Composición y Formación de Minerales y Rocas: Una Perspectiva Geológica

Las Rocas

Las rocas que aparecen en las grandes formaciones geológicas de la Tierra son agregados de una o varias especies de minerales, formados en un mismo proceso natural.

Los Minerales

Los minerales, que pueden considerarse la unidad básica de la materia de la Tierra, son un tipo especial de sustancia sólida en la que los átomos están unidos mediante enlaces químicos según una determinada ordenación en el espacio.

Elementos Geoquímicos

Oxígeno, silicio, aluminio, hierro, calcio, sodio, potasio y magnesio.

Mineral

Todas aquellas sustancias que son sólidas, inorgánicas, que se han formado mediante un proceso natural, que tienen una composición química relativamente homogénea, que son estables en un determinado intervalo de condiciones físico-químicas y que tienen estructura cristalina.

Cristalización

Es el proceso por el cual se forman cristales. Para que esto ocurra, es necesario que los iones, átomos o moléculas que constituyen la red cristalina se ensamblen, es decir, formen enlaces, hecho que tiene lugar en procesos naturales caracterizados por unas condiciones concretas de presión y de temperatura.

Formas en que se produce la cristalización

• Consolidación de magmas (rocas magmáticas)
• Precipitación de sustancias disueltas (rocas sedimentarias)
• Sublimación y transformaciones en estado sólido (rocas metamórficas)

Tipos de Rocas según su Origen

• Endógenas (Metamórficas y Magmáticas (Volcánicas y Plutónicas))
• Exógenas (Sedimentarias)

Propiedades Físicas de los Minerales

• Fractura: Rotura de un mineral en fragmentos con superficies irregulares, que se nombran según el aspecto que presentan.
• Exfoliación: Tipo especial de rotura que sufren algunos minerales y que ocurre según determinados planos de fractura en los que la unión entre las partículas de la estructura es más débil.
• Dureza: Facilidad o dificultad relativa con que se puede rayar un mineral (Escala de Mohs: 1 talco, 2 yeso, 3 calcita, 4 fluorita, 5 apatito, 6 ortosa, 7 cuarzo, 8 topacio, 9 corindón y 10 diamante).
• Tenacidad: Resistencia que un mineral opone a ser roto, molido, doblado o desgarrado.
• Peso específico
• Punto de fusión: Temperatura a la que un mineral pierde su estado sólido.
• Color: Coloración real de un mineral que aparece cuando se rompe o se muele, el llamado color de raya que es el del polvo que se produce al rayar el mineral.
• Refringencia: Manera en la que se propaga la luz a través de los cristales de los minerales.
• Luminiscencia: Propiedad de emitir luz que tienen algunos minerales. Si la luminiscencia continúa cierto tiempo después de haber cesado la fuente de excitación, hablamos de minerales fosforescentes.
• Brillo: Aspecto que adquiere la superficie de un mineral cuando refleja la luz.
• Magnetismo: Capacidad que tienen algunos minerales de atraer cuerpos férricos por sí mismos o después de ser puestos en contacto con un imán.
• Propiedades eléctricas: Algunos cristales pueden adquirir carga eléctrica al ser calentados, al ser sometidos a presión, etc.

Especie Mineral

Tiene una composición química y una estructura cristalina particular y diferente de todas las demás. Una misma especie mineral puede presentarse con distintas formas o hábitos cristalinos.

Clasificación según su Composición Química

No Silicatados

• Elementos nativos: El oro, la plata.
• Haluros: Fluorita, halita.
• Súlfidos: Pirita, cinabrio.
• Carbonatos: Calcita.
• Oxisales no carbonáticas: Yeso, wolframita.
• Óxidos e hidróxidos: Corindón.

Silicatados

Son los minerales más abundantes y están formados por un átomo de silicio tetravalente unido a cuatro átomos de oxígeno.

• Nesosilicatos: Olivino.
• Sorosilicatos: Epidota.
• Ciclosilicatos: Berilo.
• Inosilicatos: Augita.
• Filosilicatos: Moscovita.
• Tectosilicatos: Cuarzo.

Recursos Minerales

Roca o mineral que tenga alguna utilidad industrial o de otro tipo.

• Cristales: Joyería, coleccionismo, electrónica y óptica.
• Fuentes de energía: Las principales fuentes de energía actuales son los combustibles fósiles que se originan en procesos que están muy ligados a los que forman las rocas y los minerales sedimentarios. Por otra parte, el uranio que se emplea en las centrales nucleares es un metal que se obtiene a partir del mineral uraninita.
• No metálicos: Materiales de construcción (arenas, gravas, cementos), materiales de uso industrial (de los nitratos y fosfatos se extraen fertilizantes para los cultivos).
• Metálicos: Todos los metales que utiliza el ser humano proceden de ciertos minerales que los contienen en su composición y de los que es relativamente fácil y barato extraerlos (menas metálicas).

Ambiente Petrogenético Magmático

Se da en ciertas regiones de la litosfera en las que la dinámica de las placas genera unas condiciones adecuadas para la formación de magmas. Una vez formados, estos ascienden hacia la superficie y acaban por consolidarse y originar rocas magmáticas.

Principales Regiones con Ambiente Magmático

• Bordes divergentes: En las dorsales y en los rift intracontinentales, la separación de las placas abre fisuras en la corteza que hacen descender la presión de las rocas calientes del manto superior y las funden.
• Bordes convergentes: En las zonas de subducción, la fricción y el hundimiento hacia el manto de la placa que subduce causan una liberación masiva del agua contenida en sus rocas. Esta agua facilita la fusión de las rocas calientes del manto y el magma generado asciende.
• Zonas de intraplaca: Los penachos térmicos del manto profundo que originan importantes aumentos de temperatura en las rocas sublitosféricas cuando las alcanzan. Esto forma magmas muy calientes y fluidos que salen a la superficie a través de grietas y originan volcanes.

Ambiente Petrogenético Metamórfico

Reinan temperaturas más o menos elevadas y presiones más o menos intensas. Estos procesos de transformación de las rocas en otras diferentes llamadas rocas metamórficas reciben el nombre de metamorfismo.

Regiones con Ambiente Metamórfico

• Bordes divergentes: El intenso magmatismo presente en estas zonas genera aumentos de temperatura e inclusiones de fluidos hidrotermales en las rocas circundantes, lo que las metamorfiza.
• Bordes convergentes: Los intensos esfuerzos compresivos típicos de estas regiones, unidos a la presencia de magmas ascendentes, producen aumentos de temperatura y presión que afectan a grandes volúmenes de roca.
• Regiones de intraplaca: En estas zonas tan poco activas, los procesos metamórficos solo se producen en las zonas de la litosfera próximas a los focos magmáticos de los puntos calientes y en las rocas del fondo de las cuencas de acumulación de grandes espesores de sedimentos.

Las Rocas se Funden

Aumento de la temperatura, disminución de la presión y entrada de fluidos.