3.1: El ciclo de la roca

Los componentes rocosos de la corteza se cambian lenta pero constantemente de una forma a otra y los procesos involucrados se resumen en el ciclo de la roca (Figura\(\PageIndex{1}\)). El ciclo de las rocas es impulsado por dos fuerzas: (1) el motor térmico interno de la Tierra, que mueve material alrededor del núcleo y el manto y conduce a cambios lentos pero significativos dentro de la corteza, y (2) el ciclo hidrológico, que es el movimiento del agua, el hielo y el aire en la superficie, y es impulsado por el sol.

El ciclo de las rocas sigue activo en la Tierra porque nuestro núcleo está lo suficientemente caliente como para mantener el manto en movimiento, nuestra atmósfera es relativamente espesa y tenemos agua líquida. En algunos otros planetas o sus satélites, como la Luna, el ciclo de las rocas está prácticamente muerto porque el núcleo ya no está lo suficientemente caliente como para impulsar la convección del manto y no hay atmósfera ni agua líquida.

Figura\(\PageIndex{1}\) Una vista esquemática del ciclo de la roca. El ciclo de las rocas tiene lugar tanto por encima como por debajo de la superficie terrestre. La roca más profunda debajo de la superficie terrestre, y bajo calor y presión extremos, es roca metamórfica. Esta roca metamórfica puede derretirse y convertirse en magma. Cuando el magma se enfría por debajo de la superficie terrestre, se convierte en “roca ígnea intrusiva”. Si el magma se enfría por encima de la superficie terrestre, es “roca ígnea extrusiva” y se convierte en parte del afloramiento. El afloramiento está sujeto a meteorización y erosión, y puede ser movido y redepositado alrededor de la tierra por fuerzas como el agua y el viento. A medida que el afloramiento se erosiona, se convierte en sedimento que puede ser enterrado, compactado y cementado debajo de la superficie de la Tierra para convertirse en roca sedimentaria. A medida que la roca sedimentaria se entierra más profundamente y se encuentra bajo un aumento de calor y presión, vuelve a su estado original como roca metamórfica. Las rocas en el ciclo de las rocas no siempre hacen un bucle completo. Es posible que la roca sedimentaria se eleve de nuevo sobre la superficie de la Tierra y que la roca ígnea intrusiva y extrusiva se vuelva a enterrar y se convierta en roca metamórfica.

Al describir el ciclo de la roca, podemos comenzar en cualquier lugar que nos guste, aunque es conveniente comenzar con magma. Como veremos con más detalle a continuación, el magma es una roca que está caliente hasta el punto de estar completamente fundida, con una temperatura de entre aproximadamente 800° y 1300°C, dependiendo de la composición y la presión.

Figura\(\PageIndex{2}\) Magma formando basalto pahoehoe en el Volcán Kilauea, Hawai.

El magma puede enfriarse lentamente dentro de la corteza (de siglos a millones de años), formando roca ígnea intrusiva, o entrar en erupción en la superficie y enfriarse rápidamente (en cuestión de segundos o años), formando roca ígnea extrusiva (roca volcánica) (Figura\(\PageIndex{2}\)). La roca ígnea intrusiva generalmente cristaliza a profundidades de cientos de metros a decenas de kilómetros por debajo de la superficie. Para cambiar su posición en el ciclo rocoso, la roca ígnea intrusiva tiene que ser levantada y luego expuesta por la erosión de las rocas suprayacentes.

A través de los diversos procesos de construcción de montaña relacionados con la placa tectónica, todo tipo de rocas son levantadas y expuestas en la superficie. Una vez expuestos, son erosionados, tanto físicamente (por rotura mecánica de la roca) como químicamente (por meteorización de los minerales), y los productos de meteorización, en su mayoría pequeños fragmentos de roca y minerales, se erosionan, transportan y luego se depositan como sedimentos. El transporte y la deposición ocurren a través de la acción de glaciares, arroyos, olas, viento y otros agentes, y los sedimentos se depositan en ríos, lagos, desiertos y el océano.

Ejercicio 3.1 Rock alrededor del reloj del ciclo de rocas

Refiriéndose al ciclo de la roca (Figura\(\PageIndex{1}\)), enumere los pasos que son necesarios para ciclar algún material geológico comenzando con una roca sedimentaria, que luego se convierte en una roca metamórfica, y eventualmente una nueva roca sedimentaria.

Una estimación conservadora es que cada uno de estos pasos tomaría aproximadamente 20 millones de años (algunos pueden ser menos, otros serían más, y algunos podrían ser mucho más). ¿Cuánto tiempo tardaría en completarse todo este proceso?

Consulte el Apéndice 3 para el Ejercicio 3.1 Respuestas.

Figura Arenisca marina\(\PageIndex{3}\) envejecida en el Cretácico que recubre piedra fangosa marina, Isla Gabriola, B.C.

A menos que se vuelvan a erosionar y se muevan, los sedimentos eventualmente serán enterrados por más sedimentos. A profundidades de cientos de metros o más, se comprimen y cementan en roca sedimentaria (Ver Figura\(\PageIndex{3}\) por ejemplo). Nuevamente a través de diversos medios, en gran parte resultantes de las fuerzas placa-tectónicas, diferentes tipos de rocas se elevan, se vuelven a erosionar o se entierran más profundamente dentro de la corteza donde se calientan, aprietan y se transforman en roca metamórfica (Figura\(\PageIndex{4}\))

Figura Caliza\(\PageIndex{4}\) metamorfoseada y plegada triásica envejecida, Quadra Island, B.C.

Imágenes Atribuciones

• Figura\(\PageIndex{1}\), 3.1.2, 3.1.3, 3.1.4: © Steven Earle. CC POR.