Causas del movimiento de las placas
El origen del
movimiento de las placas está en unas corrientes de materiales que suceden en
el manto, las denominadas corrientes de convección, y sobre todo, en la fuerza
de la gravedad.
Las corrientes
de convección se producen por diferencias de temperatura y densidad, de manera
que los materiales más calientes pesan menos y ascienden y los materiales más
fríos, son más densos, pesados y descienden.
El manto, aunque
es sólido, se comporta como un material plástico o dúctil, es decir, se deforma
y se estira sin romperse, debido a las altas temperaturas a las que se
encuentra, sobre todo el manto inferior.
En las zonas
profundas del manto, en contacto con el núcleo, el calor es muy intenso, por
eso grandes masas de roca se funden parcialmente y al ser más ligeras ascienden
lentamente por el manto, produciendo unas corrientes ascendentes de materiales
calientes, llamadas plumas o penachos térmicos. Algunos de ellos alcanzan la
litosfera, la atraviesan y contribuyen a la fragmentación de los continentes.
En las fosas
oceánicas, grandes fragmentos de litosfera oceánica fría se hunden en el manto,
originando por tanto unas corrientes descendentes, que llegan hasta la base del
manto.
Las corrientes
ascendentes y descendentes del manto podrían explicar el movimiento de las
placas, al actuar como una especie de "rodillo" que las moviera.
Teoria de la conveccíon
Anomalías gravitatorias
Cuando se mide
la gravedad en zonas de distinta densidad, entonces la gravedad varía. Se dice
por ello, que la gravedad ha sufrido anomalías gravimétricas.
Cuando se
comparan los valores teóricos de la gravedad con los valores experimentales, se
produce un cambio en el valor de la gravedad (g).
Las zonas de
mayor relieve se corresponden con las raíces del sial. El sial presenta raíces
más profundas cuanto más relieve hay.
- Paleomagnetismo
La Tierra se
comporta como un gran imán, concretamente en el núcleo, con un alto contenido
en hierro. Eso hace que antes de solidificar los minerales (ferromagnesianos),
se orienten. Cuando esos minerales solidifican, ya quedan permanentemente
orientados para el resto de su formación.
La orientación
de un mineral nos indica dónde estaba el Norte magnético antes de su formación.
- Anomalías magnéticas
Son alteraciones
en los valores de la intensidad del campo magnético terrestre. Hay algunos
lugares en donde los minerales están orientados al Polo Sur Magnético.
La Tierra tiene
su propia cantidad de intensidad magnética. El Polo Norte y el Polo Sur
magnético no han estado siempre en la misma posición. Las “rocas oceánicas” lo
demuestran.
En 3'6 millones
de años ha habido 9 inversiones de la posición de los Polos Magnéticos. El
ritmo de inversiones magnéticas no es constante. Se completa la inversión en
varios miles de años. Las causas son desconocidas.
En el proceso de
inversión disminuye la cantidad magnética. Coincide con mutaciones de los
materiales y cambios climáticos.
Formación de Minerales
Las rocas son
agregados naturales formados por uno o más minerales y/o mineraloide. No se trata en cada roca de una agrupación
casual de minerales, sino que tales agrupaciones respondan a unas condiciones
de formación que se manifiestan con frecuencia y en extensiones importantes en la estructura de la corteza de
la tierra. Los minerales pueden aparecer aislados, o bien asociados
constituyendo “rocas”. Una roca es un agregado de minerales. Es de origen
natural, al igual que los minerales.
Los minerales
tienen una composición química definida, y las rocas no. Las rocas lo que sí
que tienen es una composición mineralógica. Hay casos en los que hay un sólo
mineral, entonces esas rocas se
denominan monomineralógicas.
Los minerales no
son especies estables. Se transforman unos en otros de acuerdo con las
condiciones ambientales, como puede ser la temperatura. Hay minerales que
soportan más la temperatura que otros.
Ej.: el cuarzo. Un mineral es estable a una determinada temperatura. Los
minerales forman rocas y presentan una dinámica. Un mineral será estable
mientras las condiciones ambientales no se alteren; de lo contrario, se
alterará también el mineral.
Dentro del
conjunto de minerales que forman una roca determinada se distinguen los minerales esenciales y los
accidentales. Los primeros son los que
se presentan de una manera constante en la composición de la roca y la ausencia
de uno de ellos hace que la combinación de minerales se clasifique como una
roca diferente a la anterior. Un mineral
petrogénico es accidental cuando su presencia
en una roca no es precisa para la existencia de ella misma. Las rocas no
constituyen por sí solas asiento de vida, es necesario que se produzca una
alteración en ellas para que den origen a un suelo que sea soporte de seres
vivos.
La formación de
minerales es el resultado de procesos químicos y físicos que se verifican en
todas las épocas geológicas y que aún continúan manifestándose.
Los minerales se
originan a través de tres procesos fundamentales:
- Magmático
- Metamórfico
- Sedimentario
Proceso magmático:
El magma está
compuesto por silicatos fundidos -a una temperatura superior a 1360°- que se
originan dentro del manto y la corteza terrestre. A partir de ellos se forman
las rocas ígneas por cristalización.
Durante el
enfriamiento del magma hasta su consolidación como roca ígnea se suceden
distintas etapas, las cuales generan diferentes minerales. Por ejemplo: el oro,
el platino, el diamante, el hierro, el cromo, el níquel, el cuarzo y los
feldespatos, entre otros, son minerales de origen magmático.
Por ello, el
magma se enfría en condiciones intrusivas, es decir, solidifica en el interior
de la corteza terrestre, al enfriarse. Las rocas que se forman en estas
condiciones se llaman “rocas ígneas intrusivas o plutónicas”. Las hay de dos
tipos: plutónicas y filonianas.
El granito es su
representante más importante. Las rocas filonianas suelen presentar cristales.
Proceso magmático
Las condiciones
intrusivas de las rocas ígneas se dan en tres fases:
-
Fase
ortomagmática
Se originan por
la concentración de minerales durante la consolidación por enfriamiento de un
magma.
Fase Ortomagmática
-
Fase
pegmatítico-pneumatolítica
Hay una presión
bastante alta, la temperatura es de unos 500º, y la mayor parte del magma ha
solidificado. Los gases llevan disueltos componentes de los silicatos; estos se
escapan por las fisuras y grietas que se originan, y como consecuencia de ello,
desciende la presión.
-
Fase
hidrotermal
Son soluciones
acuosas a alta temperatura, ayudadas por la presión de vapor de agua; ascienden
por las grietas, las fisuras, etc., donde finalmente solidifican.
Algunos minerales desde la superficie (0 a 100°C) hacia el interior de la
Tierra.
Montmorillonita: es un mineral del grupo de los silicatos, subgrupo filosilicatos y dentro
de ellos pertenece a las llamadas arcillas. Es un hidroxisilicato de magnesio y
aluminio, con otros posibles elementos.
Recibe su nombre de la localidad
francesa de Montmorillon. Se caracteriza por una composición química
inconstante. Es soluble en ácidos y se expande al contacto con agua.
Montmorillonita mineral
Epidota: La
epidota es un componente común de las rocas, pero su origen es secundario. El
mineral se forma cuando las calizas y esquistos sufren metamorfismo. También
puede surgir por alteración hidrotermal de feldespatos, micas, piroxenos,
anfíboles, granates y otros, componentes todos ellos de las rocas ígneas.
Existe una roca, la epidosita, muy
ligada al mineral, puesto que está formada por cuarzo y epidota.
Epidota mineral
Actinolita: Se
encuentra en rocas metamórficas y puede ser también producto del metamorfismo
de limos. Es el producto de un metamorfismo regional de bajo grado o bien de
metamorfismo de contacto de rocas carbonatos de magnesio, máficas o
ultramáficas. También puede formarse en esquistos azulados con glaucofana.
Algunos asbestos se forman con fibras
de actinolita. Conocida como nefrita, es una de las formas más corrientes de
jade.
Actinolita Mineral
Proceso metamórfico:
Es toda la
transformación estructural, mineralógica y química que se produce en las rocas
bajo el efecto de la temperatura, la presión y los fluidos circulantes.
Hay tres tipos
de metamorfismo: metamorfismo térmico, de contacto y regional.
- Metamorfismo térmico: las intrusiones
magmáticas provoca fenómenos de metamorfismo en rocas incandescentes. Los
minerales más característicos dentro de este tipo de metamorfismo son:
granates, sillimanita, cordierita, vesubiana, espinela, piroxeno, pirita, etc.
- metamorfismo de
contacto:
- Metamorfismo regional: se desarrolla
en grandes extensiones de la corteza terrestre sujetas a hundimientos y
dislocaciones. Se distinguen tres en función de profundidad son: epizona,
mesozona y catazona.
- Epizona:
comprendida entre 5.000 y 7.000 m de profundidad. En esta zona aparecen: talco,
albita, epidota, hematites, titanita,
minerales fibrosos y lamelares.
- Mesozona: comprendida entre
7.000 y 12.000 m de profundidad. En esta zona encontramos: biotita, moscovita,
cianita, placioclasa, epidota, etc.
- Catazona: comprendida entre
12.000 y 20.000 m de profundidad. En esta zona encontramos: ortoclasa, biotita,
plagioclasa, pirosenos, olivino, granate, grafito.
Proceso metamórfico
Proceso Sedimentario:
Se da en la
superficie terrestre y se caracteriza por los bajos valores en presión y
temperatura (la media es de 15º C). Los componentes atmosféricos son el agua
(H2O), el dióxido de carbono (CO2) y el oxígeno (O2).
En los yacimientos minerales
distinguimos una serie de zonas, así de más superficial a más profundo:
-Zona de meteorización o montera: los
minerales están expuestos a transformaciones profundas causadas por agentes
externos.
-Zona lixiviada: zona donde se lavan los
minerales, por la acción de las aguas meteoríticas.
-Zona de oxidación: en ella se producen
los fenómenos de la oxidación, hidroxidación y carbonatación.
-Zona de reducción: aquí se concentran
los compuestos solubles arrastrados por el agua.
Proceso Sedimentario
El Magma
La palabra magma
es un término griego que significa “espeso”. El magma tiene su origen en zonas
profundas de la corteza entre la frontera con el manto superior.
Fundamentalmente son silicatos, que se encuentran entre 700-1000 y 1500º C.
En un magma
podemos distinguir 3 fases:
a) Fase sólida: Minerales refractarios
(soportan temperaturas muy altas sin fundirse) que quedan en suspensión.
Algunos minerales refractarios son: la cromita, la magnetita y los olivinos.
b) Fase líquida: Está constituida por
minerales en estado de fusión (sílice, óxidos).
c) Fase gaseosa: Por efecto de las
altas presiones se forman gases a partir de la fase líquida (H2, CO2, H2O, SO2,
NH4, Cl, NH3...).
Tipos de Magmas
- Según la
cantidad de sílice que tienen, hay 4 tipos de magmas:
a) Ácidos: contienen más de un 65 % de
sílice.
b) Neutros: el porcentaje de sílice que
contienen está entre un 53 y un 65 %.
c) Básicos: contienen un porcentaje de
sílice entre 42 y 53 %.
d) Ultrabásicos: contienen menos del 42
% de sílice.
- según la
relación silicio/oxígeno está:
a) El magma hipersilícico: con una
densidad de 2,4 y una temperatura entre 700 y 900º. Es viscoso, es decir, fluye
con dificultad, pues al ser hipersilícico contiene estructuras muy complejas
que proporciona rozamientos.
b) El magma hiposilícico: tiene una densidad
de 2,7 y una temperatura entre 1200 y 1300º. En este caso, los materiales que
componen el magma son más fluidos.
Estructura de las rocas endógenas (rocas magmáticas y metamórficas)
Una roca
endógena es la que se forma en el interior de la corteza terrestre. Son las
magmáticas intrusivas y las metamórficas.
a) Estructura granulada
Los cristales se
ven a simple vista debido a que la cristalización del magma ha sido lenta, por
lo que los cristales que se originan han tenido tiempo de crecer y desarrollarse.
b) Estructura porfídica
La
cristalización se ha producido en dos fases: en la primera un enfriamiento
lento del magma ha permitido el desarrollo de los cristales, dando lugar a
granos bien desarrollados (fenocristales). Posteriormente, un enfriamiento
rápido da lugar a pequeños cristales (microlitos). Por ello, en esta estructura
“sólo” los cristales de algunos minerales son visibles. Los fenocristales son
cristales que son visibles a simple vista (son grandes). Los microlitos son
cristales microscópicos que no se pueden apreciar a simple vista.
En el interior
de los volcanes es donde se forman los fenocristales, ya que es un enfriamiento
lento del magma, y en la parte más superficial en contacto con la atmósfera se
forman los microlitos, porque el enfriamiento de la lava es rápido.
Sólo se da en
algunas rocas volcánicas. No se forma ninguna cristalización, sino que es una
pasta amorfa. Ej: obsidiana.
Ambiente sedimentario
En estas
condiciones tienen lugar los siguientes procesos geológicos: meteorización,
erosión, transporte, sedimentación y diagénesis.
1.- Meteorización: al encontrarse los
materiales en zonas profundas y a altas presiones, cuando suben a la superficie
se produce una descompresión; se forman fisuras y los minerales se agrietan.
Este proceso se llama diaclasas. El material entra en contacto con la atmósfera
y se producen procesos físico-químicos, en los que los minerales son destruidos
para convertirse en otros nuevos. Esto es la «meteorización». Los materiales
resultantes de la meteorización se denominan alteritas.
- Ejemplos de
meteorización: el calentamiento de las rocas y el enfriamiento al llegar la
noche en zonas desérticas es una meteorización física.
2.- Erosión: una serie de procesos naturales de naturaleza
física y química que desgastan y destruyen los suelos y rocas de la corteza de
un planeta, en este caso, de la Tierra. La erosión terrestre es el resultado de
la acción combinada de varios factores, como la temperatura, los gases, el
agua, el viento, la gravedad y la vida vegetal y animal. En algunas regiones
predomina alguno de estos factores, como el viento en las zonas áridas.
También, y mucho
más en los últimos tiempos, se produce una erosión acelerada como el resultado
de la acción humana, cuyos efectos se perciben en un periodo de tiempo mucho
menor. Sin la intervención humana, estas pérdidas de suelo debidas a la erosión
se verían compensadas por la formación de nuevos suelos en la mayor parte de la
Tierra.
Se incluyen en
la erosión.
La gelifracción: está limitada a zonas
frías únicamente. Se dan presiones de hasta 2.000 atmósferas. Tiene un efecto
muy rápido, ya que las rocas se rompen al existir una presión
tan elevada en un momento dado. El resultado son fragmentos llamados conchales
o pedrizos.
Hidrólisis: Es la descomposición
química de una sustancia por el agua, que a su vez también se descompone. En
este proceso el agua se transforma en iones que pueden reaccionar con
determinados minerales, a los cuales rompen sus redes cristalinas. Este es el
proceso que ha originado la mayoría de materiales arcillosos que conocemos.
La carbonatación: Consiste en la
capacidad del dióxido de carbono para actuar por si mismo, o para disolverse en
el agua y formar ácido carbónico en pequeñas cantidades. El agua carbonatada
reacciona con rocas cuyos minerales predominantes sean calcio, magnesio, sodio
o potasio, dando lugar a los carbonatos y bicarbonatos.
3.- Transporte: es la acumulación de materiales producidos en
la erosión donde se realiza la sedimentación.
4.- Sedimentación: Un medio o ambiente sedimentario es una
parte de la superficie terrestre donde se acumulan sedimentos y se diferencia
física, química y biológicamente de las zonas adyacentes. Los procesos
sedimentarios son los causantes del transporte y depósito de los sedimentos. En
un medio sedimentario o en parte del mismo puede producirse erosión, depósito o
sedimentación, normalmente alternando en diferentes etapas. El número de medios
sedimentarios actuales es finito y pueden ser clasificados.
Atendiendo a la
dominancia de la erosión, la sedimentación o del no depósito, los medios
sedimentarios también pueden clasificarse en erosivos, de depósito y de
equilibrio:
Erosivos: principalmente son terrestres
subaéreos, en zonas con fuerte relieve en las que predomina la meteorización,
erosión y transporte. Son raros en ambientes marinos, como cañones o zonas de
plataforma sometidas a fuertes corrientes submarinas. En ambientes submarinos,
la disolución de la calcita, en determinadas circunstancias físico-químicas
también puede producir importantes etapas erosivas.
Depósito: los principales lugares de
depósito de sedimentos, tanto actuales como del registro geológico, son
marinos: costeros y de plataforma continental. En zonas terrestres subacuáticas
(ríos y lagos) se pueden acumular grandes volúmenes de sedimento si las
condiciones tectónicas favorecen la subsidencia durante mucho tiempo, como en
algunas áreas cratónicas. En las cuencas de antepaís se pueden producir también
importantes acumulaciones sedimentarias, principalmente de origen fluvial. Los
sedimentos de origen eólico pueden ser localmente importantes, aunque en
conjunto son anecdóticos, muy poco representados en el registro geológico.
Equilibrio: son zonas sin depósito ni
erosión, en las que prevalecen los procesos de alteración y formación de
suelos, son muy frecuentes. En ambientes terrestres se producen bauxitas,
lateritas y costras ferruginosas, mientras que en los marinos se forman los
denominados «fondos duros», con depósito de fosfatos, óxidos de manganeso y
acción de organismos perforantes.
5.- Diagénesis: Es el último paso del
proceso de sedimentación de la roca. Es una adaptación del sedimento a las
presiones y temperaturas que van aumentando, que culminará con la formación de
la roca sedimentaria.
Un caso especial
de diagénesis es el metasomatismo, en el que a los sedimentos se le añaden
elementos químicos.
Ambiente Metamórfico.
El metamorfismo
es un proceso geológico mediante el cual las rocas, sedimentarias o magmáticas,
experimentan una serie de cambios mineralógicos y texturales por acción de
temperaturas y presiones elevadas, diferentes a las que existían cuando se
originaron aquellas rocas.
Este ambiente se
desarrolla en condiciones de elevada temperatura y/o fuertes presiones. Las
rocas se transforman en otras, conservando el estado sólido.
Fundamentalmente,
hay tres tipos de cambios que sufren los minerales en el ambiente metamórfico:
a) Reorientación,
a causa de la orientación, debida a las presiones.
b) Recristalización de los minerales
preexistentes, que se transforman en otros nuevos (metamórficos).
c) Cambios
químicos: los componentes químicos del mineral reaccionan con las
temperaturas, formándose nuevos minerales.
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