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Figura 1: Representación gráfica de los tres tipos de rocas ígneas. A la izquierda se muestra una roca volcánica de rápido enfriamiento. La imagen central se trata de una roca Filoniana y a la derecha se presenta una roca plutónica.

Tema 2: Las Rocas en la naturaleza.

Una roca es un cuerpo geológico formado por agregados de minerales, es decir, es de

tamaño grande y es una sustancia natural que se forma por agregados de otras sustancias más

pequeñas, los minerales. Las rocas para un geólogo son lo que los manuscritos antiguos para un

historiador, es decir, un objeto que nos ayuda a relatar una historia a través del tiempo, en

nuestro caso, las rocas son necesarias para relatar la historia geológica de la tierra a través del

tiempo. Las rocas tienden a un equilibrio químico termodinámico debido a su alta temperatura

que sobrepasa de manera amplia la energía de activación de la reacción química que la ha

llevado a cabo.

Las rocas tienen un proceso de clasificación muy amplio y estas se clasifican

principalmente en tres grupos diferentes como ígneas (aquellas que se forman en presencia de

un magma, también llamadas magmáticas), sedimentarias (formadas por el arrastre debido a

los esfuerzos de la naturaleza y la acumulación de ellos en una cierta zona) y metamórficas.

Rocas ígneas. Las rocas ígneas son aquellas que se forman en presencia de un

magma. Las hay de tres tipos: Volcánicas, se trata de rocas efusivas, es decir,

que cristalizan en la superficie terrestre y enfrían muy rápido. Hipoabisales o

filonianas que son aquellas rocas que han cristalizado debido al ascenso de un

magma a la superficie a través de algún conducto volcánico y por último las

plutónicas o intrusivas, que son aquellas que cristalizan debido a un magma que

se encuentra en el interior del planeta y que está sometido a grandes

temperaturas y presiones, por lo que enfrían muy lentamente.

Rocas sedimentarias. Se trata de un tipo de rocas formada en la superficie

terrestre a temperaturas bajas y pueden ser de dos grandes grupos. El primero

de ellos se trata de las sedimentarias detríticas que están formadas por

fragmentos de otras rocas y se moldean por erosión, transporte y

sedimentación a muy baja temperatura. Por otro lado se encuentran las no

detríticas o químicas, que se forman por procesos químicos o biológicos como

por ejemplo una salina.

Rocas metamórficas. Son aquellas rocas que en estado sólido están formadas

por cambios de presión y temperaturas que afectan a otros tipos de rocas. Hay

dos grandes grupos, las rocas metaígneas que son aquellas formadas a partir de

las rocas ígneas y las metasedimentarias formadas a partir de las rocas

sedimentarias.

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I. Clasificación de las rocas ígneas.

La clasificación de las rocas ígneas, es decir aquellas que se producen por la presencia

de magmas, se lleva a cabo analizando diferentes partes y composiciones de la roca como su

composición mineralógica, su textura, color o dureza. Así:

Composición mineralógica. Con ella se pretende determinar los minerales que

presenta una roca ígnea y poder clasificarla en plutónica, volcánica o hipoabisal.

De esta forma se obtiene lo que se denomina el mineral moda, es decir, el que

más se repite en la roca. También podemos ceñirnos a un análisis mineral más

matemático calculado a partir de un análisis químico por lo que tenemos el

llamado mineral “Norma”

Textura. La textura se trata de la relación geométrica que presentan los granos

que forma la roca y depende totalmente de la cinética de la cristalización de

manera que una roca que cristalice más lentamente tendrá mucha más definido

de forma geométrica sus cristales. Aquí se analiza el tamaño de grano (Hialinas:

Formadas por vidrio típico de las volcánicas; Holocristalinas: Formadas por parte

de vidrio y cristal, muy típico de las volcánicas; Cristalinas formada simplemente

por cristales y se dan en las plutónicas y volcánicas; afaníticas: cuyos

componentes no se identifican a simple vista; faneríticas: formada por distintos

minerales que se pueden ver a simple vista)

Según el tamaño de grano relativo tenemos los siguientes términos:

Equigranular (granos del mismo tamaño) Inequigranular (granos de distinto

tamaño) y porfídico (algunos granos mucho más grandes que otros)

Definiendo la geometría del cristal tenemos los términos Euhedral (Geométrico)

Subhedral (Se parece a la forma geométrica) y Anhedral (No tiene forma

geométrica establecida)

Las rocas ígneas también se pueden clasificar dependiendo de su composición en sílice

(SiO2) aunque esta clasificación es poco práctica debido a que hay que saber esta cantidad de

sílice y no siempre es muy sencillo ya que hay que llevar a cabo para ello una serie de análisis

químicos. De modo, que dependiendo de la cantidad en sílice que contengan, tendremos:

Rocas Ácidas (> 63% de SiO2)

Rocas Intermedias (52% y 63% de SiO2)

Rocas básicas (45% y 52% de SiO2)

Rocas Ultrabásicas (<45% de SiO2)

Por otro lado, las rocas ígneas también se pueden clasificar por su índice de color, es

decir, la cantidad de minerales oscuros en relación con los claros que presente la roca. Así:

Rocas félsicas (< 35% de minerales oscuros)

Rocas intermedias (35% y 65% de minerales oscuros)

Rocas máficas (65% y 95% de minerales oscuros)

Rocas ultramáficas (> 95% de minerales oscuros)

Estos minerales oscuros son los férricos, magnesianos y algunos cálcicos mientras que

los minerales claros son los sódicos, potásicos y aluminosos. Además a los minerales mayores

son aquellos que aparecen con mayor proporción y se dividen en los esenciales (que dan nombre

a la roca) y los varietales (que pueden variar entre muchos). Los minerales accesorios son

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aquellos que se encuentran en muy pequeñas proporciones en una roca y los accidentales son

muy poco comunes en una determinada roca y se encuentran en cantidades importantes, por

ejemplo un gabro que no suele tener olivino y se encuentra un gabro con mucha proporción de

olivino. El mineral accidental más importante es la Turmalina.

El índice de color además determina qué tipo de roca se trata. Así vamos a hacer una

clasificación de rocas por índice de color, teniendo para ello:

Para rocas plutónicas ultramáficas:

I.C > 90%. Tenemos así las siguientes rocas: Peridotitas/Dunitas

o Peridotitas Olivinos (>40%)

o Piroxenitas Olivino, Piroxeno y Hornblenda (>40%)

o Hornblendas Olivino (=90%)

o Dunitas Olivino (>90%)

I.C < 90%. Tenemos así las siguientes rocas: Gabros

o Gabros Anortita como plagioclasa (>50%)

o Dioritas Anortita como plagioclasa (<50%)

Para rocas volcánicas:

I.C < 90%. Tenemos las siguientes rocas: Basaltos

o Basaltos Se puede encontrar olivino, con pocos fenocristales y

abundante plagioclasa sobre una matriz oscura

o Andesitas Muchos fenocristales y poco olivino. Matriz clara.

Para Hipoabisales o filonianas:

I.C < 90%. Tenemos las siguientes rocas: Diabasas

o Diabasas (Doleritas o microgabros) La misma mineralogía que

en un gabro pero de tamaño de grano muy fino.

También, al hacer una clasificación en función del índice de cuarzo, tenemos la siguiente

tabla que es de vital importancia recordarla:

ROCAS PLUTÓNICAS

Granitos Riolitas

ROCAS VOLCÁNICAS Granodioritas Dacitas

Tonalitas Dacitas

Sienitas Traquitas

Monzonitas Latitas

Hay que tener en cuenta que las sienitas (con su equivalente en volcánica las traquitas)

y las monzonitas (con su equivalente en volcánicas, las latitas) son de grano muy fino y por tanto

no se pueden observar a simple vista.

1.1. Trucos para conocer la mineralogía de una roca

NOTA: EL ÍNDICE DE COLOR SE DEFONE COMO:

𝐼. 𝐶 =𝐹𝐸𝑁𝑂𝐶𝑅𝐼𝑆𝑇𝐴𝐿𝐸𝑆 𝑀Á𝐹𝐼𝐶𝑂𝑆 (𝑂𝑆𝐶𝑈𝑅𝑂𝑆)

𝐹𝐸𝑁𝑂𝐶𝑅𝐼𝑆𝑇𝐴𝐿𝐸𝑆 𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿𝐸𝑆∗ 100

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1.1.1. Truco número uno.

Esto da lugar a una representación de forma rómbica (Figura 2) donde se observa que

las rocas que no están saturadas en sílice tienen feldespatoides. Las saturadas en sílice tienen

mucho cuarzo en su seno. Es decir lo que se trata en este grupo es conocer los minerales

esenciales de una roca para poder clasificarla según su índice de cuarzo mediante la

representación en un diagrama rómbico.

1.1.2. Truco número dos.

En ese truco se va a hacer uso de la mineralogía varietal para conocer qué tipo de roca

ígnea estamos tratando. La mineralogía varietal está controlada por la cantidad que tenga una

roca ígnea de alúmina obteniéndose así el índice de saturación en alúmina o ISA.

𝐼𝑆𝐴 =𝑚𝑜𝑙 𝐴𝑙2𝑂3

𝑚𝑜𝑙 [𝐶𝑎𝑂 + 𝑁𝑎2𝑂 + 𝐾2𝑂] (1)

Si el resultado de la ecuación número (1) es mayor que la unidad, entonces estamos

ante las rocas Peraluminicas, es decir, que tienen más aluminio que el que utiliza para consumir

los feldespatos y forma minerales ricos en aluminio, como la andradita, el granate, la biotita, la

moscovita o la cordierita.

Sin embargo, si el resultado de la ecuación (1) es más o menos la unidad, estamos ante

las rocas Metaluminosas y hay que realizar otro índice llamado índice Agapitico (IA):

𝐼𝐴 =𝑚𝑜𝑙 [𝑁𝑎2𝑂 + 𝐾2𝑂]

𝑚𝑜𝑙 𝐴𝑙2𝑂3 (2)

Si el resultado de este índice es menor que la unidad estamos ante las rocas

Metaluminosas, es decir, que tienen mucho hierro, magnesio y sodio como los anfíboles y

biotitas. Si por el contrario el índice es mayor que la unidad, entonces nos encontramos antes

las rocas Peralcalinas, que tienen un exceso de alcalinos sobre el aluminio y por tanto cogería

todo el feldespato potásico y formaría feldespato potásico con aluminio y feldespato sódico con

Minerales

Esenciales

Cuarzo

K-Feldespato

Plagioclasa

Feldespatoides

Son

inco

mp

atib

les

en u

na

roca

Q

FD

PL K-F

Figura 2: Representación rómbica de minerales esenciales

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aluminio según la localidad en la que se encuentre pero sobra sodio y potasio y por tanto

formaría clinopiroxenos y anfíboles de sodio y potasio como la biotita azules y verdes.

1.1.3. Truco número tres.

El tercer truco se basa en las series de Bowen, es decir una series de reacción dividida en

dos secuencias que describen el orden de cristalización de los minerales en rocas magmáticas o

ígneas.

SERIE DE REACCIÓN CONTINUA

BITAUNITA

LABRADORITA

ANDESINA

OLIGOCLASA

ALBITA

SERIE DE REACCIÓN DISCONTINUA

OLIVINOS

PIROXENOS

ANFÍBOLES

BIOTITAS

MOSCOVITAS

K-FELDESPATO

CUARZO (Q)

NO

CA

MB

IA E

L M

INER

AL C

AM

BIA

EL MIN

ERA

L

ALTA T

BAJA T

Figura 3: Representación de las series de disolución de Bowen para la cristalización de minerales producidos en rocas magmáticas mientras se cristaliza a medida que baja la temperatura de la roca.

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Figura 4: Esquema representativo de la clasificación en un diagrama rómbico de las rocas plutónicas.

Las series de Bowen dan comienzo con un magma que al cristalizarse puede acabar en

cualquier peldaño de la serie. Las dos series 8continua y discontinua) se dan a la vez y nos

permite ligar cada mineral de la segunda serie con la plagioclasa correspondiente a la primera

serie. Las rocas que siguen las series de Bowen se llamas miasquíticas mientras que las que

tienen el orden inverso de denominan agpaíticas y son muy caras y de gran valor económico.

(Prácticamente hacen rico a un país entero)

1.2. Clasificación de las rocas plutónicas.

Vamos ahora a pasar a describir en el diagrama rómbico los tipos de rocas plutónicas

que existen en función de la clave para cada uno. En el diagrama las rocas plutónicas se

representan en función del contenido en Feldespatos alcalinos (F), Cuarzo (Q), Plagioclasa (P) y

Feldespato potásico (A). Así:

1a. Cuarzolita o silexita. No son ígneas.

1b. Granitoides ricos en cuarzo: Son muy, muy raros ya que existen pocas rocas

con tanta concentración en sílice.

2. Granito con feldespato alcalino: Por ejemplo aquí se incluirían algunos tipos

de roca que tienen feldespato y albita.

3. (3a y 3b). Granitos

4. Granodioritas: Se trata de las rocas que constituyen la corteza terrestre.

Tienen cuarzo y plagioclasa y un poco de feldespato potásico.

5. Tonalita o Cuarzodioritas: Si tienen bajo índice de color de llaman Trondjenita

y existen pocas rocas en la actualidad.

6. Sienitas con feldespato alcalino.

7. Sienitas

8. Monzonitas

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Figura 5: Esquema representativo en forma de rombo de la clasificación de las rocas volcánicas.

o 8*. Cuarzo-monzonitas

o 8’. Monzonitas feldespatoides.

9. Monzogabros

o 9*. Cuarzo-monzodiorita

o 9’. Monzodioritas

10. Gabros o dioritas (según el contenido en Anortita)

o 10* Cuarzodiorita o cuarzogabro.

o 10’ Gabro o diorita feldespatoidal

11 y 6’. Sienitas feldespatoidales. Hay un montón de rocas muy importantes

económicamente y son las que se llaman sienitas nefelíticas en las que existen

dos grandes grupos dependiendo de la cristalización:

o Sienitas miasquíticas. Con textura que sigue el orden de reacción que

predice el diagrama de Bowen

o Sienitas agpaíticas. El orden de cristalización es el inverso. Estas caen en

los campos 6 y 11. Las que caen en el campo 6 reciben el nombre de

pulaskita y en el 7’ las miasquitas.

12. Foyaítas con plagioclasa o plagiofoyaitas.

13. Essexitas.

14. Theralitas

15. Foidolitas

1.3. Clasificación de las rocas volcánicas.

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Figura 6: Diagrama que se utiliza actualmente para la clasificación de rocas volcánicas. Se mide la cantidad de sílice en función de la cantidad de plagioclasa contenida en la roca.

En las rocas volcánicas existe una correlación con las plutónicas, es decir, para cada roca

volcánica existe su correspondiente en plutónica. Así por ejemplo las andesitas se corresponden

con las dioritas y los basaltos se corresponden con los gabros.

Riolita de feldespato alcalino

Cuarzotraquita de feldespato alcalino

Traquita de feldespato alcalino

Traquita foidal de feldespato alcalino.

Fonolita

Foidita fonolitica.

Traquita

Basanita (más del 10% en olivino)

o Tefrita (menos del 10% en olivino)

Fonolita

Las rocas volcánicas de forma petrográfica son difíciles de clasificar ya que tienen un

tamaño de grano muy pequeño y por tanto los vulcanólogos lo realizan con un estudio químico

llamado TAS, es decir, según el índice de Sílice que se encuentre en función del porcentaje de

plagioclasas presentes en ella. Se da así el siguiente diagrama:

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1.4. Clasificación de rocas sedimentarias.

Las rocas sedimentarias son aquellas que están formadas por trozos de otras rocas que

se han erosionado y juntas forman otra con el tiempo. Se dividen en detríticas y no detríticas

(químicas o bioquímicas) y se clasifican como sigue:

Rocas sedimentarias detríticas. Se realiza la clasificación en función del tamaño

del grano. Así:

o Conglomerados o brechas Φ > 2mm

o Areniscas Φ = 2mm y 63µm como por ejemplo las Psammitas

que todas ellas están formadas por más de un 95% de cuarzo

(Ortocuarcitas) y si es rica en feldespatos (Arcosa). Las grauvacas tienen

una matriz de grano fino con fragmentos de roca, granos de cuarzo y

feldespatos alcalinos.

o Limonitas y arcillas Φ < 63µm, como las Pelitas.

Rocas sedimentarias no detríticas. Se dividen en:

o Calizas Mármoles

o Margas Que tienen carbonatos y sedimentos arcillosos.

Calcoesquistos.

Rocas detríticas

Las rocas detríticas, según la esfericidad y redondez del grano pueden ser muy porosas

(Cuanto más redondez y más esfericidad, mayor porosidad) y esto es la esencia de los almacenes

pétreos. Es decir, existe un Almacén pétreo en aquellos lugares donde se encuentren rocas muy

porosas.

Por otro lado, las rocas detríticas se subdividen en dos tipos esenciales:

Rocas detríticas no consolidadas. Que son:

o Bloques (>256 mm)

o Cantos (256 – 64 mm)

o Gravas (64 – 2 mm)

o Arenas (2 – 0.0625 mm)

o Limos (0.0625 – 0.004 mm)

o Arcillas (<0.004 mm)

Rocas detríticas consolidadas. Que son:

o Ruditas. Dentro de esta categoría hay dos grandes grupos: Los

conglomerados formados por cantos redondeados y si son angulosos

son brechas. Además las brechas se distinguen dos tipos: Brechas de

falla o brechas magmáticas.

o Psammitas. La clasificación que se hace de las Psammitas se realiza en

función de tres tipos de cantos por porcentajes de sus componentes,

pero que si se clasifican según la matriz es totalmente diferente debido

a la composición de dicha matriz. Así tenemos las Ferruginosas, las

Micáceas o las Arcillosas.

o Pelitas. Se clasifican en función de la matriz debido a que los cantos no

se pueden ver. Así tenemos: Las pizarras (Micáceas, ferruginosas…) o

Margas.

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Rocas no detríticas u órganoquímicas.

Dentro de este grupo tenemos las siguientes:

Rocas Carbonatadas. Entre las cuales encajan:

o Calizas

o Dolomías

Rocas Carbonosas. Entre las que caen los:

o Carbones

o Petróleos

o Asfaltos

Rocas evaporitas. Entre las que destacan:

o Sales

o Ópalos

o Yesos y Anhidritas

Otro tipo de rocas:

o Trípoli

o Sílex

o Fosfatos.

1.5. Clasificación de las rocas metamórficas.

Las rocas metamórficas son aquellas que se forman por transformaciones de cualquier

tipo de los otros dos tipos de rocas (ígneas y sedimentarias) y se dividen en dos tipos según el

tipo de metamorfismo que ha sufrido y el origen del protolito metamórfico:

Tipo de metamorfismo.

o Contacto: Se produce en zonas someras y tiene un efecto térmico del

magma en contacto con la roca fría de la parte somera. Blastosis de la

roca encajante.

o Regional. Por ejemplo el orogénico (dónde hay límite de placas o

continentes en colisión) se producen por deformación y produce

exfoliación dando lugar a Micas (biotitas y moscovitas) y anfíboles. Hay

un tipo de estructura muy particular llamado “Estructura gnéisica” que

se trata de bandas de exfoliación pero con bandas milimétricas

producidas generalmente por feldespatos que dan lugar a tres tipos de

rocas: Pelitas, Calizas y dolomías y Margas.

o Dinamometamorfismo Se da en zonas de fallas y se produce una

deformación importante donde no hay Blastosis.

Origen del protolito. Que puede producir rocas básicas, ácidas y Ultrabásicas.

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Las milonitas se dividen en ortogneis y milonitas mientras que el metamorfismo regional

se distingue por que da lugar a gabros y basaltos que se dividen en Anfibolitas (tienen mucho

anfíbol) y eclogitas (que se producen a alta presión y tienen granate y onfacita)

Para finalizar, no todas las rocas ígneas se pueden representar en los diagramas QAPF y

por tanto ese tipo de rocas entran en las siguientes:

Las rocas más importantes

en este diagrama son la Urtita, la

Ijolita, la Melteigita y la

Jacupirangita.

Por otro lado debemos

tener un método para clasificar

rocas ultramáficas, es decir, rocas

que tienen más de un 95% de

índice de color. Todas se parecen

muchas entre ellas, pero hay

diferentes toques que las hacen

diferentes y para ello están los

siguientes diagramas en función de

la cantidad de olivino,

Ortopiroxeno y Clinopiroxeno por

lo que se trata de un análisis más

completo.

Metapelitas

Contacto

Regional

Corneanas

Pizarras

Oscuras porque tienen

grafito. Tienen alitas,

cuarzo y feldespatos.

Filitas Presentan cuarzo,

doritas y grafito.

Micaesquistos Presentan granate, cordierita,

moscovita, clorita, grafito y

cuarzo

Migmatitas Presentan moscovita

Figura 7: Representación triangular en función de Ne, P y Cpx de las rocas ígneas sobrantes que no se pueden clasificar en los diagramas

QAPF

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Estas tres rocas (Harzburgita, Iherzolita y Websterita) son muy importantes ya que en

condiciones del manto formado por iherzolitas, si se abre una brecha empieza a expulsar

basaltos empobreciendo el manto y derivando a harzburgita y posteriormente a dunitas.