Procesos Geológicos: Magmatismo, Metamorfismo, Meteorización y Diagénesis

Magmatismo

El magmatismo abarca los procesos de formación, evolución y consolidación de los magmas. Se clasifican según la proporción de sílice:

Clasificación de los magmas

• Ultrabásicos: Menor al 45% de sílice, producidos por la fusión del manto en zonas profundas de dorsales oceánicas y en el choque de placas continentales. Al solidificar, forman peridotitas (Sierra Bermeja).
• Básicos: 45-55% de sílice, también llamados magmas basálticos. Se forman por la fusión de la litosfera en la superficie (dorsales y arcos insulares).
• Intermedios: 55-65% de sílice. Se forman por la mezcla de magma basáltico y granítico, y se les denomina magmas andesíticos, formando las andesitas.
• Ácidos: Mayor al 65% de sílice, también llamados magmas graníticos. Son magmas secundarios, formados por la fusión de la litosfera continental.

Rocas Magmáticas

Formadas por silicatos y aluminosilicatos. Los silicatos se forman por sílice + óxidos. Dependiendo de la temperatura a la que se forma el mineral, las estructuras se unen por cationes de magnesio. A baja proporción de sílice, los minerales se forman y funden a altas temperaturas (olivino = nesosilicato doble de hierro y magnesio). Otros silicatos incluyen:

• Sorosilicatos: Tetraedros de dos en dos compartiendo un oxígeno.
• Ciclosilicatos: Se forman a menor temperatura que los sorosilicatos y nesosilicatos, compartiendo dos oxígenos y formando anillos de 3, 4 o 5 tetraedros.
• Inosilicatos: Cadena simple (piroxeno) o cadena doble (anfíboles).
• Filosilicatos: Se forman a temperaturas más bajas, compartiendo tres oxígenos (micas).
• Tectosilicatos: Se forman a las temperaturas más bajas, compartiendo todos los oxígenos y formando estructuras tridimensionales (solo silicatos: cuarzo, también aluminosilicatos: plagioclasas u ortoclasas).

Tipos de rocas magmáticas según su lugar de solidificación:

• Plutónicas: Se forman a mayor profundidad, en grandes masas (plutones). Cristalizan en condiciones semejantes, con un período de cristalización lento, por lo que están enteramente cristalizadas y los minerales tienen el mismo tamaño. La mayoría tiene textura holocristalina/granuda, pero en el techo del plutón, el agua hace que los cristales crezcan más (textura pegmatítica).
• Filonianas: Se forman en grietas, en pequeñas masas relacionadas con el plutón. Presentan una presión similar a la del plutón, pero un enfriamiento más rápido. Pueden tener textura porfídica de matriz cristalina formada en el filón y textura microcristalina formada en chimeneas volcánicas.
• Volcánicas: Enfrían en la superficie, también llamadas efusivas. No todas enfrían a la misma velocidad, presentando distintas texturas: microcristalina (cristales no visibles a simple vista, naturaleza básica y enfriamiento lento), porfídica (formadas por magmas básicos que contienen cristales formados en la cámara magmática, con matriz microcristalina y cristales más grandes (fenocristales)), vítrea (magmas ácidos que afloran en superficies a altas temperaturas, sin tiempo para formar cristales, formando vidrio volcánico) y vacuolar (magma viscoso que cristaliza sin perder gases, formando cavidades llenas de gas y de baja densidad).

Principales rocas magmáticas

Plutónicas:

• Granito: Roca ácida, la más importante de la corteza continental, proveniente de magma ácido. Casi nunca llega a la superficie. Composición: cuarzo, biotita (mica negra) y feldespatos potásicos (ortosa).
• Sienita: Aspecto rosado. Composición: ortosa, plagioclasa y algo de biotita.
• Granodioritas: Menos ácida que el granito, con menos cuarzo. Composición: mica, feldespato y plagioclasa sódica.
• Diorita: Formada por magma intermedio, menos ácida que la anterior, de color más oscuro y con más calcio.
• Gabro: Plutónica básica, poco abundante en la corteza continental y abundante en la corteza oceánica. Composición: piroxenos, plagioclasa cálcica y olivino.
• Peridotitas: Plutónicas más básicas. Composición: olivino y plagioclasa cálcica. Se localizan en lugares donde los choques de placas arrancan fragmentos del manto.

Volcánicas:

• Riolita: Rara, porque se forma a partir de magma granítico, que difícilmente alcanza la superficie. Tiene la misma composición que el granito y textura microcristalina.
• Traquita: Composición parecida a la sienita.
• Basalto: Roca microcristalina con la misma composición que el gabro.
• Andesita: Textura porfídica similar a la diorita.

Metamorfismo

Transformación de cualquier roca cuando es sometida a condiciones de presión y temperatura diferentes a las de su formación. Es probable en rocas sedimentarias. La transformación debe ocurrir en estado sólido, sin que la materia se funda. Si se funde, se produce la anatexia, proceso que origina magmas secundarios. Actúan factores metamórficos:

Factores del metamorfismo

• Presión: Diversos orígenes: presión litostática (de rocas suprayacentes, omnidireccional), presión de fluidos (debido a la movilización de líquidos de rocas que tienden a escapar hacia arriba) y presión tectónica (debido a la presión de placas, unidireccional).
• Temperatura: Debida a la profundidad (gradiente geotérmico) o a la cercanía de magma. Desestabiliza minerales formados a valores inferiores de temperatura, aumentando la vibración molecular y recomponiendo rocas más estables.
• Presencia de fluidos o volátiles: En zonas más profundas, pueden reaccionar con minerales transformándolos (metasomatismo).

Procesos metamórficos

• Brechificación o rotura: Trituración de rocas preexistentes causada por presiones tectónicas, asociadas a planos de fallas.
• Foliación: Reorientación de minerales laminares, adquiriendo una estructura característica.
• Recristalización: Aumento del tamaño de los cristales, sin variar los minerales de la roca.
• Reajustes mineralógicos o formación de nuevos minerales (neogénesis mineral): Reordenamiento de átomos, produciendo nuevos minerales.
• Deshidratación y descarbonatación: Las rocas con minerales arcillosos (compuestos hidratados) sometidas a elevada presión se deshidratan. Los minerales carbonatados, por efecto de la presión, se rompen liberando CO2.

Facies Metamórficas

Los procesos metamórficos ocurren en un amplio campo de presión y temperatura, con diversos grados de metamorfismo. Una facies metamórfica es un conjunto de minerales metamórficos o no metamórficos que aparecen caracterizados por unas rocas formadas a presión y temperatura concretas.

Rocas Metamórficas

Texturas

No orientadas:

• Granoblástica: Parecida a la textura granuda de las plutónicas (holocristales). Típica de rocas formadas por termometamorfismo.
• Cataclástica: Minerales en trozos de cristales irregulares.

Orientadas:

• Pizarrosa: Foliación evidente, pero cristales no visibles a simple vista. Rocas de bajo grado metamórfico.
• Esquistosa: Foliación evidente, granos minerales de mayor tamaño. Minerales visibles a simple vista (minerales de neoformación). Plano de foliación irregular.
• Gneísica: Alto grado de recristalización, foliación menos evidente. Minerales como el feldespato.
• Migmatítica: Grado de recristalización más alto, pocos minerales orientados. Se aprecian minerales de recristalización y la foliación no se nota a simple vista.
• Anatexítica: Textura granuda parecida a la plutónica, porque ha pasado por estado fluido. Se diferencia estructuralmente de las rocas plutónicas adyacentes.

Meteorización

Transformación de rocas superficiales causada por la temperatura y presión de la superficie en contacto con la atmósfera y la biosfera. Dos tipos:

Meteorización física o dinámica

Afecta solo la textura de las rocas, cambiando el tamaño y la relación entre minerales, pero no los cambia. Tipos:

• Descompresión: Las rocas se forman en la corteza con presiones elevadas. Al salir a la superficie, la presión disminuye y se dilatan, apareciendo grietas (diaclasas).
• Gelifracción: El agua líquida se congela en las diaclasas, ampliándolas y fracturando la roca.
• Termoclastia: Dilatación y contracción de las rocas por cambios de temperatura, provocando descamación.
• Bioclastia: Rotura de rocas por seres vivos, como las raíces de las plantas.

Meteorización química

Cambio en la composición mineralógica. Tipos:

• Disolución: Separación de cristales en iones.
• Hidratación: Entrada de moléculas de agua en la estructura cristalina de los minerales.
• Hidrólisis: Ruptura por el agua.
• Oxidación: Convierte metales en óxidos.
• Reducción: Transforma óxidos metálicos en sulfuros metálicos.

Formas de Transporte

• Flotación: Materiales menos densos que el agente de transporte.
• Disolución: Materiales disueltos en el agente de transporte.
• Suspensión: Materiales pequeños que alteran las propiedades ópticas del medio.
• Saltación: Materiales que viajan en contacto con el lecho.
• Rodadura: Materiales con forma esferoidal que giran sobre su centro.
• Reptación: Materiales de gran tamaño que se deslizan por el fondo.

Diagénesis

Proceso que convierte los sedimentos en rocas sedimentarias. Ocurre bajo ciertas condiciones de presión y temperatura:

• Compactación: Disminución de espacios libres entre sedimentos (clastos) por la presión.
• Cementación: Precipitación de una sustancia química entre los clastos, uniéndolos.
• Granoselección: Los clastos de mayor tamaño caen antes, creando la base del estrato.
• Rizadura: Marcas dejadas por corrientes de agua o viento.