Las rocas y el Ciclo de las RocasLas rocas son el material ms comn y abundante de la Tierra. Para un viajero curioso, la variedad parececasi infnita. Al examinar una roca con atencin, encontramos que consta de cristales o grans ms pequeos denominados minerales. Los minerales son compuestos qumicos (o en algunas ocasiones elementos nicos), cada uno de ellos con su propia composicin y sus propiedades fsicas. Los granos o cristales pueden ser microscpicos o fcilmente visibles sin ayuda de un microscopio. La naturaleza y el aspecto de una roca estn fuertemente infuidos por los minerales que la contienen. Adems, la textura de una roca, es decir, el tamao, la forma o la disposicin de los minerales que la constituyen, tambin tiene un efecto signifcativo en su aspecto. La composicin mineral y la textura de una roca, a su vez, son el refejo de los procesos geolgicos que la crearon.Las caractersticas de las rocas proporcionaron a los gelogos las pistas que necesitaban para determinarlos procesos que las formaron, lo cual es cierto para todas las rocas. Estos anlisis son esenciales para lacomprensin de nuestro planeta. Esta comprensin tiene muchas aplicaciones prcticas, como en la bsqueda de recursos minerales y energticos bsicos y la solucin de problemas ambientales. Tipos de rocas bsicosLos gelogos dividen las rocas en tres grandes grupos: gneas, sedimentarias y metamrfcas. A continuacin, damos un breve vistazo a estos tres grupos bsicos. Cada grupo est relacionado con los dems por los procesos que actan sobre el planeta y dentro de 1. Rocas gneas. Las rocas gneas (Ignis: fuego) se forman cuando la roca fundida, denominada magma, seen- fra y se solidifca. El magma es roca fundida que se puede formar a varios niveles de profundidad en el interior de la corteza de la Tierra y el manto superior. A medida que se enfra el magma, se van formando y creciendo los cristales de varios minerales. Cuando el magma permanece en el interior profundo de la corteza, se enfra lentamente durante miles de aos. Esta prdida gradual de calor peermite el desarrollo de cristales relativamente grandes antes de que toda la masa se solidifque por completo. Las rocas gneas de grano grueso que se forman muy por debajo de la superfcie se denoninan plutnicas. Los ncleos de muchas montaas estn constituidos por roca gnea que se forrm de esta manera. Slo la elevacin y la erosin posteriores dejan expuestas estas rocas en la superfcie. Un ejemplo comn e importante es el granito (Figura INTGEO-08). Esta roca plutnica de grano grueso es rica en los minerales silicatados de color claro cuarzo y feldespato. El granito v las rocas relacionadas son constituyentes principales de la corteza continental. A veces el magma se abre paso hacia la superfcie de la Tierra, como durante una erupcin volcnica. Dado que se enfra con rapidez en un ambiente de superfcie, la roca fundida se solidifca muy deprisa y no hay tiempo sufciente para que crezcan grandes cristales. Antes bien, se produce la formacin simultnea de muchos cristales pequeos. Las rocas gneas que se forman en la superfcie terrestre se denominan volcnicas y suelen ser de grano fno. Un ejemplo abundante e importante es el basalto. Esta roca de color verde oscuro a negro es rica en minerales silicatados que contienen una cantidad signifcativa de hierro y magnesio. Debido a su mayor contenido en hierro, el basalto es ms denso que el granito. El basalto y las rocas relacionadas constituyen la corteza ocenica as como muchos volcanes, tanto en el ocano como en los continentes.Figura INTGEO-08 El granito es una roca gnea plutnica especialmente abundante en la corteza continental de la Tierra. A. La erosin ha descubierto esta masa de granito en el Parque Nacional Yosemite de California. B. Muestra de granito que exhibe una textura de grano grueso. (Foto: E. J. Tarbuck.) Rocas sedimentarias. Los sedimentos, la materia prima de las rocas sedimentarias, se acumulan en capas en la superfcie de la Tierra. Son materiales que se forman a Partir de rocas preexistentes por los procesos de meteorizacin. Ningunos de estos procesos fragmentan fsicamente la roca en piezas ms pequeas sin modifcar su composicin. Otros procesos de meteorizacin descomponen la roca, es decir, modifcan qumicamente los minerales en otros nuevos y en sustancias fcilmente solubles en agua. El agua, el viento o el hielo glacial suelen transportar los productos de la meteorizacin a lugares de sedimentacin donde stos forman capas relativamente planas. Normalmente los sedimentos se convierten en roca o se litifcan por uno de los dos procesos siguientes. La compactacin tiene lugar a medida que el peso de los materiales suprayacentes comprime los sedimentos en masas ms densas. La cementacin se produce conforme el agua que contiene sustancias disueltas se fltra a travs de los espacios intergranulares del sedimento. Con el tiempo, el material disuelto en agua precipita entre los granos y los cementa en una masa slida. Los sedimentos que se originan y son transportados como partculas slidas se denominan sedimentos detrticos y las rocas que stos forman son las llamadas rocas sedimentarias detrticas. Las dimensiones de las partculas son la principal base para clasifcar los miembros de esta categora. Dos ejemplos comunes son la lutita y la arenisca..La lutita es una roca de grano fno compuesta por partculas del tamao del limo (menos de l/256 mm) y de laarcilla (entre l/256 y 1/16 mm). La sedimentacin de estos pequeos granos est asociada a ambientes como cinagas, llanuras fuviales expuestas a inundaciones y porciones de las cuencas ocenicas profundas.Arenisca es el nombre dado a las rocas sedimentarias en las que predominan granos del tamao de la arena (entrel/16y 2 mm). Las areniscas se asocian con gran variedad de ambientes, entre ellos las playas y las dunas. Las rocas sedimentarias qumicas se forman cuando el material disuelto en el agua precipita. A diferencia de las rocas sedimentarias detrticas, que se subdividen segn el tamao de las partculas, la principal base para distinguir las rocas sedimentarias qumicas es su composicin mineral. La caliza la roca sedimentaria qumica ms comn, est compuesta principalmente por el mineral calcita (carbonato de calcio, CaCO3). Existen muchasvariedades de caliza (Figura 1.9). Los tipos ms abundantes tienen un origen bioqumico, lo que signifca que los organismos que viven en el agua extraen la materia mineral disuelta y crean partes duras como los caparazones. Despus, estas partes duras se acumulan como sedimento. Los gelogos calculan que las rocas sedimentarias representan slo alrededor del 5 por ciento (en volumen) de los 16 km externos de la Tierra. Sin embargo, su importancia es bastante mayor de lo que podra indicar este porcentaje. Si tomara muestras de las rocas expuestas en la superfcie, encontrara que la gran mayora son sedimentarias. Por consiguiente, podemos considerar las rocas sedimentarias como una capa algo discontinua y relativamente delgada de la porcin ms externa de la corteza, lo cual tiene sentido, ya que el sedimento se acumula en la superfcie. A partir de las rocas sedimentarias, los gelogos reconstruyen muchos detalles de la historia de la Tierra. Dado que los sedimentos son depositados en muchos puntos diferentes de la superfcie, las capas rocosas que acaban formando contienen muchas pistas sobre los ambientes de la superfcie en el pasado.Tambin pueden exhibir caractersticas que permiten a los gelogos descifrar informacin sobre cmo y desde dnde se transport el sedimento. Adems, son las rocas sedimentarias las que contienen fsiles, que son pruebas vitales en el estudio del pasado geolgico.Figura INTGEO-09 la caliza es una roca sedimentaria qumica en la que predomina el mineral calcita. Existen muchas variedades. La capa superior del Gran Can de Arizona, conocida como la Formacin Kaibab, es caliza del Prmico y su origen es marino. (Foto: E. j. Tarbuck.) Rocas metamrfcas. Las rocas metamrfcas se producen a partir de rocas gneas, sedimentarias o incluso otras rocas metamrfcas. fu, cada roca metamrfca tiene una roca madre, la roca a partir de la que se ha formado. Metamrfco es un adjetivo adecuado porque su signifcado literal es . La mayora decambios tienen lugar a temperaturas y presiones elevadas que se dan en la profundidad de la corteza terrestre y el manto superior. Los procesos que crean las rocas metamrfcas a menudo progresan de una manera incremental, desde cambios ligeros (metamorfsmo de grado bajo) hasta cambios sustanciales (metamorfsmo de grado alto). Por ejemplo, durante el metamorfsmo de grado bajo, la roca sedimentaria comn lutita se convierte en una roca metamrfca ms compacta denominada pizarra. En cambio, el metamorfsmo de grado alto provoca una transformacin tan completa que no se puede determinar la identidad de la roca madre. Adems, cuando las rocas situadas a una profundidad (a la que las temperaturas son elevadas) estn sujetas a una presin dirigida, se deforman de una manera gradual y generan pliegues complicados. En los ambientes metamrfcos ms extremos, las temperaturas se aproximan a las temperaturas de fusinde las rocas. No obstante , durante el metamorfsmo la roca debe permanecer esencialmente slida, ye que' si se funde por completo, entramos en el mbito de la actividad gnea. La mayor parte del metamorfsmo sucede en uno de estos tres ambientes: 1. Cuando un cuerpo magmtico intruye en la roca, tiene lugar el metamorfsmo trmico o de contacto.En este caso, el cambio est controlado por un aumento de la temperatura dentro de la roca husped que rodea una intrusin gnea. 2. El metamorfsmo hidrotermal implica alteraciones qumicas que se producen cuando el agua caliente rica en iones circula a travs de las fracturas de la roca. Este tipo de metamorfsmo suele asociarse con la actividad gnea que proporciona el calor necesario para provocar reacciones qumicas y hacer que estos fuidos circulen a travs de la roca. 3. Durante la formacin de las montaas, grandes cantidades de rocas enterradas e una gran profundidadestn sujetas a las presiones dirigidas y a las temperaturas elevadas asociadas con la deformacin a granescala denominada metamorfsmo regional. El grado de metamorfsmo se refeja en la textura de la roca y la composicin mineral. Durante el metamorfsmo regional, los cristales de algunos minerales recristalizarn con orientacin perpendicular a la direccin de la fuerza compresiva. La alineacin mineral resultante a menudo da a la roca una textura en lminas o en bandas llamada foliacin. El esquisto y el gneis son dos ejemplos de rocas foliadas (Figura INTGEO-10A). No todas las rocas metamrfcas presentan una textura foliada. Se dice que estas rocas son no foliadas. Las rocas metamrfcas compuestas slo por un mineral que forma cristales equidimensionales no son, por regla general, visiblemente foliadas. Por ejemplo, la caliza, si es pura, est compuesta por un solo mineral, la calcita. Cuando una caliza de grano fno experimenta metamorfsmo, los pequeos cristales de calcita se combinan y forman cristales entrelazados ms grandes. La roca resultante es similar a una roca gnea de grano grueso. Este equivalente metamrfco no foliado de la caliza se denomina mrmol (Figura INTGEO-10B).Figura INTGEO-10. Rocas metamrfcas comunes. A. El gneis a menudo presenta bandas y con frecuencia tiene una composicin mineral similar a la del granito, B. El mrmol es una roca de grano grueso, cristalina, no foliada, cuya roca madre es la caliza. (Fotos: E. J. Tarbuck.)En todos los continentes aforan reas extensas de rocas metamrfcas. Estas rocas son un componente importante de muchos cinturones montaosos, donde constituyen una gran porcin del ncleo cristalino de las montaas. Incluso debajo de los interiores continentales estables, que en general estn cubiertos por rocas sedimentarias, hay basamentos de rocas metamrfcas. En todos estos ambientes, las rocas metamrfcas suelen estar muy deformadas y contienen grandes intrusiones de masas gneas. De hecho, partes importantes de la corteza continental de la Tierra estn compuestas por rocas metamrfcas y rocas gneas asociadas.