Procesos Geológicos: Magmatismo, Metamorfismo y Sedimentación Explicados

Magmatismo

Magma: materia rocosa fundida (silicatada) que se genera en el interior de la Tierra. Cada roca tiene un punto de fusión (T) propio; cada mineral se funde a una determinada temperatura.

Fusión parcial

La presión comprime los átomos y necesita más temperatura para agitarlos. El agua (H₂O) facilita la fusión.

Composición (% de SiO₂):

• Ácidos: más de 66 %
• Intermedios: 52-66 %
• Básicos: 45-52 %
• Ultrabásicos: menos de 45 %

Propiedades según la composición:

• Ácidos: más viscosos porque su estructura de largas cadenas de SiO₄^4- provoca mayor fricción interna.
• Básicos: más fluidos porque los tetraedros de SiO₄ están aislados.

Tipos de magma

• Magma primario: se genera a partir de materiales preexistentes en la corteza y el manto.
• Magma derivado: resulta de la evolución del magma primario hasta su solidificación.

Evolución magmática

• Diferenciación magmática (cristalización fraccionada): cambia la composición química del magma al separarse los minerales cristalizados debido a las fuerzas de flotación.
• Asimilación magmática: incorporación de rocas encajantes al magma cuando este asciende (xenolitos).
• Mezcla de magmas.

Límites de placas y generación de magmas

• Magma basáltico (MPB): en zonas de subducción, la placa litosférica libera agua que facilita la fusión del manto.
• Magmas andesíticos o intermedios (MPA / MPInt): se generan en márgenes convergentes.

Volcanismo

Los volcanes expulsan gases disueltos en el magma. Al descomprimirse, estos gases se desprenden y facilitan el ascenso del magma.

• Erupción explosiva: asociada a magmas ácidos, muy viscosos.
• Erupción efusiva: asociada a magmas básicos, más fluidos.

Lava: magma que alcanza la superficie.

• Ácida: más lenta y se solidifica antes.
• Básica: más rápida y puede recorrer grandes distancias.

Productos piroclásticos

Son los materiales expulsados durante una erupción explosiva, clasificados según su granulometría:

• Bombas y bloques: fragmentos de mayor tamaño.
• Lapilli: fragmentos de tamaño intermedio.
• Cenizas: partículas finas.
• Escorias: fragmentos vesiculares de lava.

Tipos de erupciones y edificios volcánicos

• Erupciones centrales: dan lugar a conos volcánicos.
• Erupciones fisurales: se producen a lo largo de fisuras lineales, formando brechas.

Metamorfismo

Conjunto de transformaciones experimentadas por los minerales de una roca en estado sólido.

Factores externos

• Presión litostática: las rocas ejercen presión entre sí; a mayor profundidad, mayor presión.
• Fluidos.
• Factores tectónicos: los movimientos deforman las rocas (presión) y proporcionan la energía necesaria (temperatura) para los cambios químicos y la reordenación.

Factores internos

• Dependen de la composición y textura de la roca.
• Dependen del tiempo de formación.

Transformaciones de los minerales

• Reajuste: para adaptarse a las nuevas condiciones de presión y temperatura. Consiste en una transformación estructural de los cristales manteniendo la composición.
  • Deshidratación: requiere temperatura elevada.
  • Recristalización: requiere temperatura elevada; permite mayor movilidad de átomos y moléculas y produce un aumento de volumen.
• Transformación textural:
  • Reorientación: los minerales se ordenan para aprovechar el espacio.
  • Recristalización con orientación preferente: ocurre cuando, con aumento de volumen, los cristales se orientan en una dirección.

Tipos de metamorfismo

• Metamorfismo regional: ocurre por colisión de placas continentales (aumento de presión y disminución de temperatura, o aumento de ambas).
• Metamorfismo de contacto: disminución de presión y aumento de temperatura; forma una aureola metamórfica.
• Metamorfismo dinámico: aumento de presión; se asocia a fallas.
• Metamorfismo endógeno: aumento de presión y temperatura en profundidad.

Sedimentación

Acumulación de materiales sedimentarios en la superficie de la litosfera. Sus elementos clave son el "área fuente", la "roca madre" y el "medio" de depósito.

Rocas sedimentarias detríticas (clastos)

• Granulometría: tamaño de los clastos.
• Forma y redondez: depende de su angulosidad. A mayor redondez, mayor trabajo de transporte externo.
• Esfericidad: característica que depende de la roca original.
• Selección: grado de homogeneidad de los sedimentos, que depende del transporte.

Rocas sedimentarias no detríticas

Se forman por precipitación química (cambios de fase, saturación o pH) y por procesos bioquímicos (biogénicos), como el carbón.

Procesos sedimentarios

• Sedimentación: estado sólido; incluye acumulación y decantación.
• Precipitación y acreción: procesos químicos y bioquímicos.

Meteorización

Transformación que sufren las rocas por contacto con los agentes atmosféricos (hidrosfera, atmósfera y biosfera).

Meteorización física (disgregación)

Ruptura sin alteración química. Incluye la erosión de las rocas superficiales.

• Gelifracción: fragmentación provocada por la expansión del agua al congelarse en las grietas.
• Termoclastia: variaciones de temperatura que producen contracción y dilatación, lo que disgrega la roca.

Meteorización química

• Disolución: con ayuda de ácidos, el agua disuelve minerales.
• Oxidación.
• Hidrólisis: ruptura de las estructuras cristalinas de los minerales.
• Hidratación: los minerales absorben agua, aumentando su volumen.

Meteorización biológica

Combina procesos físicos y químicos.

Diagénesis

Transformación de los sedimentos en rocas sedimentarias. Implica la acumulación de sedimentos en medios que provocan la redistribución de materiales, e incluye:

• Compactación: reducción del volumen del sedimento por la presión y la pérdida de porosidad.
• Deshidratación.
• Cementación: unión de los sedimentos mediante un cemento precipitado a partir del agua, que hace la roca más resistente.