Mineralogía: Propiedades y Métodos de Estudio

La mineralogía estudia las propiedades físicas y químicas de los minerales del planeta en sus diferentes estados de agregación. Para investigar un mineral, se emplean métodos macroscópicos, microscópicos y químicos. El método macroscópico es el más simple, basado en la observación visual y el uso de herramientas. Los análisis geoquímicos de minerales incluyen técnicas como la fluorescencia de rayos X y la difractometría.

Propiedades de los Minerales

• Transparencia: Grado de transparencia o habilidad para que la luz pase a través del mineral.
• Clivaje y fractura: Tendencia de un mineral a romperse a lo largo de superficies planas (clivaje) o de forma irregular (fractura).
• Tipos de brillo: Metálicos y no metálicos.
• Raya: Color del polvo del mineral.

Cristalografía y Química Cristalina

La cristalografía estudia los cristales, su crecimiento, estructura, composición química y geometría. La química cristalina se enfoca en la relación entre la composición química y la disposición de los átomos en los cristales.

Rocas: Composición y Clasificación

Una roca es un agregado natural compuesto por uno o más minerales. Las rocas se constituyen por mezclas heterogéneas de diversos materiales homogéneos y minerales.

Tipos de Rocas

• Rocas poliminerálicas: Formadas por granos o cristales de varios minerales.
• Rocas monominerálicas: Compuestas por un solo mineral.
• Minerales accesorios: Constituyen menos del 5% del volumen de la roca.

Rocas Ígneas

Las rocas ígneas se forman a partir del enfriamiento y solidificación del magma. Se clasifican en:

• Intrusivas (plutónicas): Son las más abundantes del planeta, forman todo el manto y la parte más profunda de la corteza terrestre.
• Extrusivas (volcánicas): Ejemplos incluyen la obsidiana, el basalto y la andesita. Se forman por la solidificación del magma que emerge a la superficie terrestre.

Rocas Metamórficas

Las rocas metamórficas, como el mármol, la pizarra y las calizas, se forman en el interior de la litosfera a partir de otras rocas preexistentes debido a cambios de presión y temperatura. Las rocas corneanas rodean una cámara magmática y se encuentran a una temperatura adecuada, pero no lo suficiente para fundirse.

Meteorización, Erosión y Sedimentación

Meteorización

La meteorización es la descomposición de las rocas en la superficie terrestre. Puede ser:

• Física (MF): Causada por cambios de temperatura diurna y nocturna, donde el agua se introduce en las grietas y se congela, incrementando su volumen.
• Química (MQ): Predominante en climas húmedos, involucra la disolución, hidratación y oxidación de los minerales por efecto del agua.

Erosión y Sedimentación

La erosión ocurre cuando las rocas y el suelo se desprenden de la superficie terrestre y se trasladan a otro lugar. Los sedimentos se acumulan en zonas donde disminuye la pendiente y las corrientes pierden velocidad. Una cuenca sedimentaria es una zona de sedimentación de gran extensión. La compactación de sedimentos ocurre con el paso de los años, a medida que nuevas capas se depositan y compactan las capas inferiores.

Rocas Detríticas

Las rocas detríticas se forman por la acumulación y compactación de fragmentos de rocas preexistentes. Se clasifican en:

• Arcillas (lutita): Partículas con un diámetro inferior a 2 micras.
• Arenas (arenisca): Partículas con un diámetro entre 2 micras y 2 mm.
• Gravas (conglomerado brecha): Partículas con un diámetro superior a 2 mm.

Rocas Químicas y Orgánicas

Las rocas químicas se forman por la precipitación de sales disueltas en agua. La alita o yeso se producen cuando el agua se evapora en una zona costera, y las sales cristalizan formando rocas llamadas evaporitas. Las rocas orgánicas se forman por la acumulación de fragmentos de conchas u otros restos de seres vivos. Un fósil es un resto de un ser vivo con millones de años de antigüedad.

Ciclo de las Rocas

El ciclo de las rocas describe las transformaciones entre los diferentes tipos de rocas: magmáticas, sedimentarias y metamórficas. Incluye procesos como la erosión, el transporte, la sedimentación, la compactación, el aumento de presión y temperatura, la fusión y la solidificación.

Mecanismos de Ataque a la Corteza Terrestre

Desintegración Mecánica

La desintegración mecánica es la intemperización de las rocas por agentes físicos, como cambios periódicos de temperatura, acción de la congelación del agua en grietas y efectos de organismos.

Descomposición Química

La descomposición química implica la acción de agentes que modifican la constitución mineralógica o química de las rocas. El principal agente es el agua, y los mecanismos más importantes son la oxidación, la hidratación y la carbonatación.

Suelos: Tipos y Clasificación

Los suelos residuales se forman in situ, directamente sobre la roca madre. Los suelos lacustres tienen granos muy finos debido a la baja velocidad del agua en los lagos.

Tipos de Suelos

• Suelos aluviales: Sedimentos finos transportados por el agua y depositados en la orilla de los ríos.
• Suelos calcáreos: Contienen carbonato de calcio y efervescen con ácido clorhídrico.
• Suelo caliche: Grava, arena y arcilla cementados con carbonato de calcio.
• Suelos coluviales: Se encuentran en la base de montañas, erosionados por agua y gravedad.
• Suelo eólico: Suelos arenosos depositados por el viento.
• Suelos expansivos: Arcillas que cambian de volumen con la humedad.
• Suelos marinos: Arena, limos o arcillas depositados en agua salada.
• Suelos transportados: Sobreyacen sobre estratos sin relación directa con ellos.

Los suelos se clasifican en finos y gruesos.

Fallas y Pliegues

Fallas

Una falla es una discontinuidad formada por la fractura de grandes bloques de rocas. La elevación de las cadenas montañosas puede ocurrir por el movimiento de las fallas. Una falla repentina y brusca puede provocar un terremoto. Una falla activa ha tenido desplazamiento en el pasado reciente.

Clasificación de Fallas según WSSPC

• Activa de Holoceno: Movimiento en los últimos 10,000 años.
• Activa del Cuaternario tardío: Movimiento en los últimos 130,000 años.
• Activa del Cuaternario: Movimiento en los últimos 1.6 millones de años.
• Fallas asísmicas: Desplazamiento lento y continuo.

Tipos de Fallas

• Falla normal: Generada por tensión horizontal.
• Falla inversa: Generada por compresión horizontal.
• Falla de desgarre: Movimiento horizontal a lo largo de planos verticales.

Pliegues

Los pliegues son curvaturas en las rocas o estratos. Se miden en términos de longitud de onda y altura. Los pliegues pueden clasificarse según su edad, la posición del plano axial y su simetría.

Clasificación de Pliegues

• Anticlinal: Materiales más antiguos en el núcleo.
• Sinclinal: Materiales más modernos en el núcleo.
• Recto: Plano axial con buzamiento de 90° aproximadamente.
• Inclinado: Plano axial con buzamiento entre 85° y 10°.
• Tumbado: Plano axial con buzamiento menor a 10°.
• Simétrico: Plano axial divide el pliegue en dos mitades simétricas.
• Asimétrico: Plano axial divide el pliegue en dos mitades asimétricas.
• Monoclinal: Una rama inclinada y otra horizontal.

Elementos de un Pliegue

• Plano axial: Reúne las líneas de máxima curvatura en sucesivas capas.
• Charnela: Línea que une los puntos de máximo plegamiento en cada capa.
• Eje: Línea paralela a la línea de ondulación.
• Buzamiento: Inclinación de un plano.

Los plegamientos ptigmáticos son muy variables y tienen cambios en la forma o orientación de las ondulaciones. La deformación rápida de las rocas produce fracturas y terremotos, mientras que tensiones largas y continuas generan pliegues.

Geología Estructural

La geología estructural estudia la corteza terrestre, sus estructuras y la relación entre las rocas. Las deformaciones de las rocas pueden ser:

• Elástica: La roca vuelve a su posición original tras el esfuerzo.
• Frágil: Fractura visible a simple vista.
• Dúctil: Deformación sin fractura visible a simple vista.

Un plano geológico es un plano topográfico de los elementos geológicos que afloran en la superficie terrestre. El mapa geológico más antiguo es el de las minas de Papiro, del 1150 a.C., conservado en el Museo Egipcio. El primer creador de un mapa geológico fue William Smith en 1815 en Gran Bretaña.

Anticlinal (flechas izquierda derecha), A. tumbado (U hacia la derecha), Sinclinal (flechas con x en el medio), S. tumbado (U hacia izquierda con flecha izquierda a derecha).