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GEOLOGÍA 1: tema 4 GEOSFERA resumen teórico

GEOSFERA

La geosfera es la parte de la Tierra que no se corresponde ni con la atmósfera, ni la hidrosfera ni la biosfera.

En principio englobaría toda la porción sólida de la Tierra, aunque parte de ella se presenta en forma líquida o viscosa.

La geosfera representa la mayor capa, en tamaño, de nuestro planeta.

Capasdelageosfera

Lascapasdelageosferasepuedenclasificarsegúnsucomposicióno las propiedades físicas de los materiales que las componen.

Clasificaciónsegúnsu composición

Corteza:eslacapamássuperficial.Tieneungrosormediode35km. Se distinguen dos tipos de corteza:

continental: es la que sobresale del agua y puede llegar a los 80 •km de profundidad.

oceánica: es la que se encuentra bajo los océanos. Es más •delgada que la continental, cuyo máximo grosor es de unos 10 km.

Manto: es la capa intermedia y llega a los 2.900 km de profundidad. Sediferenciaelmantosuperior (fluidoyviscoso)del inferior (enestado sólido).

Núcleo: es la capa más interior y se extiende desde los 2.900 km hasta el centro de la Tierra. De nuevo, se puede distinguir el núcleo externo(fluido)yelinterno(enestadosólido).

Clasificaciónsegúnsuspropiedadesfísicas

Litosfera: es la capa más externa y delgada, con un grosor de entre 5 y 75 km. Se encuentra en estado sólido e incluye la corteza y la parte más externa del manto superior.

Astenosfera: se encuentra bajo la litosfera y tiene unos 500 km de


grosor.Esunacapafluidaformadapormaterialessemifundidos.

Mesosfera: situada entre la astenosfera y el núcleo externo, comprende unos 2.200 km de la geosfera. Es una capa rígida, sólida.

Endosfera: en ella encontramos las dos capas del núcleo.

Núcleo externo: capa líquida de 2.200 km de grosor formada mayoritariamente por hierro y níquel. Es la causante del campo magnético terrestre.

Núcleo interno: capa sólida interna de nuestro planeta, también formada principalmente por hierro y níquel.

LITOSFERA

De todas las capas de la geosfera, la litosfera es la que podemos observar.

Como engloba a la corteza, también podemos distinguir entre litosfera continental, más gruesa y emergida (fuera del agua), y litosfera oceánica, más delgada y sumergida bajo los mares y océanos.

Teoría tectónica de placas

AprincipiosdelsigloXX,AlfredWegenersefijóendoshechos:

1)Habíacontinentescuyascostasencajabanalaperfección(fijaosen África y América del Sur).

2) En América del Sur se encontraron restos de animales que

corteza

manto superior

manto inferior

núcleo externo

núcleo interno


habían vivido en África.

La tectónica de placas es la teoría desarrollada por Wegener que explica los cambios de la litosfera terrestre mediante la descripción de las placas tectónicas.

La litosfera, al igual que toda la geosfera, no es una capa inmóvil o estática: es totalmente dinámica y se mueve y cambia continua-mente.

Según la teoría de placas, la litosfera está dividida en diferentes placas rígidas que se mueven lentamente arrastradas por los movi-mientos de las rocas semifundidas de la astenosfera.

Tipos de contactos

A lo largo de su recorrido, las placas pueden converger, separarse o deslizarse paralelamente entre ellas. Podemos hablar, pues, de tres tipos de contactos o límites entre placas.

CONTACTOS CONVERGENTESLos contactos convergentes se dan cuando dos placas se encuen-tran y “chocan” frontalmente.

En este contacto, una de las dos placas siempre se hunde bajo la otra. La que se hunde va siendo destruida al llegar al manto, por eso también se les denomina contactos o límites destructivos.

LÍMITES DIVERGENTESPor el contrario, los límites divergentes son aquellos que se dan entre placas que se separan la una de la otra.

Esta separación se da por la formación de nueva litosfera, debido a un aporte de materia desde el manto que va “empujando” a las placas separándolas las unas de las otras.

En estos límites se da una creación de litosfera y, por eso, también se les llama límites constructivos.

Esta separación acaba formando nuevos mares y océanos. El Atlántico es el ejemplo más paradigmático de estos límites. En él se observa perfectamente la formación de nueva litosfera en lo que se conoce como una dorsal oceánica.

CONTACTOS TRANSFORMANTESEn los contactos transformantes, las placas se mueven una al lado


de la otra, rozándose.

Este rozamiento es el que produce los terremotos y movimientos sísmicos característicos de estos contactos.

A diferencia de los otros dos, los contactos transformantes no generan ni destruyen corteza, pero generan lo que se denominan fallas.

VolcanesLosvolcanessonfisurasenlalitosferaquepermitenquelasrocassemifundidas de la astenosfera salgan al exterior empujadas por los gases que contienen. Estas rocas semifundidas reciben el nombre de magma o lava.

Todos los volcanes tienen la misma estructura y los mismos compo-nentes:

Boca• : apertura por donde el magma sale al exterior.

Cono• : masa en forma de montaña alrededor de la boca del volcán formada por las rocas que ha ido expulsando.

Chimenea• : conducto que utiliza el magma para subir hasta la superficie.

Cámara magmática• : zona donde se acumula el magma.

conoboca

límites divergentes límites convergentes límites neutros

chimenea

cámaramagmática


TerremotosLosterremotossonvibracionesenlasuperficiedelacortezaque,generalmente, tienen lugar en las zonas de contacto entre dos placas tectónicas.

Todos los terremotos tienen unos componentes comunes:

Ondas sísmicas• : son las ondas vibratorias que genera el terremoto. Se extienden en círculos concéntricos desde el hipo-centro. A medida que se alejan de éste, pierden intensidad.

Epicentro• :puntodelasuperficieterrestremáscercanoalhipo-centro. Corresponde al lugar donde el terremoto es más intenso.

Hipocentro• : es el punto donde se origina el terremoto. Se puede encontrar hasta a 700 km de profundidad.

Cuando el epicentro de un terremoto se sitúa en medio del mar, este seísmo puede causar un tsunami. La fuerte vibración de la corteza se transmite al agua, que avanza hacia la costa formando olas enormes que, al llegar a la línea de costa, pueden causar devastaciones inmensas.

MODELADO DEL RELIEVE

Agentes geológicos externos

Los movimientos internos de la Tierra contribuyen a la aparición de cordilleras, islas, depresiones y fallas, entre otros. Estos movi-mientos son responsables de parte del modelado del relieve que observamos. Se les denomina agentes geológicos internos.

Pero hay otros agentes geológicos que también intervienen en el modelado del relieve de la litosfera y actúan desde el exterior, por eso se les denomina agentes geológicos externos.

Meteorización

La meteorización es la rotura de las rocas a causa de los agentes meteorológicos. La roca se rompe, pero no es transportada a ningún lugar.

METEORITZACIÓN FÍSICALa meteorización física es la rotura de las rocas por agentes físicos como, por ejemplo, el cambio de temperatura, el hielo, la sal o el efecto de los seres vivos.


En regiones en las que hay una gran diferencia de tempera-•turas entre el día y la noche, las rocas están sometidas a ciclos continuos y bruscos de dilatación-contracción, que puede acabar rompiéndolas.

El agua, al congelarse, aumenta su volumen. Si hay agua dentro •de una roca y baja mucho la temperatura, ésta se congela y puede hacer estallar la piedra.

Enzonaspróximasalmarpodemosencontrarrocasconfisuras•donde entra agua salada que, cuando baja la marea, se secan. De hecho, solamente se evapora el agua, precipitando la sal, que tambiénpuedeempujaralasparedesdelafisura,rompiendoasíla roca.

Unaraízpuedesituarseenlafisuradeunaroca.Conlosañosirá•creciendo, ganando grosor, hasta que la roca se rompa.

METEORITZACIÓN QUÍMICALa meteorización química se produce por alteraciones químicas de la roca, principalmente por la acción del agua.

Algunas rocas se pueden oxidar (ganar oxígeno), lo que las debilita.

Otras alteraciones químicas son:

La • hidrólisis, en la que determinadas moléculas de las rocas se rompen por la acción del agua.

La • carbonatación, en la que actúa tanto el agua como el dióxido de carbono, formando carbonato cálcico.

Tampoco podemos olvidar la acción de ciertas sustancias produ-•cidas por los seres vivos, como los excrementos de las aves.

ErosiónEste mecanismo sigue el siguiente proceso:

Rompe las rocas en fragmentos más pequeños.•

Transporta a estos fragmentos hasta otro lugar.•

Los fragmentos se “detienen” en este nuevo lugar: sedimentan.•


EL AGUA COMO AGENTE GEOLÓGICOLos ríos tienen tres partes que actúan de diferentes maneras sobre el relieve:

En la parte alta, el río es joven y fuerte, y puede erosionar las •montañas y crear los valles, gargantas, cascadas, rápidos, etc.

En la parte media, el río es más grande y tiene menos fuerza. •Aquí el río se mueve en amplios valles y forma curvas denomi-nadas meandros.

Enlapartefinal,elríodepositalosfragmentosderocaquetrans-•porta y forma tierra donde antes no había. Son los deltas.

El agua líquida también “deshace” algunas rocas (denominadas calcáreas) y puede entrar dentro de las montañas creando las cuevas, estalactitas y estalagmitas.

El mar es otro agente geológico: crea las playas, los acantilados de la costa, cuevas, arcos naturales, etc.

Rocas y minerales

La litosfera es una capa de la geosfera rígida formada por lo que denominamos rocas, que se encuentran formadas por diferentes minerales presentes en proporciones variables.

Los • minerales tienen una composición homogénea, son siempre iguales. De hecho, los minerales se definen como substan-cias naturales (no artificiales), homogéneas (con composiciónconstante), y con estructura cristalina (forman cristales).

Las • rocas son agrupaciones de minerales, cuya composición es variable.

Propiedades de los minerales

Los minerales se pueden estudiar y diferenciar a nivel microscópico, químico y macroscópico. Las propiedades macroscópicas son aquellas que se pueden ver a simple vista, o mediante pequeñas acciones sobre el mineral. Veamos algunas de ellas.


COLORElcolordelmineralnoesunbuencriteriodeclasificación,yaquehay muchos minerales con colores similares. Lo que resulta más confuso es que un mismo mineral, a veces, puede presentar dife-rentes colores.

RATLLALo que sí es constante es el color del polvo que se genera al rayar un mineral. Muchas veces no tiene nada que ver con el color externo que presenta el mineral.

DUREZAEs la resistencia de los minerales a ser rayados y su dureza se mide por comparación. Si un mineral raya a otro, el primero es más duro que este último.

A l’escala de Mohs es graduen els minerals segons la seva duresa. El talc (el mineral més tou) té una duresa d’1, mentre que el diamant (el mineral més dur) té una duresa de 10. Els minerals de duresa alta ratllen els de duresa baixa.

Pero no siempre disponemos de minerales de las diferentes durezas, por eso se ha determinado la de materiales más comunes:

una uña tiene una dureza aproximada de 2,5•

una navaja de acero, 5,5•

un trozo de vidrio tiene una dureza de, aproximadamente, 6.•

EXFOLIACIÓN Y FRACTURALa exfoliación es la capacidad para romperse en determinados planos, generando láminas. No todos los materiales se exfolian: los que no pueden, al ser golpeados se fracturan. La forma en que un material se fractura ayuda a adivinar de qué mineral se trata.

OTRAS PROPIEDADESTambién se tienen en cuenta:

El • brillo y la transparencia.

La resistencia a ser manipulado (a doblarlo o modelarlo). Esta •propiedad se denomina tenacidad.

Por su punto de fusión (fusibilidad), su densidad, el tacto y el •sabor que presentan.


Clasificacióndelosminerales

Los minerales se clasifican según su composición en ochograndes grupos, según los principales conjuntos químicos que los conforman.

I. ELEMENTOS NATIVOSLos elementos nativos son minerales formados por un mismo tipo de átomo, que no se asocia con ningún otro.

Como ejemplos tenemos el oro, la plata, el cobre, pero también el azufre y los minerales de carbono que se pueden presentar en formadegrafitoydiamante.

II. SULFUROSLos sulfuros están formados por compuestos no oxigenados de azufre.

Dentro de este grupo encontramos la pirita, un mineral muy abundante que, por su color y brillo, se puede confundir con el oro. La pirita tiene una gran importancia económica, ya que se usa como fuente de azufre para la fabricación de ácido sulfúrico, un compuesto importantísimo.

III. HALOGENUROSLos halogenuros están formados por compuestos formados por elementos de un grupo de átomos denominados halógenos. Como laslámparas.Estoselementossonelcloro,elflúor,elbromoyelyodo.

El halogenuro más conocido y usado es la halita, cloruro sódico o sal común.


IV. ÓXIDOSLos óxidos están formados por combinaciones de metales con oxígeno.

El hematites y la magnetita son óxidos de hierro de los que se obtiene este último.

El corindón es un mineral de dureza 9, con diferentes colores que representandiferentespiedraspreciosas,comoelrubíoelzafiro.

V. CARBONATOS

Los carbonatos son compuestos de carbono con tres oxígenos y otros elementos. Dentro de este grupo encontramos también a los nitratos (con nitrógeno en lugar de carbono) y los boratos (con boro en lugar de carbono).

El mineral más importante de este grupo es el carbonato cálcico que se puede presentar en forma de aragonito o de calcita. El carbonato cálcico se utiliza, entre otros, para la fabricación de cemento. Se encuentra en grandes cantidades en la corteza, muchas veces formando montañas y cordilleras enteras. vI.sulfatosLos sulfatos son compuestos de azufre con cuatro oxígenos y otros elementos. Dentro de este grupo también encontramos a los cromatos, molibdatos y wolframatos (con cromo, molibdeno y wolframio que substituyen al azufre).

El mineral más conocido de este grupo es el yeso, técnicamente sulfato de calcio hidratado.


vII.FosfatosLos fosfatos son compuestos de fósforo con oxígenos y otros elementos. Si en lugar de fósforo tenemos arsénico o vanadio, se habla de arseniatos y vanadatos respectivamente, y también se incluyen en este grupo.Un fosfato muy característico por su color es la turquesa, usada como piedra preciosa.

VIII. SilicatosLos silicatos son compuestos formados por la unión de silicio con oxígeno y la asociación entre este grupo y otros elementos. Es, con diferencia, el grupo de minerales más abundante en la corteza y lo encontramos en la inmensa mayoría de rocas del planeta. El cuarzo transparente se utiliza en la fabricación de instrumentos ópticos y de precisión.

RocasExisten tres tipos de rocas según su origen:

Sedimentarias• :seoriginanenlasuperficiedelaTierraapartirde la erosión de otras rocas. La arenisca o el conglomerado son buenos ejemplos.

Magmáticas• : se originan por el enfriamiento del magma. Son ejemplos las rocas volcánicas, como el basalto.

Metamórficas• : se originan a partir de otras rocas por diferentes procesos de transformación, como ocurre con la pizarra.

CICLO DE LAS ROCASA lo largo de miles de años unas rocas se transforman en otras, hecho que forma un verdadero ciclo que se conoce con el original


nombre de Ciclo de las rocas.Todas ellas se pueden transformar en las otras.

Si una roca se hunde en el manto, se fundirá y volverá a la corteza •como ígnea.

Si una roca se rompe en fragmentos más pequeños, éstos sedi-•mentan y se forma una sedimentaria.

Si una roca, por cambios químicos y/o físicos se transforma en •otra,sehacreadounametamórfica.

Rocas ígneas

Las rocas ígneas se pueden formar de dos maneras distintas. Esta diferencia es la que les conferirá sus características particulares.

Hay algunas de ellas que se forman porque el magma sube y •se queda “atrapado” entre otras, enfriándose allí. Estas rocas se denominan intrusivas o plutónicas.

Las rocas intrusivas se forman mediante un enfriamiento lento que provocalaaparicióndecristalesygranulaciones.Son,portanto,rocasgranuladas como el granito.Dependiendodesucomposición,elgranitopuede presentar diferentes colores y tonalidades.

Otras rocas ígneas se forman cuando el magma sale directa-•mentea la superficiea travésde los volcanes.Poresose lesllama volcánicas o extrusivas.

Las rocas extrusivas se forman mediante un enfriamiento rápido que impidelaformacióndecristalesdetamañotangrandecomoenlasintru-sivas. Se trata de rocas no granuladas como el basalto o la obsidiana. Algunas de estas rocas se enfrían tan rápido que presentan porosi-dades, como la piedra pómez.

Rocasmetamórficas

Las rocas pueden sufrir procesos de transformación que denomi-namos metamorfización.

¿Qué fuerzas pueden alterar rocas? Básicamente la presión y la temperatura. Con estos agentes se dan cambios en la disposición de los cristales de los minerales, en su composición y en su tamaño, dando lugar a rocas muy diferentes de las iniciales.

Lasrocasmetamórficasseclasificansegúnsutexturaenfoliadas y no foliadas.


Las rocas foliadas presentan a los minerales ordenados en bandas •más o menos paralelas, ordenadas en “folios” de minerales (de ahí su nombre).

Las rocas metamórficas foliadas más conocidas son las pizarras, aunquetambiénhayquedestacaralosesquistosylosgneis.

Las rocas no foliadas tienen sus minerales desordenados, no •presentan bandeado.

Sin duda, la más conocida de todas las rocas no foliadas es el mármol, queprovienedelametamorfizaciónderocassedimentariascalcáreas(calcitasydolomitas,principalmente).

ROCAS METAMÓRFICAS FOLIADASDentrode las rocasmetamórficas foliadas, la ordenaciónde losmineralessehaceen3subgrupos:

Pisarrosidad• :sielgradodemetamorfismoesbajo(bajastempe-raturas y/o presiones), los minerales se ordenan, pero no se ven a simple vista. Estas rocas se rompen en láminas con mucha facilidad.

Esquistosidad• : si aumentamos el grado demetamorfismo, seempiezan a formar bandas más evidentes con granulaciones que confierenunaspectoescamoso.

Bandeado gnéisico• : en metamorfismos muy elevados losminerales no únicamente se disponen en bandas, sino que se segregan en unas de diferentes colores.

Rocas sedimentarias

Lasrocassedimentariasseclasificansegúnsuorigen.

Si provienen de la acumulación progresiva de restos de otras •rocas, se denominan detríticas. Son las que resultan de los procesos de erosión en los que los detritus (restos de rocas) son transportados y sedimentados.

El resto son rocas • no detríticas. Éstas se forman por precipita-ción del carbonato (carbonatadas), por evaporación (evaporí-ticas) o por alteración de restos orgánicos (organógenas).


ROCAS DETRÍTICASLas rocas sedimentarias detríticas son las que se forman por acumulación, compactación y cimentación de sedimentos, o lo que es lo mismo, están formadas por fragmentos de otras rocas (ígneas, metamórficasosedimentarias)queseformaronpreviamente.

La acumulación de estos sedimentos se produce principalmente en unas zonas determinadas denominadas cuencas sedimentarias.

La acumulación de sedimentos uno sobre los otros se da durante mucho tiempo. Eso lleva a la formación de estratos: capas en las que se disponen los detritos de forma secuencial.

Cuando se habla de rocas detríticas hay que tener en cuenta el tamaño de las partículas sedimentadas, ya que es en lo que se basanlosgeólogosalahoradeclasificarlas.Estanformadaspor:

Partículas menores de 1/16 mm, denominadas • lutitas.

Partículas entre 1/16 y 2 mm, denominadas • areniscas.

Partículas mayores de 2 mm, denominadas • ruditas.

ROCAS NO DETRÍTICAS: CARBONATOSLas rocas carbonatadas están formadas por carbonato precipitado. ¿De dónde proviene este carbonato?

Una corriente de agua puede atravesar una región rica en carbo-•natos y disolverla.

De esta manera, se forman las cuevas y los ríos subterráneos. Estos carbonatos pueden precipitar dentro de la misma cueva (formando estalactitasyestalagmitas)oenotrolugar,dondeformarálasnuevasrocas carbonatadas.

En otras ocasiones, estas rocas se forman por la lenta acumula-•ción de restos de conchas de animales marinos.

Cuandomuerenestosanimales(muchosdeellosmicroscópicos),susconchas de carbonato cálcico precipitan y se van al fondo del mar.

Durantemillones ymillones de años estas conchas van compactán-dose y formando capas y capas que van ganando grosor.

Conlosaños,elmovimientodelasplacasoladesecacióndelmardejaalavistaestasacumulaciones,quesetransformanenmontañas.


ROCAS NO DETRÍTICAS: EVAPORÍTICASSon las rocas sedimentarias que se forman por evaporación de agua que lleva disueltos minerales. Las más conocidas son dos:

La • halita o sal de roca: se pueden encontrar verdaderas montañas de sal resultantes de la evaporación de grandes masas de agua salada.

El • yeso: proviene de la precipitación de sulfatos.

ROCAS NO DETRÍTICAS: ORGANÓGENASSon rocas formadas por compuestos de carbono que tienen un altopodercalorífico(quemanconfacilidadmediantecombustión).Debido a estas propiedades, también se les llama combustibles fósiles y engloban el carbón y el petróleo.

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