3.3: El ciclo de la roca

INTRODUCCIÓN

Existen tres tipos de rocas: ígneas, sedimentarias y metamórficas. Cada uno de estos tipos forma parte del ciclo de las rocas. A través de cambios en las condiciones un tipo de roca puede convertirse en otro tipo de roca. O puede convertirse en una roca diferente del mismo tipo.

Figura 1. Los diferentes colores y texturas que se ven en esta roca son causados por la presencia de diferentes minerales.

¿QUÉ SON LAS ROCAS?

Una roca es un material de tierra no vivo formado de forma natural. Las rocas están hechas de colecciones de granos minerales que se mantienen unidas en una masa firme y sólida (figura 1).

¿En qué se diferencia una roca de un mineral? Las rocas están hechas de minerales. Los granos minerales en una roca pueden ser tan pequeños que solo se pueden ver con un microscopio, o pueden ser tan grandes como la uña o incluso el dedo (figura 1).

Figura 2. Pegmatita de Dakota del Sur con cristales de lepidolita, turmalina y cuarzo (escala de 1 cm en la parte superior izquierda).

Las rocas se identifican principalmente por los minerales que contienen y por su textura. Cada tipo de roca tiene un conjunto distintivo de minerales. Una roca puede estar hecha de granos de un solo tipo mineral, como la cuarcita. Mucho más comúnmente, las rocas están hechas de una mezcla de diferentes minerales. La textura es una descripción del tamaño, forma y disposición de los granos minerales. ¿Las dos muestras de la figura 2 son del mismo tipo de roca? ¿Tienen los mismos minerales? ¿La misma textura?

Figura 3. Muestras de roca.

Muestra	Minerales	Textura	Formación	Tipo de Roca
Muestra 1	plagioclasa, cuarzo, hornblende, piroxeno	Cristales, visibles a simple vista	El magma se enfrió lentamente	Diorita
Muestra 2	plagioclasa, hornblende, piroxeno	Los cristales son diminutos o microscópicos	El magma entró en erupción y se enfrió rápidamente	Andesita

Tabla 1

Como se ve en la tabla 1, estas dos rocas tienen la misma composición química y contienen en su mayoría los mismos minerales, pero no tienen la misma textura. La Muestra 1 tiene granos minerales visibles, pero la Muestra 2 tiene granos muy pequeños o invisibles. Las dos texturas diferentes indican diferentes historias. La muestra 1 es una diorita, una roca que se enfrió lentamente desde el magma (roca fundida) bajo tierra. La muestra 2 es una andesita, una roca que se enfrió rápidamente a partir de un magma muy similar que estalló en la superficie de la Tierra.

TRES CATEGORÍAS PRINCIPALES DE ROCAS

Las rocas se clasifican en tres grupos principales de acuerdo a cómo se forman. Las rocas se pueden estudiar en muestras manuales que se pueden mover de su ubicación original. También se pueden estudiar rocas en afloramientos, formaciones rocosas expuestas que se unen al suelo, en el lugar donde se encuentran.

Rocas Ígneas

Las rocas ígneas se forman a partir del magma refrigerante. El magma que entra en erupción sobre la superficie de la Tierra es lava, como se ve en la figura 4. La composición química del magma y la velocidad a la que se enfría determinan qué roca se forma a medida que los minerales se enfrían y cristalizan.

Figura 4. Esta lava que fluye es roca fundida que se endurecerá hasta convertirse en una roca ígnea.

Rocas sedimentarias

Las rocas sedimentarias se forman por la compactación y cementación de sedimentos, trozos rotos de grava similar a roca, arena, limo o arcilla (figura 5). Esos sedimentos se pueden formar a partir de la meteorización y erosión de rocas preexistentes. Las rocas sedimentarias también incluyen precipitados químicos, los materiales sólidos que quedan después de que un líquido se evapora.

Figura 5. Esta roca sedimentaria está hecha de arena que se cimenta para formar una arenisca.

Rocas Metamórficas

Las rocas metamórficas se forman cuando los minerales de una roca existente son cambiados por el calor o la presión dentro de la Tierra. Véase la figura 6 para ver un ejemplo de una roca metamórfica.

Figura 6. La cuarcita es una roca metamórfica que se forma cuando la piedra arenisca de cuarzo se expone al calor y la presión dentro de la Tierra.

Una explicación simple de los tres tipos de roca y cómo identificarlos se puede ver en este video:

Este video analiza cómo identificar rocas ígneas:

Este video analiza cómo identificar rocas metamórficas:

Este video Science Made Fun analiza las condiciones bajo las cuales se forman los tres tipos principales de rocas:

EL CICLO DE LA ROCA

Las rocas cambian como resultado de procesos naturales que se están llevando a cabo todo el tiempo. La mayoría de los cambios ocurren muy lentamente; muchos ocurren debajo de la superficie de la Tierra, por lo que es posible que ni siquiera nos demos cuenta de los cambios. Aunque es posible que no veamos los cambios, las propiedades físicas y químicas de las rocas cambian constantemente en un ciclo natural e interminable llamado ciclo de rocas.

Figura 7. James Hutton es considerado el Padre de la Geología

El concepto del ciclo de las rocas fue desarrollado por primera vez por James Hutton, un científico del siglo XVIII a menudo llamado el “Padre de la Geología” (se muestra en la figura 7). Hutton reconoció que los procesos geológicos “no tienen [signo] de un comienzo, y ninguna perspectiva de un fin”. Los procesos involucrados en el ciclo de la roca a menudo tienen lugar a lo largo de millones de años. Entonces, en la escala de una vida humana, las rocas parecen ser “sólidas como una roca” e inmutables, pero a más largo plazo, el cambio siempre está ocurriendo.

En el ciclo rocoso, ilustrado en la figura 8, se muestran los tres tipos principales de roca: ígnea, sedimentaria y metamorfa. Las flechas que conectan los tres tipos de roca muestran los procesos que cambian un tipo de roca en otro. El ciclo no tiene principio ni fin. Las rocas en lo profundo de la Tierra se están convirtiendo en otro tipo de rocas. Las rocas en la superficie se encuentran en su lugar antes de ser expuestas a un proceso que las cambiará.

Figura 8. El Ciclo de las Rocas.

PROCESOS DEL CICLO DE LA ROCA

Varios procesos pueden convertir un tipo de roca en otro tipo de roca. Los procesos clave del ciclo de las rocas son la cristalización, erosión y sedimentación, y metamorfismo.

Cristalización

El magma se enfría bajo tierra o en la superficie y se endurece en una roca ígnea. A medida que el magma se enfría, se forman diferentes cristales a diferentes temperaturas, sometidos a cristalización. Por ejemplo, el olivino mineral cristaliza a partir del magma a temperaturas mucho más altas que el cuarzo. La velocidad de enfriamiento determina cuánto tiempo tendrán que formarse los cristales. El enfriamiento lento produce cristales más grandes.

Erosión y Sedimentación

La meteorización desgasta rocas en la superficie de la Tierra en pedazos más pequeños. Los pequeños fragmentos se llaman sedimentos. El agua corriente, el hielo y la gravedad transportan estos sedimentos de un lugar a otro por erosión. Durante la sedimentación, los sedimentos se depositan o depositan. Para formar una roca sedimentaria, el sedimento acumulado debe compactarse y cementarse entre sí.

Metamorfismo

Cuando una roca se expone a temperaturas y presiones extremas dentro de la Tierra pero no se derrite, la roca se metamorfosea. El metamorfismo puede cambiar la composición mineral y la textura de la roca. Por esa razón, una roca metamórfica puede tener una nueva composición y/o textura mineral.

RESUMEN DE LA LECCIÓN

• Las rocas son colecciones de minerales de diversos tamaños y tipos.
• Los tres tipos principales de rocas son ígneas, sedimentarias y metamórficas.
• La cristalización, erosión y sedimentación y metamorfismo transforman un tipo de roca en otro o cambian los sedimentos en roca.
• El ciclo de la roca describe las transformaciones de un tipo de roca a otro.

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