TEMA 3. DINAMICA MINERALOGICA

                        DINÁMICA MINERALÓGICA


      La tierra esta formada de minerales que son el resultado de la diferenciación geoquímica original, que es el resultado de un producto del origen del planeta por acrección gravitacional.
         La temperatura era tan alta como para fundir el hierro pero no lo suficiente como para ¨encender¨ el hidrógeno (H). Como estaba fundido, por acción de la gravedad se formaron capas según la densidad de los materiales.Formándose la atmósfera que contenía los gases, la hidrosfera que contenía agua liquida, la corteza esta compuesta de silicio...., el manto de silicio (Si) y magnesio (Mg), y el núcleo de hierro (Fe) y níquel (Ni). Y este ciclo geoquímico viene ocurriendo  desde hace 3000 millones de años es debido a la atmósfera, la hidrosfera, la corteza y el manto.
         Los minerales son un compuesto natural inorgánico (también en su origen). Los minerales son solidos y homogeneos (no separables por método mecánico). Su composición química es fija y presenta una estructura que puede ser amorfa o cristalina (en la que los átomos del mineral están desordenados). Los minerales no suelen encontrarse aislados, sino asociados formando rocas. Se encuentran en 2 tipos de minerales:

  1ª) Petrogenéticos: Ocupan el 90%. Son cuarzo y silicatos.


  2ª) Minerales  accesorios: Óxidos, sulfuros, carbonatos...
   
         Cuando los minerales se separan del resto de la roca se constituyen en yacimientos. La parte de la roca que tiene valor son los metales (minerales accesorios)...

                         CICLO DE LA ROCA

         Tanto los minerales como las rocas que forman son el resultado de las condiciones ambientales(presión y temperatura) en la que se formaron.
           Si una roca o mineral se forma en condiciones de presión y temperatura altas como para fundirlos, sera magmatica. Mientras que si se forma en condiciones de temperatura y presión altas pero no consigue fundirlo, serán metamórficas y si la temperatura y presión son bajas serán rocas sedimentarias.
          Las rocas se interconvierten según las condiciones a las que esta sometida, siendo este el ciclo petrologico de las rocas.

http://www.google.es/imgres?q=ciclo+de+la+roca&hl=es&sa=X&biw=1024&bih=505&tbm=isch&prmd=imvns&tbnid=8UdQXwY4ClysfM:&imgrefurl=http://www.kalipedia.com/ciencias-tierra-universo/tema/ciclo-rocas-tectonica-placas.html%3Fx1%3D20070417klpcnatun_71.Kes&docid=Qe9aCI-GWUHMIM&imgurl=http://www.kalipedia.com/kalipediamedia/cienciasnaturales/media/200704/17/tierrayuniverso/20070417klpcnatun_62.Ees.SCO.png&w=555&h=240&ei=ARCoTuWnJ6304QS59_gT&zoom=1&iact=hc&vpx=639&vpy=258&dur=1835&hovh=147&hovw=342&tx=177&ty=111&sig=108844188452667721305&page=1&tbnh=80&tbnw=184&start=0&ndsp=8&ved=1t:429,r:7,s:0

                         GÉNESIS O AMBIENTES MAGMATICOS

          El magma es roca fundida a una temperatura de 1000º C. Cada mineral tiene un punto de fusión. La mayoría esta entre 1000º - 1700º C. Esto es debido a la elevada presión que hace que su punto de fusión disminuya. La composición del magma en su mayoría es de silicatos fundidos, pero también de óxidos, sulfuros y sulfatos metálicos. Además los gases CO2 y H2O (vapor de agua), que no se encuentran en estado gaseoso, sino líquidos por la alta presión. Los gases aunque minoritariamente también tienen un papel muy importante, ya que fluidifican el magma.
         El origen del magma tiene dos orígenes; el manto en las corrientes de convección (calor interno que proviene del calor origen y de la radioactividad) que alcanzan la astenosfera, escapando por las dorsales centrooceanicas. En otras ocasiones, el magma se produce en las zonas de subduccion, por las fuerzas tectónica (forman el relieve) produciendo unas condiciones de temperatura y presión que consigan fundir rocas pero esta vez de la corteza.
         Hay otros magmas que se producen dentro de la placa ¨intraplacas¨, causadas por el ascenso del magma debido a puntos calientes.

                                       CLASIFICACION DEL MAGMA

         POR SU ORIGEN

         Por su origen el magma son rocas fundidas rodeados por roca solida (roca encajante). Este magma es menos denso del que lo rodea, además están fluidificados por los gases, escapando hacia arriba, huyendo de la presión, enfriándose o solidificandose en las cámaras magmaticas. Dependiendo de la solidificación se formaran un tipo de roca u otro.
         Si la solidificacion es lenta a altas temperatura y presión se formaran rocas plutónicas, mientras que si es una solidificacion rápida a baja temperatura y presión, se formaran rocas volcánicas. Entre medio se forman unas rocas intermedias llamadas filonianas.

        POR SU COMPOSICIÓN

        Por su composición de cuarzo (SiO2) que se encuentra entre el 40 - 70%. También se encuentra oxido de hierro, magnesio (Mg), calcio (Ca), aluminio (Al), sodio (Na) y potasio (K) formando silicatos. Si la roca tiene mas de un 66% se le llama ácida, formada por silicatos de calcio (Ca), aluminio (Al), sodio (Na) y potasio (K). Si esta entre el 66 - 52% son rocas neutras. Entre el 52 - 45% son rocas básicas y menos de un 45% son ultrabasicos, en estos casos se encuentran silicatos de magnesio (Mg), calcio (Ca) y hierro (Fe).
        Cuanto mas ácido sea un magma, mas viscoso es, teniendo mas dificultad para desplazarse, siendo al revés con los magmas básicos; los cuales son mas fluidos.

Rocas ácidas--------------- Granito y sienita
Rocas neutras-------------  Andesita
Rocas básicas-------------  Gabros y basalto
Rocas ultrabasicas-------  Peridotita

Granito: http://www.google.es/imgres?q=granito&hl=es&sa=X&biw=1024&bih=505&tbm=isch&prmd=imvns&tbnid=O301MuiNwsclBM:&imgrefurl=http://azucareraalop.blogspot.com/&docid=LNmy8ARVmA8DcM&imgurl=https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgwf1u_Wfo7ucxGOTTYREAepR2ob_T2EJ8kcMvfHhFUzvLYsHmSIZjpycuP3G3FFGMRtzf_JzcQHk97bh59eeHR28Uiw4GxuS8ZRSsZsyNztNHOuVPO2WaPeXRog-jwJ_q0fozsQtzDFoP9/s320/granito.jpg&w=300&h=300&ei=vA6oTqnfBKPj4QTOjtXrDw&zoom=1&iact=rc&dur=3&sig=108844188452667721305&page=1&tbnh=135&tbnw=135&start=0&ndsp=10&ved=1t:429,r:0,s:0&tx=61&ty=54

Gabros: http://www.google.es/imgres?q=gabros&hl=es&sig=108844188452667721305&biw=1024&bih=505&tbm=isch&tbnid=yDZfLWhi1qgo0M:&imgrefurl=http://www.datuopinion.com/gabro&docid=CDIFAsSVWk6S6M&imgurl=http://1.bp.blogspot.com/_zgVLEXEYji4/TO1CCqL4THI/AAAAAAAAAB8/1bFWdYeKcT0/s1600/GABRO.jpg&w=640&h=480&ei=Iw-oTs3BBM364QSs0sTsDw&zoom=1&iact=hc&vpx=108&vpy=211&dur=375&hovh=194&hovw=259&tx=120&ty=182&page=1&tbnh=144&tbnw=192&start=0&ndsp=8&ved=1t:429,r:4,s:0
        Las rocas que proceden de magmas ácidos y neutras son minerales claros (leucocratos). Mientras que las rocas básicas y ultrabasicas son oscuras (melenocratos)

                                  CONSOLIDACIÓN MAGMATICA

        Cuando el magma empieza a enfriarse van apareciendo grupos de minerales con puntos de fusión semejantes formando una consolidación fraccionada. Influyendose mutuamente cada material produciendo un punto de fusión intermedio. Por ejemplo; un mineral con su punto de fusión en 1300ºC, otro a 1200ºC y otro tercero a 900ºC; el punto de fusión de los tres es de 1100ºC.
        Cuando la temperatura y la presión continúan bajando reaccionan con el resto del magma y se forman nuevos minerales, y así van cambiando según el estado de presión y temperatura. Siendo un tipo de mineral según la velocidad de enfriado y las condiciones de presión y temperatura.            
        La composición mineralogica de las rocas magmaticas depende de la composición magmatica y del tiempo de solidificacion. Si la consolidación es fraccionada al mismo tiempo coexisten minerales en estado solido y en estado liquido. La diferenciacion magmatica ocurre cuando la roca se va enfriando totalmente, los primeros solidos se quedan detrás por la gravedad o por efecto de la composición. Durante la consolidación del magma, este puede fundir parte de la roca encajante, pasando estos minerales fundidos al magma, esto se llama asimilación magmatica. Esto puede originar una mezcla de magma diferente produciendo una composición mineralogica diferente.


                                 GÉNESIS / AMBIENTE SEDIMENTARIO

        Las rocas sedimentarias se forman en la superficie a presión y temperaturas bajas, en la zona de contacto entre la atmósfera, la hidrosfera y la corteza.
        La corteza esta formada de rocas que están expuestas a la intemperie (al aire libre) y con los agentes geológico externos (viento, ríos, glaciares, mar...); todos estos agentes son fluidos en movimiento que están impulsados por la energía solar; actuando a través del ciclo del agua, mas la gravedad. Esto produce los procesos geológicos externos que son la meteorización, erosión, transporte y sedimentacion. Son los que producen las rocas sedimentarias.

          1) METEORIZACIÓN

        Es el efecto que tiene la intemperie sobre las rocas, por causa de los factores atmosféricos del aire libre como es la temperatura (Tº), el oxigeno (O2), dióxido de carbono (CO2) incluso las gotas d lluvia (H2O).....
        Esto producen cambios; sin cambiar la posición; ¨in situ¨.
        Estos cambios pueden ser en estado solido o el tamaño de la roca. Esto se conoce como meteorización mecánica o física. Como por ejemplo:
       La crioelasticidad por efecto del cambio de agua liquida (H2O) que se convierte en solido en la alta montaña.
       La bioelasticidad ocurre cuando la raíz de un árbol se mete en la roca y la rompe.
       La termoplasticidad ocurre por los cambios bruscos de temperatura en el desierto que hace que las rocas se rompan (así se produce la arena del desierto).

      La meteorización mas influyente es la química y esta se encuentra favorecida por la presencia de agua liquida o en forma de vapor.

      DISOLUCIÓN: La produce el agua. El agua rodea las cargas de las sustancias ionicas, aislándolas y separándolos. Eso es una disolución.
      HIDRATACION: Los minerales con agua dan lugar a minerales hidratados que aumentan su volumen.
      HIDRÓLISIS: El agua rompe ciertos minerales.
           Feldespato --------- Arcilla con iones.
      OXIDACION: Combinacion de un metal con oxigeno (O2), lo que da lugar a óxidos.

      CARBONATACION: El carbonato cálcico (CO3Ca) es muy duro e insoluble pero cuando se une al agua (H2O) y al dióxido de carbono (CO2); se produce bicarbonato cálcico (CaCO3H2). También se puede producir la descarbonatacion (el proceso anterior al contrario).

             * Bicarbonato en carbonato (sedimentacion).
             * Carbonato en bicarbonato (erosión).

      Hay precipitación en la descarbonatacion y cuando se produce esta, hay sedimentacion.Esta reacción dependera del dióxido de carbono (CO2).
       
             * Mucho dióxido de carbono (bicarbonato).
             * Poco dióxido de carbono (carbonato).
   
       La meteorización es un proceso geológico previo a la erosión, transporte y sedimentacion. Este prepara las rocas para la erosión o para los agentes geologicos externos.

             2) EROSIÓN:

             Es el cambio físico o químico con transporte. Hay un cambio de tamaño o en la composición química de las rocas, con cambios de posición de los materiales.
             - Erosión física: se produce en estado solido (arcillas, arenas...)
             - Erosión química: se produce en disolución.

       Esto produce el desgaste de la roca y SIEMPRE esta asociado al transporte.


              3) TRANSPORTE:

              La erosión siempre esta asociada al cambio de posición de los materiales (transporte).
              Los agentes geologicos externos realizan el transporte siempre que tengan energía para realizarlo (mover esos materiales).
              - Transporte físico: minerales solidos.
              - Transporte químico: minerales en disolución.

               4) SEDIMENTACION:

               Ocurre cuando el agente pierde su energía para transportar; entonces los sedimentos (materiales sueltos) caen en las cuencas o depresiones sedimentarias en estado solido (los que se han meteorizado, erosionado o transportado físicamente), o por precipitación los que han sido quimicamente. Hay agentes que llevan un transporte selectivo (diferente velocidad), así cuando llegan a la cuenca se forman capas (vienen separados). Esto es lo mas característico de la sedimentacion. Cuando se acumulan los sedimentos (materiales sueltos), sufren un proceso por efecto de la presión litostatica en la cuenca sedimentaria. Esta se hunde (movimientos epirogenicos) por el peso de los sedimentos. A medida que se hunde, aumenta la presión (presión litostatica) y la temperatura (gradiente geotermico 3ºC/100m).

              La litificacion o diagenesis se produce por aumento de la presión, esto hace que disminuyan los huecos entre los sedimentos y se expulsa el aire y el agua (H2O) de los huecos.Esto es compactacion. El aumento de la temperatura hace precipitar las sales.También se produce descarbonatacion (CO3 Ca) y las arcillas ocupan los poros entre los sedimentos, pegándolos. También se produce disolución e intercambios ionicos (CO3 <==> Mg).
               Se producen transformaciones mineralogicas estables en las nuevas condiciones. Hay precipitaciones de sustancias disueltas, reducciones y oxidaciones.
               El proceso de litificacion son transformaciones físicas, química y biológicas que convierten a los sedimentos sueltos en roca sedimentaria.

   SEDIMENTO            LITIFICACION               ROCA

      ARCILLA           .......................................        ARCILITA
  
      Ca (CO3H)          .......................................        CALIZA

       GRAVA             .......................................        CONGLOMERADO


        Así se forman las rocas sedimentarias que ocupan el 75% de la superficie del planeta y solo el 5% en profundidad. La principal característica es que se encuentran formando capas (estratos); inicialmente horizontales.

                     CLASIFICACION DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

        - Según su origen:
 - Física o mecánica es una roca detrítica. Se ven los sedimentos solidos.Estas se subdividen según el diámetro de las clastos (sedimentos).
          * Arcilitas
          * Areniscas
          * Conglomerados (gravas)
 - Químicas o bioquímicas (meteorización. erosión, transporte y sedimentacion químicos en disolución). Se producen por:
    - Precipitación de sustancias disueltas: (precipitación del silicio(Si) en sílex)
          * Rocas evaporitas: sales y yesos.

    - Descarbonatacion:
          * Calizas
 
    - Descarbonatacion por seres vivos:
          * Coral


                                     GÉNESIS METAMÓRFICO


          Son las transformaciones sufridas por rocas solidas sometidas a aumentos de presión y temperatura en presencia de fluidos.
          * El aumento de presión: se debe al peso (presión litostatica) y a las fuerzas orogenicas (forman cordilleras) en las zonas de subduccion.

          * El aumento de temperatura: se debe al gradiente geotermico(al aumentar la profundidad aumenta el gradiente). También aumenta por el contacto con el magma.

          * Presencia de fluidos: 
                    - DESHIDRATACION: Agua (H2O).

                    - DESCARBONATACION: Dióxido de carbono (CO2). Estos factores favorecen las reacciones entre los minerales solidos.
          Estos factores actuando durante miles de años producen las transformaciones metamórficas.

          1) PROCESOS METAMÓRFICOS

              Por efecto de la presión se produce la trituración o brechificacion. Lo mas frecuente que produce la presión en la roca son estructuras orientadas perpendicularmente a la presión. Las hay de 3 tipos:               
              - Pizarrosidad.
              - Esquistosidad.
              - Cristales orientados (Gneis).




            RECRISTALIZACION: Se forman cristales mas grandes. Los fluidos favorecen las reacciones entre los minerales solidos a baja presión y temperatura necesariamente.
            Los nuevos minerales son metamórficos y varían según la presión y temperatura a la que se han formado y de la composición de los minerales iniciales. Algunos minerales metamórficos solo se forman en unas condiciones muy precisas de presión y temperatura y se llaman minerales índice.

                CLORITA....aumento de presión y temperatura.....DIORITA METAMÓRFICA
                         
                       
                    CAOLÍN (mineral sedimentario)
                           * aumentando la presión y temperatura........ MOSCOVITA
                                * mucho mas aumento de presión y temperatura....... ORTOSA METAMÓRFICA

Clorita: http://www.google.es/imgres?q=clorita&hl=es&biw=1024&bih=505&tbm=isch&tbnid=tXK0COHXs19S8M:&imgrefurl=http://www.uned.es/cristamine/min_descr/grupos/clorita/clorita2488.htm&docid=AmmDpLfncT9GFM&imgurl=http://www.uned.es/cristamine/min_descr/grupos/clorita/clorita2488.jpg&w=631&h=406&ei=4BGoTpO3JsOk4AT_krX-Dw&zoom=1&iact=hc&vpx=277&vpy=160&dur=3036&hovh=180&hovw=280&tx=165&ty=89&sig=108844188452667721305&page=1&tbnh=145&tbnw=193&start=0&ndsp=8&ved=1t:429,r:1,s:0

Diorita metamorfica: http://www.google.es/imgres?q=diorita+metamorfica&hl=es&biw=1024&bih=505&tbm=isch&tbnid=nZ23yvWfzY0TRM:&imgrefurl=http://www.jisanta.com/Geologia/index%2520minerales.htm&docid=2mdtj9XcJqpFnM&imgurl=http://www.jisanta.com/Geologia/Imagen%252520Geologia/Rocas/diorita.jpg&w=435&h=336&ei=PhKoTpqqK8KG4gS48qEh&zoom=1&iact=hc&vpx=371&vpy=156&dur=851&hovh=197&hovw=256&tx=123&ty=109&sig=108844188452667721305&page=2&tbnh=127&tbnw=169&start=9&ndsp=10&ved=1t:429,r:7,s:9
           

                      2) TIPOS DE METAMORFISMOS

                La presión y la temperatura actúan conjuntamente (metamorfismo), pero en ciertas condiciones no.

                - Metamorfismo dinámico/ de presión: Esta producido por la presión.Este afecta a rocas superficiales. Se encuentran en las grandes fallas y se produce la trituracion (aumento de presión y temperatura constante).También ocurre en las zonas de subduccion por los choques de placas (fuerzas orogenicas). Esto produce estructuras orientadas.

                - Metamorfismo regional: (es el mas importante). Presión y temperaturas actúan conjuntamente y afecta a decenas de miles de kilómetros de rocas (regiones enteras).
                  1º) El geosinclinal en formacion se hunde por un movimiento epirogenico debido al peso (litificacion) en rocas sedimentarias.
 
                  2º) Aquí comienza el choque de placas (borde activo). En el geosinclinal las rocas mas profundas se convierten en metamórficas. Aquí se funde la anatexia
                  Esto es el ciclo de la roca. A continuación cito varios ejemplos* del ciclo de la roca:

* ARCILLA......aumento P y Tº.....PIZARRA.....+ P y Tº......MICACITA.....+ P y Tº.....ESQUISTO.....+ P y Tº.....GNEIS.....+ P y Tº......GRANITO (magmatica).......+ P y Tº.......GRANITO DE ATARAXIA

* CALIZA....aumento P y Tº.....MÁRMOL

* ARENISCA....aumento P y Tº.....CUARCITA

Arenisca:http://www.google.es/imgres?q=arenisca&hl=es&biw=1024&bih=505&tbm=isch&tbnid=7p0Yv_UaE-4R1M:&imgrefurl=http://www.iesberlanga.org/WEBBIOLOGIA/practeso/prac3eso/rocsedi.html&docid=70EQD1TpIg6IqM&imgurl=http://www.iesberlanga.org/WEBBIOLOGIA/imagenes/arenisca.jpg&w=267&h=297&ei=ZxOoTpS9M4yL4gS1h7kW&zoom=1&iact=hc&vpx=442&vpy=152&dur=2425&hovh=237&hovw=213&tx=95&ty=110&sig=108844188452667721305&page=1&tbnh=129&tbnw=116&start=0&ndsp=10&ved=1t:429,r:2,s:0

Cuarcita: http://www.google.es/imgres?q=cuarcita&hl=es&biw=1024&bih=505&tbm=isch&tbnid=Ry7s4gOhTdvktM:&imgrefurl=http://es.wikipedia.org/wiki/Cuarcita&docid=j8ED9CkU4M9E7M&imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/be/Quartzite_2_jpg.jpg/220px-Quartzite_2_jpg.jpg&w=220&h=188&ei=4ROoTsNSx_7hBNa_hAU&zoom=1&iact=hc&vpx=113&vpy=199&dur=2628&hovh=150&hovw=176&tx=111&ty=93&sig=108844188452667721305&page=1&tbnh=121&tbnw=126&start=0&ndsp=10&ved=1t:429,r:0,s:0