tipos de procesos:

1.- Los llamados procesos geológicos Exógenos 2.- Los llamados procesos geológicos Endógenos. • Los primeros son agentes geológicos destructores, caracterizados por los grandes ciclos de erosión, transporte y sedimentación. • Los segundos en cambio son aquellos que crean o generan nuevas estructuras y constituyen la manifestación de la energía interna del planeta. Cada uno de estos procesos geológicos, tienden a formar diferentes tipos de rocas características y en base a su estructura, composición química y condiciones geológicas (Yacimientos) se puede determinar el proceso que les dio origen y su posterior evolución.

CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS

A las rocas las podemos clasificar en cuatro grandes grupos, tomando en cuenta su formación:

1. Rocas Sedimentarias 2. rocas Metamórficas 3. Rocas Plutónicas 4. Rocas Volcánicas ROCAS SEDIMENTARIAS.

Las rocas sedimentarias se originan en la superficie de la tierra por la

acción de los procesos Geológicos exógenos (destrucción).

Un grupo de sedimentos mecánicos o clásticos se depositan como fragmentos de rocas y minerales anteriores, como son la grava, arena, arcilla.; posteriormente a esto se consolidan y dan lugar a la conformación de los conglomerados de las areniscas y margas.

El material que constituye las rocas sedimentarias se originan de dos maneras:

1.- Los depósitos pueden ser acumulaciones de minerales y rocas derivadas ya sea de la erosión de rocas existentes, o de los productos intemperizados de estas rocas; estos depósitos se llaman detríticos (que significa desgastado) y las rocas sedimentarias así formadas se llaman Rocas sedimentarias detríticas.

2.- Los depósitos pueden ser producidos por procesos químicos ;en este caso nos referimos a estos depósitos químicos, y las rocas así formadas se les conoce como Rocas sedimentarias químicas.

La grava, la arena, el limo y la arcilla derivados del intemperismo y erosión de un área terrestre son modelos de sedimentos detríticos.

Existe la presencia tanto de rocas sedimentarias detríticas como rocas sedimentarias químicas.

En definitiva, todas los materiales que van a formar las rocas sedimentarias pueden ser transportados en suspensión y en parte disueltos por el agua. Para luego ser depositados en las cuencas o

zonas de sedimentación en forma de estratos o capas.

Composición mineralógica.- Esta depende de las rocas de donde procede, así como de los productos de alteración como silicatos, cuarzo, caolín, clorita, calcita, dolomita, arcilla, limonita, etc.

Color.- Su color depende de varios aspectos tales como:

- estado de oxidación del hierro - presencia o no de carbonatos y - tamaño del grano. Estructura.- La estructura de las rocas sedimentarias es clástica o cristalina, dependiendo de la naturaleza del depósito, es decir si es detrítica o química.

Generalmente las rocas sedimentarias están constituidas principalmente por dos clases de materiales:

1.- Minerales 2.- Materiales precipitados químicamente

El término clástico o detrítico se aplica a aquellas estructuras en las que se advierte claramente que los cristales que lo integran proceden de la disgregación y fragmentación de las rocas ya existentes.

Por lo tanto los cristales pueden tener cualquier forma, tamaño y composición.

Estos sedimentos primero forman rocas sueltas, luego se consolidan por medio de una pasta granúgena o cemento, como es el caso del cemento calizo, las arcillas, etc; a este proceso de endurecimiento de las rocas sedimentarias se denomina “Diagénesis”.

Según la Diagénesis las rocas sedimentarias se clasifican:

Residuales Detríticas Precipitados Organógenas

Si se toma en cuenta su composición química las rocas sedimentarias se clasifican en:

Rocas silíceas a base de sílice Rocas calizas a base de caliza (CO3 Ca) y Carbonato de Mg. Rocas Arcillosas a base de silicatos de aluminio hidratados de sílice y alumina coloidal Rocas Salinas a base de sulfatos y cloruros sódicos, por evaporación de lagunas y mares Rocas combustibles a base de carbono e hidrógeno.

PRINCIPALES ROCAS SEDIMENTARIAS

Sedimentos residuales.- Están formados por productos insolubles

resultantes de la alteración de las rocas, y que no han sido arrastrados por el agua. Una de las más comunes son las lateritas y bauxitas que proliferan en la costa y regiones subtropicales dando una apariencia rojiza (costras) debido a la presencia de Fe oxidado e hidratado, Al OH

3 y sílice coloidal.

Todo esto se debe a la alteración de la roca primitiva, en condiciones de oxidación.

Sedimentos detríticos.- Se originan en la disgregación. Erosión y transporte de las rocas; pueden ser de dos clases:

a) sueltos Ej: arena o la grava

b) cementados, como es el caso de los conglomerados y areniscas, de igual forma sucede con los cantos rodados que están unidos por cemento calizo, silicio, arcilloso o ferruginoso; como un ejemplo de esto tenemos: las arcillas, pizarras, etc.

c) Areniscos d) Pizarras e) Sedimentos calizos f) Calizas g) Conglomerados h) Tilita i) Dolomita j) Sideritos

Calizas.- Son las más utilizadas por el hombre y abundan en la superficie de la Tierra; están formadas por CO3 Ca, o por carbonatos de Calcio y Magnesio, en este caso se les denomina calizas dolomíticas.

En caso contrario, cuando la caliza está constituida por magnesio se le denomina dolomías; de igual forma sucede con los denominados margas que son ricas arcillas.

Las calizas de cristalización, forman los Alabastros calizos y los mármoles muy utilizados en escultura y arquitectura.

ROCAS METAMÓRFICAS.

Este tipo de rocas se forma por la serie de transformaciones de orden mineralógicos-estructural y químico, que sufren las rocas tanto endógenas como exógenas, es decir son rocas que han cambiado su forma.

Formación de las rocas metamórficas.- Las rocas metamórficas han sufrido transformaciones en el estado sólido, consecuencia de intensos cambios en la temperatura, presión y ambiente químico. Todas estas fuerzas producen modificaciones dentro de las mismas rocas a través del proceso de metamorfismo (que significa más halla de por encima de y morphe= forma).

Bajo la acción de la presión y la temperatura se producen cambios de tipo mineralógico y estructural, debido a un cierto desequilibrio

termodinámico lo que provoca la recristalización así como la formación de nuevos cristales.

Por lo regular las rocas metamórficas presentan ciertas características de estratificación similares a las rocas sedimentarias, así como también son similares a las rocas Ígneas, de las que se diferencian por no poseer cristales en su constitución.

La estructura característica de estas rocas es CRISTALOBASTICA.

En conclusión los agentes principales del metamorfismo son:

1.- El calor, (temperatura); 2.- La presión de deformación 3.- La composición original de las rocas. (o fluidos químicamente activos). Es el caso que de la constitución de la roca afectada por los procesos de transformación, variará la roca metamórfica resultante, Ej. las margas arcillosas dan lugar a las pizarras; las calizas a mármoles; las areniscas a cuarcitas, etc.

La presión también influye en la meteorización de las rocas. Así tenemos que una roca puede ser estática en lo que a estabilidad se

refiere :esto se debe al peso de sus sedimentos; o puede ser orientada, producida por los empujes orogénicos, lo que deforman a las rocas y produce la recristalización.

La temperatura es otro factor que contribuye a la meteorización de las rocas, porque favorece las reacciones químicas y lo que es más importante asociada con la presión acelera estas transformaciones.

Se considera también que en todas estas zonas metamórficas es posible encontrar los llamados estados intermedios entre los sedimentos normales y las rocas meteorizadas, por lo que se puede deducir que el metamorfismo es gradual o progresivo, aumentando con la profundidad: y en base a lo anteriormente expresado se establece tres zonas o divisiones dentro metamorfosis de una roca : Zona externa, media e interna, tomando en cuenta la profundidad.

Clases de metamorfismo.- Son muchas las clases de metamorfismo que

se llevan a cabo, pero los más importantes son: el metamorfismo REGIONAL, o GEOSINCLINAL, y el metamorfismo de CONTACTO.

El primero se desarrolla en áreas extensas, afectando a miles de kilómetros cuadrados de rocas a varios miles de metros de profundidad

El segundo caso en cambio se desarrolla en una extensión de tierra relativamente corta, que incluye una decena de pocos metros llamados AUREOLAS o HALOS, y en ciertos casos unos pocos milímetros de profundidad.

Durante el metamorfismo de contacto varían las temperaturas entre 300 a 800ºC. y las presiones entre 100 y 300 atmósferas.

PRINCIPALES ROCAS METAMÓRFICAS

Las numerosas rocas metamórficas proceden de la gran variedad de rocas originales y de las diferentes clases de metamorfismo:

En base a su textura tenemos las siguiente :

Pizarra. Cuarcita. Filita. Migmatitas . Esquisto. Cornubianitas. Anfibolitas (hornblenda y plagfioclasa) Eclogitas. Gneis. Micacitas Gneis.- Rocas pizarrosas de color gris, formadas por pequeñas capas de color claro, ricos en feldespato y cuarzo, o en su defecto poseen capas obscuras con biotita y hornblenda.

Migmatitas.- Son gneis de grano grueso, con apariencia de pizarra pero difusa, formada por cuarzo, plagioclasa y ortosa, con caracteres intermedios entre gneis y granito.

Micasitas.- Rocas con apariencia de pizarras obscuras, con caras brillantes y sedosa, contiene en su estructura biotita y cuarzo.

Anfibolitas.- Rocas pizarrosas de color verde obscuro, contiene una gran cantidad de anfibol, con cuarzo, biotita, gránate, etc.

Mármoles.- Rocas grandes de varias coloraciones, compuesta de calcita producto de la recristalización de la caliza.

Cuarcitas.- Rocas compuestas de cuarzo, proceden de la recristalización de las areniscas.

Cornubianitas.- Rocas masivas granudas, duras y de aspecto corneo, compuesto de cuarzo, biotita, etc.

Eclogitas.-Rocas granuidas de color verde con manchas rojizas, formadas por piroxeno y gránate; proceden de la recristalización de las rocas basálticas.

ROCAS PLUTÓNICAS.

Se les considera a las rocas de estructura granuidas de grano grueso visible , de aspecto intrusivo y consolidadas en profundidad , tomando en cuenta los diferentes procesos orogénicos que se producen en su interior, con granos unidos a otros por contacto debido a un solo tiempo de cristalización.

Debido a que su aspecto en un 95 % es granítico, se presume que el

origen de estas rocas sea el granito; ahora bien el origen del granito debido a su abundancia en la Corteza Terrestre ha sido un interrogante planteado en tiempos atrás; deduciéndose mediante estudios y la teoría transformista que el granito proviene de la transformación de rocas sedimentarias preexistentes a través de un proceso denominado de “granitización”,siendo el granito el resultado o el “estadio” de la granitización sobre todo al estado sólido.

Según investigaciones efectuadas a este respecto, el granito se encuentra hasta a profundidades no mayores de 20 km.; aflorando este granito a la superficie cuando se ha erosionado las formaciones sedimentarias y metamórficas suprayacentes.

Es el caso que según sus fuentes de origen se admiten 2 clases de plutones; Los intrusivos o discordantes y los difusos o concordantes.

Los primeros presentan un aspecto de inclusión con lados bien definidos atravesando en una forma discordante las rocas o sedimentos metamórficos. Los segundos en cambio se encuentran claramente concordantes en forma de pliegues, presentando un perfil o secuencia entre los distintos pasos graduales de transformación de las rocas sedimentarias, a granito, uno de estos pasos graduabvles de transformación es la denominada migmatita.

De acuerdo a su composición química y mineralógica las rocas plutónicas pueden ser::

- Acidas con 75 % de sílice-son claras y ligeras (rocas leucócrotas). - Neutras con< 60 % de sílice.

- Básicas con 40 % de sílice son obscuros y pesados (rocas melanocrátas PRINCIPALES ROCAS PLUTÓNICAS

Granito - Sienitas.

Dioritas - Gabros - Peridotitas. Granitos.- Son rocas ácidas 75 % de SiO2 de colores grises o rosado de grano grueso, formadas de cuarzo, feldespatos, plagioclasa ácida y biotita entre los minerales más comunes.

Continuamente presentan cristales de ortosa, recibiendo el nombre de porfídico granito. Son los más abundantes.

Sienitas.- Rocas de colores rosados, similares (análogos) al granito del cual se diferencian por la ausencia de cuarzo, por lo que se les llama granito sin cuarzo; se hallan compuestos de ortosa, plagioclasa y biotita. Son poco comunes.

Dioritas.- Son mucho más obscuras y básicas que las anteriores, contienen menos del 60 % de SiO2, con estructura granular pero fina, en relación a los anteriormente mencionados carecen de ortosa y al carácter zonal que poseen los plagioclasas. Se presentan como bandas.

Gabros.- Rocas obscuras o verdosas, más básicas que las dioritas, compuestas de plagioclasa y piroxeno. Los más frecuentes son las hornblenda y olivino; se presentan como macizos aislados, por lo regular unidos a diorita y peridotitas.

Peridotitas.- Rocas de grano grueso, de color obscuro o verdoso, son las más básicas, 43 % de SiO2, muy pesadas y según el mineral ferromagnésico puedfen ser:

Dunitas = formadas de olivino

Piroxenitas = formado sde piroxeno

Hornblendita = formado de Hornblenda.

Cuando se transforman por alteración reciben el nombre de Serpentinas.

MAGMATISMO

Las magmas constituyen la materia prima de las rocas ígneas, el mismo que se manifiesta al exterior por medio del fenómeno volcánico. CAUSAS DE LA ACTIVIDAD ÍGNEA.- La actividad ígnea requiere del magma, sin embargo es evidente que no hay grandes zonas de rocas fundidas dentro de los 2.800 Km. a partir de la superficie de la tierra. No obstante es necesario señalar la formación de los magmas. Exactamente no se conoce la profundidad a la que se forma el magma, pero es muy probable que sea a unos 60 km. dado que los volcanes nos proveen de este tipo de información a sabiendas que un liquido puede elevarse a determinadas alturas, en función de la presión a la que está sometida, esto explica el porqué los volcanes han alcanzado grandes alturas entre los 600 a 5.000 o más metros Es indudable que para que se produzca la fundición de una roca se interrelacionan dos aspectos, la Temperatura y la Presión; es así como se ha calculado que una roca de composición basáltica que se funde a 1.250 grados centígrados en la superficie se fundirá a solamente a 1.400 grados centígrados, a 30 km. de profundidad, dado que a esta profundidad la mayor parte de rocas son sólidas y la temperatura no excede a 1.400ºC. En todo caso los cálculos realizados indican que la temperatura aumenta bajo la superficie de la tierra, en túneles, pozos y minas. El valor de este incremento de denomina GRADIENTE GEOTÉRMICO y es alrededor de 30ºC / km., pero no siempre es constante, es decir no siempre crece en esa proporción, porque a cierta profundidad se tendría temperaturas que rebasarían el punto de fusión de muchas rocas, dado que si sabemos que a esta profundidad la tierra es sólida, con excepción de las áreas de actividad ígnea, entonces se entiende que existen otras fuentes de calor que provocan la actividad ígnea, y ésta es la RADIACTIVIDAD que no son más isótopos naturales de Potasio (K), Actinio (Ac), y Uranio (U), que abundan en la corteza terrestre, cuyos núcleos emiten partículas con gran cantidad de energía en forma de calor, que en ciertos casos pueden fundir a una

roca, para convertirlo en magma, sobre todo en áreas rocosas donde es imposible el escape de calor.

GRADIENTE GEOTÉRMICO RADIACTIVIDAD

En definitiva diremos que una gran parte de las altas temperaturas necesarias para fundir la roca proviene del gradiente Geotérmico, y el resto procede de la radiactividad. Origen del Magma.- El origen del magma nació precisamente de la observación de materiales fundidos, los cuales hacen efusión a la superficie en las erupciones volcánicas, recibiendo el nombre de lavas.

Definición del Magma.- Es una roca fundida formada por la fusión compleja, de silicatos, sílice y elementos volátiles, en los que el vapor de agua es el más característico. Clasificación de las magmas en base al contenido de sílice.

De acuerdo al contenido de sílice los magmas pueden ser: Ácidos. 65-75 % de SiO2 ricos en en alúmina y álcalis Básicos. 40-55 % de SiO2 ricos en Fe, MG y Ca.

ETAPAS DE CRISTALIZACIÓN DE LOS MAGMAS

Cuando los magmas se enfrían, al aflorar a la superficie se produce su cristalización, estableciéndose al respecto 3 etapas de cristalización: 1.- Etapa Ortomagmatica.- En esta etapa se cristalizan los minerales del más alto punto de fusión, esto da lugar a la masa de las rocas ígneas, ricas en elementos ferromagnesicos y elementos volátiles. 2.- Etapa Pegmagmatica o pneumatólítica.- Se caracteriza por la cristalización de los minerales del más bajo punto de fusión, rica en hidroxilos. 3.- Etapa Hidrotermal.-Es el producto de la cristalización de la mayor parte de elementos, constituidos por un liquido residual que mantiene en disolución al sílice. TIEMPOS DE CRISTALIZACIÓN.-

Al ser estudiadas las rocas se observa diferentes tiempos de cristalización, es así como los minerales cristalizados en primer término adquieren formas geométricas, en cambio los que se cristalizan en segundo término, pasa a rellenar los espacios dejados por los primeros, es decir no tienen formas propias, por lo que en base al tiempo de cristalización los minerales se clasifican en: Minerales Accesorios. Ej: Apatito, Circón, Esfena. Minerales ferromagnésicos. Ej: Biotita, Piroxeno, Olivino. Feldespatos Potásicos. Cuarzo. Posterior a estos tiempos de cristalización viene el aparecimiento de nuevos cristales provenientes del enfriamiento del magma y de la cristalización de Silicatos, denominándose a este proceso “Cristalización Fraccionada”. Diferenciación magmática.- Consiste en que un mismo magma, proveniente de la erupción volcánica, va cambiando su composición química y mineralógica a través del tiempo. ROCAS VOLCÁNICAS.

A la rocas volcánicas se les conoce con una serie de nombres: Rocas efusivas, R. Ígneas, R Volcánicas o eruptivas.

Estas rocas por lo general se presentan en forma de mantos o coladas (lavas) ocupando una gran superficie de aproximadamente dos millones de kilómetros cuadrados a nivel mundial. En otros casos pueden hallarse a cierta profundidad, que con el devenir del tiempo son descubiertos o afloran a la superficie. La estructura típica de estas rocas es la microlítica, advirtiéndose dos tipos de cristalización. 1.- Cristalización lenta en profundidad, con la formación de grandes cristales denominados fenocristales.

2.- Cristalización rápida ligada a la efusión del magma hacia la superficie, dando lugar a cristales microscópicos denominados microlitos. Una segunda estructura llamada diabásica u ofitica desarrollada o cristalizada a grandes profundidades. Clasificación de las rocas ígneas.-

Las rocas efusivas o ígneas se agrupan en una serie que va de las más ácidas a las más básicas; las Principales son: - Riolitas -Traquitas - - Diabasas u ofitas - Andesitas - Basaltos - Limburgitas - Vidrios volcánicos, Riolitas.- Son de color amarillento, grises o verdosas con estructura clara; compuesta de: fenocristales, feldespatos potásico y cuarzo, con

pequeños microlitos de feldespato y biotita Vidrios volcánicos.- Los magmas producen abundantes vidrios, anhidros como: la obsidiana (vidrio negro con bordes constantes), piedra pómez (vidrio volcánico blanco, grisáceo y espumoso), e hidratos como: pechstein. Traquitas.- Rocas de color gris, a veces negras, ásperos al tacto compactas o algo porosas compuestos de fenocristales de plagioclasa, andesita, anfibol y piroxeno.Se encuentran en los Andes y después de los basaltos son los más comunes el Globo.

Basaltos.- Son rocas negras, compactas y pesadas; compuestas de plagioclasa, augita y olivino, La pasta que une a sus componentes posee plagioclasa básica, augita, olivino, gránulos de magnetita con o sin vidrio. Son las más abundantes de las rocas volcánicas. Limburgitas.- Son rocas de color pardo rojizo, de aspecto basáltico, ricos en fenocristales de augita y olivino; depositados sobre una pasta vítrea, pardo amarillenta rica en magnetita. Son poco abundantes.

Diabasas y Ofitas.- Son las rocas volcánicas en profundidad, sus yacimientos presentan la forma de localitos o diques estratificados; por su color se les denomina como rocas verdes; poseen poco SiO2; estan compuestas de plagioclasa, anfibol y augita.