Rocas

Rocas ígneas, sedimentarias, metamórficas. Textura. Minerales. Características. Propiedades físicas. Dureza. Tenacidad. Cohesión. Clasificación química. Brillo. Ductilidad. Color

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Rocas

Es un mineral duro y solido. Son unos de los elementos que componen a la tierra, que se forman mediante procesos geológicos.

Roca, en geología y geomorfología, cualquier agregado mineral formado de modo natural. El término se aplica a agregados de distintos tamaños, desde la roca sólida del manto terrestre hasta la arena y la arcilla o barro. Las rocas se clasifican según sus orígenes en rocas sedimentarias, rocas metamórficas y rocas ígneas.

Rocas ígneas

Son rocas formadas por el enfriamiento y la solidificación de materia rocosa fundida, conocida como magma. Según las condiciones bajo las que el magma se enfríe, las rocas que resultan pueden tener granulado grueso o fino.

Las rocas son agregados de diversos minerales, auque, en ocasiones, pueden estar formadas por un único mineral. Las rocas se pueden formar de muy diversas maneras y a distintas profundidades. Una vez formadas, afloran. Se las encuentra por toda la superficie terrestre.

Las rocas ígneas se forman por el enfriamiento y la solidificación de materia rocosa fundida, el magma. Según las condiciones bajo las que el magma se enfríe, las rocas que resultan pueden tener granulado grueso o fino. Las rocas ígneas se subdividen en dos grupos:

Las rocas plutónicas o intrusivas fueron formadas a partir de un enfriamiento lento y en profundidad del magma. Las rocas se enfriaron muy despacio, permitiendo así el crecimiento de grandes cristales de minerales puros. Ejemplos: granito y sienita.

Las rocas volcánicas o extrusivas, se forman por el enfriamiento rápido y en superficie, o cerca de ella, del magma. Se formaron al ascender magma fundido desde las profundidades llenando grietas próximas a la superficie, o al emerger magma a través de los volcanes. El enfriamiento y la solidificación posteriores fueron muy rápidos, dando como resultado la formación de minerales con grano fino o de rocas parecidas al vidrio.


Existe una correspondencia mineralógica entre las rocas plutónicas y volcánicas, de forma que la riolita y el granito tienen la misma composición, así como el gabro y el basalto. Sin embargo, la textura y el aspecto de las rocas plutónicas y volcánicas son diferentes.

Las rocas ígneas, compuestas casi en su totalidad por silicatos, pueden clasificarse según su contenido de sílice. Las principales categorías son ácidas o básicas. En el extremo de las rocas ácidas o silíceas están el granito y la riolita, mientras que entre las básicas se encuentran el gabro y el basalto. Son de tipo intermedio las dioritas y andesitas.

Textura

Se puede presentar varios tipos de textura, ya que depende del enfriamiento del magma:

Tipos de textura

  • Holocristalina:los granos minerales están bien cristalizados, visibles a simple vista o con lupa y no existe cemento de unión.

  • Merocristalina: entre los granos visibles existen segmentos.

  • Microcristalina: es cuando los cristales no se pueden ver a simple vista, sino, con la ayuda de un microscopio.

  • Criptocristalina: precisa luz poralizada para distinguir los cristales.

  • Fanerica. Es cuando se distingue a simple vista lo cristales.

  • Afanítica: Cuando no se distingue el cristal de ninguna manera; ni a simple vista, ni con lupa.

Rocas sedimentarias

Son rocas compuestas por materiales transformados, formadas por la acumulación y consolidación de materia mineral pulverizada, depositada por la acción del agua y, en menor medida, del viento o del hielo glaciar. La mayoría de las rocas sedimentarias se caracterizan por presentar lechos paralelos o discordantes que reflejan cambios en la velocidad de sedimentación o en la naturaleza de la materia depositada.

Proviene de la mitificación de los sedimentos, es necesario revisar algunos conceptos relacionados con el ciclo exógeno y el origen de los sedimentos.

Clasificación de las rocas sedimentarias

  • Rocas clásicas o “ detriticas”

Rocas sedimentarias químicas

  • Rocas no clásicas

Rocas sedimentarias orgánicas

Las rocas sedimentarias se clasifican según su origen en detríticas o químicas. Las rocas detríticas, o fragmentarias, se componen de partículas minerales producidas por la desintegración mecánica de otras rocas y transportadas, sin deterioro químico, gracias al agua. Son acarreadas hasta masas mayores de agua, donde se depositan en capas. Las lutitas, la arenisca y el conglomerado son rocas sedimentarias comunes de origen detrítico.

Las rocas sedimentarias químicas se forman por sedimentación química de materiales que han estado en disolución durante su fase de transporte. La halita, el yeso y la anhidrita se forman por evaporación de disoluciones salinas y la consiguiente precipitación de las sales. En estos procesos de sedimentación también puede influir la actividad de organismos vivos, en cuyo caso se puede hablar de origen bioquímico u orgánico. Esto sucede, por ejemplo, con muchas calizas y diversas rocas silíceas.

Rocas metamórficas

Son rocas cuya composición y textura originales han sido alteradas por calor y presión. El metamorfismo que se produce como resultado del movimiento y presión entre dos bloques rocosos recibe el nombre de dinamometamorfismo o metamorfismo cataclástico y tiene lugar en fracturas con movimiento (fallas) y produce trituración mecánica pero también calor por rozamiento. El metamorfismo producido por el calor o la intrusión de rocas ígneas recibe el nombre de térmico o de contacto. Finalmente hay otro tipo de metamorfismo a gran escala, relacionado con la tectónica de placas y la orogénesis y motivado por los aumentos de presión y temperatura cercanos a la zona de colisión y subducción, que origina extensas zonas de rocas metamórficas.

Hay cuatro variedades comunes de rocas metamórficas que pueden provenir de rocas sedimentarias o de rocas ígneas, según el grado de metamorfismo que presenten, dependiendo de la cantidad de calor y presión a la que se han visto sometidas. Así, la lutita se metamorfiza en pizarra a baja temperatura, pero si es calentada a temperaturas lo suficientemente elevadas como para que se recristalicen sus minerales arcillosos formando laminillas de mica, se metamorfiza en una filita.

A temperatura y presión aún más elevadas, se produce una recristalización completa, que da lugar a esquistos o gneis, rocas en las que el alineamiento de las laminillas de mica produce una textura laminar llamada foliación que se caracteriza por el aspecto laminado o bandeado de la roca. En los esquistos, los minerales de color claro (cuarzo y feldespato sobre todo) están distribuidos homogéneamente entre las micas de color oscuro; el gneis, por el contrario, exhibe bandas de color características. Entre otros minerales formados por recristalización metamórfica, los silicatos de aluminio como la andalucita, la silimanita y la cianita son lo bastante característicos como para ser considerados diagnósticos.

Entre las rocas metamórficas no foliadas, las más comunes son la cuarcita y el mármol. La cuarcita es una roca dura, de color claro en la que todos los granos de arena de una arenisca se han recristalizado formando una trama de cristales de cuarzo imbricados entre sí. El mármol es una roca más blanda y frágil de colores variados en la que se ha recristalizado por completo la dolomita o la calcita de la roca sedimentaria madre.

Minerales

Los minerales son cuerpos de materia sólida del suelo que pueden aparecer de formas muy diversas, ya sea de forma aislada o como componentes fundamentales de las rocas.

Los minerales son edificaciones de bloques de rocas. Son materia de sólidos y, como toda materia, están hechos de átomos de elementos. Existen muchos diferentes tipos de minerales, y cada uno está hecho de diferentes tipos de átomos. Los átomos se encuentran unidos, y se alinean de una manera especial llamada, enrejado de cristales, o red de átomos. El enrejado de átomos es lo que le da al mineral su formal de cristal.

Los diferentes de minerales tienen cristales de diferentes formas. La mayoría de los minerales pueden convertirse en formas de cristales de tener suficiente espacio para crecer. Generalmente hay tantos cristales creciendo en un mismo lugar, que competirán por espacio, ya que ninguno de los cristales puede alcanzar gran tamaño.

Los nuevos cristales minerales crecen de dos maneras diferentes. Algunos minerales se forman cuando la roca fundida llamada magma; que está por debajo de la superficie del planeta, y llamada lava cuando está en la superficie; se enfría, y los átomos se unen y forman cristales minerales. Otros minerales se forman cuando el agua tiene elementos disueltos y se evapora. Los átomos en el agua se acercan, y eventualmente forman minerales sólidos.

Las diferentes formas de los minerales no son las únicas diferencias entre ellos. Los minerales también pueden identificarse a través de otras propiedades físicas. Cada tipo de mineral tiene su propia serie de características únicas.

Mineral (química), en general, cualquier elemento o compuesto químico que se encuentre en la naturaleza; en mineralogía y geología, compuestos y elementos químicos formados mediante procesos inorgánicos. Se pueden clasificar según su composición química, tipo de cristal, dureza y apariencia (color, brillo y opacidad). En general los minerales son sustancias sólidas, siendo los únicos líquidos el mercurio y el agua. Todas las rocas que constituyen la corteza terrestre están formadas por minerales. Los depósitos de minerales metálicos de valor económico y cuyos metales se explotan se denominan yacimientos.

Características de los minerales

El cristal de una ventana no es un cristal, aunque está hecho con minerales cristalinos. Del mismo modo, una roca no es un mineral, sino un material formado por minerales diversos.

Para comprender que es un mineral, podemos estudiar algunas de sus características:

1.- Se encuentra en la naturaleza, es decir, no está fabricado.
2.- Tiene una estructura geométrica fija, por tanto, es sólido.
3.- Es de naturaleza inorgánica, por eso, la concha de un molusco no es un mineral, aunque contenga minerales.
4.- Tiene una composición química fija, aunque, a veces, pueda contener una sustancia contaminante que modifique su color.

A menudo, los minerales se encuentran en la naturaleza formando masas dentro de las rocas. Entonces se habla de una veta o filón de un determinado mineral. Su descubrimiento y explotación determina la actividad de la mineria. Desde la prehistoria los humanos hemos usado los minerales para fabricar utensilios, herramientas, máquinas y armas.

La apariencia de los minerales

Para clasificar los minerales es importante observar una serie de propiedades fisiológicas:

1.- Color: algunos minerales pueden tener un color cuando son puros y otros provocados por impurezas.
2.- Color pulverizado: si se raya un mineral con un objeto más duro, se obtiene un polvo de un color característico.
3.- Brillo: puede ser un brillo metálico, como el hierro, o no metálico, como los sedosos o nacarados.
4.- Índice de refracción: (sólo si se trata de un mineral cristalino) un rayo de luz que atraviesa un cristal se desvía un ángulo característico de cada mineral.
5.- Birefringencia: algunos minerales cristalinos dividen en dos un rayo de luz que les atraviese.
6.- Luminiscencia: algunos minerales emiten luz cuando se les ilumina.

Estas son algunas de las características de los minerales que se pueden observar con cierta facilidad. Se puede ver un listado completo de las propiedades físicas de los minerales en la siguiente página.

Propiedades físicas de los minerales

Podemos clasificar los minerales por sus propiedades físicas, ópticas, eléctricas, magnéticas y por su composición química, aunque este último no es el método habitual, ya la mayoría pueden ser identificados mediante observación espectroscópica e incluso visual. El análisis químico es la única forma de identificar con exactitud la naturaleza de un mineral.

Dureza de un mineral

La dureza de un mineral es la resistencia que presenta a ser rayado. Un mineral posee una dureza mayor que otro, cuando el primero es capaz de rayar al segundo.

El mineralogista alemán Mohs estableció en 1822 una escala de medidas que lleva su nombre, y que se utiliza en la actualidad, en la que cada mineral puede ser rayado por los que le siguen. Se toman 10 minerales comparativos de más blando a más duro, que son: talco, yeso, calcita, fluorita, apatito, ortosa (feldespato), cuarzo, topacio, corindón y diamante.

Tenacidad o cohesión

La tenacidad o cohesión es el mayor o menor grado de resistencia que ofrece un mineral a la rotura, deformación, aplastamiento, curvatura o pulverización. Se distinguen las siguientes clases de tenacidad:


- Frágil: es el mineral que se rompe o pulveriza con facilidad. Ejemplos: cuarzo y el azufre.
- Maleable: el que puede ser batido y extendido en láminas o planchas. Ejemplos: oro, plata, platino, cobre, estaño.
- Dúctil: el que puede ser reducido a hilos o alambres delgados. Ejemplos: oro, plata y cobre.
- Flexible: si se dobla fácilmente pero, una vez deja de recibir presión, no es capaz de recobrar su forma original. Ejemplos: yeso y talco.
- Elástico: el que puede ser doblado y, una vez deja de recibir presión, recupera su forma original. Ejemplo: la mica.

Clasificación química

La clasificación química divide los minerales en grupos según sus compuestos químicos. Cualquier mineral conocido puede ser integrado dentro de estos grupos, pues la práctica

totalidad de ellos incluyen alguno de estos compuestos.
1.- Elementos nativos: son los que se encuentran en la naturaleza en estado libre, puro o nativo, sin combinar o formar compuestos químicos. Ejemplos: oro, plata, azufre, diamante.

2.- Sulfuros: compuestos de diversos minerales combinados con el azufre. Ejemplos: pirita, galena, blenda, cinabrio.

3.- Sulfosales: minerales compuestos de plomo, plata y cobre combinados con azufre y algún otro mineral como el arsénico, bismuto o antimonio. Ejemplos: pirargirita, proustita.

4.- Óxidos: producto de la combinación del oxígeno con un elemento. Ejemplos: oligisto, corindón, casiterita, bauxita.

5.- Haluros: compuestos de un halógeno con otro elemento, como el cloro, flúor, yodo o bromo. Ejemplos: sal común, halita.

6.- Carbonatos: sales derivadas de la combinación del ácido carbónico y un metal. Ejemplos: calcita, azurita, marmol, malaquita.

7.- Nitratos: sales derivadas del ácido nítrico. Ejemplos: nitrato sódico (o de Chile), salitre o nitrato potásico.

8.- Boratos: constituidos por sales minerales o ésteres del ácido bórico. Ejemplos: borax, rasorita.

9.- Fosfatos, arseniatos y vanadatos: sales o ésteres del ácido fosfórico, arsénico y vanadio. Ejemplos: apatita, turquesa, piromorfita.

10.- Sulfatos: sales o ésteres del ácido sulfúrico. Ejemplos: yeso, anhidrita, barita.

11.- Cromatos, volframatos y molibdatos: compuestos de cromo, molibeno o wolframio. Ejemplos: wolframita, crocoita.

12.- Silicatos: sales de ácido silícico, los compuestos fundamentales de la litosfera, formando el 95% de la corteza terrestre. Ejemplos: sílice, feldespato, mica, cuarzo, piroxeno, talco, arcilla.

13.- Minerales radioactivos: compuestos de elementos emisores de radiación. Ejemplos: uraninita, torianita, torita.

Propiedades físicas

La necesidad de reconocer y diferenciar los distintos minerales condujo al desarrollo de distintas técnicas de análisis. El estudio de las formas cristalinas proporciona bases morfológicas para la identificación mineral. También las propiedades físicas de cada mineral, es decir su color, dureza y brillo e incluso la forma de partirse (exfoliación, clivaje), proporcionan pistas para una identificación correcta. Debe hacerse una distinción entre el color del mineral al observarlo directamente y el color de su raya (es decir el del material muy finamente dividido), que se obtiene al rayar una placa de material blanco no vidriado con la muestra. Ambos colores pueden ser distintos, pero el color de la raya de un determinado mineral es siempre el mismo, aunque éste pueda presentar variaciones en los fragmentos mayores. Algunos minerales no son fáciles de reconocer aún aplicando todas las técnicas anteriores; además a veces suele ser necesario diferenciar entre variedades muy parecidas de un mismo mineral. En estos casos se hace imprescindible el uso de técnicas de reconocimiento más complejas que las anteriores, como los estudios de cortes delgados de la muestra al microscopio de luz polarizada, la confección de diagramas de Rayos X obtenidos a partir del polvo del mineral, la observación de la reacción de la muestra a la luz ultravioleta, etc.

Forma

La forma externa de un cristal correspondiente a una especie mineral cualquiera queda determinada por su velocidad de crecimiento. Las caras de crecimiento más rápido son las que presentan un desarrollo menor. En cambio, las más lentas se desarrollan más y muestran tendencia a hacer desaparecer a las otras.

Hábito

El desarrollo relativo del conjunto de caras de un cristal bajo la influencia de los factores fisicoquímicos del medio (temperatura, presión, radiactividad, concentración, viscosidad, etc.), que actúan durante su génesis. De manera simplificada distinguiremos entre los siguientes tipos de hábito:

  • Hábito fibroso: es el que presentan aquellos minerales en que sus cristales se desarrollan preferencialmente en una sola dirección y pobremente en las demás, el mineral adquiere aspecto de fibras (algunos anfíboles, asbesto).

  • Hábito prismático: lo presentan los minerales en los que sus cristales se desarrollan moderadamente en dos direcciones y fuertemente en la otra. Adquieren formas prismáticas de base rectangular, triangular o hexagonal. El hábito tabular es un caso particular del prismático en el que las caras del cristal se desarrollan en forma de prisma muy corto o aplastado, el cristal adquiere forma de tabla o tableta.

 

Cohesión

La resistencia a la ruptura es obviamente diferente en distintos minerales, y la forma de los trozos obtenidos al romperlos es una consecuencia de su organización interna. Hay minerales que se rompen dando lugar a superficies planas: en ese caso diremos que el mineral se cliva o que muestra clivaje.

Un mineral puede tener más de un plano de debilidad por los que se rompe más fácilmente y en ese caso tendrá más de un plano de clivaje. Las micas constituyen el ejemplo más evidente de mineral con un plano de clivaje perfecto, por el que se separa en hojas extremadamente delgadas.

Clivaje

Rotura de un mineral paralelamente a una cara real o posible del cristal. Tal cara corresponde a planos reticulares de mayor densidad de nodos, mientras que el conjunto de esos planos están unidos entre sí por enlaces más débiles. Según el grado de facilidad y perfección con que se manifiesta el clivaje, recibe calificativos como: excelente, muy bueno, bueno, manifiesto, pobre o imperfecto, etc.

Fractura

Rotura totalmente desordenada, sin ninguna dirección preferente de los enlaces estructurales de un cristal como consecuencia de un golpe. Se definen 4 tipos: irregular, concoidea (superficies curvas), astillosa (entrantes y salientes puntiagudos) y ganchosa (propia de los metales nativos).

Tenacidad (fragilidad, ductilidad, flexibilidad, dureza)

La tenacidad de un mineral es un buen indicador para su determinación. No es posible definirla únicamente con un parámetro de dureza pues otros aspectos son también importantes. Un mineral es frágil cuando se rompe fácilmente por efecto de un golpe. El diamante, el mineral de más dureza conocido es sin embargo frágil.

La ductilidad

Es la propiedad de poder moldearse en hojas delgadas y es la propiedad característica de algunos metales nativos tales como oro plata y cobre. La flexibilidad es la propiedad de poder deformarse sin romperse y volver al estado inicial cuando suprimimos el esfuerzo, las hojas de mica son altamente flexibles.

Dureza

Puede ser cuantificada utilizando escalas más o menos precisas de las cuales la más sencilla y popular es la escala de Mohs, que clasifica los minerales tomando como referencia diez especies a las cuales les asigna un número entero. La dureza del mineral problema se estima entonces por comparación con los minerales Standard según quién raye a quién.

Brillo

Es una propiedad compleja que describe la manera como la luz se refleja en la superficie del mismo. Depende de varios factores como el índice de refracción y el grado de pulimento de la superficie observada. El brillo metálico lo presentan algunos minerales que como los metales no permiten el pasaje de la luz (sustancias opacas) y su nombre es suficientemente explícito. Las diversas variedades de brillo no metálico son características de las sustancias transparentes o translúcidas y podemos distinguir diversas variedades: brillo adamantino, típico del diamante y de las sustancias con alto índice de refracción, brillo vítreo (el de la mayoría de los minerales) semejante al del vidrio, con variedades como el brillo graso (típico de las superficies de rotura del cuarzo) semejante al de un objeto engrasado, brillo nacarado en que se observa iridiscencia por difracción en las micro fisuras de la superficie (la que muestra el Nácar); brillo mate es el típico de las sustancias terrosas o de las superficies que dispersan la luz en todas direcciones.

Color

Es una propiedad que aunque muy aparente posee un potencial de diagnóstico limitado. Muchos minerales muestran colores diversos dependiendo de mínimas proporciones de impurezas en su estructura, el cuarzo por ejemplo, aunque frecuentemente incoloro o gris puede ser rojo, blanco, celeste, violeta (amatista), amarillo (citrino) verde o aún negro. Minerales de este tipo sin una coloración típica se llaman alocromáticos mientras que aquellos en que se verifica una cierta constancia en el color se denominan idiocromáticos (la biotita es normalmente negra).

Minerales esenciales

Son aquellos que no pueden faltar en la composición de una roca determinada; su ausencia motivaría el cambio de la roca en otra distinta. Por ejemplo, el cuarzo es esencial en el granito.