INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍACON EJEMPLOS DE COLOMBIA

REPÚBLICA DE COLOMBIAMINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA

INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN E INFORMACIÓN GEOCIENTÍFICA,MINERO-AMBIENTAL Y NUCLEAR

INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN E INFORMACIÓN GEOCIENTÍFICA, MINERO-AMBIENTAL Y NUCLEAR

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍACON EJEMPLOS DE COLOMBIA

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PROLOGO ............................................................................................................................................ 9

UNIDAD 1. LA FORMACIÓN DEL UNIVERSO Y LA TIERRA

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................................ 11EVOLUCIÓN DEL PENSAMIENTO CIENTÍFICOSOBRE EL UNIVERSO................................................................................................................................ 13EL UNIVERSO Y SU FORMACIÓN ........................................................................................................... 15EDAD DE LA TIERRA .................................................................................................................................. 18

Métodos de datación absoluta ................................................................................................................ 19Métodos de datación relativa ................................................................................................................. 19Escala del tiempo geológico ................................................................................................................... 20

UNIDAD 2. LOS MINERALES

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................................ 25LA NATURALEZA DE LA LUZ .................................................................................................................... 25

Interacción de la luz con los cristales .................................................................................................... 27MINERALOGÍA Y CRISTALOGRAFÍA ........................................................................................................ 27

Propiedades físicas de los minerales ..................................................................................................... 29Propiedades químicas de los minerales ................................................................................................. 33

FORMACIÓN DEL COLOR EN LOS CRISTALES ..................................................................................... 33Factores que controlan el color de los minerales ................................................................................... 34

CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES ................................................................................................... 37IDENTIFICACIÓN DE LOS MINERALES ................................................................................................. 37

UNIDAD 3. ROCAS SEDIMENTARIAS

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................................ 41PROCESOS DE FORMACIÓN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS......................................................... 42

Meteorización .......................................................................................................................................... 42Transporte y selección de los sedimentos ............................................................................................... 43Depósito de los sedimentos ..................................................................................................................... 45Ambiente de depósito .............................................................................................................................. 45Diagénesis ............................................................................................................................................... 45Porosidad y permeabilidad de las rocas .................................................................................................. 45

ESTRATIGRAFÍA .......................................................................................................................................... 46Ley de la Horizontabilidad Original ....................................................................................................... 46Ley de la Superposición .......................................................................................................................... 46Capas y estratos de rocas ........................................................................................................................ 47

TIPOS DE ROCAS SEDIMENTARIAS ........................................................................................................ 48Rocas clásticas y detríticas ...................................................................................................................... 48Rocas sedimentarias químicas ................................................................................................................. 50Rocas sedimentarias orgánicas ................................................................................................................ 52

LOCALIZACIÓN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS EN COLOMBIA ................................................... 52

CONTENIDOPágina

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UNIDAD 4. ROCAS ÍGNEAS

INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................................... 55CONCEPTOS SOBRE EL INTERIOR DE LA TIERRA .............................................................................. 55FORMACIÓN DE LAS ROCAS ÍGNEAS ................................................................................................... 56ROCAS ÍGNEAS PLUTÓNICAS ................................................................................................................. 58

Estructuras intrusivas poco profundas .................................................................................................. 60RECONOCIMIENTO E IDENTIFICACIÓN DE LAS ROCAS ÍGNEAS INTRUSIVAS ............................ 60

Distribución y abundancia de las rocas ígneas plutónicas ................................................................... 62LAS ROCAS EXTRUSIVAS O ROCAS VOLCÁNICAS .............................................................................. 62

¿Qué es un volcán? ............................................................................................................................... 66Partes o estructura interna de un volcán ............................................................................................... 67Localización de los volcanes y la tectónica de placas ........................................................................... 68Formación de un volcán ........................................................................................................................ 69¿Qué es una erupción o cómo hacen erupción los volcanes? ............................................................... 69Productos volcánicos .............................................................................................................................. 70Clasificación de los volcanes ................................................................................................................. 71Volcanes colombianos ............................................................................................................................ 73Beneficios, amenaza y vigilancia volcánica .......................................................................................... 76LOCALIZACIÓN DE LAS ROCAS ÍGNEAS EN COLOMBIA ............................................................ 78

UNIDAD 5. ROCAS METAMÓRFICAS

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................................ 81FORMACIÓN DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS.................................................................................... 81TIPOS Y CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS ............................................................... 83

Composición de la roca original ............................................................................................................. 83Concepto de foliación ............................................................................................................................. 83Rocas metamórficas folíadas ................................................................................................................... 84Rocas metamórficas no folíadas .............................................................................................................. 84

GRADOS DE METAMORFISMO ................................................................................................................ 85Facies metamórficas ................................................................................................................................ 86

LOCALIZACIÓN DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS EN COLOMBIA ................................................... 88

UNIDAD 6. LOS FÓSILES Y SU LOCALIZACIÓN

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................................ 91PROCESOS DE FOSILIZACIÓN Y PRESERVACIÓN ............................................................................... 91CLASIFICACIÓN DE LOS FÓSILES .......................................................................................................... 93LOS FÓSILES A TRAVÉS DEL TIEMPO .................................................................................................... 94

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UNIDAD 7. GEODINÁMICA

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................................ 99TECTÓNICA DE PLACAS ........................................................................................................................... 99

Movimiento de las placas ......................................................................................................................100Resistencia de las placas a la deformación ...........................................................................................102Evolución de los continentes .................................................................................................................103Importancia de la deriva continental ....................................................................................................104

OROGENIA .................................................................................................................................................104PLIEGUES Y FALLAS ..................................................................................................................................105RASGOS TECTÓNICOS DE COLOMBIA .................................................................................................106

UNIDAD 8. LA METEORIZACIÓN DE LAS ROCAS

INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................................111ACCIÓN DE LA METEORIZACIÓN .........................................................................................................111METEORIZACIÓN MECÁNICA ...............................................................................................................112METEORIZACIÓN QUÍMICA ...................................................................................................................114VELOCIDAD DE LA METEORIZACIÓN ..................................................................................................115

Efectos visibles de la meteorización ......................................................................................................116

UNIDAD 9. LOS SUELOS Y SU FORMACIÓN

INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................................119FORMACIÓN DE LOS SUELOS................................................................................................................120

Suelos inmaduros ..................................................................................................................................121Suelos maduros .....................................................................................................................................121

CLASIFICACIÓN DE LOS HORIZONTES DE LOS SUELOS ..................................................................121CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS ..........................................................................................................122ACIDEZ DE LOS SUELOS .........................................................................................................................122IMPORTANCIA DE LOS SUELOS EN LA VIDA DEL HOMBRE ............................................................123

Los suelos como fuente y reservorios de agua ......................................................................................123

UNIDAD 10. LAGOS, LAGUNAS Y CIÉNAGAS

INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................................127LA FORMACIÓN DE LOS LAGOS ............................................................................................................129

Partes de un Lago ..................................................................................................................................130PROCESOS GEOLÓGICOS EN LOS LAGOS ...........................................................................................131

Influencia de los lagos en la vida del Hombre .....................................................................................132Influencia del Hombre en la vida de los lagos .....................................................................................132

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UNIDAD 11. LAS COSTAS

INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................................133DISEÑO COSTERO ....................................................................................................................................133COSTA ALTA ...............................................................................................................................................134

Distribución............................................................................................................................................134Origen....................................................................................................................................................134Geometría ..............................................................................................................................................136

COSTA BAJA ...............................................................................................................................................137Distribución............................................................................................................................................137Geometría ..............................................................................................................................................138

Playa Trasera .....................................................................................................................................138Frente de la playa.............................................................................................................................139Playa Interna ....................................................................................................................................139

MATERIALES DE LA PLAYA ......................................................................................................................139ORÍGENES DEL SEDIMENTO DE LA PLAYA ..........................................................................................141DINÁMICA DE LA PLAYA ..........................................................................................................................141

UNIDAD 12. RECURSOS DEL AMBIENTE GEOLÓGICO

INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................................143SINOPSIS HISTÓRICA...............................................................................................................................143PLUTONISTAS Y NEPTUNISTAS ...............................................................................................................144INDUSTRIALIZACIÓN ...............................................................................................................................144EXPLORACIÓN TECNOLÓGICA MUNDIAL ...........................................................................................144FORMACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE LOS MINERALES .........................................................................145MAGMÁTICOS ...........................................................................................................................................145SEDIMENTARIOS ......................................................................................................................................145METAMÓRFICOS ......................................................................................................................................146CARACTERÍSTICAS VISIBLES DE LOS MINERALES ............................................................................146

Granulares .............................................................................................................................................147Bacilares ................................................................................................................................................147Fibrosos ..................................................................................................................................................147Laminares, escamosos y hojosas ...........................................................................................................147Drusas ....................................................................................................................................................147Concresiones .........................................................................................................................................147Dendritas ...............................................................................................................................................147Oolitos....................................................................................................................................................148Botroidales .............................................................................................................................................148Compactos .............................................................................................................................................148

CLASIFICACIÓN DE LOS RECURSOS GEOLÓGICOS...........................................................................148RECURSOS METÁLICOS ..........................................................................................................................149

Grupo I. Metales y Minerales Preciosos...............................................................................................149Oro (Au) ............................................................................................................................................149Plata (Ag) ..........................................................................................................................................149Platino (Pt) ........................................................................................................................................149Esmeraldas (Esm).............................................................................................................................149

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GRUPO II. Metales Básicos ..................................................................................................................150Aluminio (Al) ....................................................................................................................................150Cobre (Cu) ........................................................................................................................................150Plomo (Pb) y Zinc (Zn) .....................................................................................................................150

GRUPO III. Metales de la Industria del Acero .....................................................................................150Hierro (Fe) ........................................................................................................................................150Níquel (Ni) .......................................................................................................................................150

RECURSOS NO METÁLICOS ...................................................................................................................151GRUPO V. Minerales Industriales ........................................................................................................151

Roca Fosfórica ...................................................................................................................................151Azufre ...............................................................................................................................................151Yeso ...................................................................................................................................................151

GRUPO VII. Materiales de Construcción .............................................................................................151Calizas ..............................................................................................................................................151Arcillas ..............................................................................................................................................152Agregados Pétreos ............................................................................................................................153Piedras Ornamentales ......................................................................................................................153

RECURSOS ENERGÉTICOS ......................................................................................................................153GRUPO VI. Minerales Energéticos ......................................................................................................153

Petróleo .............................................................................................................................................153Carbón ..............................................................................................................................................155

RECURSOS HÍDRICOS ..............................................................................................................................156Agua .................................................................................................................................................156

LOS RECURSOS GEOLÓGICOS EN COLOMBIA ...................................................................................157SECTOR MINERO - INDUSTRIAL COLOMBIANO ................................................................................157

Antecedentes .........................................................................................................................................157Industria Minera Nacional ....................................................................................................................157Plan Nacional de Desarrollo Minero (PNDM) .....................................................................................157Minerales Estratégicos para el Desarrollo de Colombia ......................................................................157Metodología ..........................................................................................................................................158

RECURSOS METÁLICOS ..........................................................................................................................158GRUPO I. Metales y Minerales Preciosos ............................................................................................158

Oro (Au) ............................................................................................................................................158Plata (Ag) ..........................................................................................................................................159Platino (Pt) ........................................................................................................................................159Esmeraldas (Esm).............................................................................................................................159

GRUPO II. Metales Básicos ..................................................................................................................161Aluminio (Al) ....................................................................................................................................161Cobre (Cu) ........................................................................................................................................161Plomo (Pb) y Zinc (Zn) .....................................................................................................................161

GRUPO III. Metales de la Industria del Acero .....................................................................................163Hierro (Fe) ........................................................................................................................................163Níquel (Ni) .......................................................................................................................................163

RECURSOS NO METÁLICOS ...................................................................................................................163GRUPO V. Minerales Industriales ........................................................................................................163

Roca Fosfórica ...................................................................................................................................163Azufre ...............................................................................................................................................165Yeso ...................................................................................................................................................165

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GRUPO VII. Materiales de Construcción .............................................................................................165Calizas ..............................................................................................................................................165Arcillas ..............................................................................................................................................166Agregados Pétreos ............................................................................................................................166Piedras Ornamentales ......................................................................................................................166

RECURSOS ENERGÉTICOS ......................................................................................................................167GRUPO VI. Minerales Energéticos ......................................................................................................167

Petróleo .............................................................................................................................................167Carbón ..............................................................................................................................................170

RECURSOS HÍDRICOS EN COLOMBIA ..................................................................................................172Aguas Superficiales ...............................................................................................................................172Aguas Subterráneas ...............................................................................................................................173

BIBLIOGRAFÍA .....................................................................................................................................175

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PRÓLOGO

El Hombre siempre ha tenido interés y curiosidad por conocer su entorno natural, el planeta Tierra, lasgalaxias y el Universo mismo; por tal causa, desde los albores de la humanidad ha indagado, medianteobservaciones del medio donde ha vivido, por las regiones continentales, los océanos y cielos estrellados, locual le ha servido para postular teorías acerca del origen del Universo, del Sistema Solar y de las leyes quelos rigen.

Los pueblos antiguos más avanzados, griegos y romanos, estaban limitados al mundo conocido que com-prendía, además de Europa, unas partes de Asia y África, rodeados por océanos infranqueables. A medidaque el Hombre fue perfeccionando los medios de transporte se fue abriendo camino, descubriendo nuevoscontinentes y adquiriendo un conocimiento más amplio del planeta.

A su vez, la humanidad fue perfeccionando aparatos de medición útiles para comprobar fenómenos físicos yquímicos, que le han permitido postular y comprobar teorías, base para el desarrollo de las leyes que rigenla Tierra y el Universo.

En Colombia, el conocimiento de las ciencias de la Tierra se inició desde el siglo XVIII con las expedicionesde Condamine-Ulloa y la Expedición Botánica, cuyo director fue José Celestino Mutis y en ella participóFrancisco José de Caldas; en el siglo XIX se destaca la misión Boussingault-Rivero y la Comisión Corográfica.

En el siglo XX, en 1916, se crea la Comisión Científica adscrita al Ministerio de Industria y Comercio, seinicia la explotación petrolera y se da gran impulso a la minería; en 1940 se establece el Ministerio de Minasy Petróleos y el Servicio Geológico Nacional; éste último se transforma en el Instituto Geológico Nacional yen 1969 en INGEOMINAS. Mediante decreto 1129 del 29 de junio de 1999 se modifican los Estatutos yadopta el nombre de Instituto de Investigación e Información Geocientífica, Minero-Ambiental y NuclearINGEOMINAS

El INGEOMINAS, como entidad líder en el país en la investigación e información geocientífica, ha llevadoa cabo múltiples proyectos en las disciplinas de la geología, geoquímica, geofísica, geotecnia, geologíaeconómica, vulcanología, aguas subterráneas y geología ambiental, entre otros, orientados a la búsqueda yutilización de los recursos naturales no renovables y al conocimiento de áreas expuestas a riesgos geológi-cos, tales como volcanismo y sismicidad, todo ello para mejorar la calidad de vida de la poblacióncolombiana.

El Instituto, con el fin de motivar el conocimiento de las ciencias de la Tierra a todas las personas interesa-das, diseñó una obra sencilla y con una visión general de la geología, con ejemplos de Colombia, cuyapublicación es posible gracias al apoyo decidido de la actual administración.

La idea original de la obra fue concebida por el geólogo Darío Mosquera, quien programó y redactó lasunidades 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9 y 10. Debido al retiro del geólogo mencionado, y con el fin de concluir eltrabajo, el INGEOMINAS acordó adelantar la revisión y edición del libro a los geólogos Carlos Ulloa yAlfonso Arias, de Geosur Ltda. Ellos complementaron las unidades mencionadas con ejemplos de Colombiay redactaron la Unidad 7 sobre Geodinámica. La Unidad 11, Las Costas, fué preparada por el geólogo JaimeOrlando Martínez y la Unidad 12, Recursos del Ambiente Geológico, por el geólogo Héctor Castro. Lageóloga Ana María Correa Tamayo fue comisionada para actualizar el tema de rocas volcánicas. Ricar-do Escovar y Fernando Muñoz realizaron la coordinación y colaboraron en la edición técnica, junto conMargaret Mercado.

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Los autores desean agradecer a los siguientes geólogos del INGEOMINAS, especialistas en diferentestemas, que colaboraron en la revisión de las unidades y algunos de ellos con fotografías de Colombia: GloriaRodríguez, Hugo Forero, Jorge Acosta, Antonio Rodríguez , Luz Stella Gómez, Juan Carlos Caicedo, MaríaPáramo, Juan Carlos Alzate y Rafael Duarte; al geólogo Hermann Duque y al profesor Luis Guillermo Durán,quienes facilitaron bibliografía de consulta; al geólogo Alberto Villegas, quien además de colaborar conalgunas fotografías de ejemplos colombianos, realizó la revisión preliminar del texto; el Museo de HistoriaNatural de Londres autorizó la reproducción de varias figuras.

Esperamos que este libro sea una guía para estudiantes de secundaria, carreras afines con la geología,público en general, y estimule a profundizar en un mayor conocimiento de las ciencias de la Tierra y dela geología del entorno colombiano y ello redunde a favor del desarrollo del país y de la cultura de sushabitantes.

ADOLFO ALARCÓN GUZMÁNDirector General.

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La formación del universo y la tierra

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INTRODUCCIÓN

LA CREACIÓN

1. En el principio creó Dios los cielos y la tierra.

2. Y la tierra estaba desordenada y vacía, y las

tinieblas estaban sobre la faz del abismo, y el Espíritu

de Dios se movía sobre la faz de las aguas.

3. Y dijo Dios: Sea la luz; y fue la luz.

4. Y vio Dios que la luz era buena, y separó Dios la luz

de las tinieblas.

GENESIS 1 VERSICULOS 1-4

A través de todos los tiempos, co-nocer o adquirir conocimientoacerca del origen y edad de la for-mación del Universo y la Tierra,ha sido uno de los grandes desa-fíos para los pensadores, bien seanfilósofos, estudiantes o simples

transeúntes que dirigen sus mira-das al cielo, especialmente en lasnoches estrelladas. Al respecto, seha formado tal controversia, queen el pasado varios científicos fue-ron condenados a muerte y aún hoylos que se atreven a exponer nue-vas teorías, que no concuerden conlas aceptadas por la mayoría de losinvestigadores, pueden ser conde-nados a algo menos que el ostra-cismo científico.

Por otro lado, la controversia au-menta de proporciones, con la dis-cusión de las relaciones del pla-neta Tierra con sus vecinos apa-rentemente más cercanos comoeran considerados la Luna y elSol. Además, saber qué es o dequé se compone el firmamento o

cielo, complementa la incógnitapara el Hombre.

Las teorías modernas establecenque el Universo sea definido como“todo lo que ha sido y hoy existe”;se podría llegar a pensar que esilimitado, basados en que las dis-tancias entre estrellas, nebulosas,constelaciones y galaxias estáncomprendidas entre unos pocosaños luz, para las estrellas cerca-nas a nuestro Sol y millones demillones de años luz para algu-nas muy lejanas.

Para los meteorólogos, la bóvedaceleste estaría limitada a la zonadonde tienen lugar todos los fenó-menos atmosféricos; para los astró-nomos casi no existe límite alguno.Cuando en una noche estrellada unobservador promedio, mirando asimple vista, es decir, sin utilizarningún instrumento óptico, puedellegar a ver en el cielo algo más de3.000 estrellas, casi nunca cae encuenta de que realmente existenvarios billones de ellas.

En el pasado se dijo: “existen másestrellas que granos de arena enlas playas del mundo”.

Cuando se habla de Ciencia, esimportante resaltar que, cualquiercosa que se escriba o se publiqueen nombre de ella, no siempre eso debe ser la verdad absoluta. Loanterior se aplica especialmenterespecto al conocimiento del Uni-verso.

A pesar del aparente caos o des-orden que se observa a primeravista en el cielo, hay claras rela-ciones entre las galaxias, nebulo-

UNIDAD 1

LA FORMACIÓN DEL UNIVERSO Y LA TIERRA

Vista nocturna del cielo, el cúmulo blanco de estrellas indica el centro de la Vía Láctea.(Tomado del libro de Carl Sagan, Un punto azul)

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sas, estrellas, planetas, satélites ydemás cuerpos que integran elUniverso. Hay leyes físicas quecontrolan las relaciones y el mo-vimiento de todos los componen-tes del Universo. Es en este mo-mento cuando llegan a nuestroentendimiento las preguntas de¿por qué? ¿cómo? ¿dónde? ¿cuán-do? a las cuales buscamos respues-tas claras. Todo lo anterior es el ob-jetivo de este capítulo.

¿Por qué existe la Tierra? Qui-zás esta es una pregunta que co-locaríamos fuera del alcance deeste libro, una vez que la mismapuede llevar a profundas y casi in-acabables formulaciones filosófi-cas, religiosas y metafísicas.

¿Cómo se formó la Tierra? Lasteorías científicas acerca de laformación del Universo y la Tie-rra son múltiples, pero una de lasmás aceptadas es la de la Gran Ex-

Esta pintura muestra como se vería la Vía Láctea vista desde un planeta de la nebulosa deMagallanes. (Tomado del libro de Carl Sagan, Un punto azul pálido).

Imagen satelital de la tierra centrada en el Océano Atlántico norte (Tomada del libro de Edward Keller, Environmental geology).

plosión (BIG BANG), que se ana-lizará más adelante.

¿Dónde está la Tierra con re-lación al Universo? Desde losprimeros observadores de la bó-veda celeste, hasta Tales deMileto, se consideraba que la

Tierra era plana, centro del Uni-verso y que el Sol giraba alre-dedor de la misma; si por algu-na razón, alguien llegase nave-gando al borde del Planeta, cae-ría a las profundidades del Aver-no o hacia el infinito. Inclusive,hasta la época del descubrimien-to de América por Cristóbal Co-lón y antes de Galileo Galilei,muchos aún creían que la Tie-rra era plana.

Hoy sabemos que la Tierra haceparte de un sistema solar de losmiles que existen en la Galaxiaespiral "Via Láctea" y que, ade-más, se encuentran estrellas, cons-telaciones, galaxias, nebulosas,satélites, cometas y otros cuerposcelestes como integrantes del Uni-verso.

La última pregunta tiene que vercon la edad de la Tierra. ¿Cuán-do tuvo lugar la formación de laTierra? La respuesta más acerta-da indica que hace más o menos4.500 millones de años. Sin em-bargo, a partir de la lectura de laBiblia, los primeros investigadoresllegaron a la conclusión de que laTierra había sido creada unos4.000 años antes de Cristo. Poste-riormente, en el siglo XIX, desdeel punto de vista geológico, la

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La formación del universo y la tierra

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edad del planeta fue calculadaentre 68 y 350 millones de años.En la actualidad, el avance de lasciencias geológicas permite esta-blecer que la Tierra tiene entre4.500 y 4.600 millones de años,mientras que el Universo podríallegar a los 15.000 millones deaños. Mediante análisisespectrales se ha llegado a com-probar que el Universo se inicióen una especie de punto fijo y estáexpandiéndose en la actualidad.

EVOLUCIÓN DEL PENSAMIENTO

CIENTÍFICO SOBRE

EL UNIVERSO

Empecemos por establecer las re-laciones de la Tierra con sus veci-nos cercanos y lejanos.

Todos nosotros alguna vez nos he-mos preguntado ¿qué es el Cielo,

cuán alto se encuentra y cuántasestrellas existirán en él? Sin em-bargo, dependiendo de nuestrascreencias religiosas y conocimien-to individual, la definición de cie-lo cambia o se adapta a nuestrasnecesidades.

Cuando hablamos del Cielo, (bó-veda celestial) científicamente de-bemos utilizar el término Univer-so, definiéndolo sencillamente: Esel conjunto de todas las cosascreadas, o todo lo que tiene exis-tencia material.

Desde el punto de vista de la as-tronomía, el Universo es el conjun-to de toda materia y radiación y elespacio que las contiene.

Citando históricamente a tan soloalgunos importantes partícipes dela observación del cielo y de la evo-lución de las teorías acerca del Uni-verso y la Tierra, las primerasideas del Hombre sobre la relación

Xilografía del siglo XIX que describe la conmoción causada por las ideas de Copernico. (Tomado de Atlas de lo extraordinario, fenómenos naturales).

de la Tierra con los cuerpos celes-tes que observaba a su alrededor,le permitieron deducir que la mis-ma estaba fija y permanecía inmó-vil, mientras que el Sol, la Luna ylas estrellas giraban teniéndola aella como centro. Así mismo, lailusión óptica que nos hace pare-cer el horizonte como una línearecta, llevó a afirmar que la Tierraera plana. A todo lo anterior, sesumaron las interpretaciones má-gicas y religiosas, que ayudaron aconsiderar al Hombre como “elCentro del Universo”.

La astronomía es tan antigua comoel Hombre y, por lo tanto, las ob-servaciones de la bóveda celestedatan desde la prehistoria; muchasde las más antiguas civilizacionespodían seguir los movimientos delos cuerpos celestes y aun prede-cir algunos fenómenos relaciona-dos con ellos. Los astrónomos chi-nos del siglo XIII o XIV A.C. di-señaron un calendario que, basa-do en la observación del firmamen-to, y en especial en la Luna, tenía365,25 días. El utilizado en la ac-tualidad tiene 365,25 días y algu-nos segundos más. Los egipcios ylos babilonios, 800 años A.C. ha-bían aprendido a hacer relojes desol bastante precisos, algunos delos cuales se preservan hoy en día.Del siglo VII A.C. se tienen des-cripciones provenientes de la Chi-na, sobre cometas y meteoritos.

Entre 600 y 400 años A.C. los grie-gos, para referirse al firmamento,hablaron de la Esfera Celestial,considerando que estaba constitui-da por un material cristalino, quecontenía las estrellas embebidasen él, como finas joyas. Tambiénsabían que durante el día, las es-trellas estaban presentes en el fir-mamento, pero la luz del Sol nopermitía verlas. Ellos clasificaronlos cuerpos celestes en fijos (es-trellas fijas), que permanecían enel mismo lugar por muchas gene-

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raciones, y en los que se despla-zaban a diversos lugares (plane-tas), incluyendo al Sol y la Lunaentre ellos, asignándole a cadauno un día de la semana. De allíprovienen sus nombres; por ejem-plo martes, día de Marte. Así mis-mo, en el siglo VI A.C. Tales deMileto, filósofo griego, expresó lateoría de la redondez de la Tierray comenzó a predecir los eclipsesmediante cálculos astronómicos deuna precisión extraordinaria. Es eneste lapso cuando se introduce alconocimiento el concepto de Cons-telación.

Posteriormente, el gran matemáti-co Pitágoras, propuso un Univer-so consistente en una serie de es-feras concéntricas; cada una deellas contenía en su núcleo a unode los siete (7) cuerpos celestes co-nocidos; las esferas se movían porseparado y cada una poseía suspropias estrellas. Los planetasrotaban independientemente de laTierra y sus movimientos daban lu-gar a un sonido muy armonioso,llamado “música de esferas”, quesólo podía ser escuchado por oí-dos privilegiados. Para un segui-dor suyo, Filolao de Crotona,existía un Fuego Central, llama-do también “Trono de Zeus”, entorno al cual giraba la Tierra, elSol y los demás planetas. Sus hi-pótesis son consideradas comoprecursoras de la teoríaHeliocéntrica de Copérnico, quiénvivió veinte siglos después.

Ya en el siglo IV A.C. el maestroAristóteles, quien fuera discípulode Platón y el educador de Ale-jandro Magno, además de sus es-critos sobre política, filosofía y bio-logía, siguiendo las teorías dePlatón, expuso argumentos cien-tíficos, que a partir de lo observa-do durante los eclipses de la Lunaayudaban a probar que la Tierraera redonda y no plana, como secreía anteriormente. En el año 350

A.C. Shih Shen preparó el primercatálogo de estrellas fijas, en elcual incluyó 800 de ellas.

Unos años más tarde, en el sigloIII A.C. Aristarco de Samos, as-trónomo perteneciente a la escue-la de Alejandría, escribió el trata-do “Tamaño y distancias del Soly de la Luna”; proponiendo los ta-maños relativos del Sol, la Luna yla Tierra; sus estudios posterioreslo llevaron a proponer la teoríaHeliocéntrica del Cosmos, en lacual todas las medidas tienencomo origen el centro del Sol, esdecir, que las distancias entre losplanetas y demás cuerpos celes-tes se miden a partir del centro delSol, y la Tierra gira alrededor deéste. Cleante de Ossos, su enemi-go político, le acusó de impiedadpor exponer estas ideas contrariasal pensamiento general de la épo-ca. Sus ideas cayeron en el olvidoaños después.

Casi simultáneamente, Eratós-tenes de Cyrene, matemático,geógrafo y escritor griego, aunquenacido en Alejandría, y quién vi-vió entre 284 y 192 A.C., estable-ció un método para medir la cir-cunferencia terrestre. Este mate-mático es considerado como el pri-mer científico que dio normas paraefectuar dataciones históricas, lascuales inició a partir de la caídade Troya. Sin embargo, Hiparco deNicea, griego considerado como elmás grande astrónomoprecristiano, refinando el métododiseñado por Aristarco de Samos,encontró que la distancia de la Tie-rra a la Luna era igual a 29,5 ve-ces el diámetro de la Tierra; la me-dida real de hoy en día es de 30veces el mismo; además, calculóla duración del año con un errorde tan solo 6 minutos. Hacia elaño 150 A.C., en sus teorías retor-nó a las ideas que consideraban ala Tierra fija y que el Sol y la Lunagiraban alrededor de ella; sus es-

fuerzos no lograron acomodar losplanetas en un esquemacosmológico. Su sistema es cono-cido como excéntrico. Por otro lado,originó un nuevo método paramedir la distancia al Sol y preparóun catálogo de Estrellas Fijas quecontenía 850 de ellas, clasificán-dolas por su brillo. Dio impulso ala geografía matemática, o sea,aquella que se basa en datosastronómicos para ubicar los acci-dentes de la superficie de la Tie-rra.

Algunas centurias después, en elSiglo II D.C., el astrónomo, escri-tor, matemático y geógrafoTolomeo, de quién se dice quenació en Alejandría, Egipto, per-feccionó el sistema de Hiparco yplanteó la teoría Geocéntrica, don-de todas las medidas astrales seefectúan a partir del centro de laTierra. Sus principales contribucio-nes astronómicas se compendianen un catálogo con 1.026 estrellasfijas, clasificadas según latitud,longitud y magnitud; también pro-pone un modelo geométrico paralos movimientos de los cinco pla-netas conocidos: Mercurio, Ve-nus, Marte, Júpiter y Saturno, queson los únicos que es posible vera simple vista desde la Tierra. Suobra de astronomía se compendiaen 13 volúmenes tituladosAlmagisto. Como geógrafo, propo-ne una técnica para la elaboraciónprecisa de mapas y da la ubica-ción de las principales ciudades yaccidentes geográficos de su épo-ca. Las teorías de Tolomeo sobrela Tierra y el Universo se mantu-vieron por 14 siglos, sin que na-die se atreviera a contradecirlas pú-blicamente.

En el siglo XVI, NicolásCopérnico, astrónomo polaco, es-cribió y circuló clandestinamenteentre sus amigos el tratado “Bre-ve comentario de NicolásCopérnico sobre sus hipótesis

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acerca de los movimientos celes-tes”; en él, da a luz su teoría so-bre un sistema heliocéntrico, don-de los planetas, entre ellos la Tie-rra, se movían alrededor del Sol,ordenados de acuerdo con sus dis-tancias, revolucionando así los co-nocimientos medievales sobre elUniverso. En sus posteriores es-critos defendió, por primera vezcon argumentos serios, la posibi-lidad de la existencia del Cosmos,sin que la Tierra fuera su centro.En 1616, el Santo Oficio condenósu obra, mucho después de sumuerte acaecida en 1543.

Thycho Brahe, astrónomo danés,retornando a las ideas del pasadoy partiendo del tratado de las es-trellas de Tolomeo, editó uno nue-vo con 777 estrellas fijas; preparóademás las Tablas Rudolinas, basede los trabajos de Kepler. Quizásmás por temor a las represaliasreligiosas que por convicción, es-cribió acerca de un sistema geo-heliocéntrico, en que los planetasse movían alrededor del Sol y éstealrededor de la Tierra.

Hacia el final del siglo XVI y aprincipios del XVII, GalileoGalilei y Johanes Kepler revolu-cionaron y reformaron la astrono-mía. El primero, astrónomo, físicoy matemático italiano, fue uno delos pilares de la revolución cientí-fica; en 1609 inventó el Anteojo deGalileo para ver los astros, inven-to que fue perfeccionado por elmonje franciscano MartínMersenne en 1636, para crear elprimer telescopio, que utilizadopor Galileo, le sirvió para iniciarel estudio físico del Sistema Solar,descubriendo muchas estrellasque no eran visibles a simple vis-ta, estableciendo así la naturalezade la Vía Láctea, como se llama lagalaxia a la que pertenece el Sis-tema Solar y por ende la Tierra.Sus enemigos, al atacarlo por susideas, hicieron condenar la obra

de Copérnico por el Santo Oficio,puesto que Galileo se había decla-rado defensor de la misma; por ellofue condenado a cadena perpetua,pena que le fue conmutada, debi-do a su gran prestigio, por la deconfinamiento de por vida en sucasa. Kepler por su lado, editó suobra «Nueva Astronomía» demos-trando que las órbitas de los pla-netas son elípticas y definió las tresprincipales leyes sobre la mecáni-ca del Sistema Solar, conocidascomo las leyes de Kepler. Se leconsidera como el reformador dela astronomía. Además, trabajó enel área de la física lo correspon-diente a la dispersión de la luz yavanzó significativamente en la leyde la refracción.

Más de medio siglo después, elgran investigador lsaac Newton,en 1668, construyó el primer te-lescopio que operó con éxito, yaque el anteojo de Galileo y lostelescopios anteriores presenta-ban muchos problemas ópticoscausados por la aberracióncromática. Sus grandes contribu-ciones al avance científico de laHumanidad consistieron en laidentificación de las bases de lagravitación universal, el cálculo dela influencia de la Tierra sobre laLuna, hoy llamada mareas luna-res, el comprobar que la luz, apa-rentemente incolora, está com-puesta por todos los colores.

En los albores del siglo XX, AlbertEinstein planteó la llamada Teoríade la Relatividad, que permite ladescripción y mejor entendimien-to del Universo como un todo. Porsus trabajos recibió el PremioNobel de Física en 1921. A partirde esta fecha, los avances tecno-lógicos, en satélites y radioteles-copios, han permitido confirmargran parte de las teorías de larelatividad, la expansión del Uni-verso y el descubrimiento de grannúmero de estrellas y galaxias.

EL UNIVERSO Y SU FORMACIÓN

En los párrafos anteriores vimos lahistoria y la evolución de las teo-rías sobre la localización de la Tie-rra respecto a sus vecinos celestesy se mencionó con frecuencia alUniverso, del cual tan solo dimosuna corta definición. Ahora trata-remos de resumir los aspectos másimportantes, su formación y evo-lución hasta hoy día. Para expli-car la formación del Universo, exis-ten diversas teorías que varíandesde las netamente religiosas,hasta las puramente metafísicas.En la época de las culturasprehelénicas se consideraba queel Universo, compuesto por Cielo,Tierra, Agua e Infierno o Fuego,había sido creado por los dioses,quienes ordenaron el caos y lastinieblas y dieron vida al Hombre.

Otras culturas primitivas atri-buían la creación a un Ser Su-premo, que había hecho la Tie-rra, los astros, los animales y alHombre, este último de arcilla,paja u otros materiales diversos.Sin embargo, desde el punto devista filosófico, fue EmmanuelKant, quien en su obra “La Teo-ría del Cielo”, a finales del si-glo XVIII, revivió la polémica so-bre la formación del Universo ysu causa primordial. Pero tan soloa mediados del siglo XX, y des-pués de la comprobación de lasteorías de la gravitación, del es-pacio y del tiempo, se han expues-to bases verdaderamente científi-cas, para explicar la formación yevolución del Universo.

La Cosmogonía es la parte de laastronomía que estudia la forma-ción de la materia primordial y suposterior condensación en estre-llas, galaxias, planetas y demáscuerpos celestiales. Entre las mu-chas teorías existentes respecto ala formación de la materia primor-dial se resaltan dos principales

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que son: la de la Gran Explosióno Big Bang y la del Universo Re-gular.

La teoría de la Gran Explosión oBIG BANG fue expuesta por elsacerdote belga H. Lemaitre y per-feccionada posteriormente por elinvestigador ruso G. Gamow; sebasa en que en el pasado cósmi-co, el Universo ocupaba un espa-cio muy pequeño, comparado conel que tiene hoy; ese espacio se de-nomina Átomo Primordial, alcan-zando una temperatura de unos 10millones de grados centígrados yuna densidad de varias toneladaspor centímetro cúbico. Para unmejor entendimiento, téngase encuenta que la densidad de un cen-tímetro cúbico de uranio, uno de loselementos más pesados que existelibremente en la naturaleza, esde 22,5 gr/cm3, (gramos por centí-metro cúbico), a 27ºC.

Una gran explosión (BIG BANG)lo hace expandirse, expansiónque causa la disminución de latemperatura y la densidad, permi-tiéndose por ende la generaciónde los átomos de los elementos li-geros, como el helio (número 2 dela Tabla Periódica de los Elemen-tos). La temperatura se reduce porun lapso de más o menos un mi-llón de años para llegar a los3.000 grados Kelvin, cuando losllamados electrones libres van for-mando los átomos y las moléculasde los materiales que se agrupanen nubes, las que a su vez, a me-dida que se van formando las es-trellas se convierten en galaxias.En el año de 1965, dos radioas-trónomos, aportaron pruebas paracomprobar esta teoría, al estudiaruna emisión de radio-ondas, en labanda de 7,35 cms de longitud,que parecía provenir de todas lasdirecciones con la misma intensi-dad. Derivado de lo anterior, sedemostró que el Universo, hoycontinúa expandiéndose.

Al otro extremo, se encuentra laHipótesis del Universo Regular,propuesta por Bondi y Gold en elaño de 1949 y popularizada porHoyle, astrofísico británico, quienexplica por medio de teorías ma-temáticas el estado estacionariodel Cosmos; en ella, el Universono sólo tiene las mismas caracte-rísticas en todas las direcciones ydesde cualquier ángulo que sevea, sino que además no cambiacon el tiempo, por lo cual se le co-noce como Principio Cosmoló-gico Perfecto. Los conocimientosastrofísicos de los últimos 20 añosle han restado soporte a esta teo-ría, debido a que no puede expli-car las radio-ondas descubiertasen 1965 y, por otro lado, presentaproblemas con la teoría de los“Quasares”.

Fuera de las explicaciones ante-riores sobre el origen del Univer-so y de las teorías de lasProtoestrellas y Protoplanetas, queno explicaremos aquí, se han pre-sentado otras de carácter menoscientífico; entre ellas, vale la penacitar la de Laplace, físico, astró-nomo y matemático francés, quiena finales del siglo XVIII, en 1792,derivándose de sus estudios sobrela estabilidad del Sistema Solar,

Concepción del Big -Bang, según lustración de Steven Weinberg. 1977

en su obra, “EXPOSITION DU SIS-TEMA DU MONDE”, sin apoyar-se en demostraciones matemáti-cas, dijo que el Universo funcio-naba como un mecanismo de re-lojería, en el que el origen de to-dos los cuerpos celestes fue unanebulosa gaseosa incandescente,que estaba en continua rotacióndesde el principio de todos lostiempos, y que al enfriarse y con-densarse formó el Sol y los plane-tas. La evolución del conocimien-to llevó al desuso estas ideas, bau-tizadas como la “Teoría Nebulardel Universo”. Como es eviden-te, las teorías sobre la formacióndel Universo, aun en el presente,están en discusión y tal vez toda-vía no se ha dicho la última pala-bra al respecto. Sin embargo, loúnico seguro es que el Universoestá compuesto por muchos cuer-pos celestes, a saber:

Estrellas; objetos celestiales queaparecen, a simple vista, como pun-tos brillantes en el firmamento, es-pecialmente durante la noche.

Nebulosas; grandes aglomera-ciones o nubes de materialesinterestelares, polvo cósmico o gas,que pueden ser brillantes u oscu-ras debido a la reflexión o absor-

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ción de la luz. Para otros autoresla Nebulosa es una zona brillante,alejada a muchos años/luz, com-puesta por una galaxia o nubes deestrellas.

Galaxia; es una banda lumino-sa e irregular de estrellas, que asimple vista no es posible distin-guir en el firmamento; está com-puesta de estrellas, polvo y gasescósmicos. El Sistema Solar se en-cuentra en la galaxia bautizadacomo la Vía Láctea.

Las Constelaciones; son gru-pos de estrellas cuyos límites hansido comparados con objetos cono-cidos por el Hombre. Así, se hablade la Osa Mayor, Aries, Géminis,etc. En la actualidad se recono-cen aproximadamente un centenarde las mismas.

Como se ha dicho anteriormente,el Sistema Solar hace parte de lagalaxia llamada Vía Láctea. Estáconformado por una gran estrella,el Sol, nueve (9) planetas: Mer-curio, Venus, Tierra, Marte,Júpiter, Saturno, Urano, Neptunoy Plutón; cada uno de ellos puedetener uno o varios satélites. En elcaso de la Tierra, existe la Luna.

Los planetas están unidos entre sípor la fuerza de gravitación del Sol.

En el sistema, existen además co-metas, asteroides y meteoritos. ElSol es la estrella más cercana alHombre y la única a la cual pode-mos ver su superficie, sentir su ca-lor y apreciar su luz más directa-mente, pero su gran brillo, no nospermite observarlo por períodosmás o menos largos, sin protecciónespecial para nuestros ojos. Otroscomponentes del sistema son losCometas, o cuerpos que se mue-ven alrededor del Sol, en órbitaselípticas o casi parabólicas, com-puestos por un núcleo rocoso y unacola de materiales solidificados ygaseosos, que puede tener cien-tos de kilómetros de largo, seme-

jando una cabellera. En el pasa-do, y aun hoy, para muchas per-sonas la presencia de un cometaen el firmamento podía significarel anuncio de grandes tragediaspara la humanidad. Meteoros, ofragmentos de rocas o metales, pro-venientes del espacio exterior yque entran a la atmósfera de laTierra. Cuando un meteoro pene-tra la atmósfera, casi de inmediatose quema, debido al roce con elaire. El común de las gentes con-funde la luz que producen estoscuerpos celestes al quemarse con“estrellas viajeras” o “caída de es-trellas”. La mayoría de ellos sonlo suficientemente pequeños para

En la ilustración se muestran los planetas a escala con relación al sol

El meteorito Krasnojarsk pertenece a la clase más escasa de meteoritos, los litosideritos y fue elprimer meteorito descubierto en todo el mundo (Tomado de Viaje a tráves del universo, Tomo 28).

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quemarse totalmente, a una altu-ra entre 80 y 120 kilómetros de lasuperficie terrestre; los más gran-des caen a Tierra y se llaman me-teoritos. Las “lluvias de meteori-tos” generalmente están asociadasal paso de los cometas cerca a laTierra.

EDAD DE LA TIERRA

Se estudiaron las teorías que ex-plican la formación del Universo;así mismo, la historia de la evolu-ción del pensamiento acerca de lasrelaciones de la Tierra y sus veci-nos celestes. Ahora pasaremos alos principales aspectos sobre laTierra y su edad.

El Universo, a partir de la GranExplosión, que ocurrió hace unos15.000 millones de años, empezóa expandirse y enfriarse. Algunosautores calculan que esto acaecióentre 11 y 12 mil millones de añosatrás. Las dataciones modernas,utilizando las más sofisticadas tec-nologías, le asignan a la Tierrauna edad que podría variar entre4.600 y 4.500 millones de años, apartir de los cuales nuestro plane-ta ha evolucionado hasta adquirirsus características actuales. Pero¿cómo se ha calculado la edad dela Tierra? La técnica que permiteestablecer la edad de las rocas delplaneta y de los fenómenosgeológicos asociados a su forma-

Tabla Periódica de los Elementos (Tomada de ciencias de la Tierra una introducción a la geología física, Tarbuck y Lutgens, 1999)

ción y evolución, se llamaGeocronología.

A partir de la denominada Revolu-ción Científica, en la Edad Media,los investigadores de las Causas Pri-mordiales, o principios de las co-sas, apoyados en la alquimia, colo-caron las bases para el desarrollode la química y la física modernas.

Químicamente, por un lado, la cla-sificación de los diversos elemen-tos que componen los materialesde la Tierra está basada en lospesos atómicos de los mismos. Enel año de 1869, el químico D.I.Mendeleiev, compiló dichos ele-mentos y sacó a la luz la Tabla

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Periódica de los Elementos, cuyaversión actual permite conocer enforma resumida las principales ca-racterísticas químicas de cuales-quiera de los elementos existen-tes. Mientras que, por otro lado,en el campo de la física, el descu-brimiento de la radioactividad porMadame Curie, abrió el caminopara el establecimiento de los mé-todos de datación para materialesde la Tierra.

La datación de cualquiera de losfenómenos geológicos asociados ala formación y evolución de las ro-cas puede ser absoluta o relativa,dependiendo de la metodologíautilizada. Las dataciones absolu-tas se basan en los métodos radio-activos y las relativas en lapaleontología y los principios quegobiernan el depósito de los sedi-mentos que forman las rocas SE-DIMENTARIAS.

Métodos de dataciónabsoluta

Tienen sus principios en las carac-terísticas químicas de los diversoselementos, bien sea en la búsque-da de estabilidad de los elemen-tos radioactivos, por ejemplo eluranio que tiende a descomponer-se a plomo, o en la relación mate-mática que existe entre la canti-dad o presencia en un mineral dediversos isótopos de un elemento;un ejemplo, es la relación mate-mática de la cantidad de carbonocon su isótopo C14. También seaplican los principios de termolu-miniscencia, paleomagnetismo,huellas de fisión, para establecerla edad absoluta de las rocas.

Método de Uranio - Plomo (U/Pb); mide la relación entre la can-tidad de isótopos de uranio, y lacantidad que se ha transformadoen isótopos estables de plomo. Seutiliza para datar las rocas más

antiguas, ya que el proceso de des-integración del uranio hacia el plo-mo es lento y tiene una duraciónde unos 4.500 millones de años.

Como es lógico, sólo se puede apli-car a rocas que tengan plomoradioactivo entre sus componen-tes. Sin embargo, presenta la ven-taja de poder utilizar variosisótopos del uranio, torio y plomoy relacionarlos entre sí, dando unabuena exactitud a diferentes ran-gos de edades.

Método Rubidio-Estroncio (Rb/Sr); mide la relación matemáticaexistente entre la cantidad deestroncio y el rubidio en una roca.Un isótopo de rubidio se transfor-ma en estroncio, en un períodomayor de 500 millones de años.Es un método de amplio rangopara conocer edades absolutas. Suaplicabilidad es muy buena paralas rocas mesozoicas (50 a 270 mi-llones de años) y más antiguas.

Método Potasio-Argón (K/Ar);es un método muy popular y pococostoso, que mide la cantidad delgas argón, proveniente de unisótopo de potasio, en las rocasque contienen minerales de esteúltimo elemento. Sin embargo, tie-ne algunos problemas considera-dos graves por algunos autores,ya que el gas fácilmente escapade las rocas por muchas razones.En general, las rocas a serdatadas deben tener edades ma-yores de 1 millón de años.

Método del Carbono 14, tam-bién conocido como carbonoradioactivo; el proceso consiste enmedir la cantidad del isótopo car-bono 14 en los restos de un ani-mal o vegetal fosilizado, o en lasaguas carbonatadas. El períodoideal para las dataciones con estemétodo está marcado como máxi-mo para los 50.000 años. Aunquemediante técnicas especiales se

puede llegar a datar rocas hastade 70.000 años.

Método de Paleomagnetismo Te-rrestre; está soportado por la exis-tencia de magnetismo residual enlas rocas, que se orienta de acuer-do con el campo magnético de laTierra que existía al momento deformarse la roca. La variación delcitado campo magnético puede serde tres tipos: 1) inversión de la po-laridad; 2) migración de los ejesmagnéticos y por consiguiente lospolos correspondientes; y 3) la va-riación secular periódica.

Método de la Termoluminis-cencia; basado en la propiedadfísica que tienen algunos minera-les de emitir luz cuando son so-metidos a calentamiento. Se hadescubierto que la cantidad de luzemitida es proporcional a la exci-tación total desde la cristalizacióndel mineral. Este método tan solose ha comenzado a utilizar recien-temente.

Método de las Huellas de Fi-sión; consiste en medir la rela-ción matemática existente entrelas huellas dejadas por la fisiónespontánea de elementos radioac-tivos y una fisión inducida a laroca. La cuenta se hace tiñendo ocoloreando las huellas y observán-dolas al microscopio petrográfico.

Métodos de datación relativa

La datación relativa de rocas o defenómenos geológicos asociados asu formación, está íntimamente li-gada a dos ramas de la geología:la paleontología y la estratigrafía.La primera estudia la vida que sedesarrolló en tiempos pasados y lasegunda tiene que ver con el or-den de formación y la posición re-lativa de los cuerpos rocosos entresí. Además, existen métodos basa-dos en la astronomía y la periodi-

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cidad de depósito durante un año,de los sedimentos en los grandeslagos del mundo, en especial enáreas glaciales.

Métodos Paleontológicos; es-tán basados en la sucesiónfaunística y de la flora, o sea,los estudios relativos a los anima-les y plantas que vivieron en elpasado geológico y a su evolucióna través del tiempo. Para lo ante-rior, se utilizan los fósiles, que noson otra cosa que remanentes, im-presiones o huellas de esos ani-males o plantas, que siendoreconocibles, se han preservado enlos cuerpos rocosos debido a pro-cesos naturales.

Métodos Estratigráficos; tie-nen su explicación en las leyesque rigen el depósito de las ro-cas SEDIMENTARIAS, principal-mente en el Principio de Su-perposición, que implica quelas rocas más antiguas deben en-contrarse debajo de las más re-cientes. Al mismo tiempo, el Prin-cipio de la Horizontalidad,que como su nombre lo dice, haceque las rocas se depositen en for-ma horizontal.

Métodos Astronómicos; miden lavariación de la cantidad de radia-

ción sobre la superficie de la Tie-rra y la asocian a los cambiosclimáticos por medio de gráficos.Se aplican en general para loseventos del Cuaternario.

Método de las Varvas, o de lasVarves; mide los cambios de arci-lla a limo y viceversa, que se pre-sentan en los sedimentoslacustres, principalmente en lasáreas que sufren glaciaciones pe-riódicas con las estaciones anua-les. Se aplican para determinarla edad de los glaciales, en el pe-ríodo prehistórico e histórico.

Escala del tiempo geológico

Las dataciones relativas secorrelacionan por intermedio de laTabla de los Tiempos Geoló-gicos, como es conocida la tablade la sucesión de los diversos fe-nómenos geológicos y que se en-cuentra dividida en: Eones, Eras,Períodos, Épocas, Edades, Tiem-pos.

Los nombres que tienen cada unade estas subdivisiones, general-mente corresponden o se derivande las localidades geográficasdonde fueron descritos por prime-ra vez los cuerpos rocosos.

Para la determinación relativa delos tiempos geológicos, se utilizanen general dos grandes divisio-nes llamadas eones, que corres-ponden a la unidad de medida deltiempo geológico más grande,aunque para algunos autores co-rresponden a la edad del Univer-so, o son tan solo períodos incon-mensurables. Para esta obra, seutilizará la primera acepción. Esde anotar que, dependiendo delas distintas escuelas del pensa-miento, los términos generalespueden variar. Los eones son elCriptozoico y el Fanerozoico; el pri-mero es el período comprendidoentre la formación de la Tierra(4.500 millones de años) y hace540 millones de años; el segundollega hasta nuestros días. Los cri-terios para esta división son fun-damentalmente paleontológicos.El primero se caracteriza porquelas evidencias de vida son muypocas y las formas son verdade-ramente primitivas. ElFanerozoico, por el contrario, tie-ne abundantes evidencias devida y las formas son más desa-rrolladas o evolucionadas.

A su vez, el Criptozoico se subdi-vide en Arqueano y Proterozoico;el primero corresponde al mástemprano período geológico, elcual finalizó hace 2.500 millonesde años. Las investigaciones so-bre el momento en que hizo suaparición la vida en sus formasmás primitivas, bacterias y algasverdeazuladas, establecen queeste hecho ocurrió hace 3.200 mi-llones de años. La otra subdivisióncorresponde al Proterozoico, perío-do que llega hasta hace 540 mi-llones de años. Existen otras acep-ciones para el Criptozoico, quetambién ha sido denominadocomo el Agnóstico o de vida des-conocida, Azoico o sin vida.

En los albores del eon Fanerozoico,comienzan a aparecer los inverte-

Muy ligeras evidencias

de vida.

CRIPTOZOICO

4.500 Ma 0 Ma540 Ma3.200 Ma

ESCALA DE TIEMPO GEOLÓGICO(Millones de años, Ma)

Los eones Criptozoico y Fanerozoico(Representación aproximada)

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ida.

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brados, los braquiópodos, los eri-zos marinos, los protozoos y mu-chas otras formas de vida y lasplantas comienzan a extendersepor la Tierra. Se ha subdivididoeste eon en tres eras geológicas,a saber: Paleozoico o vida anti-gua, caracterizado por presentar,en comparación con las eras an-teriores, vestigios de vida alta-mente organizada; el Mesozoico,edad de los reptiles y aparición delos mamíferos; las plantas con se-millas (Gimnospermas) se propa-gan por las áreas terrestres o con-tinentales; y por último, el

Cenozoico, o de vida reciente, secaracteriza por la evolución de losmamíferos y los pájaros, despuésde la desaparición de los grandesreptiles, el desarrollo de las plan-tas Angiospermas y la aparicióndel Hombre.

La era Paleozoica se subdivide enseis (6) períodos: Cámbrico,Ordovícico, Silúrico, Devónico,Carbonífero y Pérmico.

El Cámbrico, nombre provenien-te de Cambria, como llamaban losromanos al país de Gales, va des-

de hace 540 hasta 500 millones deaños atrás; está caracterizado, des-de el punto de vistapaleontológico, fundamentalmen-te por la vida marina donde pre-dominan los protozoarios, las me-dusas, los braquiópodos y los ar-trópodos.

El segundo período es elOrdovícico, cuyo nombre se de-riva de una tribu Celta denomi-nada de la misma forma; va des-de hace 500 hasta 435 millones deaños años atrás, donde continúapredominando la vida anterior,pero comienzan a extinguirse al-gunas especies, por ejemplo lostrilobites (artrópodos). Se deno-mina con el Cámbrico, de manerainformal, como edad de los inver-tebrados marinos.

El tercer período es el Silúrico, lla-mado así gracias a otra tribu cél-tica, en este caso los Silures; abar-ca desde hace 435 hasta 410 mi-llones de años atrás; en este pe-ríodo abundan los corales y co-mienzan a aparecer las primerasplantas terrestres y es tiempo deformación de cordilleras. Conjun-tamente con el próximo período, seconoce informalmente como edadde los peces.

El cuarto período o Devónico, es-tudiado por primera vez en el Con-dado de Devonshire, Inglaterra,abarca desde hace 410 hasta 355millones de años atrás; en él con-tinúa la invasión de las plantas alas zonas terrestres, aunque hay ungran desarrollo de los peces; entreéstos, aparecen los tiburones.

El próximo período es elCarbonífero, que llega hastahace 295 millones de años; comoes claro, su nombre indica la épo-ca en que se formaron los grandesdepósitos de carbón en Europa,mientras que los anfibios evolucio-naban hacia los reptiles; informal-

4.500 Ma 540 Ma2.500 Ma3.200 Ma

CRIPTOZOICO

ProterozoicoArqueano

ESCALA DEL TIEMPO GEOLÓGICOSe calcula que en el Criptozoico, las formas de

vida aparecieron en la faz de la Tierra hace 3.200millones de años.

540 Ma

FANEROZOICO

ESCALA DEL TIEMPO GEOLÓGICOEl Fanerozoico con su gran abundancia de

fósiles y clara evolución de las formas vivientes.

Paleozoico

(Vida Antigua)

Mesozoico

(Reptiles)

Cen

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(Vid

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ecie

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)

0 Ma250 Ma 65 Ma

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mente se llama edad del carbón ode los anfibios, acompañado delPérmico.

El último período del Paleozoico seconoce como Pérmico, entre hace295 y 250 millones de años atrás;fue estudiado primero en Perm,una provincia Rusa, presenta ungran desarrollo de los insectos,pero al mismo tiempo, por causasno muy claras aún, el 80% de lavida de estos tiempos se extingueal final del período.

La era Mesozoica, o edad de losreptiles o de las plantas cuyas se-millas no están incluidas en unovario (Gimnospermas), se ha sub-dividido en 3 grandes períodos:Triásico, Jurásico y Cretácico.

El Triásico, comprendido entrehace 250 y 203 millones de añosatrás, se estudió en Alemania; secaracteriza porque aparecen losprimeros mamíferos y las tortugas;es de anotar que estas últimashan evolucionado muy poco has-ta la actualidad.

El Jurásico, recibe su nombre delas montañas Jura, que separanFrancia y Suiza; comprende ellapso entre hace 203 y 135millones de años atrás. Secaracteriza por el surgimiento delos dinosaurios o lagartosterrestres; los mamíferos eran muypequeños y aparecen las primerasaves.

El Cretácico, cuyo nombre vienedel latín “creta” porque las rocasinglesas, donde fue estudiado por

primera vez, contienen mucho deeste material, llega hasta hace 65millones de años atrás, y al finalde él se extinguen los dinosauriosy otros grandes animaleshervíboros.

La era Cenozoica o de la vida re-ciente, se divide en 2 períodos:Terciario y Cuaternario; el prime-ro se caracteriza por la presenciade las plantas Angiospermas,plantas con flores; y la evoluciónde los mamíferos y las aves. Exis-tió un notable desarrollo de loscánidos y los felinos, después deque se llevó a cabo la extinciónde los grandes reptiles. Y apare-cieron los primeros primates conlos ojos hacia el frente, que sonconsiderados antecesores delHombre.

Algunos autores dividen el Ter-ciario en Paleógeno y Neógenocorrespondientes a los tiemposcomprendidos de 65 a 23,7 y 23,7hasta 1,8 millones de años atrás,respectivamente. La división for-mal comprende las épocas:Paleoceno, desde 65 hasta 53 mi-llones de años atrás; Eoceno, des-de 53 hasta 33,7 millones de años;Oligoceno, 33,7 hasta 23,5 millo-nes de años atrás; Mioceno, 23,5hasta 5,3 millones de años atrás yPlioceno, comprendido entre 5,3y 1,8 millones de años.

Para el Cuaternario es importan-te anotar que hoy en día persistela discusión acerca de su dura-ción exacta; para algunos auto-res puede tener tres millones deaños, para otros dos y varios tan

solo le asignan el último millón deaños. Acá se utiliza el valor de1,8 millones de años. En elCuaternario se conocen dos épo-cas, a saber: el Pleistoceno y elHoloceno; el primero llega hastahace 10.000 años. En este libro seutiliza los valores de las edadesde la Carta Estratigráfica Globalde la IUGS (Unión Internacionalde Ciencias Geológicas) presen-tada en el Congreso Internacionalde Geología en Río de Janeiro,Brasil, en agosto de 2000.

Hay que tomar en cuenta que amedida que se trata de entrar endetalles, la subdivisión de lostiempos geológicos se va compli-cando y así, por ejemplo, elCretácico se subdivide en 12 eda-des a partir del denominadoBerriasiano, llegando alMaastrichtiano. Sin embargo,aquí se considera que estudiar es-tas subdivisiones y posteriormen-te los pisos está fuera del alcan-ce de los objetivos de este libro.

Los estudios geológicos adelanta-dos en Colombia nos indican quelas diferentes épocas y períodosgeológicos mencionados, desde elCriptozoico hasta el Cuaternario,están representados; es decir, hayrocas que están expuestas en su-perficie, en forma de rocas ígneas,metamórficas y sedimentarias, endiferentes regiones de Colombia,las cuales se formaron en esostiempos, y han sido señaladas enlos mapas que acompañan las uni-dades correspondientes a cadauno de esos tipos de rocas.

23INGEOMINAS

La formación del universo y la tierra

UN

ID

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1

25INGEOMINAS

Los minerales

UN

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2

INTRODUCCIÓN

Por miles de años, el Hombre seha sentido maravillado por lagran cantidad de colores que sepresentan en las piedras que tie-ne a su alrededor y en más deuna ocasión, en la antiguedad, lesha atribuido características o pro-piedades mágicas, curativas oaun de protección divina, especial-mente cuando se trataba de ge-mas y joyas preciosas.

Así, por ejemplo, el valor dado ala amatista se debió principal-mente a la creencia general quequien poseía esta gema estabasalvaguardado contra la intoxi-cación. La hematita, óxido dehierro, preservaba contra las en-fermedades de la sangre y elberilio (esmeralda) promovía elamor conyugal. Aun hoy en día,ciertos colores son consideradosapropiados y otros inapropiados,así las novias visten de blanco,los sacerdotes occidentales denegro, el color rojo significa pa-rada y el verde, camino abierto yexpedito.

Los alquimistas, antecesores de loscientíficos modernos, considera-ban el color como la verdaderaesencia de las sustancias y trata-ron de cambiar los colores de di-versos materiales, en busca de ladenominada “piedra filosofal”,para transfomar una sustancia enotra. Fallaron, ya que sus concep-tos confundieron y no aclarararonel porqué los minerales se veíande colores y, además, no llegarona entender la naturaleza de la luzni dedujeron que si no hay luz, nohay color.

LA NATURALEZA DE LA LUZ

Sin pretender elaborar un exten-so tratado, se establecerán pau-tas que permitan aclarar los con-ceptos básicos de la naturalezade la luz.

A comienzos del siglo XVIII, cuan-do los científicos de la época co-menzaron los experimentos paraconocer el comportamiento de laluz, se generaron entonces mu-chas ideas que trataron de sercomprobadas por medio de diver-sas hipótesis y experimentos. Sepensó que la luz podía doblar es-quinas, separarse en colores in-dividuales, los cuales al mezclar-se nuevamente, demostraban quela luz viajaba como olas.

Isaac Newton propuso que la luzconsistía en una serie de partí-

culas, las cuales, gracias a quepodían viajar en línea recta, po-drían ser consideradas como “ra-yos”; así mismo, demostró, median-te un experimento, que la luz delSol podía separarse en colores in-dividuales. El experimento consis-tió en hacer pasar un delgado rayode luz solar por una ranura circulary a través de un vidrio prismáticopara hacerlo caer sobre una super-ficie blanca.

Como resultado, los diversos co-lores contenidos en el rayo deluz fueron deplegados como unarco iris, en rojo, anaranjado,amarillo, verde, azul, índigo yvioleta. Lo anterior, afirmó quela luz blanca, que aparentemen-te no tiene ningún color, es real-mente una mezcla de todos loscolores.

Experimento de Isaac Newton utlizando un

prisma de cristal (Tomado del libro Cosmos de

Carl Sagan).

Desde Newton hasta los alboresdel siglo XX, otros investigadoresle dieron nuevamente impulso ala teoría de las ondas y estable-cieron para cada color una deter-minada longitud de onda. Así, laluz violeta tiene 4.000 Angstromsy la roja 7.500.

En el último cuarto del siglo XIX,James Clerk-Maxwell demostróque la luz visible, lo mismo quelas radiaciones ultravioletas einfrarrojas, eran formas de radia-ción electromagnética que diferíanentre sí únicamente por la longi-tud de onda.

UNIDAD 2

LOS MINERALES

26 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

NID

AD

2

Espectro electromagnético (Tomado del libro physical geography of the global environment, H. J. de Blij y Peter O. Muller., 1993)

Por otro lado, todas las radiacio-nes electromagnéticas viajaban avelocidad constante por el espa-cio, a razón de 3x1010 centímetrospor segundo, o sea, 300.000 kiló-metros por segundo.

Las investigaciones efectuadas conposterioridad a la demostración deClerk-Maxwell ampliaron el espec-tro electromagnético, cuando se des-cubrieron las ondas de radio y losRayos X, notándose la estrechafranja que ocupa la luz visible enel citado espectro. El Hombre tansolo tiene capacidad para sentir opercibir, sin instrumentos, la luz ylas radiaciones infrarrojas, graciasa que estas últimas producen la sen-sación de calor.

A finales del siglo XIX, la teoríade las ondas electromagnéticasno pudo satisfacer todas las res-puestas, porque se encontraronalgunos metales que podían ge-nerar a su alrededor un espacioeléctricamente conductor cuandoeran expuestos a la luz. Añosdespués, con el descubrimientode los electrones de los átomos,se consideró el efectofotoelectrónico como causado poréstos. El científico Max Planck,Premio Nobel de Física en 1918,expuso la hipótesis que las osci-laciones radiadas en un cuerponegro proferían energía electro-magnética en una cantidad me-dible en unidades denominadas“Cuantos”.

Albert Einstein, creador de la lla-mada “Nueva Física” relacionó laenergía electromagnética con elconcepto de “masa” y la velocidadde la luz, expresando que la luzconsistía en partículas, que bauti-zó fotones, cuya capacidad ener-gética era inversamente proporcio-nal a la longitud, de onda; mayorlongitud, menos energía.

En resumen, la explicación de lanaturaleza de la luz aparentemen-te está soportada por dos teoríascontradictorias: la de las ondaselectromagnéticas y la de los“cuantos”. La primera respondemuy bien a los fenómenos de re-flexión, refracción, polarización,mientras que la segunda es másaplicable en el campo de los Ra-yos X, la radiación y lafotoelectricidad.

Albert Einstein expresó en 1905:“Tenemos muy buenas pruebas dela existencia tanto de ondas comode partículas (“cuantos”); nuestroesfuerzo debe encaminarse a en-tender qué es esto y a encontraruna teoría que pudiese unificar lanaturaleza de la luz”.

COLOR Y LONGITUDES DE ONDA

Color Rango Promedio

Violeta

Índigo

Azul

Verde

Amarillo

Anaranjado

Rojo

3.900 - 4.300

4.300 - 4.600

4.600 - 5.000

5.000 - 5.700

5.700 - 5.900

5.900 - 6.100

6.100 - 7.500

4.100

4.450

4.800

5.350

5.800

6.000

6.800

Longitudes de onda en Angstroms, de la luz visible en el espectro

electromagnético.

ESPECTRO VISIBLE

ONDAS DE RADAR

ONDA CORTA

LONGITUD DE ONDA (METROS)

ONDA LARGARADIACIÓN

ONDASELECTRICAS

ONDASDE RADIOMICROONDASINFRAROJO

ULTRAVIOLETA

RAYOS X

RAYOSGAMMA

RAYOSCOSMICOS

27INGEOMINAS

Los minerales

UN

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2

Interacción de la luz con los

Cristales

Para que el color de un objeto cual-quiera sea percibido por el ojo hu-mano, es necesario que las ondasde luz interactúen con él; esta ac-ción es efectuada por medio de losfenómenos reflexión, refracción,difusión y absorción.

Reflexión es el retorno o regresohacia la fuente de origen, de unaparte de la luz que incide en lasuperficie de un objeto. En estecaso es importante anotar que lacantidad de luz reflejada depen-de de la composición y estructu-ra del objeto. Los metales refle-jan un alto porcentaje de la luzincidente; cuando el metal es co-loreado, la reflexión también loserá. Si la sustancia es transpa-rente, la luz reflejada de la su-perficie del objeto, por lo gene-ral, es incolora.

Refracción es el cambio de direc-ción que sufre un rayo de luz,cuando penetra en un material dediferente densidad con un deter-minado ángulo de incidencia. La

refracción diferencial produce elespectro de colores en el experi-mento del prisma, llevado a cabopor Newton; la refracción es el fe-nómeno por el cual una vara se vepartida cuando se introduce en unrecipiente con agua, que tiene unadensidad diferente al aire.

La difusión de la luz en los crista-les es causada por las imperfec-ciones o defectos en el ordena-miento regular de todos los átomosque forman los cristales de cual-quier material. En este proceso, laluz incidente es devuelta en for-ma de ondas esféricas y en todasdirecciones, a partir de los deno-minados centros de difusión. Estefenómeno hace que parte de laenergía de la luz se pierda, al cam-biar los rayos de dirección.

Los sólidos que transmiten la luzdifusa, pero que la reducen de talmanera que ésta no puede ser ob-servada claramente, se llamantranslúcidos; los que casi no pre-sentan reducción o pérdida, sontransparentes; y los que no per-miten ningún tipo de transmisiónde la luz, son opacos.

Absorción en las sustancias crista-linas es el fenómeno mediante elcual ciertas longitudes de onda delespectro visible no pueden sertransmitidas ni reflejadas.

Cuando la absorción es igual paratodas las longitudes de onda y almismo tiempo es total (toda la luzes absorbida), el objeto es negro,expresión de la falta de color. Elobjeto es blanco cuando no hayabsorción y todas las ondas sonreflejadas o difundidas.

MINERALOGÍA Y

CRISTALOGRAFÍA

Para poder compenetrarse sindificultad en los conceptos básicosde los minerales, que son laspartículas sólidas formadoras delas rocas y que en gran partedeterminan sus principalescaracterísticas físico-químicas, esconveniente que el lector hayaadquirido, previamente, algunosconocimientos elementales dequímica y física; este libro asumeque lo anterior ya es una etapacumplida, pero un repaso muysuperficial a los conceptos básicos,se presenta enseguida.

En geología se define cristal comoun cuerpo sólido de un elemento ocompuesto o una mezcla de com-puestos químicos cuyos átomos es-tán agrupados de manera ordena-da y repetitiva y su forma externase delimita por superficies planas.

A su vez, existen varias definicio-nes para los minerales. Empece-mos por decir que un mineral esuna sustancia cristalina con unacomposición química definida.

El ejemplo clásico de mineral esla halita o sal común de mesa,compuesto de átomos de cloro ysodio en iguales proporciones, de

Reflexión y refracción de la luz. Cuando un rayo de luz penetra en medio

de densidad diferente, el ángulo i (incidente) es igual al de reflexión y

diferente del de refracción (r).

28 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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2

A la izquierda se encuentra el diagrama que ilustra la disposición de los iones cloro y sodio en la halita o sal de mesa. (Tomado del libro ciencias de la

tierra una introduccioón a la geología física de Tarbuck y Lutgens, 1999). A la derecha se encuentra una fotografía de Halita de lazona de Zipaquira-

Cundinamarca, tomada del Museo de INGEOMINAS:

Abundancia de los Elementos en la

Corteza Terrestre

Elemento % peso % volumen

Oxígeno

Silicio

Aluminio

Hierro

Calcio

Sodio

Potasio

Magnesio

Los otros

(todos)

46,6

27,7

8,1

5,0

3,6

2,8

2,6

2,1

1,5

93,8

0,9

0,8

0,5

1,0

1,2

1,5

0,3

tal manera que algunos miles demillones de ellos se requieren paraformar un cristal de sal del tama-ño de una cabeza de alfiler.

El cloro y el sodio son llamadoselementos o sustancias que nopueden ser convertidas por simpledivisión en otras sustancias, pormétodos químicos no sofisticados.

Los elementos están conformadospor los átomos, la más pequeñapartícula de un elemento que con-tinúa manteniendo sus propieda-des químicas y físicas. Los átomospresentan actividad química o re-accionan con otros para formar o

separar sustancias diversas y estoes básico en muchos de los proce-sos geológicos que se analizaránpróximamente, ya que esas reac-ciones pueden formar rocas o des-truirlas por meteorización.

Son tan importantes las reaccio-nes químicas en la naturaleza, quepueden cambiar gases en líquidoso inclusive en sólidos y viceversa.Casi todos saben que el oxígenoes un gas de la atmósfera, peropocos imaginan que este mismoestá presente en gran cantidad derocas y minerales convirtiéndoseen el más abundante elemento dela corteza de la Tierra. El oxígeno

existente equivale casi a la mitaddel peso de todos los componen-tes de la corteza, con el 46,6% quecorresponde al 93% del volumende todas las rocas de la corteza.El silicio es el segundo elementomás abundante de la corteza te-rrestre y por lo tanto el cuarzo,compuesto de oxígeno y silicio,cuya fórmula química es SiO

2 es

el mineral más abundante. Estosdos elementos se combinan de unamanera especial de acuerdo a suestructura cristalina, de tal formaque cada cuatro átomos de oxíge-no se unen a un átomo de silicio,formando una pirámide de cuatrolados, llamada tetraedro. Cadaesquina del tetraedro representael centro de un átomo de oxígeno.Esta combinación se llamatetraedro de silicio.

En resumen, un mineral, desdeel punto de vista geológico, se for-ma por procesos de la naturaleza,con una composición química de-

terminada y posee características

físicas propias de él. Este libro uti-lizará la palabra mineral, exclusi-vamente en el sentido geológico;los líquidos no son consideradoscomo minerales, con la única ex-cepción del mercurio nativo.

29INGEOMINAS

Los minerales

UN

ID

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2

La cristalografía es la ciencia queestudia los cristales, incluyendo laestructura, sus propiedades físicasy forma externa de los mismos. Loscristales de los minerales se hanagrupado en seis (6) sistemas ge-nerales, a saber:

Cúbico o regular, tetragonal,

hexagonal, romboédrico,

triclínico y monoclínico. Cada unode ellos tiene formas geométricascaracterísticas. Es importante ano-tar que un cristal grande o peque-ño de un mismo mineral siempre

centaje de las rocas de la corteza.Las tablas siguientes nos ayudana ilustrar estos aspectos.

Minerales como el oro y la plata,no son catalogados como formado-res de rocas puesto que se encuen-tran en muy poca cantidad en lanaturaleza, de ahí su valor econó-mico.

Propiedades Físicas de los

Minerales

Como las características físicas delos minerales son la clave para suidentificación, se explicarán lasmás importantes y fáciles de de-terminar; algunas de ellas depen-den de la estructura interna de losminerales, otras de la luz y otrasde la electricidad y magnetismo.

Las propiedades físicas que de-penden de la estructura de los cris-tales son: dureza, forma del cris-

tal, clivaje, fractura, partición, te-

nacidad y gravedad específica.

La dureza se mide por la resisten-cia que presenta la superficie deun mineral a ser rayado por otro.Depende en gran parte de launión existente entre los átomos,de tal manera que entre más fuer-te sea la unión, más dureza ten-drá el mineral. Para facilitar la de-terminación de la dureza de losminerales se han escogido diez deellos para representar cada una delas clases y se han agrupado en laEscala de Mohs, en la cual el talcocorresponde al de menor dureza.

La mayoría de los minerales esco-gidos tiene una dureza que nocorresponde matemáticamente aun incremento proporcional; la di-ferencia entre el diamante y el co-rindón, el número nueve de la es-cala, es tan grande que el diaman-te debería estar en la posición42,4.

presenta las mismas característicascristalográficas.

La mineralogía es la ciencia queestudia la formación y ocurrencia,así como las propiedades, compo-sición y clasificación de los mine-rales.

De los miles de minerales encon-trados en la corteza terrestre, lamayoría se pueden catalogar deraros; otros cientos pertenecen alos formadores de rocas y unospocos representan un gran por-

Sistemas y Formas Cristalográficas

Sistema Formas frecuentes

Cúbico

Tetragonal

Hexagonal

Romboédrico

Monoclínico

Triclínico

Cubos, tetraedros, octaedros,

otros.

Prismas y pirámides

tetragonales.

Prismas y pirámides

hexagonales, prisma trigonal,

etc.

Romboedro, trapezoedro y

prisma trigonal, prisma

hexagonal, etc.

Paralelepípedo rectangular,

pirámide rómbica, prisma

rómbico.

Paralelepípedo inclinado.

30 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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2

Escala de Mohs

(Dureza de los minerales)

1. TALCO2. YESO3. CALCITA4. FLUORITA5. APATITO6. ORTOCLASA7. CUARZO8. TOPACIO9. CORIDÓN10. DIAMANTE

Además de la escala de Mohsexisten ensayos que ayudan adeterminar la dureza de los mi-nerales. Así la uña del pulgar tie-ne más o menos 2,5, una monedade cobre está entre 3 y 4 (recuerdeque la moneda no debe estar oxi-dada); una navaja puede alcanzarun poco más de 5; el vidrio 5,5 y elacero de buena calidad 6,5.

La gravedad específica o den-sidad relativa es la relación exis-tente entre el peso de un mineralen el aire y el peso del volumende agua desalojado por el mineralen el agua. Los minerales másabundantes en la corteza terrestrepresentan una gravedad específi-ca, a una temperatura de 27 gra-

dos centígrados, entre 2,65 y 2,75.La plata alcanza 10,5, el oro entre15 y 19,3, el mercurio 13,6, el co-bre 8,96 y el platino 21,4.

La forma del cristal es otra carac-terística importante de los mine-

rales; ella corresponde a figurasgeométricas. Sin embargo, nosiempre los cristales tienen caras,puesto que al aumentar de tama-ño mientras se forman las rocas,ellos compiten por el espacio dan-do lugar a irregularidades en susbordes. Si un cristal tiene carasbien formadas se llama euhedral

y si es irregular, anhedral. Loscristales con algunas caras biendesarrolladas y otras irregularesse denominan subhedrales.

Exfoliación o clivaje es la ma-nera como se parten los cristalesde los minerales, cuando son so-metidos a esfuerzos, de acuerdo ala estructura interna de los mis-mos. Un mineral tiende siempre aseguir determinados planos derompimiento, debido a la debili-dad de los enlaces o a la formacomo se unen entre sí sus átomos.Esta es una de las característcasimportantes para la identificaciónde los minerales de las rocas. Al-

Minerales que conforman el 90% de

las rocas de la corteza terrestre.

Mineral

Cuarzo

Plagioclasa

Ortoclasa

Augita

Hornblenda

Muscovita

Biotita

Olivino

Granates

Arcillas

Calcita

Dolomita

Yeso

Composición Química

Sílice Si,O

Sílice +(Ca, Na, Al)

Sílice + (K, Al)

Sílice + (Fe, Mg, Trazas Al, Na, Ca)

Sílice + (Fe, Mg, Al) (Hidróxido)

Sílice + (K, Al) (Hidróxido)

Sílice + (K, Fe, Mg, Al) (Hidróxido)

Sílice + (Mg, Fe)

Silicatos complejos

Silicatos de Aluminio (Hidróxidos)

Ca, C, O

Ca, Mg, C, O.

Ca, S, O, + Agua

Escala de dureza tomada del Museo de INGEOMINAS.

TalcoDureza 1

Yeso

Dureza 2

CalcitaDureza 3

FluoritaDureza 4

ApatitoDureza 5

CuarzoDureza 7

OrtosaDureza 6

TopacioDureza 8

CorindónDureza 9

DiamanteDureza 10

31INGEOMINAS

Los minerales

UN

ID

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2

gunos minerales presentan variasdirecciones de clivaje; así porejemplo, la halita (sal común),posee tres direcciones en ángulorecto correspondiente al clivaje

cúbico, mientras que la calcita, contres direcciones en ángulos dife-rentes al recto, tiene clivaje

romboédrico, el diamante mues-tra cuatro direcciones, mientrasque la esfalerita seis.

Partición; algunos minerales,cuando se someten a presión, tien-den a partirse por determinadosplanos de debilidad. Se podríadecir que esta propiedad casi esigual al clivaje, pero se diferenciade él, en que no siempre se desa-rrolla. El ejemplo son los minera-les magnetita y corindón.

Cuando las fuerzas de enlace en-tre los átomos de un mineral soniguales en todas las direcciones,se dice que no hay clivaje, sinofractura, ya que se parten por su-perficies diferentes a los planos declivaje (que no existen). De acuer-do con su forma la fractura puedeser concoidal, forma del interiorde una concha marina con super-ficies suaves, se presenta porejemplo en el cuarzo y laobsidiana; la fractura es fibrosa

cuando muestra fibras o astillas;se convierte en irregular al rom-perse en superficies irregulares y,por último, puede ser cortante consuperficies irregulares y bordescortantes.

La tenacidad es la resistenciaque ofrece un mineral a ser pul-verizado, roto o doblado y se cla-sifica como:

Quebradizo, cuando el mineral serompe o pulveriza fácilmente; ma-

leable, cuando el mineral al mar-tillarlo se convierte en láminasdelgadas. Séctil (del ingléssectile), que se puede cortar en re-banadas delgadas con una nava-

ja. Dúctil, cuando se puede con-vertir en alambre. Flexible, cuan-do puede doblarse, pero no reco-bra su forma original cuando sedeja de ejercer la presión que lodeformó y elástico, cuando al ha-ber sido deformado por presión, re-cobra su forma original al acabar-se la presión.

Las propiedades que dependen dela luz son: color, raya, lustre,

iridiscencia, opalescencia, color

de meteorización, asterismo, jue-

go de colores, pleocroismo, dia-

fanidad y luminiscencia.

El color es una propiedad física im-portante en la identificación de losminerales; el mismo mineral pue-de presentar diversos colores sinperder ninguna de sus otras pro-piedades físicas. Así, un cristal de

cuarzo puede ser negro, blanco,transparente, amarillo, rosado opúrpura debido a impurezas quecontenga en su estructura interna.

Otra propiedad importante es laraya obtenida al frotar el mineralsobre un trozo de porcelana. Elcolor del polvo permanecerá sincambios no importa el color quepresente el mineral, así la hematitaque se encuentra en la naturalezade color pardo oscuro o pardo ro-jizo, gris o rojo plateado, produceuna raya de color pardo rojizo.

El lustre representa el brillo o larefulgencia de los minerales.Históricamente su medida se haefectuado comparando los mine-rales con objetos de la vida coti-diana. El lustre puede ser metá-

lico, submetálico y no metálico.

Astillosa(Actinolita)

Rugosa(Serpentina)

Fibrosa(Cobre fibroso)

Lisa(Novaculita)

Subconcoidea

(Cuarzo rosado)Astillosa

(Tremolita)

Aspera

(Serpentina)Concoidea

(Obsidiana)

Lisa(Caliza litográfica)

Diferentes tipos de fracturas. Tomado del Museo de INGEOMINAS.

32 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

NID

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2

El lustre perlado es aquel quese asemeja a la madreperla; ellustre vítreo o adamantino co-rresponde al de los cristales yque obtuvo su nombre de la pa-labra griega “adamas adamant”,que traduce diamante. Se diceque los metales tienen lustre

metálico. Esta propiedad depen-de de los siguientes factores:

1. La composición química delobjeto.

2. La clase de enlace químico queune los elementos.

3. La rugosidad de la superficiedel objeto en cuestión.

4. El tamaño de los granos que

reflejan la luz incidente.

Lo anterior es complementado con

la combinación de enlaces iónico-

covalente o covalente-metálico.

Los que pertenecen al grupo

iónico-covalente presentan lustre

vítreo o adamantino, mientras los

del grupo metálico-covalente, son

más opacos y con lustre metálico.

Los minerales no metálicos,

lógicamente con lustre no

metálico, producen una raya

incolora o muy clara y se dice que

presentan lustre:

Vítreo o apariencia de vidrio, por

ejemplo el cuarzo; perlado con la

iridiscencia de la madre perla;

graso semeja estar cubierto por

una delgada película de aceite;

sedoso como su nombre lo indica

presenta el aspecto de seda;

resinoso parece a una resina y

adamantino como el del

diamante con fuerte reflejo.

Iridiscencia es la propiedad que

tienen algunos minerales de

mostrar los diferentes colores del

arco iris, bien sea, interna o

externamente.

Opalescencia es una reflexión

perlada o lechosa que tiene el

ópalo y la piedra de la luna.

Color de meteorización indica-do por la diferencia de color entreel interior fresco de un mineral yel exterior meteorizado. Se apre-cia generalmente en los minera-les de cobre.

Asterismo, propiedad que tienenalgunos minerales, principalmen-te las gemas, de emitir rayos deluz o figuras de estrellas al ser ex-puestos a la iluminación reflejadao transmitida.

Pleocroismo, fenómeno de absor-ción selectiva que ocurre cuandolos minerales presentan varioscolores de acuerdo con la direc-ción con que la luz incide sobreellos. Cuando tan solo son visiblesdos colores se habla dedicroismo. Esta propiedad es ob-servada más fácilmente cuandose examina el mineral bajo la luzpolarizada.

Diafanidad es la facilidad de losminerales de transmitir la luz. Sedice que son transparentes

aquellos a través de los cuales losobjetos son observados con clari-dad; son translúcidos cuandotransmiten la luz, pero los objetosno son observados a través deellos, y por último, son opacos sino permiten el paso de la luz aunen sus bordes delgados o en lá-minas. Al estudiar la difusión dela luz, ya se había mencionadoen parte esta propiedad.

Otras características que depen-den de la luz son:

Reflectividad y luminiscen-

cia. La reflectividad se definecomo la medida exacta de la can-tidad de luz reflejada de una su-perficie, y es expresada como unporcentaje de la luz incidente.

La reflectividad puede variar deacuerdo con dos parámetros prin-cipales:

Relación entre los minerales, su enlace químico y lustre.

Tomada de Raap Jr., Colors of Minerals, 1971.

Metálico

IONICO COVALENTE METALICO

Vitreo Adamantino Metálico

A

B

B

A Varibilidad del lustre de acuerdo conel tipo de enlace de los minerales

Los enlaces típicos de la mayoría de los mineralescaen en la zona sombreada, enlaces mezcla deiónicos y metálicos no se conocen

FL

UO

RIT

AF

EL

DE

SP

AS

TO

CU

AR

ZO

OL

IVIN

O

MA

LA

QU

ITA

ZIR

CO

NC

AS

ITE

RIT

AA

ZU

FR

E N

AT

IVO

ES

FA

LE

RIT

AD

IAM

AN

TE

RU

TIL

O

CIN

AB

RIO

GR

AF

ITO

MA

GN

ET

ITA

GA

LE

NA

PIR

ITA

PL

ATA

NA

TIV

A

M E T A L I C O

I O N I C O C O V A L E N T E

33INGEOMINAS

Los minerales

UN

ID

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2

a) El ángulo de refracción de laluz incidente y

b) La absorción.

De estos dos factores, el más im-portante es la absorción, debido aque cuando la luz es absorbida,no puede ser reflejada. Lareflectividad de los minerales va-ría entre el 5% para el hielo y el95% para la plata nativa, sin em-bargo, la mayoría de ellos se en-cuentra en el rango inferior al 25%.

La luminiscencia es la emisión deluz por los minerales, la cual sederiva de la incandescencia pro-veniente de calentamiento. En lamayoría de los minerales que po-seen luminiscencia, tan solo se ob-serva este fenómeno en la oscuri-dad. Cuando ella es el resultadode moler, rayar o frotar un mine-ral se denomina triboluminiscen-

cia; mientras que por calentamien-to, que no alcance el “rojo vivo”,se llama termoluminiscencia.

La luminiscencia puede ser tem-poral y tan solo se percibe duran-te el período que el mineral estásometido al calor o a la luzultravioleta, y entonces se habla defluorescencia, y cuando el efecto

permanece por un tiempo, se ha-bla de fosforescencia.

Propiedades que dependen de laelectricidad y del magnetismo:

Piezoelectricidad es la carga eléc-trica que se desarrolla en los mi-nerales cuando son sometidos apresión en los extremos a lo largodel cristal; el cuarzo es el mineralmás importante con esta propiedad.Industrialmente se producen mu-chos materiales piezoeléctricos enla actualidad.

La piroelectricidad, adquisiciónde una carga eléctrica, se produ-ce cuando ciertos minerales sonsometidos a cambios de tempera-tura.

Cuando los minerales tienen en suestado natural propiedades mag-néticas, es decir, atraen al hierromagnético, los calificamos comomagnéticos.

Tal vez las últimas características

físicas que se utilizan para

identificar ciertos minerales son el

sabor y el olor, aunque son muy

pocos los minerales que podríamos

diferenciar por estas características.

Propiedades químicas de los

minerales

La composición química de losminerales es fundamental para suclasificación, de tal manera que laprueba final para establecer concerteza la identidad de un minerales el análisis químico. Sin embargo,no es fácil llevar a cabo análisis opruebas químicas sin contar con unlaboratorio, pero existen algunostrucos que nos permiten visualizaresa composición química.

Por otro lado, la determinación delos minerales por medio de análi-sis químicos tiene algunos incon-venientes, puesto que puedenexistir minerales con la mismacomposición química, pero dife-rentes propiedades físicas. Estefenómeno se llama polimorfismo,

es decir, que una sustancia quí-mica o mineral puede existir en lanaturaleza en formas físicas dife-rentes. Los ejemplos más clarosson los de la sílice (SiO2) que pue-de presentarse hasta en ocho for-mas, sin cambiar su composiciónquímica.

FORMACIÓN DEL COLOR EN

LOS CRISTALES

Antes de continuar, para entenderpor qué en la región de la luz visi-ble los electrones pueden absorberenergía electromagnética, es nece-sario un repaso general de la es-tructura electrónica de los átomos.

Basados en el diagrama simplifi-cado de un átomo de hierro, ele-mento responsable en un alto por-centaje del color de muchos de losminerales, se estudiarán algunaspropiedades de los átomos.

Como se puede observar en la fi-gura del átomo de hierro, alrede-dor del núcleo giran los electro-

Esquemas de las estructuras atómicas del diamante y el grafito .

(Tomado de ciencias de la tierra una introducción a la geología física, Tarbuck y Lutgens, 1999)

34 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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2

nes distribuidos en capas, las cua-les son concéntricas con relaciónal núcleo y casi esferoides; dentrode cada capa, se puede encontraruna o más órbitas consideradascomo niveles de energía, en lasque gravitan o se mueven los elec-trones. El átomo de hierro tiene 26electrones distribuidos en cuatrocapas, numeradas a partir del cen-tro, hacia afuera, del 1 al 4 y sieteórbitas para los electrones deno-minadas para cada una de lascapas, s, p, d, o f, dependiendode su posición en cada una deellas y a partir del centro hacia elexterior.

Así, la capa 1 tiene una órbita; enla capa 2 hay las órbitas s y p; lacapa 3, las órbitas s, p, y f, y lacapa 4, una sola órbita, s.

Los experimentos sobre la energíay características de los átomos handemostrado que los electrones quegravitan en la órbita s, tienen o acu-mulan menos energía que los deórbitas p, d, o f, energía que seincrementa hacia el exterior. Ade-más, no todas las órbitas estánsiempre llenas de electrones sinoque algunas pueden presentar“vacíos”, es decir, el número máxi-mo de electrones que pueden con-tener no está presente.

El máximo número de electronesque pueden contener las diversasórbitas de las capas es:

2 para las órbitas s.6 para las órbitas p.10 para las órbitas d.14 para las órbitas f.

Cuando en un mineral se encuen-tran átomos que no tienen las órbi-tas d o f totalmente llenas, los elec-trones pueden saltar de una a otra,absorbiendo energía en la regióndel espectro electromagnético quecorresponde a la luz visible.

Sin embargo, resumiendo, por fe-nómenos que no se explican aquí,al estar fuera del alcance de estaunidad, los electrones pueden sal-tar de una órbita a otra de mayor omenor energía emitiendo o absor-biendo luz en cantidades muy pe-queñas llamadas “fotones” porEinstein; para cada uno de estosfotones, hay tan solo una longitudde onda de luz. Este fenómeno,conjuntamente con la posibilidadde la existencia de órbitas no com-pletamente llenas de electrones,es el causante del color de los cris-tales de los minerales y en ellosse basan los análisisespectrocópicos, ya que cada ele-mento en particular puede emitirtan solo en algunas longitudes deonda identificables, cuando es ex-citado electrónicamente. Por ejem-plo, cuando cristales de sal común(NaCl) son llevados a una llamano luminosa, emiten una luz decolor amarillo, que es ocasionadapor el retorno de electrones de losátomos de sodio, de un nivel deenergía alto a uno más bajo.

Factores que controlan el color

de los minerales

Se sabe que los minerales puedenser coloreados a causa de la dife-rencia de energía entre las posi-ciones de los electrones en las ór-bitas correspondientes a la luz vi-sible. La tabla periódica de los ele-mentos nos muestra los llamadoselementos de transición, que tie-nen sus órbitas parcialmente lle-nas y juegan un papel muy impor-tante en el color de los minerales.

Dos modelos de átomos, en el primero se ve el núcleo y los electrones; en el segundo se observan los

niveles de energía. Los dibujos no estan a escala. (Tomado del libro ciencias de la Tierra una

introducciión a la geología física de Tarbuck y Lutgens, 1999).

35INGEOMINAS

Los minerales

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2

Los nombres completos de los ele-mentos de transición son:escandio, titanio, vanadio, cromo,manganeso, hierro, cobalto, ní-quel, cobre, itrio, circonio, niobio,molibdeno, tecnesio, rutenio,rodio, paladio, plata, lantano,cerio, praseodimio, neodimio,promecio, samario, europio,gadolinio, terbio, disprosio,holmio, erbio, tulio, iterbio, lutecio,hafnio, tántalo, volframio (tungs-teno), renio, osmio, iridio, platino,oro, actinio, torio, protactinio, ura-nio, neptunio, plutonio, americio,curio, berkelio, californio,einstenio, fermio, mendelevio,nobelio y laurencio. La mayoría delos minerales coloreados deben sucolor al contienido de metales detransición en sus moléculas, don-de el hierro que es el metal detransición más abundante, y es elagente colorante de gran variedadde minerales.

Otro factor importante que ayudaa que los minerales sean colorea-dos es el estado de oxidación delos elementos, definido como lacantidad de electrones que un áto-mo puede contener en exceso o endéficit con relación a los que co-rrientemente debe poseer. Es nor-

mal, que algunos elementos se pre-senten con más de un estado deoxidación; por ejemplo, el osmio,elemento +2, +3, +4, +6, +8. Elsímbolo positivo indica que haydéficit de electrones y el negativoque hay exceso. Algunos minera-les de color verde contienen hie-rro en estado de oxidación +3; laintensidad del mismo puede va-riar de acuerdo con la cantidad delelemento.

La fotografía nos muestra crista-les de olivino, cuya fórmula quí-mica es (Fe,Mg)

2SiO

4 , donde, de-

pendiendo de la cantidad de hie-rro, los cristales son más oscuroso claros.

Por otro lado, como consecuen-cia de la absorción de la luz cau-sada por la carga de transferen-cia de los átomos, se ha compro-bado que la intensidad del colorse incrementa cuando los mine-rales contienen elementos detransición en más de un estadode oxidación.

La variación en el contenido deun elemento de transición presen-

te en un mineral, permite desa-rrollar diferentes colores. En elcaso del cromo, en el corindón(Al

2O

3) le da color rojo y se lla-

ma rubí; si la cantidad de cromoaumenta, el corindón es de colorverde. La belleza de las esme-raldas colombianas se debe a lapresencia de elementos que per-turban la red cristalina, por ejem-plo, el cromo.

El enlace químico, o la maneracomo se unen los diversos ele-mentos para formar los cristales,es otro de los factores de primor-dial importancia en el color de losminerales. El enlace puede ser:iónico, debido a la atracción decargas opuestas en los electronesde las últimas órbitas, como es elcaso de la sal común o cloruro desodio; covalente, cuando los áto-mos comparten los electrones deciertas órbitas, que se sobreponen,por ejemplo, el diamante; metáli-co, causado por la pérdida en loselectrones de las últimas órbitas,que se sobreponen, y como resul-tado originan los electrones “li-bres”, que realmente no están li-gados a ningún átomo y ocasio-

Esmeralda en calcita, de la mina de Coscuez, Boyacá.

Corindón. (Mottana et al., 1980)

36 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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Cuazo variedad amatista. (Mottana et al., 1980)

Cuarzo lechoso, Cundinamarca. INGEOMINAS.

Cuarzo transparente. (Mottana et al., 1980)

nan la opacidad, el alto poder dereflexión de la luz y, en muchasoportunidades, el color de los me-tales. Los enlaces metálicos dan alos metales muy buenaconductividad del calor y la elec-tricidad, mientras que los iónicosy covalentes dan pocaconductividad.

El elemento carbono nos ayuda aentender la variación del color yotras propiedades físicas, deacuerdo con el tipo de enlace queune los átomos de un mineral. Elcarbono en forma de diamante, confuerte enlace químico covalente, esun mineral denso, muy duro,transparente e incoloro, pero en laforma de grafito, es un mineralblando y absorbe totalmente la luz.

Otros mecanismos que actúan enla determinación del color son loscentros de color que son ocasiona-dos por imperfecciones en la es-tructura cristalina que permitenabsorción selectiva de los rayos dela luz. Una imperfección es causa-da por un átomo extraño ubicadonatural o artificialmente en la es-tructura del cristal, en este caso esuna impureza.

La coloración de los cristales, cau-sada por impurezas, se debe a:

a) Absorción directa de una partede la luz.

b) Cuando el ion es más grandeque el normal se producen es-fuerzos dentro de la estructurainterna del cristal.

c) Cuando un ion es de diferentecarga, facilita la formación decentros de color.

Así, el cuarzo (SiO2), cuando es

puro, es transparente, pero conalgunas impurezas se colorea,adquiriendo diferentes tonalida-des.

37INGEOMINAS

Los minerales

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2

Existen, además, colorescoloidales, que son el resultado dela inclusión de partículas, de ta-maño coloidal, dentro de los ma-teriales sólidos.

Los fabricantes de vidrio utilizanesta técnica para obtener diversosefectos colorantes. Los productosmás frecuentemente usados son:oro, cobre, cadmio, selenio y al-gunos óxidos metálicos; en gene-ral, estas partículas producen laabsorción directa y selectiva de laluz.

Las diferentes clases de radiación,

o sea, la emisión de energía enforma de ondas electromagnéticas,inducen también a cambios de co-lor en algunos minerales. Así, lasbotellas de vidrio incoloro y trans-parentes se vuelven rosadas y vio-letas como respuesta a una largaexposición a los rayos del sol. Lacelestita, que es sulfato deestroncio, SrSO

4 , tiene un color

generalmente azul, causado porefectos de bombardeo radioactivonatural.

Por último, se ha comprobado quelas impurezas juegan un papeldefinitivo en la fosforecencia, por-que pueden sustituir iones en laestructura de los cristales.

CLASIFICACIÓN DE LOS

MINERALES

Cuando se trata de clasificación yordenamiento, hay muchos tipos,los cuales difieren sustancialmenteen sus parámetros de medición.En esta unidad se acoge la tesismás generalizada y sencilla, yaque nuestro objetivo es tan solosentar las bases del conocimientoa nivel general. Los minerales sepueden agrupar de acuerdo conla composición química, en ele-mentos, sulfuros, óxidos,

hidróxidos, halogenuros, carbona-tos, nitratos, sulfatos, fosfatos ysilicatos.

Elementos: se considera como ele-mento una sustancia inorgánicaque no puede ser dividida pormedios químicos. Tan solo existenlibres en la naturaleza, algo másde veinte elementos que se agru-pan en metales, semimetales y nometales. Es decir, son elementosque se pueden presentar sin com-binarse con otros y forman mine-rales por sí solos. Entre los másconocidos están los metales oro,plata, cobre, platino y hierro; lossemimetales arsénico y bismuto ylos no metales como el azufre.

Los sulfuros: compuestos de azu-fre, antimonio, bismuto, selenio ytelurio con elementos metálicos,sin la presencia de oxígeno. Tal vezes el grupo más importante eco-nómicamente para la minería; a élpertenecen los minerales de loscuales se extrae el cobre, el plo-mo, el zinc y el hierro a nivelesindustriales y comerciales.

Los óxidos e hidróxidos: comosu nombre lo dice son combinacio-nes de diversos elementos con eloxígeno.

Los halogenuros o halógenos:

son metaloides de la familia delcloro que se combinan fácilmentecon los metales, por ejemplo, la salcomún.

Los carbonatos, nitratos,

sulfatos y los fosfatos: son mi-nerales en cuya composición seincluyen los radicales CO

3 NO

3 ,

SO4 y PO

4, respectivamente.

Por último, los silicatos, que sonla clase que agrupa mayor núme-ro de minerales, son aquellos com-puestos de silicio y oxígeno, ge-neralmente combinados en fórmu-las complejas.

IDENTIFICACIÓN DE LOS

MINERALES

Individualmente, los minerales seidentifican por medio del recono-cimiento de las características fí-sicas y químicas, (las principalesya se han definido). Existen mu-chos tipos de tablas y gráficos quecontienen las características físi-co-químicas de los minerales, fá-ciles de encontrar en los libros demineralogía; en esta parte se danalgunos criterios que nos permiti-rán identificar en forma prelimi-nar los principales mineralesformadores de las rocas sedimen-tarias, ígneas o metamórficas.

La determinación de las propieda-des de los minerales requieren,además, práctica y, en algunoscasos, equipos especiales y técni-cas avanzadas. Sin embargo,identificar la mayoría de los mi-nerales formadores de rocas pue-de ser casi siempre sencillo, gra-cias a algunas pruebas y obser-vaciones que se explicarán a con-tinuación, utilizando la tabla quecompendia el color, la dureza, elclivaje y algunas otras caracterís-ticas relevantes para esos mine-rales. No se utilizarán medidascuantitativas por tratarse de unadeterminación elemental. Parauna identificación absoluta se su-giere consultar manuales demineralogía.

Si se va a identificar los mineralesque conforman la roca que tieneen su mano, se requiere de los ele-mentos y de la metodología quese propone a continuación.

Los elementos requeridos para laidentificación preliminar de mine-rales son:

- Lente o lupa entre 10 y 20 au-mentos.

- Navaja de acero.

38 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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2

- Moneda de cobre.- Fragmento de vidrio de venta-

na.- Ácido clorhídrico diluido.

Metodología:

a) Observe si el mineral es colo-reado o no.

b) Describa si el mineral tieneclivaje, partición o fractura. Enel caso de la fractura estudie siésta es concoidal, fibrosa, irre-gular, etc. Recuerde que elclivaje es la tendencia del mi-neral a partirse a lo largo deplanos de rompimiento, la par-tición se produce a lo largo delos planos de debilidad y la frac-tura se efectúa cuando no exis-te el clivaje.

c) Establezca la dureza relativa; siel mineral se raya con la uña esmenor de 2,5 en la escala deMohs, si se raya con la monedade cobre está entre 3 y 4, si seraya con la navaja es menor de

5, si se raya con vidrio de venta-na es menor de 5,5 y si no lo rayaes mayor que el último valor.

d) Analice todas las otras propie-dades visibles del mineral. ¿Pre-senta lustre?. ¿Efervece con áci-do clorhídrico diluído?. ¿Es fi-broso? ¿Cuál es la formageométrica de los cristales?, etc.

Para que un mineral sea identifi-cado debe cumplir con todas lascaracterísticas contenidas en la ta-bla. Si usted no puede identificar-lo, entonces tome una muestrafresca de la roca y compárela conlos especímenes del museogeológico o colección de minera-les. Si continúa con la incertidum-bre utilice las tablas de unamineralogía descriptiva y apliquetodas las características que podríatener este mineral. En caso demayor dificultad no dude en con-sultar a un geólogo.

La tabla permite identificar algu-nos minerales más comunes que

Tabla para determinar el porcentaje de minerales en una roca.

conforman las rocas de la corte-za terrestre. Hay métodos que sepueden aplicar conjuntamentecon las características individua-les de los minerales, para ayu-dar en la determinación de lasrocas ígneas que han sido for-madas a partir de los minerales.Lo más importante es establecerel porcentaje de los mineralesoscuros o máficos que se en-cuentran presentes. Así, porejemplo, si se desea estimar cuáles el porcentaje de los minera-les oscuros en una muestra, ob-serve primero cómo están éstosdistribuidos y establezca compa-ración visual con las figuras ad-juntas. No se desanime, con unpoco de práctica lograráestimativos muy cercanos. En lasunidades siguientes se describi-rán las rocas sedimentarias,ígneas y metamórficas y sus cla-sificaciones, para lo cual son in-dispensables las nociones demineralogía descritas anterior-mente.

39INGEOMINAS

Los minerales

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2

Notas: * El asterisco significa que el mineral no es rayado por la navaja.

Los colores entre paréntesis se encuentran con menos frecuencia.

Cristales bien formados,

hexagonales, generalmente termi-

nados en puntas piramidales, es uno

de los minerales formadores de ro-

cas más comunes. Lustre vítreo

COLORDUREZA CLIVAJE OTRAS

CARACTERÍSTICASNOMBREMINERAL

7*

No es rayado por

el vidrio

No tiene.

Fractura

concoidea

6*

6*

5 - 6*

5-6*

Mineral y navaja

pueden rayarse

mutuamente.

2 - 2,5

Rayada por la

moneda de cobre

6,5 - 7*

No es rayado

por el vidrio.

6,5 - 7,5*

No es rayado por

el vidrio.

Base 2,5

Clivaje 3

Rayada por moneda

de cobre

3,5 - 4

Rayada por

navaja, no por

moneda

2

Rayado por

uña del pulgar

Incoloro, blanco, colores

pálidos (rosa, violeta, par-

do, gris oscuro)

Incoloro, blanco, (gris,

amarillo, rosa, verde opa-

co).

Blanco, rosado en ocasio-

nes (verde brillante o in-

coloro).

Verde oscuro a negro.

Verde o negro (pardo

o verde claro incoloro).

Incoloro, blanco

(perlado).

Negro, verde o

pardo oscuro.

Verde oliva a verde

grisáceo (pardo).

Rojo, pardo, amarillo,

blanco, verde negro.

Incoloro, blanco, verde

(ligeramente colorea-

da) impura es negro.

Rosado pálido,

incoloro, blanco, gris

(verde, azul, amarillo)

CUARZO

PLAGIOCLASA

ORTOCLASA

AUGITA

HORNBLENDA

MUSCOVITA

BIOTITA

OLIVINO

GRANATE

CALCITA

DOLOMITA

YESOIncoloro, blanco, gris

(amarillo, rojo,

pardo).

2, 5-3

Rayada por la

moneda de cobre

Bueno, 2 planos

casi en ángulo

recto.

Bueno, 2 planos

casi en ángulo

recto.

Bueno, a menudo

interrumpido, 2

planos a 120°

Perfecto, 2

planos a 120° y a

60°

Perfecto, 1 plano,

se deshoja

fácilmente

Perfecto, 1 plano,

se deshoja

fácilmente

Bueno 4 planos. Se

separa en láminas

por uno de ellos.

Perfecto, 3 planos.

Se rompe en

rombos perfectos

Perfecto, 3 planos.

Se rompe en

rombos perfectos

No hay

Muy pobre,

fractura concoidea

Bordes delgados con estrías para-

lelas profundas como rayas. Cris-

tal casi rectangular. Lustre vítreo o

perlado

Se distingue de la plagioclasa por

la falta de estrías en los bordes.

Cristales casi rectangulares. Lus-

tre vítreo.

Lustre vítreo, translúcido, cristales

de 8 o 4 lados. Se distingue de la

hornblenda por el clivaje.

Cristal tabular más largo que el del

piroxeno, o hexagonal

Lustre vítreo, perlado o sedoso

Láminas irregulares foliadas. Se

distingue de la muscovita por el

color negro.

Cristales laminares foliados

hexagonales de color blanco traslú-

cido.

Cristales pequeños rómbicos, lustre

vítreo y color verde. Generalmente

se encuentra en rocas ígneas.

Cristales muy bien formados,

isométricos, dodecaédros,

trapezoedros.

Efervesce con el ácido clorhídrico

diluido. Lustre vítreo a terroso. Las

impurezas le dan tintes muy oscu-

ros a negro.

Se distingue de la calcita en la dure-

za y que no efervesce en frío con el

ácido clorhídrico diluido.

IDENTIFICACIÓN DE LOS PRINCIPALES MINERALES FORMADORES DE ROCAS

41INGEOMINAS

ROCAS SEDIMENTARIAS

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3

INTRODUCCIÓN

En las unidades anteriores se ex-

pusieron las teorías acerca de la

formación, evolución y edad del

Universo y la Tierra; de igual for-

ma se explicó la composición y

minerales que conforman la cor-

teza terrestre, la cual está consti-

tuida por rocas sedimentarias,

ígneas y metamórficas. Durante

los 4.500 millones de años que tie-

ne la Tierra, su superficie ha sido

atacada y erosionada por agua,

viento, hielo, meteoritos y proce-

sos físico-químicos, lo que ha cau-

sado que las rocas que la confor-

maban hayan sido destruidas,

erodadas y redepositadas, ciclo

que se ha repetido varias veces y

que ha dado origen a las rocas

sedimentarias.

En general, para la mayoría de las

personas, una roca es un pedazo

de material duro proveniente de

la corteza terrestre. Para los

geólogos el mismo término tiene

un significado más profundo y

comprende cualquier material,

consolidado, que se haya forma-

do por procesos naturales inhe-

rentes a la evolución del globo

terráqueo y que puede estar com-

puesta de uno o más minerales,

teniendo características químicas

y mineralógicas definidas.

Las rocas sedimentarias se origi-

nan de los materiales extraídos de

la superficie terrestre por agua,

viento, glaciares y procesos quími-

cos que la atacan y que constituyen

los sedimentos que podemos defi-

nir como cualquier material frag-

mentario orgánico o inorgánico, que

ha sido arrancado de la superficie

de la tierra y posteriormente trans-

portado por suspensión en el agua,

aire o hielo y acumulados por me-

dios naturales; en los sedimentos

se deben incluir los de precipitación

química y orgánica.

Para la clasificación de las rocas

sedimentarias se tiene en cuenta

principalmente el tamaño de las

partículas, su composición y ori-

gen; para su descripción se con-

sideran, además de los factores

anteriores, características como

color, compactación, fósiles que

contengan, etc., que son claves

importantes para interpretar los

eventos geológicos del pasado

ocurridos hace cientos de miles y

aun millones de años.

UNIDAD 3

ROCAS SEDIMENTARIAS

Ciclo sedimentario (Tomado de la Tierra el planeta desconocido. 1985)

42 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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3

Los sedimentos al compactarse for-

man estratos que son capas del

mismo material y pueden ser

gradacionales; su estudio permite

descifrar de una forma precisa la

historia de los eventos que han

ocurrido durante su formación a

lo largo del tiempo geológico en

diferentes partes de la Tierra, ob-

jetivo primordial de la

estratigrafía.

PROCESOS DE FORMACIÓN DE

LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

En la formación de las rocas

sedimetarias hay cuatro etapas

principales, que están íntimamen-

te relacionadas al tipo de roca que

se va a desarrollar: meteoriza-

ción, transporte de los sedi-

mentos, depósito y diagéne-

Diagrama que muestra los posibles límites de las regiones morfogenéticas de acuerdo con los

promedios anuales de lluvía y temperatura. Según Thornbury, 1969.

ROCA MADRE

METEORIZACIÓN

TRANSPORTE

DEPOSICIÓN

DIAGÉNESIS

Esquema de los procesos de formación de

rocas sedimentarias.

DE

NU

DA

CIÓ

Nsis. Para algunos autores, las dos

primeras etapas conforman el pro-

ceso de denudación, como se

observa en el esquema siguien-

te.

Meteorización

Las rocas de la superficie terres-

tre son sometidas a ataques físi-

cos y químicos por los distintos

factores atmosféricos y por acti-

vidad orgánica y como resultado

se produce la desintegración o

descomposición de la rocas en el

lugar donde se encuentran, pro-

ceso que se conoce como meteo-

rización, la cual, en general, ac-

túa en la superficie y hasta poca

profundidad hacia el interior de

las rocas, aunque en algunos ca-

sos puede alcanzar considerable

espesor.

La meteorización física o mecáni-

ca involucra una serie de proce-

sos que causan la desintegración

de las rocas, sin que éstas pier-

dan sus propiedades químicas ori-

ginales. Sus agentes más efectivos

son: congelación, dilatación,

abrasión y liberación de presión.

La meteorización química o pro-

ceso de descomposición de la

roca, la transforma químicamen-

te, cuando está expuesta al agua

y gases de la atmósfera o a solu-

ciones químicas. La manera como

se oxidan las herramientas de hie-

rro expuestas a la intemperie, es

un buen ejemplo de como actúa

la meteorización química.

Las condiciones climáticas son fac-

tores que afectan considerablemen-

te los procesos de meteorización de

las rocas pre-existentes y, por lo

tanto, merecen ser analizados, aun-

que brevemente, con relación a la

formación de las rocas sedimenta-

rias, porque la meteorización, bien

sea química o mecánica, no actúa

con la misma intensidad en un cli-

ma tropical húmedo, donde predo-

mina el ataque de los agentes quí-

micos, que en un clima frío glacial,

donde trabaja más la meteorización

mecánica.

43INGEOMINAS

ROCAS SEDIMENTARIAS

UN

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3

Los dos aspectos climáticos a te-

ner en cuenta son la temperatu-

ra y la precipitación anual me-

dia, que dan lugar a regiones

morfogenéticas que tienen com-

portamientos diferentes en la

meteorización de las rocas. Así,

podemos observar que la meteo-

rización química en los climas cá-

lidos, depende en mayor grado

de la cantidad de agua, mientras

que en un clima frío donde el

agua puede congelarse y descon-

gelarse con facilidad la

meteorización mecánica es más

activa, como ocurre en el caso de

los glaciares.

Por ejemplo, se deduce que hay

dos áreas donde la meteorización

mecánica es mínima: los lugares

con temperaturas lo suficientemen-

te altas para que nunca se pre-

sente congelación del agua y

aquellos donde el frío no permite

la descongelación.

En general, la meteorización cau-

sa la desintegración de las rocas,

produciendo los suelos, que faci-

litan la vida animal y vegetal, y

los sedimentos que posteriormen-

te formarán las rocas sedimenta-

rias.

Transporte y selección delos sedimentos

El transporte de los sedimentos

es el proceso mediante el cual se

retiran de su lugar de origen y son

conducidos al sitio de depósito; los

efectos de esta etapa se traducen

en selección por tamaño y grave-

dad específica de las partículas y

en la forma de las mismas que oca-

sionan el redondeamiento.

El agua, bien sea como arroyos,

ríos u olas, llevan los materiales

por tracción, saltación, solución,

suspensión o flotación; el viento los

transporta por tracción, saltación

y suspensión y los glaciares por

tracción y suspensión.

Es importante definir los términos

anteriores: selección es el factor

por el cual los sedimentos se se-

paran y ordenan de acuerdo a la

capacidad de transporte de la co-

rriente. En el caso de los ríos y

quebradas, donde la pendiente es

pronunciada, son transportados

simultáneamente todos los tama-

ños de los sedimentos, depositán-

dose cerca al cambio de pendien-

te los de mayor tamaño, y a medi-

da que la corriente pierde ener-

gía o capacidad de transporte, por

la menor inclinación del cauce, los

limos y las arcillas son llevados a

mayores distancias, tal como se

observa en la figura adjunta.

Redondeamiento es el pulimento

o desaparición de los bordes y es-

quinas afiladas de fragmentos o

pedazos de roca, que tiene lugarFormas en que el sedimento es transportado en una corriente de agua (Tomado del libro physical

geography of the global environment, H. J. de Blij y Peter O. Muller., 1993)

Notese la diferencia entre estratos bien seleccionados (Derecha) y un afloramiento mal seleccionado

(Izquierda). Fotos de Dario Mosquera.

ARCILLA EN SUSPENSIÓN

ARENA EN SUSPENSIÓN

LIMO SUSPENSIÓN

FLUJODE AGUA

SUPERFICIEDE AGUA

SALTACIÓN

TRACCIÓN SALTACIÓN

CARGA DE FONDO

44 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

NID

AD

3

durante el transporte. Es un factor

importante en el análisis de gra-

vas y arenas que nos pueden in-

dicar roca origen, distancia y me-

dio de transporte.

El cuadro anterior nos ayudará a

entender, los procesos de meteo-

rización y transporte de los sedi-

mentos y los resultados de su ac-

cionar.

Vale la pena definir los términos

utilizados en el cuadro.

En cuanto a la forma como los

agentes adquieren los materiales,

columna dos, la Acción hidráuli-

ca es el arrastre por el agua del

material suelto, que se ilustra con

el chorro de una manguera que

transporta pequeñas piedras y are-

nas sobre el pavimento, y en la

naturaleza, los ríos y quebradas

que transportan bloques, cantos y

arenas como se observa en la foto

siguiente.

Cuando el material es arrastrado

por el viento se habla de deflación,Bloques y gravas transportados por acción

hidráulica. Fotografía por Darío Mosquera.

y es una acción característica de

las regiones secas con escasa ve-

getación.

La limadura es la forma como

adquieren material o sedimentos

los glaciares gracias al movimien-

to de desplazamiento sobre las

rocas. La extracción se produce

en la base del glaciar y superficie

de las rocas sobre las que reposa,

cuando el agua que penetra en las

grietas se congela causando la

disgregación de los materiales.

La tercera columna se refiere a los

procesos mediante los cuales se

erosiona la superficie terrestre, a

causa de los sedimentos que es-

tán siendo transportados. Habla-

mos de abrasión, para definir el

desgaste de los materiales causa-

do por la acción mecánica gene-

rada por fricción y el impacto, de-

bido a que las partículas actúan

como martillos sobre la superficie.

Mientras que la corrosión es la

remoción del material causada por

los agentes químicos que desgas-

tan lentamente las rocas.

METEORIZACION Y TRANSPORTE DE LOS SEDIMENTOS

Agente (actuante)

1 2

Proceso de Adquisición(del material)

3 4 5

Proceso de erosión Proceso de desgaste(de los materiales)

Medios de transporte

Agua corriente Acción hidráulica Abrasión Corrosión Atrición

TracciónSaltación

SuspensiónSoluciónFlotación

Agua subterránea Acción hidráulica Corrosión Atrición Solución

AtriciónAbrasión CorrosiónAcción hidráulicaOlas y corrientes

Viento

GlaciaresLimadura

ExtracciónErosión glaciar

Deflación

Abrasión Atrición

AtriciónTracciónSaltación

Suspensión

TracciónSuspensión

TracciónSaltación

SuspensiónSoluciónFlotación

Abrasión

En la cuarta columna del cuadro,

el término atrición tiene que ver

con el desgaste que sufren las

partículas de los sedimentos de-

bido a frotación, trituración, cho-

que, rayado y golpeteo que reci-

45INGEOMINAS

ROCAS SEDIMENTARIAS

UN

ID

AD

3

ben durante el transporte a que

están sometidos. Como resultado

se presenta la disminución del ta-

maño de los cantos y granos.

El transporte de los sedimentos,

columna cinco, se lleva a cabo,

bien sea por: tracción o respues-

ta a la fuerza del agua o del vien-

to, que rueda, empuja y arrastra

las partículas grandes sobre el

lecho de los ríos o superficie de la

tierra; cuando el resultado es que

los materiales se mueven a saltos

y brincos ocasionales se denomi-

na saltación; la suspensión

involucra mantener temporalmen-

te las partículas, entre el medio

de transporte, en tanto que la so-

lución es llevarlas diluídas y flo-

tación equivale a sostenerlas en

la superficie de los líquidos.

Depósito de los sedimentos

Tarde o temprano los sedimentos

arrancados y transportados se

depositan, principalmente debido

a la pérdida de poder o energía

del medio de transporte o a los

cambios de las soluciones quími-

cas. La pérdida de poder de trans-

porte de las corrientes de agua

puede ser causada por la dismi-

nución de la velocidad de la mis-

ma o por evaporación o desapari-

ción del agua; sin embargo, el

depósito de los sedimentos no se

efectúa en un solo punto, sino que

cubre zonas o áreas extendiéndo-

se en forma de capas, es decir, tie-

ne lugar en tres dimensiones.

Los sitios donde ocurre el depósi-

to de los sedimentos son princi-

palmente las depresiones de los

océanos, grandes lagos y lagunas,

de igual forma que en las márge-

nes y el lecho de los ríos, quebra-

das, y en la base de las montañas.

En general, son los lugares don-

de el viento y las corrientes de

agua pierden fuerza.

Diagénesis

Es el proceso que incluye todos los

cambios que tienen lugar en los

sedimentos después de su depósi-

to, como la compactación y la ce-

mentación y que afecta tanto a las

partículas minerales como al agua

intersticial, debido a cambios físi-

cos, químicos y bioquímicos que

tienden a la litificación a tempe-

raturas y presiones bajas. La dia-

génesis comprende los principales

procesos de la formación de nue-

vos minerales, su redistribución,

cristalización y litificación.

En la diagénesis, según

Fairbridge, 1967, (en Corrales

Inmaculada, 1977), se distinguen

cuatro etapas que están íntima-

mente relacionadas con la profun-

didad y corresponden a: neoforma-

ción oxidante, neoformación

reductora, cementación y redistri-

bución de materiales y la última

etapa, que comprende la

litificación, o sea, la transforma-

ción del sedimento clástico en roca

compacta rígida, fenómeno que

ocurre a profundidades de 200 a

300 metros.

Porosidad y permeabilidad

de las rocas.

Durante el proceso de depósito, las

partículas de los sedimentos se po-

nen en contacto entre sí, dejando

espacios libres entre ellas debido a

las diferentes formas que han ad-

quirido al desintegrarse la roca ori-

gen y durante el transporte. Estos

vacíos se llaman poros y la relación

existente entre el volúmen de los

espacios vacíos y el volumen total

de poros de la roca, se denomina

porosidad. Si los poros se encuen-

tran conectados de tal manera que

los fluidos puedan circular, se dice

que la roca tiene permeabilidad.

Estos dos conceptos son fundamen-

El depósito casi siempre es muy

lento, de tal manera que para acu-

mular en el fondo del océano un

centímetro de ellos, pueden

requerirse varios cientos de años,

aunque los grandes deslizamien-

tos de las laderas de las monta-

ñas y las avenidas de los ríos pue-

den en poco tiempo producir gran-

des acumulaciones. Se cita el

ejemplo del flujo de lodo que arra-

só la ciudad de Armero en tan solo

unos minutos, y dejó depósitos de

varios metros de espesor en las lla-

nuras del valle del río Magdale-

na. Posteriormente, por pérdida de

agua y compactación, esos depó-

sitos se redujeron a tan solo algu-

nos decímetros de espesor.

Ambiente de depósito

Un aspecto muy importante que hay

que tener en cuenta cuando se es-

tudian las rocas sedimentarias es el

ambiente de depósito, o sea, las

condiciones físicas, químicas y bio-

lógicas, que predominaban en la

cuenca en el lapso de tiempo du-

rante el cual se depositaron los se-

dimentos. Conocer el citado am-

biente de depósito es fundamental,

puesto que esas condiciones am-

bientales son las que pueden con-

trolar la existencia o no de determi-

nados minerales y combustibles fó-

siles en las rocas sedimentarias.

Los principales ambientes de de-

pósito son continentales y marinos;

en los primeros se encuentran los

depósitos fluviales, glaciares,

coluviales, eólicos, lacustres y de

cenizas volcánicas. Entre los ma-

rinos se presentan los deltáicos, de

plataforma, neríticos, abisales y

cañones submarinos. En estos de-

pósitos se encuentran las diferen-

tes clases de rocas sedimentarias,

tanto detríticas como de precipita-

ción química y de acumulación

orgánica, las cuales se describirán

más adelante.

46 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

NID

AD

3

tales en los estudios de exploración

y explotación de petróleos y aguas

subterráneas.

Los sedimentos una vez deposita-

dos se endurecen o litifican me-

diante cementación, que es el

resultado del proceso de precipi-

tación química de materiales que

llenan los espacios que han que-

dado libres entre los granos de los

sedimentos al depositarse; o me-

diante compactación que es la

pérdida de volumen, causada por

el peso de los sedimentos que se

van depositando encima y que

hace que los espacios entre los

granos disminuyan de tamaño

mientras que las partículas se aco-

modan mejor, expulsando un buen

porcentaje de los fluidos, general-

mente agua, contenidos entre los

poros.

ESTRATIGRAFÍA

La estratigrafía es la rama de la

geología que estudia y describe

los estratos; sin embargo, en un

sentido más amplio, estudia la

génesis, sucesión cronológica y

distribución geográfica de los se-

dimentos. Una de las definicio-

nes más completas es la emplea-

da por Weller, 1960, (en Corra-

les Inmaculada, 1977), para

quien la estratigrafía “es la rama

de la geología que trata del es-

tudio e interpretación de las ro-

cas sedimentarias y

estratificadas, y de la identifica-

ción, descripción, secuencia, tan-

to vertical como horizontal, car-

tografía y correlación de las uni-

dades estratigráficas de las ro-

cas”.

Se ha establecido cómo se origi-

nan las rocas sedimentarias; aho-

ra se analizará dos de sus leyes

fundamentales que son: Ley de la

horizontalidad original y la Ley de

la superposición.

Ley de la Horizontalidad

Original

El depósito de las rocas

sedimentarias, de una manera

general, se efectúa en las fosas

oceánicas, playas, ríos, deltas, la-

gunas, piedemontes, etc. Pero,

¿qué tan pronunciadas son las

pendientes del fondo de esos la-

gos y océanos? En realidad los di-

bujos y gráficos que las represen-

tan casi siempre exageran la pen-

diente; lo cierto es que la inclina-

ción es muy leve y podríamos de-

cir que los fondos de esas gran-

des cuencas son horizontales y,

por lo tanto, las capas de sedimen-

tos, en la mayoría de los casos,

deben acumularse en forma hori-

zontal. Esto se conoce como el

principio de la horizontalidad ori-

ginal o Ley de la Horizontalidad.

En la aplicación de la ley ante-

rior hay algunas excepciones; así,

los depósitos que se localizan en

las laderas de las montañas, en

los canales de los fondos de los

ríos, lagos y océanos, pueden al-

canzar, localmente, inclinaciones

de hasta 30 grados. En estos ca-

sos las capas no tienen espesor

uniforme. Se ha podido estable-

cer que casi siempre cuando el es-

pesor de las capas de rocas sedi-

mentarias cambia en corta distan-

cia, éstas se han depositado so-

bre superficies irregulares e in-

clinadas.

Ley de la Superposición

En una sucesión poco deformada

de capas de rocas sedimentarias

se puede observar que el orden

de superposición de las capas es

el mismo de su depósito, es de-

cir, las más antiguas se deposita-

ron primero y las más modernas

están encima de las anteriores.

Esta relación se conoce como Ley

Diagrama simplificado que muestra granos

detríticos de cuarzo (En marrón) y poros (En

azul). Cuando hay comunicación entre poros (A)

hay permeabilidad.

a) Diagrama que muestra el proceso de

compactación de los sedimentos. Notese como el

cemento rellena los espacios porosos.

b) Diagrama que muestra la compactación de los

sedimentos, notese la pérdida parcial de porosidad.

Diagrama que muestra la relación entre cemento

(Blanco), granos de cuarzo (En marròn), y

fragmentos de fósiles (En azul).

No hay permeabilidad debido a que los poros no

estan interconestados.

Esquemas tomados de physical geography of the

global environment, H,J de Biil y peter O. Muller,

1993)

47INGEOMINAS

ROCAS SEDIMENTARIAS

UN

ID

AD

3

de la Superposición y es uno de

los hechos que sirve a los geólogos

para establecer la edad relativa de

las rocas sedimentarias. Aunque,

en general, los fósiles son los me-

jores indicadores de la edad de las

rocas que los contienen, la ley de

superposición fue utilizada para

calibrarlos y sirvió de apoyo para

comprobar la evolución de las es-

pecies, es decir, reflejó cómo una

forma simple de vida puede cam-

biar con el tiempo a formas más

complejas.

Al utilizar la ley de la superposi-

ción para descifrar la edad relati-

va de la rocas, ésta se aplica muy

bien en áreas planas, sin embar-

go, en muchos sitios la dinámica

interna de la Tierra ha logrado vol-

tear totalmente las capas de rocas,

de tal manera que las más jóvenes

están debajo de las más antiguas.

En estos casos el contenido

faunístico (fósiles) en los diversos

estratos servirán para definir la

edad, teniendo en cuenta que ca-

pas con contenido faunístico dife-

rente, son de distinta edad.

Capas y estratos de rocas

Las rocas sedimentarias se depo-

sitan en capas rocosas cuyas ca-

racterísticas físicas y químicas pue-

den cambiar en forma gradual o

abrupta, es decir, que en ellas pue-

de variar, bien sea el tamaño del

grano, o su forma o redondez, o la

composición, o los colores, etc., o

todos al mismo tiempo. Cuando

una capa de roca de cualquier es-

pesor se puede separar

visualmente de las que se encuen-

tran depositadas tanto arriba como

debajo de ella, se llama estrato

rocoso o simplemente estrato. La

separación de dos estratos rocosos

es causada por cambios en el ma-

terial depositado o por ruptura de

la secuencia de depósito o por

ambos.

En esta fotografía tomada por Darío Mosquera se observan las capas inclinadas al compararlas con las

de arriba se ve claramente la diferencia.

Este afloramiento localizado en la Carretera Oiba-Barbosa, Santander es un buen ejemplo de la ley de

la horizontalidad y de la de superposición. Nótese como los estratos permanecen en estado horizontal,

además se observan intercalaciones entre niveles de arenas (Capas claras) y niveles de arcillas (Capas

oscuras). La irregularidad en la disposición de las capas, parte central de la foto, se debe a una falla

normal las cuales serán descritas mas adelante. Foto de Dario Mosquera.

48 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

NID

AD

3

Las superficies que separan los

diversos estratos rocosos se llaman

planos de estratificación y, como

se dijo en el párrafo anterior, pue-

den estar marcando cambios

abruptos o muy sutiles de los le-

chos o capas rocosas.

En general, los planos de estrati-

ficación se forman de muchas ma-

neras, por ejemplo, al presentarse

un cambio del tamaño del grano

de los sedimentos, o en la compo-

sición de los mismos o por una

pausa en la continuidad del de-

pósito. Veamos con más detalle

una de estas causas.

Cuando una capa de sedimentos

arenosos (tamaño de granos de

arena) se endurece antes que otra

con las mismas características se

deposite encima de ella, se forma

un plano de estratificación. Este

caso lo podemos asimilar al de una

capa de concreto que se ha deja-

do secar antes de colocarle otra

encima, observándose como resul-

tado que la unión de las dos no

queda bien pegada facilitándose

la formación de fracturas a lo lar-

go de esa unión. Es por esto que

en las construcciones siempre se

“fraguan” las placas de los pisos y

techos sin interrupción.

TIPOS DE ROCAS

SEDIMENTARIAS

La mayoría de los autores dividen

los procesos que dan origen a la

formación de rocas sedimentarias,

en mecánicos, físico-químicos y

orgánicos. Los primeros forman

rocas a partir del depósito de se-

dimentos obtenidos y transporta-

dos por medios mecánicos, lla-

mándose rocas detríticas; en ellas

es fácil distinguir las partículas

que las conforman, las cuales pro-

vienen en su gran mayoría de ro-

cas pre-existentes.

Los procesos físico-químicos son

los que involucran precipitación de

sustancias que han sido transpor-

tadas en disolución y reacciones

químicas entre ellas, formando las

rocas sedimentarias químicas, por

ejemplo, la sal común.

Por último, se encuentran los pro-

cesos orgánicos, que se generan a

partir de seres vivos, animales o

vegetales, cuyos restos, como con-

chas o esqueletos, se acumulan

dando lugar a sedimentos

calcáreos, en el primer caso, y a

carbones en el segundo.

Las rocas sedimentarias se iden-

tifican y clasifican inicialmente

en el campo y posteriormente

mediante estudios de laborato-

rio; en el primer caso, las mues-

tras de mano obtenidas de las

rocas, se reconocen utilizando la

lupa (10 a 20 aumentos), tablas

de porcentajes de minerales,

granulometría y color, ácido clor-

hídrico diluído, etc. En el labo-

ratorio se elaboran secciones del-

gadas que son observadas en el

microscopio petrográfico con luz

normal y luz polarizada; algunas

muestras son analizadas quími-

camente en forma cualitativa y

cuantitativa y en algunos casos

por microsonda (microscopio

electrónico).

Rocas clásticas o Detríticas

Una roca sedimentaria clástica es

aquella que está compuesta prin-

cipalmente por fragmentos que

han sido obtenidos o arrancados

de rocas pre-existentes y que han

sido transportados mecánicamen-

te al lugar de depósito.

La gran permeabilidad que pre-

sentan las rocas clásticas, inmedia-

tamente después de ser deposita-

das, facilita la circulación subterrá-

nea de agua que casi siempre lle-

va en solución iones de minerales

que se han formado por las reac-

ciones químicas durante la

meteorización. Al cambiar las con-

diciones químicas prevalentes en

los fluidos que llenan los poros de

la roca, las soluciones pueden pre-

cipitarse como materiales sólidos

que cementan o taponan los po-

ros. En consecuencia, podemos

definir cemento, como el material

Tamaño Partícula Nombre

Mayor que 256 mm Bloque

256 a 64 mm Guijo

64 a 4 mm Guijarro

4 a 2 mm Gránulo

2 a 0,062 mm Arena

0,062 a 0,004 mm Limo

Menor que 0,004 mm Arcilla

Tamaño de las partículas de los sedimentos

y el nombre genérico que recibe cada clase.

Según Wentworth, 1922.

Sedimentooriginario

Cantosy bloques

Grava ygravilla

Arena

Limo

Arcillas

Nombre de las rocas sedimentarias clásticas,

según el tamaño de los sedimentos que las

originaron.

Rocasedimentaria

Brechasedimentaria

Conglomerado

Arenisca

Limolitas

Arcillolitas

49INGEOMINAS

ROCAS SEDIMENTARIAS

UN

ID

AD

3

sólido que se precipita entre los

poros y mantiene los granos o par-

tículas juntos, constituyendo un

marco sólido y rígido. La cemen-

tación puede ser parcial o total,

reduciendo o acabando la porosi-

dad y permeabilidad. En las rocas

sedimentarias el cemento suele ser

calcáreo (minerales de calcita) o

silíceo (minerales de sílice) y en

algunos casos es óxido de hierro.

En una roca sedimentaria clástica

los granos o partículas que la cons-

tituyen se encuentran unidos por

cemento, impidiendo que se

desintegren, lo cual origina la tex-

tura clástica. Es de anotar que el

cemento casi nunca rellena total-

mente los poros. Como consecuen-

cia, las rocas clásticas en general

siempre tienen algo de porosidad.

Las rocas sedimentarias clásticas

más comunes, dependiendo del ta-

maño de la partículas que las origi-

nan se clasifican en: brechas

sedimentarias, conglomerados, are-

niscas y arcillolitas, como puede

observarse en el cuadro siguiente.

Cuando se tienen en cuenta,

además, otros factores como la

redondez o angularidad de las

partículas, los cantos, guijos y

guijarros pueden ser gravas si

son redondeados y gravillas si

son angulares, sin importar su

tamaño. Para muchos autores los

limos y las arcillas conforman la

clase denominada lodo. Las are-

nas, por su parte, tienen los gra-

nos visibles a simple vista y se

pueden palpar al estrujarlos entre

los dedos. Los granos de los limos

son de un tamaño menor que la

arena y, aunque no son visibles a

simple vista, ni se sienten entre los

dedos, pueden palparse entre los

dientes. Las arcillas son los sedi-

mentos que presentan el grano

más pequeño y no se pueden sen-

tir por ninguno de los dos méto-

dos anteriores. Conglomerado del Valle del Cauca tomado del Museo de INGEOMINAS.

Una brecha sedimentaria es una

roca compuesta principalmente por

cantos o bloques angulares que tie-

nen los bordes y las esquinas cor-

tantes y se encuentran “flotando” o

embebidos entre una matriz que

está compuesta de arena, limos o

arcillas y que rellena los espacios

entre los cantos angulares.

Los conglomerados son rocas com-

puestas por cantos redondeados o

gravas embebidos dentro de una

matriz de arena, limos o arcillas.

Tanto las brechas sedimentarias

como los conglomerados, tienen los

cantos lo suficientemente grandes

para que se pueda determinar su

composición. El origen de sus can-

Brecha sedimentaria de Ubala-Cundinamarca.

50 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

NID

AD

3

tos puede ser cualquiera, por ejem-

plo, cantos ígneo, metamórfico o

sedimentario, bien sea único o con-

sistentes en una mezcla en cual-

quier proporción de las rocas ante-

riores. A la matriz se aplican las

mismas consideraciones.

Brechas sedimentarias y conglo-

merados se consideran rocas de

grano grueso.

Intercalaciones de areniscas con limolitas

negras. Carretera Bogotá-Villeta. Fotografía

tomada por Diana Jiménez.

Las areniscas están formadas por

granos, cuyo tamaño varía desde

la cabeza de un fósforo hasta aque-

llos que tan solo pueden verse con

un lente de diez aumentos. En la

mayoría de los casos los granos se

mantienen juntos gracias al ce-

mento, resultando una roca bas-

tante compacta; cuando éste no

está presente la roca es delezna-

ble. El cemento puede ser

calcáreo, silíceo o de óxidos de

hierro.

Las areniscas son principalmente

blancas con alto contenido de gra-

nos de cuarzo, pero también sus

colores varían entre amarillo, o

anaranjado y rojo. En este tipo de

rocas es frecuente observar que la

superficie meteorizada tiene un

color diferente a la roca fresca del

centro.

Las areniscas en general se cono-

cen como rocas de grano medio.

Las limolitas, cuyas partículas o

granos son del tamaño limo, es-

tán compuestas principalmente por

cuarzo y arcillas. Sus granos no

pueden verse a simple vista.

Las arcillolitas son rocas clásticas

compuestas principalmente de ar-

cillas, tienen un carácter masivo y

pueden ser casi de cualquier co-

lor.

Cuando las arcillolitas y limolitas

se presentan en estratos muy del-

gados se dice que tienen fisilidad

y se denominan con el nombre de

shale (lutitas). Los estratos muy

delgados se pueden observar gra-

cias a ligeros cambios en la colo-

ración y a su presentación en es-

camas.

Rocas sedimentarias químicas

Las rocas sedimentarias químicas

están constituidas por materiales

que se han precipitado directa-

mente de las soluciones. Si el fe-

Sección delgada de una arenisca. Microfotografía

tomada por DianaJiménez.

Sección delgada de un conglomerado. Microfotografía tomada por

DianaJiménez.

51INGEOMINAS

ROCAS SEDIMENTARIAS

UN

ID

AD

3

nómeno ha sido causado por cam-

bios en la presión y la temperatu-

ra o por la evaporación de los lí-

quidos o porque dos soluciones se

mezclan, se dice que la causa es

inorgánica. Pero si ha sido causa-

do por la acción de organismos

vegetales o animales, se habla de

rocas sedimentarias químicas ori-

ginadas por organismos. En el pri-

mer caso podemos citar la sal co-

mún y en el segundo, las calizas,

cuando son producidas por algas

o corales marinos.

En el caso especial de la evapora-

ción de los fluidos, se forman ro-

cas a partir de cristales que tienen

un ordenamiento especial,

intercreciendo e interfiriéndose

unos con otros, generando la tex-

tura cristalina. Este tipo de rocas

se llama evaporitas.

Las calizas son rocas compuestas

de partículas de carbonato de cal-

cio, cementadas entre sí. Ellas pue-

den ser clásticas o químicas, de-

pendiendo del proceso de su for-

mación y su grano varía de grue-

so a fino. Con frecuencia es posi-

ble observar en ellas fósiles de con-

chas y corales marinos, mientras

que su color varía desde el negro

al gris y al blanco, aunque la ma-

yoría de ellas son oscuras. Una

manera especial de reconocer las

calizas es porque se rayan fácil-

mente con la navaja y efervescen

cuando se les deja caer unas go-

tas de ácido clorhídrico diluido.

Otra roca sedimentaria de origen

químico es la dolomita, formada

por el mineral dolomita, que con

frecuencia reemplaza la calcita en

las calizas. Aunque la dolomita se

raya fácilmente con la navaja, no

efervesce con el ácido clorhídrico

diluido.

El chert es el típico ejemplo de

las rocas sedimentarias químicas,

de granos muy finos, compuesta

enteramente por sílice; es muy

dura, y se rompe con un aspecto

como el de los vidrios con frac-

tura concoidal. El color general-

mente es blanco a amarillo cla-

ro, aunque las impurezas pue-

den oscurecerlo hasta el negro.

El chert raya el vidrio y se depo-

sita en capas como otras rocas

sedimentarias. Las variedades de

color gris oscuro a negro han

sido llamadas pedernal.

Existen muchas otras rocas de ori-

gen químico, pero no son tan fre-

cuentes en la naturaleza.

Arcillolitas laminadas intercaladas con capas delgadas de

arenisca de tono claro, via Bogotá-Villavicencio.

Fotografía tomada por Diana Jiménez.

Bloque rodado, de las calizas fosilíferas de la Formación San

Gil, carretera Barbosa-Oiba, Santander. Fotografía tomada por

Darío Mosquera.

Sección delgada de una caliza microbioesparítica.

Fotografía tomada por Diana Jiménez.Fotografía de un Chert recolectada en Guatavita-

Cundinamarca. Tomada del Museo de INGEOMINAS.

52 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

NID

AD

3

Rocas sedimentarias orgánicas

Como su nombre lo dice, son

aquellas que están formadas casi

exclusivamente por restos de plan-

tas o animales. Entre las más co-

nocidas de ellas podemos mencio-

nar el carbón, las coquinas, la tiza

o creta y las diatomitas.

El carbón es una roca formada a

partir del enterramiento y la con-

solidación de restos de plantas

acumuladas en la superficie te-

rrestre. Existen varios tipos de car-

bón dependiendo de la clase de

plantas que lo originan y el pro-

ceso de enterramiento a que son

sometidas aquellas. Es de enten-

der que a mayor profundidad del

enterramiento resulta un mayor

grado de consolidación.

Las coquinas son rocas compues-

tas totalmente por fósiles o peda-

zos de ellos, que se caracterizan

por haber sido sometidos a erosión

y transporte antes de depositarse.

En general están pobre a modera-

damente cementadas y son friables

y porosas.

La tiza o creta es una caliza de

grano muy fino de aspecto terro-

so, blanca a ligeramente colorea-

da, que se forma por la cementa-

ción de las partes duras de las

conchas de los microorganismos

marinos que vivieron flotando.

Industrialmente se utiliza para

escribir en los tableros.

Las diatomitas son rocas porosas,

suaves, poco pesadas, compuestas

por organismos silíceos llamados

diatomeas. Su color varía de blan-

co a amarillo claro y tiene el as-

pecto de la tiza, aunque no

efervesce con ácido clorhídrico. Se

utiliza industrialmente como absor-

bente, filtros, aislantes, abrasivos y

en la industria de los explosivos.

Para el ordenamiento de las ro-

cas sedimentarias existe en reali-

dad un buen número de clasifica-

ciones que varían de acuerdo con

los parámetros utilizados en ellas.

Así, por ejemplo, algunas de ellas

tienen en cuenta la composición

mineralógica, el tamaño de las

partículas o granos, la forma de

las mismas, su compactación o

litificación, el origen, etc. En el pre-

sente caso, tan solo se menciona

una de las más sencillas, la cual

está fundamentada en el tama-

ño de las partículas. Para un co-

nocimiento más profundo se su-

giere remitirse a tratados espe-

cializados sobre sedimentología

y rocas sedimentarias clásticas y

químicas.

LOCALIZACIÓN DE LAS ROCAS

SEDIMENTARIAS EN COLOMBIA

Las rocas sedimentarias en Colom-

bia son las más ampliamente dis-

tribuidas; cubren aproxima-

damente el 70 a 80% del territorio

del país. En edad van desde el

Cámbrico hasta el Reciente

(Holoceno).

Las regiones donde presentan

mayor espesor y continuidad late-

ral han sido denominadas cuen-

cas sedimentarias, que de una

manera general y de oriente a oc-

cidente corresponden a: Putumayo

- Amazonas, Los Llanos Orienta-

les, Cordillera Oriental,

Catatumbo, Valle Inferior, Medio

y Superior del Magdalena, Cesar,

Ranchería, Cauca, Amagá, Patía,

Pacífica, Caribe y, en el mar terri-

torial, la cuenca de Colombia y

San Andrés y Providencia, que se

muestran en el mapa adjunto.

Cubriendo el Escudo de las

Guayanas y la región del Nudo

de los Pastos - Popayán, se en-

cuentran delgadas coberteras de

rocas sedimentarias que tienen

amplia extensión en superficie.

De igual manera, los aluviones

de los grandes ríos y quebradas

depositados sobre rocas ígneas y

metamórficas cubren grandes

extensiones.

Tanto en las cuencas como en las

coberteras se depositaron sedi-

mentos detríticos, químicos y or-

gánicos que se han descrito ante-

riormente.

Desde el punto de vista econó-

mico, las rocas sedimentarias son

de gran interés teniendo en

cuenta que asociados a ellas se

encuentran recursos minerales

no renovables de gran importan-

cia para la economía del país:

calizas, hierro, sal, yeso, mine-

rales y rocas industriales tales

como piedras de enchape, arci-

llas para ladrillos, industrias quí-

micas y artesanías, gravas y

agregados pétreos, etc. Así mis-

mo, asociados a ellas se encuen-

tran depósitos energéticos, prin-

cipalmente petróleo, gas y car-

bón.

Fotografía de una Diatomita recolectada en

Madrid-Cundinamarca. Tomada del Museo de

INGEOMINAS.

53INGEOMINAS

ROCAS SEDIMENTARIAS

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CARBÓN

* Composición y origen de algunas de las rocas químicas orgánicas e inorgánicas más conocidas.

Nótese que el mineral más abundante en estos procesos es la calcita (carbonato de calcio).

ROCAS SEDIMENTARIAS QUÍMICAS Y ORGÁNICAS(Las más conocidas)

Depósito, enterramiento, destilación parcial deplantas.

Acumulación de conchas, organismos marinos.

Depósito de conchas de microorganismosmarinos o de agua fresca

Depósito de conchas de microorganismosmarinos.

Precipitación inorgánica o reemplazamiento deCa por Mg.

Precipitación inórganica por evaporación deaguas saladas.

Precipitación inorgánica por evaporación deaguas (marinas).

Precipitación orgánica o inorgánica. A vecespartículas retrabajadas por el oleaje antes deconsolidarse.

Carbonato de calcio

SíliceCHERT

CALIZA

YESO Sulfato de calcio (hidratado)

Precipitación inórganica; depósitos de conchasde microorganismos marinos o reemplazamientode otros minerales por sílice en rocas existentes.

TIZA

DIATOMITA

COQUINA Carbonato de calcio

Sílice opalina

Carbonato de calcio

Carbonato de calcio ymagnesio

Cloruro de sodioSAL

ORIGENCOMPOSICIÓNNOMBRE DE ROCA

Vegetales diversos

DOLOMITA

54 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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3

55INGEOMINAS

ROCAS ÍGNEAS

UN

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4

INTRODUCCIÓN

Las rocas ígneas, cuyo nombre pro-viene del latín ignis, palabra quetraduce fuego, constituyen una delas tres grandes familias en quese dividen las rocas de la cortezaterrestre.

Aunque algunos de estos tipos derocas se forman a grandes profun-didades, hoy pueden ser encon-tradas y observadas directamenteen muchas partes de la superficieterrestre; además, cuando se hanefectuado perforaciones profundas,ya sea investigativas o en búsque-da de recursos geológicos, se hademostrado que ellas se encuen-tran, con frecuencia, debajo de lasrocas sedimentarias. Esta clase derocas presenta generalmente co-lores vivos, cristales grandes ycasi siempre sus componentescuentan con minerales poco co-munes en las rocas sedimenta-rias.

La formación de las rocas ígneasinvolucra procesos muy complica-dos, físicos y químicos, acompaña-dos por reacciones que se llevana cabo a grandes temperaturas ypresiones en el interior de la Tie-rra, lejos de la superficie, de talforma que hasta la fecha no ha sidoposible que el Hombre observe loscitados procesos. Sin embargo, lasevidencias que han encontrado losgeólogos en el campo y en los ex-perimentos efectuados en los la-boratorios de los diversos centrosinvestigativos, permiten establecermuchos de los procesos que tie-nen lugar a gran profundidad de-bajo de la corteza terrestre, paraformar las rocas ígneas que hoy endía adornan los paisajes de la su-perficie de nuestro planeta.

Es importante anotar que algunasrocas ígneas se forman en super-ficie o a poca profundidad al en-friarse el magma generado en elinterior de la Tierra.

Para llegar al estado físico en quevemos las rocas ígneas en la su-perficie, ha sido necesario que sedesarrollen por lo menos, tres eta-pas principales a saber:

a) Generación del magma.b) Transporte del mismo en el in-

terior de la Tierra.c) Enfriamiento y consolidación

del magma.

El estudio detallado de estas eta-pas está fuera del alcance de estelibro, cuyo objetivo en esta unidades apenas iniciar al interesado enel proceso de formación y estable-cer las evidencias que lo soportan.

Por otro lado, varios autores con-sideran dentro del proceso por elcual se generan algunos granitos,la llamada granitización, aquí ca-talogada como un proceso de me-tamorfismo. Para una mayor ilus-tración se recomienda al lector re-ferirse a los textos de petrologíaígnea.

CONCEPTOS SOBRE

EL INTERIOR DE LA TIERRA

Las minas y pozos petroleros quehan profundizado en las investi-gaciones de la corteza terrestre, aduras penas llegan en algunoscasos hasta algo más de 8 kilóme-tros de la superficie, y hasta hoyno ha sido posible ni visitar nimuestrear el interior de nuestroplaneta. Téngase en cuenta que elradio terrestre es de 6.371 kilóme-tros; por lo tanto, tan solo hemosarañado la superficie. La rama dela geología llamada geofísica ha

Fotografía del cono activo del Volcán Galeras, 1989.

Tomada del Mapa de Amenaza Volcánica del Galeras (1997)

UNIDAD 4

ROCAS ÍGNEAS

56 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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podido estudiar indirectamenteese desconocido interior y nos haproporcionado teorías acerca de sucomposición.

Las evidencias recogidas por lageofísica establecen que la Tierrase puede dividir en tres grandeszonas: La corteza o capa exterior,que es una especie de piel para ella,con un espesor que varía entre unos5 y 50 kilómetros; el manto con 2.900kilómetros de espesor y el núcleo,que posiblemente esté constituidopor metales y donde se cree queestá generándose el campo magné-tico; el núcleo tiene 3.451 kilóme-tros de radio.

Los resultados de los estudiosgeofísicos han demostrado que lacorteza no es una capa rocosasólida de espesor continuo, sinoque debajo de los continentes esmás gruesa que debajo de losocéanos y que las ondas sísmicasse transmiten más rápidamenteen la corteza debajo de los océa-nos que en aquella debajo delos continentes; Por lo anterior,geológicamente hablamos decorteza continental y cortezaoceánica. Se ha comprobado quela corteza continental es rica enrocas con alto contenido de síli-ce y aluminio, comunmente de-

nominada sial. En la parteoceánica las rocas presentan másalto contenido de sí lice ymagnesio y se le denomina sima.El límite entre la corteza y elmanto, bien sea continental uoceánica, lo marca la denomina-da discontinuidad deMohorovicic (MOHO).

El manto es considerado por mu-chos autores como una capa derocas sólidas, que está compuestaprincipalmente por rocas ultramá-ficas, como las peridoditas (rocasferromagnesianas con olivino ypiroxeno), que podrían clasificarsecomo las rocas ígneas más pesa-das que existen. La refracción yreflexión de las ondas sísmicas nosindican que el manto tiene variascapas concéntricas. Además, secree que a unos 100 kilómetros de

distancia de la superficie, se en-cuentra la zona donde el magmaes generado o existe una zonadonde las rocas son más plásticasque las de abajo y las de arriba.

A partir de evidencias astronómi-cas, físicas, geológicas y geofísicas,se ha afirmado la teoría que el co-razón de la Tierra está compuestode metales y no de rocas. El hierrosería el principal componente y es-taría acompañado por cantidadesmenores de níquel. Las evidenciasastronómicas, están basadas en lacomposición de los meteoritos y enla velocidad de revolución y rota-ción del planeta.

Las teorías expuestas por losgeólogos respecto de la composi-ción del interior de la Tierra, y ba-sados en los conocimientos actua-les, son bastante aceptadas portoda la comunidad científica.

FORMACIÓN DE LAS ROCAS

ÍGNEAS

Las rocas ígneas se forman al en-friarse el magma, definido comomaterial rocoso móvil y fluido, queocurre naturalmente, generado enel interior de la Tierra y que es ca-paz de penetrar o intruir a la fuer-za las capas rocosas, o salir a lasuperficie y derramarse sobre ella.Recordemos que en el capítulo co-rrespondiente a la formación de la

Corte esquemático del interior de la Tierra.

FANERÍTICAS

Muy grueso > 30 mm.Grueso 30 - 5 mm.Fino < 2 mm.

AFANÍTICAS

Microcristalinas Grano sólo reconocido al microscopio

Criptocristalinas No se reconoce el grano ni al microscopio petrográfico

Tamaño de los cristales de las rocas ígneas

57INGEOMINAS

ROCAS ÍGNEAS

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Tierra, pudimos establecer que elinterior de la misma se encuentra agrandes temperaturas que permi-ten la existencia de magma, aun-que por la profundidad de su loca-lización, las presiones de confina-miento son tan elevadas que nosiempre permiten la fusión.

De acuerdo a la profundidad conrelación a la superficie terrestre,en la cual tiene lugar el procesode enfriamiento del magma, lasrocas ígneas se clasifican enplutónicas y volcánicas. Muchosautores denominan las rocasígneas volcánicas como rocasextrusivas y las plutónicas comointrusivas.

Las rocas ígneas plutónicas sonformadas a considerable profun-didad, con enfriamiento lento delmagma y su principal caracterís-tica es poseer cristales de minera-les que varían en tamaño entremedio y grueso, mientras que lasrocas volcánicas, por lo general,presentan cristales de granos fi-nos a microcristalinos. De acuer-do con el tamaño de los cristalesde las rocas ígneas, éstas se divi-den en faneríticas, aquellas enque los cristales de sus mineralesse pueden reconocer a simple vis-ta, y afaníticas, cuando los crista-

da por N. L. Bowen a comienzosdel siglo XX, quien comprobó enel laboratorio que cuando un mag-ma se enfría, los minerales que po-sean los puntos de fusión más ele-vados forman sus cristales primeroque aquellos con puntos de fusiónmás bajos y comienzan a caer ha-cia el fondo de la cámara magmáticao lugar donde se ha almacenado,emplazado o intruído el magmapara enfriarse. Las ilustraciones (a,b, c) nos ayudan a comprender elproceso de diferenciación.

A medida que avanza el procesode diferenciación, los cristales delos minerales ferromagnesianos ylos ricos en calcio se van separan-do, convirtiéndose el magma ori-ginal en un líquido más rico ensílice. Indudablemente la serie deBowen, como se le denomina alorden de cristalización de los mi-nerales, son más complicadas queesta breve explicación.

La otra causa principal para la for-mación de distintas clases de ro-cas ígneas a partir de un magmaoriginal es la asimilación o proce-so por el cual el magma se va con-taminando o adquiriendo compo-nentes de las rocas que forman lasparedes de la cámara magmática.

les de sus minerales tan solo sereconocen al microscopio. Estaúltima relación se explica mejoren la tabla adjunta.

Las rocas ígneas volcánicas se de-rivan del enfriamiento relativa-mente rápido del magma y a pocaprofundidad o en la superficie te-rrestre. A simple vista se caracte-rizan por cristales finos a muy fi-nos. Más específicamente, las ro-cas extrusivas son las que han so-lidificado de magma que sale a lasuperficie, o de material que hasido arrojado al aire por los vol-canes.

Para aquellos que han tenido laoportunidad de ver diversos tiposde rocas ígneas, surge entoncesuna pregunta. Pero, ¿cómo, a par-tir, posiblemente, de una misma cla-se de magma, se encuentran en lasuperficie rocas ígneas compuestaspor distintos minerales? La respues-ta se basa en los fenómenos o pro-cesos conocidos como diferencia-ción y asimilación, que actúan so-bre el magma original de una com-posición determinada.

La diferenciación es el proceso enel cual los distintos componentes deuna mezcla se separan. La diferen-ciación fue estudiada y demostra-

Separación de minerales por sedimentación cristalina (Tomada de ciencias de la Tierra una introducción a la geología física, Tarbuck y Lutgens, 1999)

58 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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Un magma original se encuentra amuy altas temperaturas, las cualespueden fácilmente fundir las pare-des de la cámara magmática y, asímismo, durante su recorrido haciala superficie, causar desprendi-miento de bloques de las rocas ad-yacentes, que están conformadaspor materiales preexistentes, segu-ramente mucho más ricas en síliceque en ferromagnesianos y que alfundirlos los asimila (d, e, f). El clá-sico ejemplo de asimilación seríaintroducir un cubo de hielo en uncafé caliente; el hielo se deshace yel café se vuelve más claro o dilui-do enfriándose parcialmente. Esobvio que este proceso de asimila-ción tiene sus límites. En el ejem-plo del café hay un momento enque si le agregamos más cubos dehielo estos no se disuelven debidoa que el café se ha enfriado total-mente.

El desarrollo de estos dos princi-pales procesos, seguramente

ROCAS ÍGNEAS PLUTÓNICAS

Como casi siempre en la mayoríade las ciencias, los nombres de losdiversos elementos que las com-ponen vienen, en general, de lamitología griega o romana y es elcaso de las rocas plutónicas, nom-bre que proviene del dios del in-terior de la Tierra, Plutón. Éstasse diferencian de las rocas sedi-mentarias, por la manera como seinterrelacionan entre sí los crista-les los cuales forman una especiede mosaico y no presentan poroso espacios.

Sin embargo, es conveniente men-cionar algunas de las razones yevidencias que tienen los geólogospara considerar que las rocasplutónicas se han formado a partirdel enfriamiento del magma; a esterespecto podemos citar lo siguien-te:

a) Estudios experimentales handemostrado que la mayoría delos minerales que componen lasrocas ígneas plutónicas, tan solose pueden formar a altas tem-peraturas.

Sección dereacción de Bowen. (Tomada de ciencias de la Tierra una

introducción a la geología física, Tarbuck y Lutgens, 1999)

acompañados de reacciones máscomplicadas, dan como resultadola generación de rocas ígneas for-madas por mezclas diferentes deminerales.

Formas por medio de las cuales se altera un cuerpo magmático. (Tomada de ciencias de la Tierra una

introducción a la geología física, Tarbuck y Lutgens, 1999)

Asimilación de la roca huesped

59INGEOMINAS

ROCAS ÍGNEAS

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b) Muchos de los minerales com-ponentes de este tipo de rocas,solamente se forman a altaspresiones, lo que implica granprofundidad de enterramiento.

c) Se ha podido observar eviden-cias, en rocas pre-existentes, derompimiento causado por la pe-netración (intrusión) demagmas en ellas.

d) Las rocas adyacentes, especial-mente en las áreas de contactocon las rocas plutónicas, se pre-sentan “horneadas” (metamor-foseadas), formando “aureolade contacto” (f).

Por otro lado, los experimentos delaboratorio, al reproducir las con-diciones de presión y temperaturaa las que se formarían algunas delas rocas plutónicas, e involucrandolos mismos materiales, han logra-do ayudar al entendimiento del pro-ceso de formación de las rocasígneas, pero aún no han podidocrear o producir una roca ígnea ar-tificial igual al granito. Lo que seha obtenido es tan solo algunas ro-cas artificiales con los componen-tes del granito, pero con el granomuy fino. Se considera que el fac-tor tiempo es fundamental en el ci-tado proceso, ya que una rocaplutónica podría requerir hasta másde un millón de años para enfriar-se lentamente, y permitir la produc-ción de cristales grandes.

Desde el punto de vista químico,los procesos que involucransilicatos se desarrollan muy lenta-mente y aún se desconoce cuál esel papel que juegan la presión delvapor de agua y los gases en la cris-talización de las rocas plutónicas,antes que escapen, generalmente,durante las erupciones volcánicas.Un ejemplo que puede ayudar avisualizar este tipo de problema, sepuede analizar cuando en los la-boratorios se ha demostrado que la

grandes para ser observados asimple vista. Los lopolitos son fun-damentalmente cuerpos con lamisma forma de los lacolitos, peroa los cuales se les ha hundido laparte central debido alcolapsamiento de los sedimentosy demás rocas que se encuentranencima de ellos.

La forma como se ensamblan o seunen entre sí los cristales de losminerales de este tipo de rocas, sellama textura cristalina.

Algunas rocas plutónicas presentana la vista una incipiente formaciónde capas, como aquellas de las ro-cas sedimentarias; otras tienen suscristales alineados en forma casiparalela, sugiriendo que al enfriar-se “flotaron” en el magma.

Los principales minerales quecomponen las rocas son el cuarzo(SiO

2), el feldespato (el más abun-

dante mineral en la corteza de laTierra, constituye cerca del 60% deella y está presente en todos lostipos de rocas) y en menor pro-porción algunos pocos mineralesoscuros llamados máficos. Estacomposición rige tanto para lasrocas plutónicas como para las vol-cánicas.

roca ígnea plutónica llamada gra-nito puede fundirse a 700 gradoscentígrados de temperatura cuan-do involucramos al proceso agua aalta presión. Sin embargo, si noexiste agua, la fusión tiene lugartan solo cuando la temperatura al-canza varios cientos de grados cen-tígrados más.

Las rocas plutónicas en el interiorde la Tierra se encuentran en gran-des masas en forma de burbujas yel tamaño de su sección puede va-riar entre algunos cientos de me-tros cuadrados a varios cientos dekilómetros cuadrados y pueden ex-tender sus “raíces” varios kilóme-tros debajo de la superficie.

De acuerdo con la forma que ad-quieren al enfriarse en profundi-dad, estos cuerpos de roca se lla-man plutones si conservan la for-ma de burbuja; lacolitos cuandointruyen las rocas concordante-mente; presentan forma lenticulary la superficie inferior casi planacon carácter circular y con un diá-metro no mayor de 8 kilómetros yun espesor que varía desde algu-nos pocos hasta cientos de metros;son de carácter masivo y los cris-tales de los minerales que los con-forman son lo suficientemente

Afloramiento de roca ígnea plutónica. Granito de Pescadero, Santander.

Fotografía por Darío Mosquera.

60 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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En muchos lugares, los cuerposrocosos plutónicos no presentan lacaracterística forma de burbuja,sino que más bien son alargadoso tabulares.

Si los afloramientos de una rocaígnea plutónica llegan a ser ma-yores de 100 kilómetros cuadradosde extensión, ésta se llama bato-lito y si son menores se denomi-nan stock.

Desde el punto de vista geológico,los cuerpos de rocas intrusivas sonmuy importantes en la corteza te-rrestre y se conocen como estruc-turas intrusivas; se clasifican te-niendo en cuenta su tamaño, for-ma y relaciones con las rocas desus alrededores. Los tres factoresanteriores, más la profundidad deenfriamiento, sirven para la clasi-ficación generalizada de las estruc-turas intrusivas.

Estructuras intrusivas poco pro-fundas

Tal como su nombre lo indica, al-gunas rocas plutónicas se en-frían a tan solo unos pocos kiló-

metros de profundidad, posible-mente representando una parteatascada en el camino de la sali-da de las lavas de un volcán.Comparando el tamaño de estetipo de estructuras con el de losplutones, éstas son mucho máspequeñas. A diferencia de lo queocurre en las cámarasmagmáticas profundas, la parteexterior de la corteza terrestreestá a más baja temperatura, detal manera que el magma se en-fría y se solidifica rápidamente,dando como resultado rocas degrano muy fino. Entre las estruc-turas volcánicas poco profundastenemos: cuellos volcánicos, di-ques y silos.

Los cuellos volcánicos son estruc-turas intrusivas que se forman alsolidificarse el magma en la partecorrespondiente al “conducto” deun volcán.

Los diques son estructuras tabu-lares, que se encuentran cortandolas capas de las rocas adyacentes,mientras que los silos sonconcordantes, o siguen la direc-ción de las capas de las rocas queintruyen.

RECONOCIMIENTO EIDENTIFICACIÓN DE LAS

ROCAS ÍGNEAS INTRUSIVAS

La principal herramienta para laidentificación y clasificación de lasrocas ígneas es la mineralogía yla textura o apariencia física de laroca, que incluye los aspectosgeométricos y las relaciones entrelos cristales que la componen, te-niendo en cuenta el tamaño y laforma de los mismos. La composi-ción química también da las basespara las distintas clasificaciones.

En general, una roca plutónica tie-ne los cristales de los mineraleslo suficientemente grandes paraidentificarlos a simple vista; sinembargo, no es fácil recordar losnombres de todos los minerales,teniendo en cuenta que los forma-dores de rocas más comunes sonentre 30 y 50; por lo tanto, se hanelaborado tablas que ayudan a suclasificación.

Hay muchos sistemas de identifi-cación que van desde los más sim-ples a unos bastante complicados.Para nuestro caso, utilizaremos

Diversas estructuras intrusivas (Tomado del atlas de lo extraordinario, la formación de la Tierra vol. 1. 1992

Dique Enjambre dediques

Rocassuperiores

deformadasy erodadas

Lacolito Lopolito

61INGEOMINAS

ROCAS ÍGNEAS

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* Rocas de grano medio a grueso, intrusivas

** Rocas de grano fino, extrusivas

Clasificación de las rocas ígneas más conocidas basado en el tamaño de los cristales y la composición mineralógica

*Plutónicas

**Volcánicas

ComposiciónMineralógica

Granito Granodorita

Riolita Dacita

Con cuarzo

Ortosa > Plagioclasa Sódica Ortosa < Plagioclasa

menos del 5% de cuarzo

PrincipalmentePlagioclasaIntermedia

PrincipalmentePlagioclasa

Cálcica

Andesita Basalto

Diorita Gabro Peridodita

Sin cuarzo

MineralesMáficos

Solamente

Félsicas Intermedias Máficas UltramáficasTextura

tan solo una clasificación sen-cilla, que depende principal-mente de la cantidad de mine-rales félsicos o de color claro ymáficos o de color oscuro quecontienen hierro, magnesio ycalcio (ferromagnesianos) ybaja cantidad de sílice (SiO

2).

Por lo anterior, las agrupamos encuatro categorías: félsicas, inter-medias, máficas (o básicas) yultramáficas (o ultrabásicas).

Rocas ígneas félsicas (o ácidas)son aquellas que están compues-tas por minerales de colores cla-

ros, tales como el cuarzo y elfeldespato, que siempre están pre-sentes en cantidades superiores al65% del total de la roca, pudiendoo no contener minerales máficos.Sus principales exponentes son losgranitos y granodoritas, de los cua-les existen muchas variedades.

Identificación de las Rocas Ígneas (las más comunes).

NOMBRETAMAÑO GRANO

Medio a Grueso

MINERALES ESENCIALES

Cuarzo, feldespato potásico, plagioclasa, puede conteneralgunos ferromagnesianos como biotita u hornblenda.

Cuarzo ausente, feldespato potásico, muy pocaplagioclasa, ferromagnesianos pueden estar presentes.

Cuarzo ausente o en muy poca cantidad, plagioclasa,ferromagnesianos, generalmente hornblenda, en menos

del 50%

Cuarzo (menor del 5%), plagioclasa, ferromagnesianos,generalmente piroxenos, en más del 50%.

Cuarzo ausente, plagioclasa ausente, ferromagnesianos,olivino y piroxeno.

Cuarzo ausente, plagioclasa ausente, ferromagnesianosprincipalmente piroxenos.

Cuarzo ausente, plagioclasa ausente, ferromagnesianosprincipalmente anfíboles (hornblenda).

Pueden estar presentes los minerales que componencada una de las rocas anteriores, aunque los

componentes del granito son los más frecuentes congranos muy gruesos (mayores a 1 cm)

PIROXENITAMedio a Grueso

PERIDODITAMedio a Grueso

Medio a Grueso

Medio a Grueso

Medio a Grueso

GRANITO(Riolita)

SIENITA(Traquita)

DIORITA(Andesita)

GABRO(Basalto)

Entre parentesis se han colocado los equivalentes volcánicos de grano muy fino (microcristalino ó criptocristalino).

PEGMATITA(Al nombre de la roca sele agrega Pegmatita o

pegmatítico)

Grueso a muy grueso aveces muy grande,cristales muy bien

formados

Medio a Grueso HORNBLENDITA

62 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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Una roca ígnea intermedia, tal comosu nombre lo indica es una rocacuyo contenido de sílice (SiO

2) to-

tal, varía entre 65 y 55%, porcenta-je en el cual el cuarzo representamuy poca cantidad y puede llegara estar ausente en algunos casos;las rocas intermedias tienen mine-rales máficos o ferromagnesianos.Las dioritas y andesitas represen-tan este grupo de rocas.

Las rocas máficas, están compues-tas principalmente por mineralesmáficos o ferromagnesianos y muypoca sílice. A este grupo pertene-cen los gabros, los cuales no con-tienen cuarzo y en ellos los mine-rales ferromagnesianos son másdel 50% del total de la roca.

Por último, las rocas ultramáficas,casi siempre compuestas por mi-nerales ferromagnesianos, son lasque contienen menor cantidad desílice; en este caso por debajo del45%. Los experimentos de labora-torio han probado que se necesitauna temperatura cercana a los2.000 grados centígrados para fun-dir las rocas ultramáficas, lo que

hace que éstas se formen a mayo-res profundidades dentro de laTierra, posiblemente en el manto.

Las tablas anteriores ayudan avisualizar esta sencilla clasifica-ción de las rocas ígneas. En ellasse han agrupado tanto lasintrusivas como las extrusivas.

Distribución y abundanciade las rocas ígneas

plutónicas

Cuando comparamos las diversasclases de rocas que se encuentranaflorando en la superficie terres-tre, es difícil calcular cuál es lacantidad relativa de cada una deellas; sin embargo, lo que sí po-demos asegurar es que las rocassedimentarias tan solo se encuen-tran en la superficie y máximo aunos pocos kilómetros debajo deella, puesto que a profundidad losprocesos dinámicos de la Tierra,hacen que éstas se transformen ypierdan propiedades que las iden-tifican.

Las rocas ígneas plutónicas másabundantes son los granitos, es-tán localizadas principalmente enla corteza continental; el basaltoes más abundante en la cortezaoceánica, mientras que lasandesitas se encuentran en lascadenas montañosas jóvenes.

En Colombia las rocas ígneas es-tán localizadas principalmente enlas cordilleras Central y Occiden-tal; en la parte norte de la Cordi-llera Oriental; en la Sierra Neva-da de Santa Marta; en el Escudode Guayana, en los alrededores dePuerto Carreño, en las cercaníasde Mitú en el Vaupés y al sur dePuerto Inírida en el Guainía. Elmapa geológico de Colombia nospermite visualizar las zonas delpaís donde se encuentran en lasuperficie las diferentes clases derocas, entre ellas, las ígneas.

LAS ROCAS EXTRUSIVAS O

ROCAS VOLCÁNICAS

Como se dijo anteriormente, unaroca ígnea volcánica o extrusiva esaquella que se ha formado por elenfriamiento relativamente rápidodel magma que ha ascendido des-de el interior de la Tierra, hacia lasuperficie terrestre. Estas rocas secaracterizan, generalmente, por lapresencia de cristales muy peque-ños contenidos en una masa, lla-mada matriz, que puede ser vítreao cristalina, pero de tamaño de gra-no tan fino que a veces no se pue-de distinguir a simple vista suscomponentes. Debido a estas ca-racterísticas texturales, las rocasson llamadas afaníticas. Las rocasvolcánicas se diferencian de lasrocas plutónicas por el tamaño delos cristales que las conforman. Lacomposición química no es elparámetro que permita diferenciarestos dos tipos de rocas ígneas, yaque se pueden encontrar rocas vol-

Desaparición de compuestos volátiles de las rocas de la corteza subducida (Tomada de ciencias de la

Tierra una introducción a la geología física, Tarbuck y Lutgens, 1999)

63INGEOMINAS

ROCAS ÍGNEAS

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Principales tipos de rocas ígneas (Tomado del Museo de INGEOMINAS).

Basalto (Ipiales, Nariño)

Andesita (Ibague, Tolima)

En la antigüedad se creía que los volcanes estaban habitados por dioses poderosos.

Vulcano fue uno de ellos. (Tomado de Fisher, Heiken and Hulen, 1997)

Dacita (Bolivar, Cauca)

cánicas y plutónicas de composi-ción tanto ácida como básica y decomposiciones intermedias.

Los magmas que son generadospor fusión parcial de las rocas,debido a las altas temperaturas ypresiones a profundidades de 100a 300 km, ascienden desde la basede la Corteza o desde el Mantosuperior, debajo del límite de laLitosfera. Según el grado de fu-sión y el grado de evoluciónmagmática, los magmas van a te-ner diferente composición quími-ca, lo cual permitirá definir dife-rentes tipos de magmas, que a suvez generarán diversos tipos de ro-cas volcánicas. Así, el magma áci-do, es decir, el que presenta uncontenido de sílice (SiO

2) mayor

de 60 - 70 %, producirá riolitas,mientras que a partir de un mag-ma básico, es decir, el que tieneun valor de SiO

2 de 45 - 55%, se

originarán basaltos. Hay un tipode roca volcánica intermedia en-tre estos dos tipos, llamadaandesita, y puede ser el resultadode mezcla de los dos tipos demagmas antes mencionados o pordiferenciación a partir de un mag-ma básico primario.

Desde la prehistoria el Hombre haexperimentado ante los volcanesdiversas emociones, curiosidad, te-rror, fascinación, deleite, venera-ción, y con el pasar de los tiempos

ha comprendido la necesidad deprotegerse de sus amenazanteserupciones. El primer registro co-nocido de un volcán se encuentraen un mural de 8.000 años de an-

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tigüedad, donde aparece represen-tada de manera rústica una erup-ción del Hassam Dag, cerca deÇatal Hüyük (Turquía). En la mi-tología grecorromana se encuen-tran relatos que hablan del diosHefestos o Vulcano, quien en lasprofundidades de un volcán sededicaba a forjar en su fragua, lasarmas y otro tipo de artículos paralas demás deidades del Olimpo.El poeta Píndaro relata en una desus obras lo que probablemente co-rresponde a una erupción del Etna,en el año 479 AC. El monte Etna,en Sicilia, aparece entonces comoel pilar del cielo, desde el cualsalían fuego y grandes ruidos.Píndaro describe cómo durante eldía las corrientes de lava se escu-rrían montaña abajo, mientras enla noche bloques al rojo vivo eranarrojados al aire, rodando poste-riormente por la montaña parahundirse en las profundidades delmar. Otras leyendas de la mitolo-gía griega hablan de Tifón, gigan-

te de cien cabezas hijo de Gea yTártaro, quien se rebeló contraZeus, pero fue vencido por éste,siendo posteriormente arrojado alas profundidades del Tártaro (elinfierno) desde el monte Etna.

Todas estas historias y leyendasdejan ver cómo en la antigüedad,los volcanes fueron consideradoscomo el hogar de deidades, en al-gunos casos muy temperamenta-les, o como puertas que conducíanal infierno. En algunos casos a es-tos dioses, diosas o demonios seles ofrecía plegarias u ofrendas,incluso sacrificios humanos, paraapaciguar su ira. Es el caso de ladiosa Pelée, que según la tradi-ción en las islas Hawaii, habitabaen la cima del volcán Kilauea. Enla mitología romana está el men-cionado dios Vulcano, que vivía enuno de los volcanes de la islasEólicas. En el Japón el Fujiyamaes considerada una montaña sa-grada y es centro de peregrinación

y de turismo. En Colombia está elvolcán Nevado del Huila, en elcual, según la tradición del pue-blo indígena paez, que ha vividoa su sombra durante varios siglos,habitaba un ser mítico poderosollamado Ec’the; los paeces debíanguardarle fidelidad, de lo contra-rio serían castigados con temblo-res de tierra o reventando lasaguas.

El primer testimonio conocido deun testigo directo de una erupciónse debe a Plinio el Joven, quienproporciona un completo relatosobre la erupción del Vesubio, enel año 79 DC, que destruyó las ciu-dades italianas Pompeya yHerculano y en la cual pereció sutío, Plinio el Viejo.

En la obra de Julio Verne “Viaje alCentro de la Tierra”, de mediadosdel siglo XIX, se relata la aventu-ra fabulosa de un viaje al interiorde la Tierra de dos geólogos y unguía islandés; empieza en un vol-cán de Islandia y termina en elEstrómboli, volcán italiano de lasislas Eólicas. Actualmente, uno delos máximo adelantos tecnológicosen la vulcanología es la fabricacióndel robot Dante, que puede tomarmuestras y la información necesa-ria en aquellos sitios de los volca-nes donde estaría en peligro lavida de los científicos.

Durante los siglos XVII – XVIIIse estableció una fuerte controver-sia entre dos escuelas diferentesdentro de la geología: losNeptunistas, para los cuales losvolcanes carecían de importanciay correspondían a un fenómenoescaso y muy joven en la historiade la Tierra, y por otro lado losPlutonistas que consideraban a losvolcanes como rasgos muy impor-tantes y extendidos sobre la super-ficie de la Tierra y cuyos orígenesse hallaban debajo de la cortezaterrestre.

Víctima de la erupción del Vesubio que en el año 79 D.C. destruyó a Pompeya y Herculano,

ciudades del antiguo Imperio Romano. (Tomado de Horst Rast, 1980)

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En el siglo XX, principalmente ensu segunda mitad, fueron grandese importantes los avances en el es-tudio y entendimiento del fenóme-no volcánico. En ello han jugadoun papel importante, el impactoque sobre la sociedad han tenidoalgunas erupciones catastróficasen los últimos años y los adelan-tos tecnológicos en diferentes áreasde las geociencias, como lageoquímica y la geofísica, que hanpermitido dar respuesta a muchasde las preguntas que los volcaneshan suscitado.

En la Cordillera de Los Andes, unode los sistemas montañosos más

jóvenes del mundo, su evolucióndesde el Eoceno (desde hace 53Ma) se ha caracterizado no sólopor importantes procesos de de-formación y plegamiento de lasrocas, sino por grandes episodiosmagmáticos con la subsecuentegeneración de rocas plutónicas yvolcánicas.

Entre las manifestaciones de laenergía de la naturaleza más es-pectaculares, terroríficamente be-llas y generalmente destructivaestá la erupción explosiva de unvolcán. Cuando se piensa en vol-canes, viene a la mente no sólo laimagen de una montaña solitaria

y quieta con forma cónica, más omenos simétrica, sino tambien lade inmensos nubarrones de gas ycenizas arrojados a la atmósfera oríos de lava al rojo vivo, que salendesde una abertura en la superfi-cie de la Tierra, la cual puede es-tar en la cima de una alta monta-ña, que parece quererse auto-des-truir o en sitios tan bajos que sóloalcanzan unos pocos metros sobreel nivel de la superficie terrestre.El volcanismo tampoco es un fe-nómeno exclusivo del planeta Tie-rra, se tienen claras evidencias devolcanismo en otros sitios del Sis-tema Solar, como es el caso de laluna Io del planeta Júpiter.

Forma típica de un volcán, como un cono. En este caso del volcán Shishaldin, en Alaska. (Tomado de Green and Short, 1991). No se coloco un ejemplo de

Colombia puesto que aquí no existen volcanes cónicos con la forma tan bien definida).

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Desde hace 4.000 millones de añosel volcanismo ha jugado un papelimportante en la evolucióngeológica y biológica de la Tierra.Se ha establecido que probable-mente una sucesión enorme devolcanes activos, después de mi-les de erupciones, aportaron elagua de los océanos y los gasesde la atmósfera primitiva. Una delas teorías que explica la extinciónde los dinosaurios se atiene a erup-ciones masivas que causaron elenfriamiento de la Tierra. Más re-cientemente se ha visto cómo gran-des erupciones pueden afectar elclima global, como sucedió en 1883después de la erupción delKrakatoa, en Indonesia, que pro-

dujo cambios climáticos en Euro-pa y América, con inviernos másfuertes y prolongados. En la his-toria de la humanidad son triste-mente célebres, además de laerupción del Vesubio, en Italia,que destruyo a Pompeya yHerculano, en el 79 DC, entreotras, la erupción del Mont Pelé,en Martinica, en 1902, que des-truyó el puerto de Saint Pierre cau-sando más de 20.000 muertes, y laerupción del volcán Nevado delRuiz, en Colombia, que a pesar dehaber sido una erupción pequeña,ocasionó en 1985 aproximadamen-te 25.000 muertos, al quedar se-pultada por un lahar la poblaciónde Armero.

¿Qué es un volcán?

La definición más simple que sepodría dar es la siguiente, un vol-cán es cualquier abertura o aguje-ro en la corteza terrestre, a travésdel cual asciende magma desde elinterior de la Tierra hasta su su-perficie y la atmósfera. Pero estadefinición, a pesar de no ser inco-rrecta, se queda corta, pues limitala imagen de volcán a sólo uno delos rasgos que caracterizan la es-tructura de un aparato volcánico,es decir, el cráter.

La palabra volcán designa, enton-ces, no sólo una geoforma superfi-

Erupción en el cráter Arenas del Volcán Nevado del Ruiz. (INGEOMINAS)

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cial, resultado de procesosexógenos, sino a un aparato erup-tivo reflejo de fenómenosendógenos, es decir, al interior dela Tierra. Un volcán es algo más queuna “elegante montaña en forma decono” muy frecuentemente asocia-da a paisajes cubiertos de nieve ynubes, debido a las grandes altu-ras que muchas veces puede alcan-zar.

El cráter de un volcán es ese lu-gar en la superficie de un conti-nente o del fondo del océano, porel cual es expulsado el magma, esdecir, esa mezcla de roca fundida,partículas sólidas y gases calien-tes, producto de la fusión parcialde las rocas en el Manto superioro en la base de la Corteza y quelogra ascender, desde el interiorde la Tierra, debido a su menordensidad y a la disminución de lapresión, por grietas, fracturas,fisuras o fallas, hasta alcanzar la

superficie y atmósfera terrestres.Una erupción puede ser efusivacuando se da en forma de derra-mes suaves de lava sobre el terre-no; o como una expulsión violentahacia la atmósfera de material só-lido y fragmentado mezclado congases, denominada erupción ex-plosiva.

El volcanismo es el proceso por elcual, fundamentalmente, el mag-ma del interior de la Tierra sube ala superficie y es derramado sobreella o es arrojado a la atmósfera.

Partes o estructurainterna de un volcán

Un aparato volcánico esta consti-tuido por una estructura funda-mental:

El cráter, que es el orificio o aber-tura por donde sale el magma.

El cono o edificio volcánico, quees el resultado de la acumulacióndel material eruptado alrededordel cráter.

La cámara magmática, que corres-ponde al reservorio interno dondese acumula el magma.

El cuello o chimenea, que es elconducto que comunica la cámaramagmática con el cráter.

Hay otros rasgos que no siempreestán presentes, pero que son tí-picos y a veces muy sobresalien-tes, como, por ejemplo, la calde-ra, que tiene un diámetro mayorque un cráter y se genera por hun-dimiento o desplome del edificiovolcánico; por otro lado, muchosvolcanes presentan cráteres secun-darios o adventicios, tambien lla-mados parásitos. El volcán Neva-do del Ruiz, en Colombia, tieneun cráter principal llamado Are-nas y dos cráteres secundarios de-nominados La Olleta y La Piraña.

Por lo general, el cráter está en laparte más alta del edificio o conovolcánico, el cual es el resultadode la acumulación del materialvolcánico de sucesivas erupcionesdurante pocos, cientos, miles o in-cluso millones de años. En la cá-mara magmática el magma puedepermanecer almacenado por pocoo mucho tiempo, en cuyo caso po-drá sufrir cambios progresivos omaduración (diferenciaciónmagmática). Tanto el cuello volcá-nico como los demás conductos yla cámara magmática pueden te-ner formas geométricas complica-das.

Durante una erupción explosivase destaca un componente impor-tante y es la columna o nubeeruptiva o columna de erupciónque es el volumen de gases, lí-quidos y sólidos que salen demanera violenta a través del crá-

Estructura de un volcán.

(Tomado deCosmos, Carl Sagan, 1989)

Cráter Parásticocon flujo de lava

Cuello volcánico

Flujos de lava

Geyser

Lacolito

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ter de un volcán y entran en la at-mósfera, donde adquieren unaforma de hongo.

Localización de losvolcanes y la tectónica de

placas

En el mundo hay por lo menos1.500 volcanes activos. La mayo-ría de los volcanes de la Tierraaparecen en cinturones o cadenaslineales o arqueadas, como espe-cies de rosarios, como en el casodel Cinturón de FuegoCircumpacífico que va desde laPatagonia, pasando por Alaska yel estrecho de Bering hasta el sur-oriente de Asia.

Los volcanes se pueden encontraren los límites de placas litosféricas,ya sea que éstas se choquen o se-paren, o al interior de una placatectónica. Muchas veces en los vol-canes de zonas de choque de pla-cas, las erupciones son más espec-taculares y destructivas, aunquepueden permanecer inactivos por

siglos, al cabo de los cuales des-piertan de forma extremadamenteviolenta.

- Volcanes de Zona de Subducción:Esta es la zona donde dos placasconvergen o chocan, de tal formaque una de las dos, la más densa,se desliza debajo de la otra y des-ciende hasta el Manto. Se gene-ran arcos de islas (Japón) cuandochocan dos placas oceánicas, o seforman cinturones volcánicos encordilleras (Los Andes) cuandochocan una placa oceánica y unaplaca continental. Los volcanes seubican en la placa que permane-ce “flotante” y se localizan aproxi-madamente a 200 km desde la fosaoceánica o lugar de choque de lasplacas. Como ejemplos están elChimborazo, el Cotopaxi y el Ne-vado del Ruiz en Los Andes; elEstrómboli, Vesubio y Etna en Ita-lia.

- Volcanes de Zona de Distensión(o de Rift): Corresponden a los bor-des de placas divergentes, es de-cir, que se separan la una respectode la otra. El magma asciende des-

de el Manto superior. Pueden es-tar tanto en el fondo oceánico (Dor-sal Mesoatlántica, en la mitad delocéano Atlántico) o sobre cortezacontinental (el “Rift-Valley” en Áfri-ca Oriental). En el caso de las dor-sales oceánicas, algunos de los vol-canes alcanzan a salir por encimade la superficie del agua y se for-man islas, como Islandia.

- Volcanes de Punto Caliente (ode Hot Spot): Son los volcanes deintraplaca oceánica o continental.Aunque conforman el menor por-centaje de volcanes del mundo, co-rresponden en algunos casos a losvolcanes más grandes sobre la su-perficie de la Tierra, como elMauna Loa y el Kilauea en las is-las Hawaii. Al igual que los volca-nes de rift, el magma asciendedesde el Manto, pero en este casola placa litosférica que se encuen-tra encima se mueve con respectoal punto caliente en el Manto, detal manera que en la superficie dela placa se va formando un “rosa-rio” de volcanes submarinos, que-dando los más viejos, más lejos delsitio actual de salida del magma.

Localización de los volcanes del mundo (Tomado de ciencias de la Tierra una introducción a la geología física, Tarbuck y Lutgens, 1989).

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Formación de un volcán

Ya sea en zona de subducción, zonade distensión o punto caliente, elproceso básico de formación de unvolcán es más o menos el mismo.El gran calor en el interior de laTierra funde parcialmente las rocasde la base de la Corteza terrestre,del Manto superior o de la placaque subduce en una zona desubducción. Este fenómeno estáasociado muchas veces a procesosde descompresión o disminución dela presión litostática a profundida-des entre 100 y 150 km. El magmagana volumen y, al ser menos den-so que su entorno, asciende apro-vechando zonas de debilidad en lacorteza, como fracturas o fallas. Alestar más arriba, dentro de la Cor-teza, a pocos kilómetros o decenasde kilómetros de profundidad, elmagma encuentra sitios donde lo-gra acumularse, se forman las cá-maras magmáticas. El magma al irascendiendo puede fundir parte dela roca circundante y es así comopuede variar en algo su composi-ción original. Después de un tiem-po, la presión de gases volcánicosacumulada en el conducto llega aun punto tal que provoca una ex-plosión o emisión del magma deforma violenta o relativamente sua-ve. Con el transcurso del tiempo, y

gracias a sucesivas erupciones, seconstruye el cono volcánico, el queen caso de una gran explosión pue-de destruirse para dar origen a unacaldera. Hay casos en los que unasola erupción construye un únicocono de material volcánico frag-mentado, llamado cono de escoria.

¿Qué es una erupción ocómo hacen erupción los

volcanes?

El magma, esa masa natural deroca fundida, es una mezcla vis-cosa y caliente (750 - 1.250ºC) ge-nerada, como ya se ha dicho, porfusión parcial de las rocas a altastemperaturas y presiones en el in-terior de la Tierra; está compuestopor fase líquida rica en sílice, fa-ses sólidas (cristales en suspen-sión y fragmentos de roca) y fasesgaseosas (H

2O, CO

2, H

2S, SO

2, F,

Cl, Br y otros). Estos gases per-manecen disueltos en la fase fun-dida mientras el magma está so-metido a altas presiones, en zonasprofundas del interior de la Tie-rra. A medida que el magma as-ciende, disminuye la presión queejerce el entorno sobre él, y loscomponentes gaseosos empiezana separarse de las demás fases con-

tenidas en el magma. En zonasmás someras el magma alcanza elnivel de saturación en volátiles yéstos se separan casi completa-mente, en un fenómeno llamadovesiculación, similar a la genera-ción de burbujas en una botella desoda o de champaña, al ser agita-das; llega un punto en el que lapresión que las burbujas de gasesvolcánicos ejercen es tal, que elmagma se fragmenta en mil peda-zos y finalmente gases y magmafragmentado son expulsados a tra-vés del cráter en una erupciónvolcánica.

Una erupción es menos a más vio-lenta dependiendo de varios fac-tores como la temperatura, la den-sidad, el contenido de volátiles yla viscosidad, que a su vez depen-de de la composición del magma,la temperatura y la presión.

A veces, se dice que un volcán tie-ne un carácter definido depen-diendo de la composición del mag-ma que hace erupción. Cuando losmagmas son ácidos, o sea, ricos enSiO

2, las lavas son muy viscosas y

ricas en volátiles y se generanerupciones explosivas que sonerupciones violentas, principal-mente en forma de explosiones degases y piroclastos. Los volcanesconstruidos son frecuentementemuy altos y de laderas muy pen-dientes. La mayoría de los volca-nes de Los Andes corresponden aeste tipo de volcanismo.

Por el contrario, si los magmas sonbásicos, es decir, con un bajo con-tenido de SiO

2, las lavas son muy

fluidas y más pobres en volátiles;las erupciones son suaves en for-ma de derrames o coladas de la-vas que se desplazan por el terre-no como ríos de roca al rojo vivo;las explosiones son muy escasas ypequeñas; son las erupciones efu-sivas. Los basaltos son las rocasque resultan al solidificar la lava

Volcán Cumbal (Tomado de nuestro patrimonio, 100 tesoros de Colombia, el Tiempo, 2001)

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y los volcanes son de poca alturay de laderas suaves. El ejemplo tí-pico es el volcán Kilauea enHawaii.

Productos volcánicos

Durante las erupciones se origi-nan diferentes tipos de productosvolcánicos, sólidos, líquidos y ga-ses, los cuales son emitidos, trans-portados y depositados de diferen-tes maneras.

El magma puede salir en forma delava o ser fragmentado en el pro-ceso de expansión de los gases aldisminuir la presión, y cada frag-mento resultante se denominapiroclasto. Una pómez es un frag-mento volcánico vítreo, de compo-sición ácida, con gran cantidad deporos y vesículas, por lo que pue-de flotar en el agua y es de colorblanco a diferencia de la obsidianaque es un vidrio masivo de colorgris oscuro o negro. De acuerdo altamaño los piroclastos se dividenen bombas o bloques, lapilli, ce-niza y polvo volcánico. Las bom-bas y bloques, de más de 64 mm,son fragmentos de pómez o deroca, respectivamente, arrojadas alaire; las bombas lo hacen en esta-do pastoso y al girar en el aire ad-quieren formas esféricas u ovala-das. Los fragmentos de pómez ode roca que están entre 64 y 2 mmson denominados lapilli. Las par-tículas de menos de 2 mm son lascenizas; corresponden a minúscu-los fragmentos de pómez, de rocao a cristales individuales. Las ce-nizas más gruesas caen más pron-to y más cerca del cráter, mientrasque las cenizas finas permanecenmás tiempo en el aire y puedencaer incluso a miles de kilómetrosde distancia del cráter. En algu-nas erupciones muy violentas lascenizas y el polvo volcánico lograndar varias vueltas alrededor de laTierra. El polvo volcánico corres-

ponde a partículas de menos de 1/16 de mm.

1) Flujos de lava: cuando el mag-ma sale suavemente a través delcráter de un volcán en forma decoladas; su trayectoria y veloci-dad dependerán de la topogra-fía, de la pendiente del terreno,de la cantidad de lava emitiday de la viscosidad. Pueden sermuy fluidas o muy viscosas.Pueden, por lo tanto, solidificarde diversas formas, en funcióndel grado de viscosidad: lavaspahoehoe o cordadas, lavas aao lavas en bloque. Puede suce-der que las lavas al enfriar de-sarrollen fracturas distribuidasen forma columnar formándoseasí las llamadas calzadas de gi-gantes. Cuando una lavasolidifica en el fondo del mar,se desarrollan formas de almo-hadillas, conocidas como pillowlavas o lavas almohadilladas.En caso de que no se desarrolleninguna estructura especial sepuede hablar simplemente delavas masivas.

2) Flujos piroclásticos: son pro-ductos de una erupción explo-siva; están constituidos por unamezcla de abundantes fragmen-tos piroclásticos y gas caliente(300 a 800ºC) que se desplazaa grandes velocidades (100 a300 km/h) por la ladera de unvolcán, y sigue preferentemen-te las depresiones topográficas.Se forman cuando una columnaeruptiva pesada y densa se des-ploma o por una explosión diri-gida lateralmente. Los más ve-loces pueden superar barrerastopográficas de centenares demetros de altura. Son el fenó-meno más destructivo y mortalde todos los productos volcáni-cos.

3) Caídas piroclásticas o lluviaspiroclásticas: corresponde almaterial expulsado hacia la at-mósfera durante una erupciónexplosiva, el cual es emitido ver-ticalmente en forma de una co-lumna eruptiva hasta alturasestratosféricas, para ser luegotransportado lateralmente por el

Lavas solidificadas de la isla Gorgona. Fotografía tomada por Margaret Mercado.

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viento y depositados por su pro-pio peso. El material más fino(cenizas y polvo volcánico) esarrastrado o sostenido por mu-cho más tiempo en el aire, e in-cluso pueden dar la vuelta almundo, mientras los más pesa-dos y grandes (bloques, bombasy lapilli) caen más rápido y cer-ca al cráter. Los proyectilesbalísticos son fragmentos volcá-nicos arrojados al aire siguien-do una trayectoria similar almovimiento parabólico de unproyectil de cañón.

4) Flujos de lodos o lahares: co-rresponden a una mezcla dematerial volcánico, rocas no vol-cánicas y agua, que fluye a lolargo de los valles de ríos y que-bradas. Normalmente se produ-cen en la cima de los volcanes ocerca de ella. Se originan cuan-do una erupción rompe un lagoen la cima volcánica o cuandoel calor hace que la nieve y elhielo de los glaciares que cu-bren algunos volcanes se derri-ta. Estos volúmenes de agua seunen al material volcánico y seforma así una pasta densa, pa-recida al cemento mojado, ca-paz de arrastrar todo lo que en-cuentra a su paso (rocas, árbo-les, suelos, construcciones). Sepueden desplazar a gran velo-cidad (a más de 50 km/h) ba-jando por las depresiones y va-lles como ríos de lodo y piedra.En algunas ocasiones se formancomo una consecuencia secun-daria de otro tipo de fenómenovolcánico, como un flujopiroclástico o cuando intensaslluvias caen sobre depósitos deuna erupción reciente y el ma-terial piroclástico muy suelto esfácilmente arrastrado. Puedenrecorrer cientos de kilómetros dedistancia y son muydestructivos. La población deArmero fue sepultada por un flu-jo de lodo que se originó en la

cima del volcán Nevado delRuiz en 1985.

5) Gases: como ya se ha dicho, elmagma contiene disueltos grancantidad de gases y cuando hayuna erupción éstos son libera-dos. El principal gas, y el másabundante que sale de los vol-canes, es el vapor de agua. Al-gunos de los gases son muytóxicos y ponen en peligro la sa-lud y vida de personas y ani-males y pueden destruir cose-chas. Los gases de carbono soninodoros e incoloros, casiindetectables y pueden ser muypeligrosos, pues por su densi-dad se acumulan en las depre-siones y descienden hasta po-blaciones cercanas y causan lamuerte de personas y animales,como sucedió en una pequeñapoblación, cerca al Lago Nyosen la cima de un volcán enCamerún, en la cual murierontodos sus habitantes en 1986.Los gases de azufre tienen unolor irritante e insoportable(como huevos podridos). Algu-nos gases volcánicos más fre-cuentes son: monóxido de car-bono (CO), dióxido de carbono(CO

2), ácido sulfhídrico (H

2S),

ácido clorhídrico (HCl), bióxidode azufre (SO

2) y ácido

fluorhídrico (HF). Ocasional-mente se pueden mezclar losgases y las cenizas de unaerupción con las aguas de laslluvias, convirtiéndose en llu-vias ácidas nocivas.

Hay otros fenómenos asociados ala actividad volcánica, que even-tualmente pueden acompañar oanteceder a una erupción. Los tem-blores o sismos volcánicos anun-cian, a veces, la ocurrencia de unaerupción. Cuando el magma as-ciende, el choque con las rocasencajantes en la cámara magmáticay en el conducto genera este tipode temblores que sólo pueden ser

sentidos cerca al cráter o registra-dos por sismógrafos. No es extra-ño que se desaten tormentas eléc-tricas cuando hace erupción unvolcán, pues los gases y vaporeshacen que el aire pueda conducirelectricidad, debido al incrementode electricidad estática producidaal rozarse las pequeñas partículasarrojadas en las nubes de cenizas,lo que produce descargas eléctri-cas que se manifiestan como ra-yos y relámpagos. Igualmente sefacilita la formación de fuertesaguaceros, gracias a que las finaspartículas volcánicas sirven comonúcleos para la condensación degotas de agua.

Cuando los depósitos de cenizas ylapilli de caídas piroclásticas se con-solidan, se forman rocaspiroclásticas compactas llamadastobas. Las ignimbritas son rocasque se originan a partir de flujospiroclásticos voluminosos y tan ca-lientes que al consolidarse sus com-ponentes se sueldan entre sí, dán-dole un aspecto muy compacto.

Clasificación de losvolcanes

Son diversos los criterios utiliza-dos para establecer diferentes ti-pos de volcanes. Hay, además, unaclasificación de erupciones basa-da en el grado de explosividad delas mismas, que a su vez permitetipificar algunos volcanes que secaracterizan por determinado tipode erupción.

- Según la posición geográfica, losvolcanes pueden ser: submarinos,cuando se encuentran por debajodel nivel del mar; es el caso de lagran mayoría de volcanes de lasdorsales oceánicas y de puntos ca-lientes; o subaéreos, cuando su edi-ficio se construye sobre la superfi-cie de los continentes; se incluyenaquí las islas volcánicas.

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- Según el estado de actividad,hay quienes han considerado quelos volcanes tienen comportamien-tos tan diversos como la mismanaturaleza humana y se ha usadotérminos antrópicos (vivo, despier-to, latente, dormido, muerto, ex-tinguido, activo, sin descanso, enreposo). Pero ante la necesidad deestandarizar y unificar definicio-nes se han establecido dos térmi-nos concretos: volcán activo esaquel que ha entrado en erupciónen época reciente y se señala comolímite temporal el comienzo delHoloceno, o sea, hace 10.000 años,después de la ultima glaciación.Se habla de volcán extinguido,cuando no tiene ninguna probabi-lidad de entrar en erupción. Unvolcán en erupción es un volcánactivo que presenta actividad ac-tual. Por el contrario, un volcán enreposo es aquel volcán activo queno presenta actividad eruptiva enla actualidad.

- Según el tipo de productos o eltipo de erupciones predominantes,se puede hablar de volcanes efu-sivos, en los que dominan laserupciones efusivas; son típicos enestos casos las coladas, los “lagos”y fuentes de lavas. Por otro lado,están los volcanes explosivos, enlos cuales son predominantes laserupciones explosivas. Cuando unvolcán se desarrolla por acumula-ción sucesiva de material prove-niente de erupciones explosivas yefusivas recibe el nombre de vol-cán compuesto o estratovolcán.

- Según la morfología o estruc-tura volcánica, se definen: com-plejo volcánico, constituido porvarios volcanes relacionados ín-timamente en el espacio y en sugénesis. Un estratovolcán, comose indicó antes, resulta de la acu-mulación alterna de material vol-cánico fragmentado y flujos delavas y normalmente se presen-tan como edificios volcánicos ais-

lados y de gran altura. El vol-cán caldera o somma es un vol-cán que contiene a otro dentrode su estructura caldérica. Sedenomina volcán de escudo, alque presenta una forma de es-cudo de pendientes suaves ymuy extensas, formado a partirde lavas muy fluidas que se de-rraman en todas las direcciones.Un domo es un cuerpo de lavamuy viscosa que puede bloquearo sellar un cuello volcánico. Unmaar es un cráter relativamente re-dondeado formado durante unaerupción simple o varias erupcio-nes de corta duración; en la for-mación de un maar juega un pa-pel importante el agua que actúacomo agente productor de la erup-ción. Se le asigna el nombre decono o anillo piroclástico a la acu-mulación de material volcánicofragmentado producido por erup-ciones explosivas de origenmagmático con poca intervenciónde agua; presentan formas cóni-cas o de anillos.

Un volcán monogénetico es aquelque se forma a partir de una únicaerupción, que frecuentemente dejaalrededor del orificio un pequeñocono volcánico. Se llama campovolcánico a la extensa área dondeel volcanismo no se presenta con-centrado en un único edifico, sinodisperso normalmente en forma denumerosos volcanesmonogéneticos.

Hay otras formas volcánicas me-nores, generadas normalmente enlas zonas volcánicas gracias al ca-lentamiento y evaporación de lasaguas circulantes, por transferen-cia de calor desde el cuerpo demagma. Esta agua y vapor se unena los gases provenientes directa-mente del magma y se filtran porlos poros y grietas de las rocas. Alsalir a la superficie mana esta aguao se condensan los gases y vapo-res y se forman las fuentes

termales o emisiones de aguas ca-lientes, que pueden ser ácidas, sison ricas en dióxido de carbono, osulfurosas, si son ricas en sulfurosde hidrógeno. Una fumarola con-siste en la emisión de vapor deagua y dióxido de carbono princi-palmente, a baja temperatura. Lassolfataras son fuentes de vapor deagua y gases ricos en azufre. Losgéiseres son surtidores de agua yvapor caliente que hacen erupciónintermitentemente; las condicionesnecesarias para que se pueda dareste fenómeno es la presencia desuficiente agua subterránea enuna fisura y de una fuente de ca-lor bastante cercana a la superfi-cie. El agua, al ganar presión porsobrecalentamiento, es lanzadacomo un chorro hacia la atmósfe-ra, mientras la fisura es nuevamen-te rellenada por agua subterráneay el ciclo se repite.

Como se indicó antes, los volca-nes se caracterizan por un estiloeruptivo o tipo de erupciones vol-cánicas predominantes y que hansido definidos en volcanes clási-cos. Las erupciones se pueden cla-sificar según el grado creciente deexplosividad, el cual es función dela composición, viscosidad y pro-fundidad del magma. Los princi-pales tipos de erupciones son:

- Tipo fisural o islandés: se carac-terizan por la emisión suave delavas calientes muy fluidas desdefisuras longitudinales. Las lavas,al extenderse sobre el terreno pordecenas de kilómetros cuadradosy solidificarse, constituyen com-pactas y extensas capas horizon-tales de roca. Localmente puedensurgir surtidores o fuentes de la-vas. Ejemplo de este tipo de erup-ción se presentan en el volcánKrafla en Islandia. Los de mayordimensión se dieron en la anti-güedad, en algunos casos alcan-zaron áreas de más 50.000 km2, enlas llamadas planicies basálticas

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del Decán (India) y del Paraná(Brasil).

- Tipo Hawaiano: normalmenteempiezan con un estado fisural enpequeñas elevaciones en zonas dedebilidad donde hay fallas o frac-turas, por donde son emitidosgrandes volúmenes de lavas flui-das que viajan a grandes veloci-dades y luego evolucionan a es-tados de erupción por conductocentral. Forman edificios volcáni-cos voluminosos, con una alturamuy pequeña si se compara conla gran extensión de su base. Pre-dominan las coladas rápidas ysurtidores de lavas. Los volcanesasí formados poseen cráteres cen-trales, los cuales pueden albergarlagos de lavas, pueden tenertambien varios cráteres secunda-rios. En los surtidores de lavas seproducen fragmentos redondea-dos aéreos y pequeñassalpicaduras que caen cerca alcráter. El material se acumulaprincipalmente hacia la cima, cer-ca al cráter central, lo que le otor-ga la forma típica que parece unescudo. Ejemplos de este tipo sonlos volcanes Kilauea y Mauna Loaen Hawaii.

- Tipo Estromboleano: se carac-teriza por pequeñas erupcionesexplosivas intermitentes de gasesy jirones pastosos de lava menosfluidas, que se suceden a interva-los de minutos u horas. Los volca-nes así construidos tienen formascónicas típicas y un único centroemisor o conducto. Estos volcanesestán casi continuamente en acti-vidad, y permanecen en erupcióna veces por espacio de decenas,cientos y aun miles de años. Encada explosión son arrojados a laatmósfera fragmentos parcialmen-te solidificados de lava, cenizas ygases, tambien pueden surgir co-ladas y surtidores de lavas. Elejemplo por excelencia es el vol-cán Estrómboli, en Italia.

-Tipo Vulcaniano: ocurren poten-tes explosiones de roca fundida,partículas sólidas y gases calien-tes que son expulsados hacia la at-mósfera en forma de nubes oscu-ras de cenizas o columnaseruptivas de algunos kilómetros dealtura; normalmente, esta explo-sión violenta se da en una etapainicial que luego es sucedida porposteriores coladas de lavas len-tas y espesas. En este régimeneruptivo las lavas son más visco-sas que en los tipos anteriores. Lacolumna eruptiva puede a vecescolapsar y se producen así flujosde piroclastos. La forma típica esla de estratovolcán. En Colombia,el volcán Galeras presenta estetipo de erupciones.

- Tipo Peleano: son extremada-mente destructoras; son típicas enellas las nubes ardientes, que soninmensas oleadas de cenizas vol-cánicas incandescentes y gasesmuy calientes y que al ser más pe-sadas que el aire se precipitan ve-lozmente, a más de 100 km/h, porlas laderas del volcán, no alcan-zan a formar una columna eruptivaimportante. El magma, a partir delcual se generan estas masas den-sas y calientes de material volcá-nico fragmentado, es muy viscosoy no permite la generación de im-portantes coladas de lavas; sonpredominantes las erupciones ex-plosivas. El volcán Pelée, presen-tó en 1902 una erupción de estetipo que destruyó la ciudad deSaint Pierre.

- Tipo Pliniano: este tipo de erup-ción es el más violento de todos.En este caso, inmensas explosio-nes de grandes volúmenes de ma-terial volcánico, precedidas oacompañas por fuertes ruidos ymovimientos del terreno, generangrandes columnas eruptivas queen algunas ocasiones pueden lle-gar hasta la estratosfera. El áreaafectada es muy extensa, incluso

puede alcanzar lugares que estánmuy retirados de las vecindadesdel volcán. El material más fino esacarreado por el viento para lue-go caer sobre el suelo en forma deespesas capas que cubren el terre-no. Cuando la columna eruptivaestá muy cargada, se desploma porsu propio peso y se desliza sobrela superficie del terreno circun-dante al cráter, y forma así los flu-jos piroclásticos. A veces son tanviolentas las erupciones que el crá-ter o parte del edificio pueden serdestruidos. En algunas ocasiones,la cámara magmática queda prác-ticamente desocupada, por lo queel edificio colapsa y se originan ex-tensas depresiones o calderas. Laenergía de una erupción de estetipo proviene de la ebullición ovesiculación explosiva de los ga-ses disueltos en un magma muyviscoso. En Colombia, volcanescomo el Machín y el Azufral hansufrido este tipo de erupciones.

Volcanes colombianos

El volcanismo ha sido un fenóme-no que se ha dado desde tempra-nas épocas en la historia geológicade Colombia. Desde elPrecámbrico hasta el Cuaternariose encuentran rocas volcánicas endiferentes sitios del territorio co-lombiano. Las rocas volcánicasmás antiguas son unas lavas ypiroclastos de composición ácida(riolítica a dacítica) de edadprecámbrica (más de 540 millo-nes de años) que, intercaladas conrocas sedimentarias, conforman laFormación Piraparaná en los Lla-nos Orientales. Igualmente, du-rante el Paleozoico inferior (540 a435 millones de años atrás) erup-ciones volcánicas de tipo subma-rino dieron origen a grandes de-pósitos de rocas volcánicas queluego fueron convertidas en rocasmetamórficas, en terrenos de loque ahora son las cordilleras Cen-

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tral y Oriental y los Llanos Orien-tales de Colombia. En diversos si-tios de las cordilleras Oriental yCentral se encuentran rocas vol-cánicas (lavas y piroclastitas) deedad jurásica (203 a 135 millonesde años), que tienen composiciónácida a intermedia (riolitas yandesitas), en algunos casos es-tas rocas están asociadas a rocassedimentarias continentales. En laCordillera Central, principalmenteen el lado occidental, y en la Cor-dillera Occidental aparecen cuer-pos de rocas volcánicas de edadcretácica (135 a 65 millones deaños), conformadas por derramesde lavas básicas; localmente apa-recen piroclastitas, lavasalmohadilladas o intercalacionesde rocas sedimentarias de origenoceánico; este mismo tipo de ro-cas volcánicas, también cretácicas,aparecen en la Serranía de Baudóy en las islas Gorgona yGorgonilla. Durante el Neógeno(desde hace 23 a 2 millones deaños atrás) y el Cuaternario (des-de hace 2 millones de años) elvolcanismo ha sido más intenso yextenso a lo largo de las cordille-ras Central y Occidental y en losvalles del Magdalena, del Caucay del Patía, desde la frontera conel Ecuador hasta una latitud 5º N,en el territorio colombiano. Losproductos de este volcanismo sonlavas y piroclastos de composiciónintermedia (andesitas) a ácida(dacitas) y localmente de compo-sición básica. Este volcanismo,que empezó en el Mioceno (hace23 millones de años) y duró hastacomienzos del Pleistoceno (hace2 millones de años) se manifestócomo un gran aporte de materialvolcánico proveniente de la Cor-dillera Central, lo que permitió laformación de espesas capas dematerial volcánico (aglomerados,tobas, ignimbritas y lahares) inter-caladas con capas sedimentarias(fluviales y fluvioglaciares) que sedepositó en los flancos de la cor- Erupción del Volcán Galeras, cerca a la ciudad de San Juan de Pasto. (INGEOMINAS)

Volcán Puracé en el Departamento del Cauca. (INGEOMINAS)

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dillera y en el valle alto del ríoMagdalena y en el valle del ríoCauca.

En Colombia no sólo se encuen-tran rocas volcánicas en la regióncontinental, sino también en losterritorios insulares. En las islasde Providencia y Santa Catalinaaparecen basaltos, andesitas yriolitas del Terciario, que se for-maron sobre fallas en la PlacaCaribe. Las islas de Gorgona,Gorgonilla, como se expresó an-tes, corresponderían a la continua-ción sumergida de la Serranía delBaudó. La isla de Malpelo estáformada por rocas volcánicas querepresentan una porción de cor-teza oceánica gruesa que puedecorresponder a un antiguo puntocaliente.

El volcanismo más moderno enColombia ha sido dividido en dosetapas diferentes: la primera em-pezó en el Mioceno y terminó enel Plioceno y la segunda, que sedesarrolló sobre los edificios y pro-ductos de la etapa anterior, em-pezó a finales del Plioceno y con-tinúa hasta hoy. Este volcanismoreciente corresponde al tipo devolcanismo que se da en una zonade subducción, en la cual la placaoceánica de Nazca se hunde de-bajo de la placa continental deSuramérica.

En Colombia hay aproximada-mente 35 volcanes, de los cuales13 son activos. Estos volcanes es-tán construidos sobre sistemas defallas importantes como, por ejem-plo, Romeral y Palestina. Los vol-canes que han registrado mayoractividad a lo largo de la historiason el Galeras, el Puracé y el Ne-vado del Ruiz.

La mayoría de los volcanes co-lombianos se encuentran en laCordillera Central, pero un gru-po de importantes volcanes en la

Principales zonas volcánicas activas en Colombia.

(Tomado del Atlas de Amenaza Volcánica de Colombia, INGEOMINAS, 2000).

parte sur del país se encuentranen la depresión Cauca – Patía yla Cordillera Occidental. De ma-nera sencilla se divide la cade-na volcánica colombiana recien-te en tres segmentos (Norte, Cen-tro-Sur y Sur-occidental), peroaquí se presentan los cinco sec-tores que se pueden diferenciarfácilmente:

1) Sector Parque Natural de losNevados en la Cordillera Cen-tral, específicamente en los de-partamentos de Quindío, Cal-

das, Risaralda y Tolima. Com-prende los volcanes: Cerro Bra-vo, Páramo de Santa Rosa,Nevado del Ruiz, Nevado delTolima, Nevado del Cisne,Machín y Nevado de Santa Isa-bel.

2) Sector Norte-Central de la Cor-dillera Central, en los depar-tamentos de Cauca, Huila yTolima. Comprende sólo al vol-cán Nevado del Huila, que enrealidad es un conjunto de va-rios volcanes.

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INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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3) Sector al Occidente de Popayánen la Cordillera Central, com-prende los volcanes: Sotará,Pan de Azúcar y Puracé y laCadena de los Coconucos, to-dos en el Departamento delCauca.

4) Sector Sur de la CordilleraCentral y Depresión Cauca -Patía, en los departamentos deCauca y Nariño. Correspondena este sector los volcanes: Pe-tacas, Doña Juana, Galeras, LasAnimas, Bordoncillo yMorazurco.

5) Sector Sur de la CordilleraOccidental en la Frontera conEcuador, todos en el Departa-mento de Nariño. Están aquí,los volcanes: Azufral, Cumbal,Chiles y Cerro Negro deMayasquer.

En una localidad en elsuroccidente del Departamentodel Huila, en el área de SanAgustín, se encuentran espesascapas de ceniza volcánica solda-das (ignimbritas) de composiciónriolítica a dacítica de edad plio-pleistocena, cuyos centros deemisión no se han definido aún,pero estaban muy probablemen-te en la Cordillera Central (qui-zás en el Páramo de El Letrero,la Sierra de Los Coconucos o elvolcán Merenberg). Un poco des-pués de la formación de estasignimbritas se desarrolló unvolcanismo basáltico quizás detipo fisural, en la zona de SanJosé de Isnos - San Agustín quegeneró unos 13 centros de erup-ción pequeños alineados, queahora corresponde a cuerpos derocas basálticas y depósitospiroclásticos.

El rasgo volcánico que se encuen-tra más al norte en Colombia y deforma aislada, es la Laguna de

Sandiego, catalogada como unmaar, localizado al noreste del De-partamento de Caldas, cerca deAntioquia.

La única manifestación volcánicadel Mioceno – Plioceno en la Cor-dillera Oriental corresponde aunos cuerpos de lavas y piroclastosde composición andesítica ariolítica en la zona de Paipa-Iza(Boyáca).

Beneficios, amenaza

y vigilancia volcánica

Son múltiples los beneficios queresultan de la actividad volcánica.Los suelos que se derivan de lascenizas son muy fértiles, debido alos contenidos de potasio y fósforoque son fertilizantes naturales;una erupción que produzca unacapa de cenizas es una bendición,pero no se puede decir lo mismode una capa de lavas, puesto quepuede tardar incluso siglos paraque se genere un buen suelo a par-tir de ella. En algunas regiones eu-ropeas la industria vinícola se hadesarrollado en suelos de origenvolcánico, así como en Colombiala producción de café y papas debemucho a este tipo de suelos.

Importantes yacimientos metálicosson de origen volcánico. El azufreque cristaliza a partir de gases vol-cánicos tiene diversos usos a ni-vel industrial (en la vulcanizacióndel caucho, en la elaboración defertilizantes, plásticos, papel, pin-turas, explosivos y en la refineríadel petróleo). A veces en algunaszonas volcánicas se encuentranhermosos cristales de minerales opiedras preciosas o semipreciosas.Los diamantes, por ejemplo, se for-man en unas condiciones volcáni-cas muy especiales de alta presióny temperatura, asociados a unasrocas llamadas kimberlitas.

El vapor que es liberado en algu-nos campos volcánicos puede serutilizado para la producción deenergía geotérmica, al impulsarturbinas que transforman la ener-gía térmica en electricidad. El aguacaliente es usada en algunos paí-ses para calefacción de los hoga-res. Algunos gases volcánicos ycharcos de barro, formados en al-gunos volcanes, tienen poderescurativos en tratamientos de enfer-medades respiratorias o son usa-dos en tratamientos de belleza.

La otra cara de la moneda delvolcanismo es la de la amenazavolcánica; no es recomendable vi-vir a menos de diez kilómetros dedistancia de un volcán activo. Elfenómeno volcánico es uno de lomás devastadores. Hay en el mun-do aproximadamente 700 volcanespotencialmente peligrosos.

Las erupciones volcánicas causanfrecuentemente graves daños quedependerán de las dimensiones dela erupción. Aunque son una delas amenazas geológicas más vio-lentas, el tiempo entre una erup-ción y la siguiente es a veces muygrande; algunos volcanes duer-men durante siglos para desper-tar con terribles erupciones. Tiem-pos de reposo tan largos infundenen las personas un falso sentidode seguridad, que en algún mo-mento puede llegar a colocarlos enuna posición muy vulnerable. Laspersonas viven cerca de un volcánpor diversos motivos; las excelen-tes tierras de cultivo que brinda,por necesidades de espacio, comoen el Japón, o sencillamente por-que son hermosos. Hay otros vol-canes que tienen cortos períodosde reposo y, por lo tanto, en la me-moria de las comunidades está máspresente la amenaza que represen-ta la presencia del volcán vecino.

Muchas veces cuando una erup-ción es inminente, los avisos apa-

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recen pocas semanas o pocos díasantes. Las señales más comunesson los temblores de magnitud yfrecuencia creciente, hay un tipoespecial de temblores llamadotremor. Otra señal son los cambiostopográficos en el edificio, debidoa las protuberancias que causa latensión ejercida por el magma enascenso.

Los peligros o amenazas volcáni-cas pueden ser directos o indirec-tos. Entre los directos están los flu-jos de lodo, flujos piroclásticos,caídas piroclásticas, emisiones degases volcánicos, coladas de lavas,los sismos y las ondas de choque.

Los gobiernos deben tener progra-mas de vigilancia de los volcanes,para lo cual se debe desarrollarprogramas de monitoreo de las se-ñales previas y de observación dela erupción en marcha, disponerdel personal y los instrumentosnecesarios. Igualmente, se debeimplementar planes de emergen-cia, para poder tomar las decisio-nes adecuadas y rápidas al mo-mento de atender una crisis des-atada por una erupción que poneen peligro a una comunidad. EnColombia hay tres observatoriosvulcanológicos y sismológicos,pertenecientes al INGEOMINAS,que se encargan de las laboresde vigilancia de los volcanes,ubicados estratégicamente enManizales, Popayán y Pasto.

Hay técnicas especiales que sonlas herramientas utilizadas por lostécnicos y los científicos en la vi-gilancia volcánica, cada una deellas aplicada en la medida y aná-lisis de las distintas señales o avi-sos previos a una erupción; sismo-logía (mide la actividad sísmica),inclinometría (determina la defor-mación del terreno), geoquímica(analiza los cambios en la compo-sición química de los gases volcá-nicos y aguas asociadas) ygeoeléctrica o geomagnetometría(mide las variaciones en campoeléctrico o campo magnético).

Es casi imposible indicar el día,la hora y la dimensión de unaerupción de una forma precisa,pero la serie de señales que indi-can la reactivación de un volcánpueden dar una idea bastanteconfiable de las posibilidades deerupción, lo que dependerá delgrado de conocimiento que se ten-ga de su comportamiento pasadoy más reciente. El volcán MonteSanta Elena en EEUU es uno delos volcanes más estudiados delmundo, después de la gran erup-ción de 1980.

En noviembre de 1985 el Nevado del Ruiz (arriba) generó un flujo

de lodo que destruyó la ciudad de Armero (abajo)

(Tomado de Environmental Geology, Edward A. Keller, 1996)

Los indirectos son los tsunamis,deformaciones y colapsos estruc-turales. Alrededor de un volcánse definen zonas con diferentegrado de amenaza, según la dis-tancia al cráter y los productosvolcánicos y efectos más proba-bles. Se habla entonces de zonasde alta, media y baja amenaza vol-cánica.

Se ha logrado establecer que enlos tres últimos siglos, por lo me-nos, 250.000 muertes han sido cau-sadas directa o indirectamente porerupciones volcánicas, lo que da-ría un promedio de 1.000 perso-nas por años.

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INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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LOCALIZACIÓN DE LAS ROCAS

ÍGNEAS EN COLOMBIA

En Colombia las rocas ígneas,tanto intrusivas como volcánicasde composición félsica a máfica,se encuentran como parches enel escudo de la Guayana, Cordi-llera Oriental, Serranía de Perijá,Guajira, Cordillera Central, Sie-rra Nevada de Santa Marta, Cor-dillera Occidental, Serranía delBaudó, en los territorios insula-res del Mar Caribe en Providen-cia y Santa Catalina y en los is-lotes de Malpelo y Gorgona enel Océano Pacífico, tal como sepresenta en el Mapa Geológicode Colombia.

En el Escudo de la Guayana lasrocas ígneas afloran a lo largo delrío Orinoco, al sur de PuertoCarreño, hacen parte de losplutones graníticos de Parguaza yel Remanso. El Granito deParguaza con base en datacionesradiométricas tiene una edad deaproximadamente 1.500 millonesde años.

Entre el río Guaviare y el ríoCaquetá, se encuentran pequeñosafloramientos de rocas intrusivasfélsicas, pertenecientes a los gra-nitos de Atabapo y El Remansocuyas edades radiométricas varíanentre 1.780 y 764 millones de años.También se presentan franjas alar-gadas de vulcanitas félsicas a in-termedias, riolíticas a andesíticas.En esta región afloran, como pe-queños parches, rocas intrusivasfélsicas a máficas, desde granito agabro, consideradas del Paleozoicosuperior con base en su posiciónestratigráfica.

Las rocas ígneas al norte de laCordillera Oriental, y al occiden-te de la misma, son intrusivas avolcánicas de composición félsicaa intermedia, cubren regiones de

Santander y forman parte del Ma-cizo de Santander y de la Serra-nía de Perijá; las edades con baseen dataciones radiométricas varíandel Paleozoico, para algunos cuer-pos, a Triásico-Jurásico, para losbatolitos principales.

En la parte central de la CordilleraOriental afloran pequeños apófisisque, por su área, no son represen-tativos a la escala del mapa. Estáncompuestos por rocas intrusivas in-termedias a máficas, dioritas ygabros, de edad paleozoica supe-rior a cretácica inferior. Rocas vol-cánicas del Terciario y de composi-ción andesítica se encuentran en losalrededores de Paipa, Boyacá.

En la región sur de la CordilleraOriental se encuentran intrusivosplutónicos de composición ácidaa intermedia, entre los cuales sepueden mencionar los batolitos deSuaza y Algeciras; rocas volcáni-cas de composición félsica a máficacon intercalaciones de sedimentosafloran cerca a San Alfonso yPitalito.

En la península de La Guajira sepresentan rocas intrusivas de com-posición félsica, desde granitos,cuarzomonzonitas a granodioritas,consideradas pertenecientes alTriásico-Jurásico; en esta región lasrocas volcánicas son de edadjurásica - cretácica inferior y co-rresponden a traquitas, riolitas yandesitas.

En la Cordillera Central se en-cuentran los cuerpos intrusivos demayor tamaño; en general, son decarácter ácido a intermedio, van degranitos a dioritas, su edad varíadel Jurásico al Cretácico y de nor-te a sur los principales batolitosson: Segovia, Santa Bárbara,Antioqueño, Sonsón e Ibagué.Rocas volcánicas de edad jurásicaintercaladas con sedimentosafloran al sureste de Ibagué, son

denominadas Formación Saldaña.En la parte septentrional se pre-senta una franja alargada de ro-cas volcánicas intercaladas consedimentos y atravesadas por ro-cas intrusivas. En el borde occi-dental de la cordillera, se en-cuentran en franjas, alargadas,rocas volcánicas máficas local-mente con intercalaciones de se-dimentos, de edad cretácea quecorresponden a la FormaciónQuebradagrande.

Hay rocas máficas y ultramáficas,gabros y peridoditas, con o sin la-vas relacionadas, como cuerposalargados a lo largo del Sistemade Fallas Romeral, en el flancooccidental de la cordillera.

Durante el Terciario y elCuaternario en la Cordillera Cen-tral se desarrolló un vulcanismointenso calco-alcalino, representa-do por piroclastos y lavas de com-posición entre andesitas basálticasy dacitas, con dominio andesítico,que corresponden a una intensaactividad de los volcanes Azufral,Chiles, Galeras, Doña Juana,Sotará, Cerro Negro, Puracé, ElRuiz, Tolima y Huila.

En la Sierra Nevada de SantaMarta se encuentran rocasintrusivas y volcánicas del Triásicoy Jurásico; rocas intrusivas deedad Terciaria forman el Batolitode Santa Marta en cercanías de laciudad de este nombre. Las rocasintrusivas más antiguas están re-presentadas por los batolitos deAracataca, Bolívar, Ojeda,Atanquez y Tres Puntas, de com-posición variable de granitos agranodioritas; están relacionadasa las anteriores, rocas volcánicaspiroclásticas, riolitas y brechaslocalmente intercaladas con sedi-mentos.

Las rocas intrusivas del Paleocenocorresponden al Batolito de Santa

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Marta de composición intermedia,granodioritas a tonalitas.

A lo largo de la Cordillera Occi-dental afloran rocas ígneas bási-cas, de afinidad oceánica, princi-palmente lavas basálticas, diquesdiabásicos y en menor proporciónbrechas volcánicas y localmentelavas almohadilladas conintercalaciones de rocassedimentarias; las cuales se pre-sentan intruidas por cuerpos detonalitas y gabros. Estas rocas hansido consideradas de edadcretácica. También afloran cuerposultramáficos de dunitas,piroxenitas y gabros, como el Com-plejo Ultramáfico de Bolívar, Valledel Cauca, y algunos en el Depar-tamento de Nariño.

Rocas intrusivas ácidas a interme-dias, monzonita a tonalita, formanen la parte norte los batolitos deMandé y Farallones, y en la partecentral y sur, gran número destocks, y el batolito de Piedranchaen el Departamento de Nariño.

Las serranías del Baudo y ElDarién están formadas por rocasvolcánicas básicas, basaltostoleíticos, basaltos almohadilladosy andesitas basálticas conintercalaciones de rocas sedimen-tarias, intruidas por plutonesgranitoides a intermedios.

En los territorios insulares co-lombianos del mar Caribe, las is-las de Providencia y Santa Catali-na poseen basaltos, riolitas e

ignimbritas; los cayos e islotes deRoncador, Quitasueño, Serrana ySerranilla están conformados porarrecifes coralinos desarrolladossobre rocas volcánicas basálticas.Todas estas rocas se han conside-rado del Terciario.

En el Océano Pacífico, las islas deGorgona y Gorgonilla están con-formadas por rocas ígneasintrusivas y extrusivas, básicas yultrabásicas, con edades de entreel Cretácico Superior y el Tercia-rio inferior. En la isla de Malpelo,afloran lavas almohadilladas, bre-chas volcánicas y diques basálticosdel Terciario.

81INGEOMINAS

ROCAS METAMÓRFICAS

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INTRODUCCIÓN

En los capítulos anteriores se es-

tudiaron las rocas sedimentarias

y las ígneas, así como los proce-

sos que se llevan a cabo duran-

te su formación. En su descrip-

ción se observó cómo, en la

mayoría de los casos, cuando

ellas se encuentran aflorando, es

decir, están expuestas en la su-

perficie terrestre, se pueden de-

ducir parcialmente algunos as-

pectos de los procesos que se lle-

varon a cabo para su formación.

Es muy fácil comprender que las

rocas localizadas en las faldas

de un volcán se formaron al en-

friarse la lava que salió del crá-

ter, solidificándose y conservan-

do muchas de las características

que tenían como roca fundida,

por ejemplo, las estructuras de

flujo. Lo mismo puede ocurrir con

una roca sedimentaria del tipo

arenisca, que cuando el cemen-

to es débil o no existe, se dis-

grega en los granos originarios.

Vimos, sin embargo, que hay

otros tipos de rocas, como las

ígneas plutónicas, que no es po-

sible ver formándose en la super-

ficie de la Tierra, aun cuando po-

demos encontrarlas allí. Ellas se

forman a gran profundidad de-

bajo de la superficie y la presión

de confinamiento y la tempera-

tura juegan un papel muy impor-

tante en los procesos inherentes.

Así mismo, a partir de rocas

preexistentes y gracias a los cam-

bios ocasionados por la presión

geostática y el aumento de la

temperatura, se genera un nue-

vo tipo de rocas que se llaman

metamórficas.

Pero, ¿cómo y dónde se forman

las rocas metamórficas? ¿Cuáles

son las condiciones físicas y quí-

micas que promueven los proce-

sos metamórficos? ¿Hay diversas

clases de rocas metamórficas?

¿Cómo se clasifican las mismas?

¿Dónde se encuentran las rocas

metamórficas de Colombia? Las

respuestas las encontramos a

continuación.

Empecemos por definir el térmi-

no metamorfismo como el ajus-

te o acomodación mineralógica

y estructural de rocas

preexistentes, solidificadas, a

nuevas condiciones físico-quími-

cas encontradas en zonas más

profundas que las áreas de me-

teorización y cementación. Con-

diciones fisico-químicas que son

diferentes a las que había cuan-

do se formaron las rocas citadas.

La etimología de la palabra nos

indica que proviene del griego

meta, cambio, y morphe, forma.

En otras palabras, metamorfismo

es el proceso por el cual una roca

pre-existente se transforma en

otra distinta.

En consecuencia, roca

metamórfica es aquella que se

ha derivado o formado a partir

de una roca pre-existente, a la

cual se le han efectuado cambios

en la estructura, mineralogía y

química, como respuesta a varia-

ciones en las condiciones de tem-

peratura, presión, esfuerzos y

ambiente geoquímico existentes

en el momento de su formación

o solidificación.

La nueva roca presenta una tex-

tura diferente de la original. En

general, con excepción de las ro-

cas integradas por un solo tipo

de mineral, hay reacciones y

recristalizaciones que generan

nuevos minerales. Algunos de

ellos son encontrados tan solo en

las rocas metamórficas y se han

generado como respuesta del

comportamiento de los diversos

elementos químicos en condicio-

nes específicas de temperatura y

presión.

FORMACIÓN DE LAS ROCAS

METAMÓRFICAS

Es un hecho comprobado, que

cuanto más se penetra en el in-

terior de la corteza terrestre, es

decir, a medida que se alcanza

una mayor profundidad con re-

lación a la superficie terrestre,

la temperatura se incrementa en

aproximadamente 30° centígra-

dos por kilómetro. Sin embargo,

parece que a mayor profundi-

dad, el gradiente de temperatu-

ra disminuye, no manteniéndo-

se constantes los 30° centígrados

por kilómetro de profundidad. Por

otro lado, hasta el momento, no

hay claras evidencias acerca de

lo que ocurre a 40 ó 30 kilóme-

tros debajo de la superficie; aún

no estamos seguros si las rocas

se encuentran fundidas o no.

Experimentos de laboratorio nos

indican que a la presión atmos-

férica, las rocas comienzan a

derretirse a unos 700° centígra-

dos. Si tan solo se tuviese en

cuenta el gradiente térmico, las

rocas comenzarían a fundirse

entre 23 y 24 kilómetros de pro-

fundidad.

UNIDAD 5

ROCAS METAMÓRFICAS

82 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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5

Por otro lado, la presión geostática

o litostática, causada por el peso

de las rocas que se encuentran

encima, más la compresión del

vapor de agua y otros gases que

están involucrados entre las rocas,

aumenta rápidamente con la pro-

fundidad. Presión que puede, ade-

más, ser incrementada por los es-

fuerzos compresionales de los mo-

vimientos dinámicos de la Tierra.

Las leyes físicas y químicas nos

enseñan que para fundir los obje-

tos sólidos y para incrementar la

velocidad de reacción de los diver-

sos elementos químicos, a una

mayor presión se hace necesaria

una mayor temperatura.

Sin entrar en dispendiosos deta-

lles y teniendo en cuenta lo ante-

rior, el proceso de formación de las

rocas metamórficas puede ser sin-

tetizado de la siguiente manera:

Diagrama idealizado que muestra algunos de los ambientes en los cuales se forman las rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas

(Tomado de Physical Geology, Judson y Kauffman, 1987)

los minerales para formar unos

nuevos, comienza el metamorfis-

mo. Además del proceso anterior,

las rocas pueden ser metamorfiza-

das en la superficie o muy cerca

de ella, por la presencia de

magmas que se ponen en contac-

to con ellas, produciendo una es-

pecie de horneado o cocción de las

rocas, en forma de aureola, que va

siendo cada vez más débil a me-

dida que se aleja de la fuente de

calor. Este último fenómeno se lla-

ma metamorfismo de contacto o

metamorfismo térmico, mientras

que el que se desarrolla a gran-

des profundidades se denomina

metamorfismo termodinámico o

dinamotérmico.

Como el metamorfismo termodiná-

mico siempre se presenta afectan-

do grandes áreas, se le conoce

también como metamorfismo re-

gional.

Rocas que se encuentran muy cer-

ca o en la superficie terrestre, bien

sean de origen sedimentario, íg-

neo o aun metamórfico, son ente-

rradas debajo de columnas de nue-

vos sedimentos que pueden alcan-

zar espesores de varios kilómetros;

por ejemplo, rocas que están en el

fondo de las cuencas que reciben

depósito de sedimentos. Otros

mecanismos se presentan al ser las

rocas profundizadas por los movi-

mientos orogénicos o por la expan-

sión de los fondos oceánicos, que

empujan las capas o estratos roco-

sos debajo de los continentes, a

través de las llamadas zonas de

subducción. Estos fenómenos son

explicados dentro de la Unidad 7,

Geodinámica.

Una vez que las rocas han alcan-

zado una cierta profundidad, don-

de las presiones y las temperatu-

ras facilitan la reacción química de

Erosión

Vulcanismo

Sedimentación Sedimentación

Metamorfismo

Fusión de rocas

Man

to s

uper

ior Base de la Litósfera

Fusión de rocas

Astenosfera

CortezaOceánica

Rocassedimentarias

RocasÍgneas

RocasMetamórficas

Rocas Ígneas yMetamórficas

83INGEOMINAS

ROCAS METAMÓRFICAS

UN

ID

AD

5

controlados por la composición quí-

mica de la roca original. Así, si una

roca metamórfica está compuesta

por minerales con bastante sílice,

podemos afirmar que la roca ori-

ginal era rica en sílice, o una roca

original compuesta de carbonato de

calcio (mineral calcita), como son

las calizas, sólo se metamorfiza a

mármol, pero nunca a una roca rica

en sílice.

El incremento de la temperatura

aumenta la velocidad de las reac-

ciones químicas, en consecuencia,

son verdaderamente extraños los

casos cuando se desarrollan pro-

cesos metamórficos por debajo de

los 2000 centígrados. El límite su-

perior para el metamorfismo de

una roca cualquiera es su punto

de fusión.

Por otro lado, desde el punto de

vista de la temperatura, decimos

que un mineral es estable, cuan-

do durante un determinado pe-

ríodo de tiempo no reacciona con

otros o no se convierte en un mi-

neral nuevo. Al mismo tiempo,

los minerales son estables tan

solo en un rango limitado de tem-

peratura.

En los procesos metamórficos la

presión puede actuar de dos for-

mas diferentes: presión de confi-

namiento o estática aplicada con

igual intensidad en toda la super-

ficie del cuerpo, como por ejem-

plo, la compresión ejercida sobre

un buzo, por el agua que está en-

cima de él. Así, las rocas enterra-

das son comprimidas haciendo que

los espacios entre sus granos dis-

minuyan; la presión directa o di-

námica, aplicada en forma des-

igual sobre la superficie de los

cuerpos, tendiendo a deformar los

objetos y aplanarlos. Cuando es-

fuerzos paralelos hacen deslizar

unas partes de los objetos con re-

lación a otras, se dice que la pre-

sión directa es cizallante.

La acción de los fluidos en forma

de vapores, en las reacciones quí-

micas que se llevan a cabo duran-

te los procesos de metamorfismo,

se evidencia porque se ha encon-

trado agua dentro de la estructura

de los minerales que han sido so-

metidos a metamorfismo, cuan-

do ellos no contenían nada de

agua antes del proceso.

El tiempo durante el cual se man-

tienen las condiciones de tempe-

ratura y presión en los procesos

de metamorfismo es tan impor-

tante, que en algunos experi-

mentos se ha tratado de dupli-

car las reacciones químicas a las

presiones y temperaturas en que

ocurrirían en la naturaleza, ex-

perimentos cuyo objetivo es ge-

nerar minerales metamórficos, el

cual no se ha logrado ya que se

requeriría mantener las condi-

ciones durante cientos de miles

de años.

Concepto de foliación.

Para entender mejor las rocas

metamórficas se debe establecer el

concepto de la foliación. Los

parámetros de la presión directa

son bastante importantes en el de-

sarrollo de las características

texturales de las rocas metamórfi-

cas ya que hacen que los consti-

tuyentes, granos o cristales, se

orienten o lleguen a colocarse pa-

ralelos los unos a los otros. El re-

sultado se llama foliación. Así, por

ejemplo, si los minerales tienen

forma aplanada, como es el caso

de las micas, ellas se orientan pa-

ralelas a los planos de

cizallamiento o perpendiculares a

los esfuerzos de compresión. Aquí

es importante anotar que durante

el metamorfismo los cristales de

los minerales tienden a crecer; en

estos casos lo hacen permanecien-

do orientados.

En la mayoría de los casos, las con-

diciones de presión y temperatura

a las cuales son sometidas las rocas

pre-existentes no alcanzan a fun-

dir totalmente los minerales, pero

les producen plasticidad que les

permite doblarse y contorsionarse.

Los procesos metamórficos requie-

ren de considerable cantidad de

tiempo y en algunos casos pue-

den actuar durante varios millo-

nes de años.

Experimentos de laboratorio, en

los cuales se controlan minucio-

samente la presión y la tempera-

tura, han logrado producir meta-

morfismo incipiente en rocas arci-

llosas. Desafortunadamente, el

tiempo no puede ser comparado

con el que requieren los procesos

naturales. Otros experimentos han

sintetizado minerales metamórfi-

cos que pueden desarrollarse a

profundidades mayores de 5 kiló-

metros.

TIPOS Y CLASIFICACIÓN DE

LAS ROCAS METAMÓRFICAS

Las rocas metamórficas poseen ca-

racterísticas texturales y minerales

que son controladas por los si-

guientes factores: composición mi-

neral de la roca pre-existente de

la cual se han derivado, tempera-

tura, presión, efecto de los fluidos

en las reacciones y el tiempo du-

rante el cual han actuado los pro-

cesos.

Composición de la roca original

En los procesos metamórficos casi

nunca son involucrados nuevos

elementos o componentes quími-

cos, tal vez con la excepción del

agua; por lo tanto, los minerales

que se podrían encontrar en una

roca metamórfica dependen o son

84 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

NID

AD

5

En los capítulos anteriores hemos

definido textura, clivaje y tamaño

de grano; estos términos son impor-

tantes para la clasificación genera-

lizada de las rocas metamórficas.

Así podemos ahora hablar de tex-

tura esquistosa y textura néisica.

Al respecto decimos que si una

roca metamórfica se parte a lo lar-

go de superficies planas y casi

paralelas, es pizarrosa o posee

clivaje pizarroso; obviamente se

está indicando que la roca ha su-

frido una orientación de los crista-

les aplanados durante el metamor-

fismo, aunque ellos sean de tama-

ño microscópico. Si los cristales

aplanados o en forma de agujas

Neiss recolectado en Umpalá, Santander

(Tomado del Museo de INGEOMINAS)

Textura augen (Tomado de principles of igneous and metamorphic petrology, Philpotts, 1990)

se ven a simple vista, es decir, han

crecido y se han orientado en for-

ma paralela o subparalela duran-

te el metamorfismo, hablamos de

esquistosidad, o textura

esquistosa. Si la roca ha llegado,

en el proceso de metamorfismo, a

que se generen nuevos minerales

por reacciones químicas y ha ob-

tenido el suficiente grado de plas-

ticidad para que los cristales se se-

paren en capas o lentes de los mis-

mos minerales, generalmente cla-

ros y oscuros, tenemos una roca

con textura néisica.

A partir de lo que hemos estudia-

do en este capítulo, se puede con-

cluir que las rocas metamórficas

están directamente relacionadas

con la composición química de la

roca origen, con las condiciones

ambientales, como lo son la pre-

sión y la temperatura reinantes en

el momento de su formación. Las

condiciones pueden tener una

gran variabilidad, ocasionando

que puedan generarse diferentes

rocas metamórficas, las que para

su clasificación se agrupan en dos

grandes divisiones: rocas

foliadas y rocas no foliadas.

Rocas metamórficas foliadas

Su nombre depende principalmen-

te del tipo de foliación presente,

adicionando los minerales más im-

portantes en su composición. Por

ejemplo, esquisto cuarzo-biotítico,

neis cuarzo-feldespático-biotítico,

etc.

Rocas metamórficas no

foliadas

Cuando las rocas metamórficas no

presentan foliación, se denominan

según la composición mineral. Por

ejemplo, si la roca es rica en cuar-

zo, se llama cuarcita, pero si está

compuesta únicamente de calcita,

se llama mármol.

Esquisto recolectado en Villavicencio, Meta

(Tomado del Museo de INGEOMINAS)

85INGEOMINAS

ROCAS METAMÓRFICAS

UN

ID

AD

5

GRADOS DE METAMORFISMO

La variabilidad de las condiciones

de presión y temperatura que pue-

den atravesar rocas de distinta

composición química y mineraló-

gica, produce como resultado una

serie de posibilidades o estados de

avance del proceso metamórfico

hacia la fusión total de las rocas

involucradas. Así, por ejemplo,

una roca sedimentaria, de compo-

sición fundamentalmente arcillo-

sa, como es el shale, cuando es

sometida a metamorfismo regional

o dinámico-térmico, en su proce-

so hacia la fundición total, pasa por

variados estados, comenzando por

ser una pizarra y terminando, an-

tes de fundirse, en un neis. La fi-

gura nos muestra las áreas o cam-

pos de estabilidad, entre los cua-

les, dependiendo de la presión y

temperatura, determinadas rocas

metamórficas pueden existir.

El shale es una roca sedimentaria

detrítica, endurecida por la con-

solidación de arcillas y lodos, for-

superficies planas paralelas o

seudo-paralelas, roca en la cual

los minerales simplemente se han

realineado, debido a la presión,

generándose un clivaje pizarroso;

en ella aún se pueden observar los

planos de estratificación; se parte

en láminas delgadas, lo que per-

mite su utilización en la fabrica-

ción de tableros para escritura y

enchape.

Filita es la roca resultado del paso

siguiente en el proceso metamór-

fico. En ella varios de los minera-

les arcillosos se han transformado

en cristales microscópicos de mi-

cas, que le dan a la roca un aspec-

to sedoso. Generalmente, el clivaje

pizarroso cambia a una

esquistosidad de grano fino.

Los esquistos tienen grano me-

dio a grueso; los cristales o mine-

rales que se ven a simple vista son

aplanados o elongados y están

ordenados en una forma sub-pa-

ralela; se dice que los esquistos

son rocas fuertemente foliadas.

Los neises son rocas foliadas de

grano grueso, en las cuales, al

aumentar la temperatura y la pre-

Denominación de algunas rocas metamórficas no foliadas.

Origen Minerales Nombre

Calcita

Dolomita

Cuarzo

Micas grano

fino y otros

Caliza

Dolomita

Arenisca cuarzosa

Lutita

Mármol

Mármol dolomítico

Cuarcita

Hornfelsa

mada en su mayoría de minerales

arcillosos, planos y de tamaño sub-

microscópico, finamente

estratificada. Al sufrir metamorfis-

mo el shale pasa a pizarras, filitas

o esquistos.

Pizarra es una roca de grano fino,

que presenta fisilidad a lo largo de

Textura Roca

Esquistosa

Esquistosa

Esquistosa

Néisica

Tamaño Grano

Fino

Medio

Medio-Grueso

Medio-Grueso

Nombre Genérico

Pizarra

Filita

Esquisto

Neis

Denominación de las rocas metamórficas foliadas a partir del tamaño del grano y la textura.

1. Campo de la diagénesis. Sólo se observan los fenómenos tendientes a la litificaciónde las rocas sedimentarias.

2. Área del metamorfismo regional de soterramiento. Actúa fundamentalmente lapresión de carga.

3. Área del metamorfismo regional dinamotérmico. Actúan intensamente latemperatura, la presión y el stress.

4. Campo de la anatexis, delimitado por la curva de fusión de las rocas graníticas.5. Área del metamorfismo localizado de contacto. El control fundamental es la

temperatura y por ello se le suele llamar también metamorfismo térmico.6. Condiciones inexistentes en la naturaleza.

kb

2

4

6

8

10

REGIONALDINAMOTÉRMICO

EsquistoNeis

° C 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100

k m

5

10

15

20

25

30

35

1

2

34

5

6

Cornubianas

TEMPERATURA

PR

ES

IÓN

PR

OFU

ND

IDA

D

Filitas - Pizarras

SOTER

RAM

IENTO

MET. R

EGIO

NAL

Mig

mat

itas

ANAT

EXIS

86 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

NID

AD

5

Filitas grises de la Formación Cisneros.

Sector del lago Calima (Valle del Cauca).

Fotografía tomada por Diana Jiménez.

Esquistos cordieríticos. Región de Floresta (Boyacá). Fotografía tomada por Clara Sotelo.

Sección delgada. Esquisto gramatífero.

Microfotografía por Gloria I. Rodriguez S.

Neis con textura migmatítica.

Fotografía tomada por Diana Jiménez.

sión, los minerales forman capas

o lentes alternantes generalmen-

te de colores claros y oscuros, se-

parándose los minerales micáceos

o los aplanados, de los otros mi-

nerales.

Si la temperatura y la presión se

elevan para alcanzar a producir una

fusión parcial de los minerales, de

tal manera que esa especie de mag-

ma se infiltre a través de los planos

de foliación, al enfriarse la roca for-

ma una migmatita, que no es más

que una mezcla de rocas ígneas y

metamórficas.

Para facilitar el estudio y enten-

dimiento de los diferentes esta-

dos, el proceso metamórfico se

ha subdividido en grados que

están relacionados de menor a

mayor. Así, hablamos de

metamorfismo de grado bajo,

medio o alto. Cuando se trata de

metamorfismo termal y el au-

mento de la presión no es signi-

ficativo, se denomina como me-

tamorfismo de baja presión. El

cuadro de la página siguiente

nos ayudará a afirmar este con-

cepto.

Facies metamórficas

Cada uno de los grados de meta-

morfismo tiene minerales caracte-

rísticos para determinados rangos

de presiones y temperaturas, de

tal manera que podríamos decir

que esos minerales tan solo son

estables para unas condiciones es-

pecíficas de temperatura y presión.

Ellos han sido reunidos en grupos,

que responden, en general, a las

mismas condiciones físico-quími-

cas, que se han llamado facies

metamórficas, que son definidas

por combinaciones determinadas

de minerales que sólo pueden

existir a condiciones dadas de

temperatura y presión. Así, los

geólogos, de acuerdo con los mi-

nerales que se encuentran en la

rocas metamórficas, pueden infe-

rir en qué condiciones físico-quí-

micas debieron formarse. Podría

efectuarse una analogía entre fa-

cies metamórficas y climas, cuan-

do definimos las clase o tipos de

plantas que se pueden encontrar

en cada franja climática.

De acuerdo con la clase de rocas

preexistentes de las que se deri-

van las rocas metamórficas, ellas

se dividen en parametamórficas,

o sea, aquellas que fueron origi-

nadas a partir de rocas sedimen-

tarias y ortometamórficas las

que se generaron a partir de las

rocas ígneas. La roca originaria

recibe el nombre de protolito.

87

ING

EO

MIN

AS

RO

CA

S M

ET

AM

ÓR

FIC

AS

UNIDAD

5

Cataclástica

Nofoliada

Foliada

Milonítica

Flaser

Augen (ojosa)

Hornfélsica

Granoblástica

Firmemente endureci-da, laminada

Foliación perfecta, pizarrosa

Intermedia entrepizarrosa y esquistosa

Esquistos

Néisica, ojosa obandeada

Deficientemente foliadaa lineal granoblástica

Inyectada con materialgranítico

Casi cualquier clase de roca

Arcillolita, shale, rocas tobáceas

Calizas o dolomitas

Areniscas, pedernal (chert)

Arcillolita, shale, argilita, lodolitas, rocas tobáceas yotras de grano fino

Arcillolitas, shale, lodolita, arenisca impura.

Rocas de carbonato arcillosas

Rocas ígneas máficas

Roca de peridotita y otras ricas en magnesio

Basalto, rocas arcósicas, grauvaca

Rocas ígneas máficas, sedimentos portadores de hierro ycalcio

Casi cualquier clase de roca

Sedimentos arcillosos

Sedimentos carbonáceos: rocas ígneas máficas,sedimentos portadores de hierro y calcio

Rocas ígneas félsicas, areniscas arcósicas

Rocas ígneas máficas, sedimentos portadores de hierro ycalcio

Rocas ígneas, areniscas impuras

Rocas ígneas félsicas a máficasRocas ígneas máficas

Rocas ígneas félsicas mezcladas con sedimentos

Casi cualesquiera granos y harinamineral, materia vítrea

Cuarzo, mica y muchos otros minerales

Cuarzo, feldespato, carbonato ymuchos otros minerales

Cuarzo, calcita y otrosminerales

Tremolita, diópsido, olivino, otrossilicatos de calcio y magnesio

Granate, mica, sillimanita, casi cuales-quiera minerales

Cuarzo, sericita y muchos otros

Feldespato, turmalina, epidota, calcita

Silicatos de calcio y magnesio

Feldespato, carbonato, magnetita

Carbonato, magnetita, otros silicatosde magnesio

Lawsonita, granate, rutilo, micas,cuarzo, calcita

Granate, cuarzo, biotita, magnetita

Feldespato, hornblenda, cuarzo,muchos otros

Cianita, granate, cuarzo

Cuarzo, micas, granate

Feldespato, clorita

Micas, hornblenda, granate,turmalina

Granate, micas, epidota

Granate, cianita, piroxeno, turmalina

Diópsida, hornblenda, granate

Cianita, rutilo

Biotita, hornblenda

Comúnmente cuarzo yfeldespato

Fragmentos de roca sin deformar,cualesquiera minerales

En forma de almendra u ojos defeldespato

Mica, granate, piroxeno, andalucita,cordierita

Granate, epidota, diópsido y silicatosde hierro, magnesio y calcio

Calcita o dolomita

Cuarzo

Cuarzo de grano fino, micas y clorita

Micas, clorita, cuarzo

Calcita. micas, cuarzo

Clorita, actinolita, epidota

Talco

Glaucofana

Hornblenda, feldespato

Granate, micas, clorita

Estaurolita, micas

Sillimanita

Grafito, micas, cuarzo

Cuarzo, feldespato

Hornblenda, feldespato

Cuarzo y feldespato opiroxeno y feldespato

Hiperstena, cuarzo,feldespato

Omfacita, granate

Cuarzo, feldespato

Cuarzo afanítico, feldespato, clorita y minerales arcillosos

Cuarzo afanítico, micas, clorita y muchos otros minerales

Esquistos de grado bajo

Milonita

FlasergranitoFlasergabro

Roca cataclástica

Neis augen (ojoso)

Cornubiana

Skarn

Mármol

Cuarcita

Argilita

Pizarra

Filita

Esquisto de mica

Esquisto calcáreo

Esquisto verde

Esquisto de talco

Esquisto de glaucofana

Esquisto de hornblenda

Esquisto de granate

Esquisto de estaurolita

Esquisto de sillimanita

Esquisto de grafito

Neis, neis augen

Anfibolita

Granulita

Charnoquita

Eclogita

Migmatita

Estructura y texturaordinaria

Composición mineralógica Rocametamórfica

Interpretación del OrigenRoca premetamórfica probableClase de metamorfismo

Dislocacióno

cinético

Contacto

Contacto oregional

Regional

Regional

Regional

Regional

Regional con magmatismo

Componentes principales Asociados típicos

Grado m

etamórfico aum

entando

Esquistos de grado alto

88 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

NID

AD

5

Sección delgada de filita moscovítica, cuarzosa.

Microfotografía por Gloria Rodriguez

Sección delgada. Neis hornbléndico.

Microfotografía por Gloria I. Rodríguez S.

Grados de metamorfismo en relación con la profundidad de

enterramiento (presión) y la temperatura.

Ilustración idealizada de las facies metamórficas.

Nótese que las líneas que marcan las áreas donde se

presenta metamorfismo termal, el comienzo de la

fusión total y las condiciones que raramente pueden

existir en la naturaleza son las mismas que las de la

figura que muestra los campos de estabilidad de las

rocas metamórficas generadas a partir de una lutita.

LOCALIZACIÓN DE LAS ROCAS

METAMÓRFICAS EN COLOMBIA

Rocas metamórficas con grado de

metamorfismo, bajo a alto, se en-

cuentran distribuidas en las tres

cordilleras, en el Escudo de

Guyana, en la Sierra Nevada de

Santa Marta y en la península de

La Guajira. Sus edades varían

desde el Precámbrico hasta el

Cretácico; su distribución se mues-

tra en el mapa adjunto.

En el Escudo de Guaya estas ro-

cas afloran en la región oriental

entre el río Guaviare y el río

Caquetá, en los límites con Brasil y

Venezuela, y en la parte occidental

en la Serranía de La Macarena.

Están compuestas por metamorfitas

de protolito dominantemente

sedimentario, que dan lugar a neis

cuarzo feldespático, neis micáceo,

migmatitas, anfibolitas y cuarcitas

pertenecientes al complejo

Migmatítico de Mitú y al grupo de

la Serranía de Naquén. Para el com-

plejo Migmatítico de Mitú se ha

dado una edad de 1.780 millones

de años.

METAMORFISMO TERMALDE BAJO GRADO

(Cerca a plutones y flujosde lavas)

BA

JO G

RA

DO

ME

DIO

GR

AD

O

ALT

OG

RA

DO

INC

RE

ME

NT

O P

RO

FU

ND

IDA

D

SIN

ME

TAM

OR

FIS

MO

LIM

ITE

S D

EF

US

IÓN

TO

TAL

GR

AN

ULI

TAS

AN

FIB

OLI

TAS

ES

QU

IST

O V

ER

DE

PR

EN

ITA

PUM

PELI

TA

ZEO

LITA

HORNNFELSA

HORNBLENDITA

HO

RN

FELS

AP

IRO

XE

NIC

A

EC

LOG

ITA

89INGEOMINAS

ROCAS METAMÓRFICAS

UN

ID

AD

5

90 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

NID

AD

5

En la Cordillera Oriental se pue-

den distinguir tres regiones

metamórficas que de sur a norte

corresponden a: Macizo de Gar-

zón, Macizo de Quetame y Maci-

zo de Santander-Perijá.

El Macizo de Garzón está com-

puesto de una manera general por:

granulitas félsicas y máficas,

charnoquitas, neis félsico,

migmatitas y mármoles que ha

sido denominado como grupo

Granulítico de Garzón, al cual se

le ha asignado una edad de 1.180

millones de años.

El Macizo de Quetame se com-

pone de metamorfitas de bajo a

medio grado; esquistos cloríticos,

sericíticos, filitas violáceas, piza-

rras y cuarcitas denominadas gru-

po Quetame de edad precámbrica

a cambro-ordovícica.

En el Macizo de Santander las

rocas metamórficas son de alto a

bajo grado de metamorfismo y es-

tán comprendidas en las unida-

des, Neis de Bucaramanga y

Silgará. Están compuestas por neis

graníticos bandeados a veces

migmatíticos, paraneis, esquistos,

filitas, cuarcitas y pizarras; su edad

esquistos sericíticos, esquistos ver-

des, filitas y mármoles que han

sido descritas bajo diferentes no-

menclaturas. Con respecto a la

edad de estas secuencias, se han

determinado mediante análisis

radiométricos, que están entre

1.400 millones de años y el

Cretácico.

En la península de La Guajira se

encuentran rocas metamórficas en

la parte central, formando un cin-

turón casi continuo de dirección

NE-SW, conformado por neis de

hornblenda-plagioclasa y

esquistos micáceos de edad

paleozoica y denominada Forma-

ción Macuira. También afloran

filitas y esquistos fino granulares

del Cretácico de la Formación

Jarara.

En la Cordillera Occidental, las

rocas metamórficas afloran des-

de su parte central hacia el sur,

conformadas por rocas de bajo gra-

do, constituidas por pizarras,

filitas, metareniscas, metacalizas

y metachert que hacen parte de

la Formación Cisneros. La edad de

esta unidad es de fines del

Cretácico Inferior al Cretácico Su-

perior.

varía de 945 a 448 millones de

años, con base en análisis

radiométricos. En la Serranía de

Perijá se encuentran metasedi-

mentos de bajo grado de

metamorfismo que han sido con-

siderados pertenecientes al

Ordovícico.

En la Cordillera Central se en-

cuentran rocas de alto a bajo gra-

do de metamorfismo, constituidas

por granulitas piroxénicas, neis

cuarzo feldespático granulítico,

anfibolitas granatíferas, neis

biotítico, esquistos verdes y ne-

gros, cuarcitas y mármoles que se

han agrupado, según el área, en

complejo de Puquí, Complejo

Migmatítico de Puente Peláez,

Neis y Anfibolita de Tierradentro,

Complejo Icarcó, Grupos Valdivia,

Ayurá-Montebello, Cajamarca,

Bugalagrande y complejos del Ro-

sario y Bolo Azul. Para estas ro-

cas se han determinado edades

entre 1.670 y 200 millones de años.

La Sierra Nevada de Santa

Marta presenta rocas metamór-

ficas de alto a bajo grado de meta-

morfismo, que están constituidas

por granulitas, anfibolitas, neis

cuarzo feldespático, neis biotítico,

91INGEOMINAS

LOS FÓSILES Y SU LOCALIZACIÓN

UN

ID

AD

6

INTRODUCCIÓN

Los fósiles son los vestigios o evi-

dencias de la vida que se desarro-

lló durante cualquier tiempo del

pasado geológico. Son huellas,

pistas o residuos que se han pre-

servado por procesos naturales en

las rocas de la corteza terrestre.

Los fósiles se encuentran en las

rocas sedimentarias, aunque en

casos extraordinarios se pueden

hallar en las rocas metamórficas e

ígneas. La palabra fósil viene del

latín fossilis y fue empleada por

primera vez por Plinio, para de-

signar los objetos extraídos de la

tierra. Posteriormente, la utiliza-

ción del término se restringió tan

solo para denominar los vestigios

de los seres que habitaron el pla-

neta en tiempos pasadas.

El estudio de los fósiles se deno-

mina paleontología, ciencia que

analiza los seres que existieron en

el pasado geológico, sus relacio-

nes con el medio ambiente de esos

tiempos y su ordenamiento con re-

lación al tiempo.

La identificación de los fósiles

tiene gran importancia en la

datación de las rocas, (ver uni-

dad 1), la exploración del petró-

leo, el establecimiento de las con-

diciones ambientales al momen-

to de su muerte y la evolución

de la vida, a través de los tiem-

pos geológicos.

Desde la aparición de la vida so-

bre la Tierra, hace unos 3.200 mi-

llones de años, millones de millo-

nes de plantas, animales,

microorganismos y bacterias han

nacido, crecido y muerto, pero tan

solo unos pocos de ellos se han

convertido en fósiles.

Casi todo organismo que muere se

destruye relativamente en corto

tiempo a causa de la acción de los

depredadores, comedores de carro-

ña, microorganismos y las bacte-

rias, desapareciendo sin dejar ras-

tros perennes. Esta situación a ve-

ces se cambia cuando los organis-

mos muertos se aislan rápidamente

de las condiciones atmosféricas

donde actúan los anteriores des-

tructores. Como ejemplo de even-

tos aislantes podemos considerar

una rápida inundación, el hundi-

miento en fangos acuosos, hielo o

asfalto, lugares donde el oxígeno

es escaso.

En la actualidad, los diversos au-

tores no se han puesto de acuerdo

acerca de si el proceso de

fosilización incluye cambios quí-

micos de los restos o si solamente

implica su preservación natural.

Así, para varios de ellos, los

mamuts congelados, los insectos y

pequeños animales atrapados por

el ámbar, que no han sufrido mo-

dificaciones químicas al

preservarse, no son realmente fó-

siles. Este trabajo se ceñirá a la

definición de fósil que no estable-

ce el tipo de preservación que ellos

han tenido.

PROCESOS DE FOSILIZACIÓN

Y PRESERVACIÓN

Para estudiar y clasificar los diver-

sos fósiles, es conveniente cono-

cer los procesos por medio de los

cuales se han originado. Es impor-

tante anotar que en la mayoría de

los casos, las partes blandas de los

animales y plantas, como la carne

y las flores, no se preservan, pero,

en general, las partes más duras

como los huesos, las conchas y los

troncos de las plantas, son más

resistentes y sus componentes pue-

Insecto en ambar

(Tomado de ciencias de la Tierra una introducción

a la geología física, Tarbuck y Lutgens, 1999)

UNIDAD 6

LOS FÓSILES Y SU LOCALIZACIÓN

92 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

NID

AD

6

den ser cambiados por materiales

como calcita, hierro, sílice, carbo-

no, etc., transformación que depen-

de de la composición de los restos

y las condiciones ambientales pre-

valecientes durante su enterra-

miento y fosilización.

El proceso general para la

fosilización de un organismo pode-

mos describirlo en tres sencillas eta-

pas: 1) El organismo muere y sus

restos son depositados, ya sea en

el sitio donde ocurrió la muerte o

en otro lugar, después de ser trans-

portados por agua, viento, etc. 2)

Los restos son cubiertos por sedi-

mentos, hielo, ámbar, etc. 3) Los

restos son fosilizados y hacen par-

te integral de la roca que los con-

tiene.

Existen muchos nombres para los

procesos de fosilización, cada uno

de ellos de acuerdo con el tipo de

mineral presente y con la forma

de reemplazamiento. Aquí ten-

dremos en cuenta los nombres

más utilizados en la literatura

geológica.

Permineralización. Los espacios o

poros de los huesos o materiales

duros son rellenados por minera-

les como calcita o sílice. El proce-

so se lleva a cabo cuando las aguas

que circulan a través de los poros,

depositan los minerales en ellos.

Los troncos fósiles de árboles y ar-

bustos del Terciario, que se en-

cuentran en algunos sitios de Co-

lombia sirven de ejemplo.

Recristalización. Los cristales de

las estructuras internas de los or-

ganismos (partes duras) se

recristalizan; por ejemplo, en una

concha los cristales microscópicos

de calcita se recristalizan, adqui-

riendo mayor tamaño. La forma de

la concha continúa siendo igual,

pero las microestructuras han sido

destruidas.

Reemplazamiento de la materia

orgánica por un mineral; se pre-

senta cuando los fluidos, que cir-

culan a través de las rocas sedi-

mentarias, pueden disolver las

partes duras, huesos, conchas y

troncos, de los organismos y reem-

plazarlos por los minerales que

ellas transportan en solución. El

material que con más frecuencia

encontramos reemplazando es la

sílice, aunque la pirita (sulfuro de

hierro), hematita y otros veinte

minerales se involucran a veces en

este proceso. Según la literatura,

en casos muy excepcionales, el

fosfato de calcio puede llegar a

reemplazar aun las partes blandas.

Destilación o carbonización. Los

materiales volátiles de las sustan-

cias orgánicas, como el oxígeno,

hidrógeno y nitrógeno, escapan

durante la degradación de ésta,

dejando una película delgada de

carbón, que permite preservar la

forma de las partes blandas, como

hojas y frutas, y de animales mari-

nos como las medusas. Este tipo de

fosilización es muy raro y se pre-

senta cuando los animales y las

B. Sobre los restos se depositan capas de

sedimentos.A. Un pez muere y queda sobre el lecho marino

C. El esqueleto es comprimido y levantado por la

tectónica actuante sobre las capas sedimentarias.D. El fósil es expuesto debido a la erosión

de los estratos.

(Tomado de Atlas de lo extraordinario, la formación de la tierra volumen I, 1992)

93INGEOMINAS

LOS FÓSILES Y SU LOCALIZACIÓN

UN

ID

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6

La momificación es otro de los

procesos que nos permite obser-

var los vestigios de la vida del pa-

sado. Los mejores sitios para mo-

mificación se cree que han sido las

cavernas secas.

En los tiempos recientes, la con-

gelación ha preservado en muy

buenas condiciones las plantas y

animales; son clásicos los ejemplos

de los mamuts de Siberia y las

tundras de Alaska.

Otra de las formas como llegan

a nosotros indicios de la vida an-

tigua, es por medio de los mol-

des y reproducciones, (impre-

siones tridimensionales), que se

forman cuando los organismos

enterrados en los sedimentos son

disueltos totalmente por el agua

u otros solventes, dejando un

espacio vacío; si quedan en sus

paredes las impresiones de los

rasgos externos del organismo,

lo denominamos molde. Si den-

tro del espacio vacío, posterior-

mente, se depositan otros mate-

riales como relleno que reprodu-

cen el organismo, se habla de

impresiones tridimensionales,

contramoldes o reproducciones.

El molde es el negativo del or-

ganismo mientras que la

impresion es la reproducción.

Las huellas y caminos son marcas

dejadas por el paso de animales

en sedimentos blandos que se pre-

servaron por rápido enterramien-

to. Los túneles y madrigueras pue-

den llegar a ser parte del registro

fósil.

Por último, los coprolitos son los

excrementos fosilizados de los

vertebrados como peces, reptiles

y mamíferos, que han sido reem-

plazados por fosfatos, mientras

que los gastrolitos son rocas muy

pulidas de los estómagos de las

aves y los reptiles ingeridas y uti-

lizadas para moler los alimentos.

Queremos resaltar especialmente

un hecho de bastante significación:

tan solo unos pocos de los seres

vivientes se fosilizan y llegan a

nuestros días, pues existen muchas

causas que lo impiden; entre ellas

podemos citar las siguientes:

a) Como vimos, las partes blandas

de animales y plantas no se

fosilizan a menos que existan con-

diciones poco usuales y extraordi-

narias que impidan la acción de

las bacterias. Existen millones de

organismos que no poseen partes

duras, especialmente en los me-

dios marinos.

b) Las plantas y animales que no

viven en áreas donde sean rápida-

mente sepultados antes que

depredadores y bacterias empiecen

su destrucción, tienen muy pocas

posibilidades de fosilizar. Los que

viven en las pendientes de las coli-

nas, a menos que sus restos lleguen

a los terrenos pantanosos y

lagunares o sean enterrados por

aludes, casi nunca se preservan.

CLASIFICACIÓN DE LOS FÓSILES

Para la clasificación de los fósiles,

se utilizan en general las leyes de

la biología, que los agrupa en:

Especie

Género

Familia

Orden

Clase

Tipo (Filum)

En ellos se pueden presentar otras

categorías como subgéneros,

subclases, subespecies, etc.

Para la paleontología el concepto

de especie implica algunos peque-

ños cambios, ya que no tiene a su

mano las mismas herramientas un

paleontólogo que una persona que

plantas son cubiertos rápidamente

por los sedimentos y el medio es

muy escaso de oxígeno, por lo que

las bacterias no pueden ejercer su

acción. Ocurre generalmente en las

lutitas (shales) negros.

Para muchos autores los procesos

de fosilización terminan aquí y los

restantes son tan solo vestigios de

preservación. Sin embargo, consi-

deramos que bien vale la pena

mencionar los siguientes:

Conservación en asfaltos y tur-

bas. Las turbas, como los asfal-

tos, son materiales aislantes y libres

de gérmenes patógenos; oca-

sionalmente incluyen dentro de

ellos animales enteros o partes de

los mismos que fueron preservadas,

especialmente en sus partes duras,

sin que se haya presentado ningu-

no de los procesos descritos ante-

riormente. En el pasado existieron

muchas lagunas de asfalto, que

atraparon dentro de ellas todas las

formas de vida de su tiempo. El

asfalto penetra en todos los poros

de los huesos, preservándolos has-

ta nuestros días. La turba, por su

lado, evita algunas de las reaccio-

nes químicas en el proceso de des-

composición de los huesos de los

animales que murieron en las re-

giones pantanosas.

Preservación en ámbar. Muchos

pequeños animales como zancudos,

mosquitos, arañas, vegetales como

flores y partes de plantas y anima-

les se han preservado perfectamen-

te en el ámbar, que es una resina

muy dura, quebradiza, de color cla-

ro y casi transparente, producida

por los árboles de coníferas, resina

que se ha fosilizado. Esta sustan-

cia permite que se observen los más

delicados rasgos de los objetos atra-

pados en ella; sin embargo, si se

sacan de su burbuja, los restos se

convierten en polvo, con excepción

de los caparazones de los

cucarrones o escarabajos.

94 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

NID

AD

6

estudia la vida actual de los orga-

nismos. Una especie fósil se basa

en el grado de similitud y diferen-

cia morfológica que presentan los

restos conservados; no es lo mis-

mo que en una especie viviente

que está basada en la capacidad

que tienen los organismos para

reproducirse.

Por otro lado, la distribución de los

seres vivientes en la actualidad se

basa tan solo en dos parámetros:

geografía y ecología, mientras que

los fósiles tienen tres: geográfico,

ecológico y geológico. Para nues-

tro caso la distribución geológica

es muy importante, puesto que

determina el tiempo durante el

cual el organismo vivió. Así, una

distribución larga correspondería

a un organismo que sobrevive

desde el Paleozoico y una corta a

uno que vivió tan solo algunas

decenas de millones de años. Los

que tienen una corta distribución

geológica, pero a su vez tienen

una extensa distribución geográ-

fica, representan eventos que sir-

ven de guía para establecer la his-

toria geológica de la Tierra y son

la base para elaborar las tablas del

tiempo geológico.

La paleontología comprende no

sólo el estudio de los animales,

sino también los vegetales; la par-

te que estudia los animales

fosilizados, se puede dividir en

dos grandes ramas: micropaleon-

tología, que es el estudio de los

fósiles cuyo tamaño es menor de

2 milímetros e incluye los deno-

minados nanofósiles que tienen

de longitud una milésima de mi-

cra; los estudios se hacen median-

te el uso del microscopio conven-

cional y para los nanofósiles con

el microscopio electrónico. La otra

rama es la macropaleontología,

que estudia los fósiles que son vi-

sibles a simple vista incluyendo

hasta los animales de mayor ta-

maño.

La ciencia que estudia fósiles ve-

getales como restos de hojas y

troncos se llama paleobotánica y

cuando se trata del estudio del

polen y las esporas de las plantas

se llama palinología; en este últi-

mo caso se utiliza el microscopio

convencional.

LOS FÓSILES A TRAVÉS

DEL TIEMPO

Los fósiles son la llave que nos abre

las puertas de la historia de la Tie-

rra.

La dispersión geográfica y

geológica de los fósiles a través del

tiempo nos permite correlacionar

entre sí eventos que ocurrieron en

el pasado en varios sitios distan-

tes entre sí a veces miles de kiló-

metros. Así mismo, podemos esta-

blecer la datación relativa de las

unidades rocosas y reconstruir las

condiciones ambientales de clima,

erosión o depósito, la composición

de los océanos y atmósfera, y la

evolución de las distintas pobla-

ciones animales y vegetales, su

aparición y desaparición, su clímax

y muchos otros aspectos del pasa-

do de nuestro planeta.

Una vez que hemos establecido los

procesos de fosilización, la clasifi-

cación, utilización, etc., de los fósi-

les, nos llega la pregunta: ¿si los

fósiles pertenecen a animales que

vivieron en el pasado y son parte

integral de rocas formadas en al-

gunos casos hace cientos de mi-

llones de años, por qué los vemos

hoy en la superficie de la Tierra?

La respuesta obvia es que gracias

a los movimientos dinámicos de la

corteza terrestre, a los procesos de

meteorización y erosión y a veces

a la intervención del Hombre, por

ejemplo, al construir los taludes de

las carreteras, esas rocas quedan

en posición que nos permite estu-

diarlas directamente.

A través de los tiempos geológicos

y desde la aparición de la vida en

la Tierra, hace 3.500 millones de

años, los organismos animales y

vegetales evolucionaron muy len-

tamente y con poca diversidad des-

de su aparición hasta hace 545 mi-

llones de años, edades que corres-

ponden al Arqueano y

Proterozoico. Los fósiles encontra-

dos están representados por algas,

metazoarios, medusas, celenterios,

plumas de mar, gusanos, hojas alar-

gadas (rangea), etc.

La acumulación de oxígeno en la

atmósfera jugó un importante pa-

pel en las primeras etapas de la

evolución de los organismos. A

partir de la aparición de las algas

verdeazules, hace 2.000 millones

de años, que inician la liberación

de oxígeno, es cuando se presen-

ta un incremento de las especies.

En Colombia no se ha encontrado

registro fósil del Precámbrico.

Durante el Cámbrico es notable la

abundancia y amplia distribución

de los organismos fósiles; en ro-

cas de esta edad se han encontra-

do: protozoos, celentéreos,

moluscos, briozoos, conodontes,

braquiópodos y equinodermos. De

esta fauna los que han sido más

estudiados son los trilobites,

conodontes y braquiópodos.

En Colombia solamente se tiene el

dato de una fauna de trilobites en

la región de La Uribe, en el río

Duda, Departamento del Meta.

En el Ordovícico los organismos

siguieron evolucionando y

diversificándose, especialmente

los que habitaron mares de plata-

forma, cálidos, de aguas claras y

poca profundidad; entre éstos se

pueden citar: corales, briozoos,

95INGEOMINAS

LOS FÓSILES Y SU LOCALIZACIÓN

UN

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6

graptolites plantónicos y

bentónicos, trilobites, cefalópodos

y primeros peces sin mandíbula.

Los trabajos adelantados en Co-

lombia reportan varias localidades

con faunas de esta edad en pozos

petroleros de la Cuenca de Los

Llanos; en la Cordillera Oriental,

en Gachalá, Provincia del Guavio,

Floresta, Macizo de Santander y

Perijá; en La Guajira; en la Cordi-

llera Central, en La Cristalina y

en El Hígado, Tolima.

Durante el Silúrico se desarrolla-

ron arrecifes y aparecieron las pri-

meras plantas vasculares terrestres

y verdaderos peces; en el territorio

colombiano no se conoce faunas

pertenecientes a este período.

El Devónico, en muchas partes del

mundo, marca el límite entre el

Paleozoico temprano y tardío y se

caracteriza por la distribución pro-

vincial de las faunas, en gran par-

te debido a la deriva continental;

en este período se desarrolló gran

cantidad de fauna y flora en am-

bientes terrestres y se originaron

los primeros bosques; así mismo,

hubo diversificación y evolución

de peces y aparecieron los prime-

ros insectos y los primeros anfibios

que iniciaron la colonización de los

continentes por los vertebrados.

En el Devónico tardío hubo dis-

minución y aparentemente extin-

ción de los graptolites y coincidió

con la aparición de cefalópodos

ammonoideos.

Durante el Carbonífero se desta-

ca la gran expansión de los cora-

les rugosos, gran diversificación

de los braquiópodos y especial-

mente los crinoideos. A principios

del Carbonífero aparecen reptiles

primitivos y a mediados de este

período los anfibios y los reptiles

se diversifican.

En el Carbonífero superior tuvo lu-

gar la extensión de grandes bos-

ques con plantas gimnospermas,

que dieron lugar a depósitos de

carbón asociados a los cuales se

encuentran restos de peces y anfi-

bios; se desarrollan los reptiles

mamiferoides.

En algunas de las provincias se

encuentran depósitos de calizas

con abundante fauna de

braquiópodos, trilobites y

conodontes.

Durante el Pérmico muchos inver-

tebrados marinos muestran un mar-

cado renacimiento y diversifica-

ción, especialmente los

foraminíferos, equinodermos y

ammonoideos. En las partes conti-

nentales hubo un gran desarrollo

de los reptiles en cuanto a tamaño

y diversidad.

En Colombia el Devónico, el

Carbonífero y el Pérmico correspon-

dieron a períodos continuos de se-

dimentación; se encuentran varias

localidades con estas rocas en la

Cordillera Oriental, Perijá, Sierra

Nevada de Santa Marta y Valle

Superior del Magdalena, con

abundante fauna de trilobites,

braquiópodos y conodontes.

A finales del Pérmico hubo una

extinción de muchas especies ma-

rinas, alrededor de un 75% de an-

fibios y 80% de las familias de los

reptiles, de igual forma que las

fusulinas, los trilobites, corales ru-

gosos y tres de cuatro grupos de

briozoos, equinodermos y

braquiópodos, lo cual hace que

fósiles del Triásico Inferior sean

muy escasos. A mediados y fina-

les del Triásico los organismos so-

brevivientes se diversificaron, dan-

do lugar a faunas muy diferentes

tales como especies nuevas de

ammonoideos, lamelibranquios,

moluscos, peces de aspecto más

moderno; entre los reptiles se de-

sarrollaron los primeros

dinosaurios de andar bípedo y cua-

drúpedo.

También a finales del Triásico apa-

recieron los primeros pterosaurios

voladores y los mamíferos; en la

flora terrestre aparecieron y se

expandieron las cicadaceas, espe-

cie de palmeras.

Durante el Jurásico los organis-

mos que se desarrollaron en el

período anterior se diversificaron

y multiplicaron; los ammonoideos

se desarrollaron con gran vigor,

igualmente los corales y esponjas.

Trilobite del Devónico, Gachalá, Cundinamarca. Postal Ingeominas.

Fotografía por Rafael Duarte.

96 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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Formas diferentes de Ammonites del Aptiano

superior, por Fernando Etayo.

En tierra los dinosaurios y

pterodáctilos voladores se desarro-

llaron y multiplicaron. A finales del

Jurásico aparece el primer pájaro

con plumas, y los mamíferos son

poco notables.

En Colombia el registro del

Triásico y Jurásico corresponde en

su mayor parte a eventos vulcano-

clásticos, que a grandes rasgos

están localizados en varias regio-

nes aisladas, que son: La Guajira,

Sierra Nevada de Santa Marta,

Perijá, Macizo de Santander, La

Floresta, parte sur de las cordille-

ras Central y Oriental y Valle Su-

perior del Magdalena. En las re-

giones mencionadas los fósiles co-

rresponden a gasterópodos,

lamelibranquios, equínidos,

crinoideos, ammonoideos y varias

especies vegetales.

A nivel mundial no se reconoce

ningún cambio brusco de flora o

de fauna entre el Jurásico y el

Cretácico. Sin embargo, cabe des-

tacar la aparición de los

foraminíferos globigerínicos; los

teleósteos y dinosaurios tuvieron

gran diversificación; las plantas

con flores (angioespermas) pre-

sentan gran expansión.

A finales del Cretácico, ocurrió una

interrupción brusca en las faunas:

se extinguen los ammonites, varias

especies de lamelibranquios y al-

gunas familias de briozoos,

equínidos y foraminíferos, como

también es notoria la desaparición

de los grandes reptiles, entre ellos

los dinosaurios. Este gran cambio

marca el límite entre el Mesozoico

y el Cenozoico.

El Cretácico, en Colombia se ini-

ció con una gran invasión marina

(transgresión), que progresiva-

mente cubrió las áreas correspon-

dientes a las cuencas Caquetá-

Putumayo, Llanos Orientales, Cor-

dillera Oriental, Perijá, Guajira y

sectores de la Sierra Nevada de

Santa Marta y Cordillera Central.

Entre los fósiles de este período

que se han reportado, los más ca-

racterísticos son las amonitas, pero

también se han encontrado

foraminíferos, lamelibranquios,

gasterópodos, peces y abundantes

restos de vegetales; en Villa de

Leiva se halló un esqueleto de

kronosaurio, múltiples restos de

ictosaurios, dos esqueletos casi

completos de plesiosaurios, uno

de los cuales se conserva en el mu-

seo geológico José Royo y Gómez

del INGEOMINAS, así como una

gran colección de amonitas. En el

Huila se han colectado restos de

mosasaurios, peces y huesos de

plesiosaurios.

El Terciario se distingue por la

colonización progresiva de los

ambientes vacíos dejados por los

organismos que se extinguieron

a finales del Cretácico; se desta-

ca el predominio de los mamífe-

Esquema y moldes originales de pisadas de vertebrados (Batrachopus sp.),

en limolitas de la Formación Saldaña. Fotografía por Carlos Macía.

Pez del Cretácico, Guame Santander. Postal de INGEOMINAS.

Foto por Rafael Duarte.

97INGEOMINAS

LOS FÓSILES Y SU LOCALIZACIÓN

UN

ID

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6

ros que pasaron a conquistar

medios marinos, aéreos y terres-

tres; la gran expansión de los

foraminíferos plantónicos

(globigerinas), de igual forma

que los insectos. A finales del

Terciario ya existen los primates,

roedores, carnívoros, herbívoros

y murciélagos que han evolucio-

nado y se conservan en el pre-

sente. América del Sur quedó

aislada de los demás continen-

tes y en ella se desarrolló una

fauna única.

En Colombia el Terciario corres-

ponde, a grandes rasgos, a una

retirada progresiva del mar (regre-

sión), encontrándose abundantes

depósitos sedimentarios continen-

tales y marinos. Asociados a ellos

se han encontrado faunas de

vertebrados, moluscos,

foraminíferos, plantas y polen.

Entre los fósiles de vertebrados se

han encontrado: anfibios, tortugas,

moluscos, cocodrilos, lagartos,

aves, gran variedad de mamíferos

como marsupiales, desdentados,

roedores, primates y en el desier-

to de la Tatacoa, Huila, dientes de

monos.

En lo referente a los vegetales, se

han hallado hojas, frutas, esporas

y polen.

El último período geológico es el

Cuaternario, caracterizado por la

aparición del Hombre y la ocu-

rrencia de tres períodos de

glaciación que marcan la desapa-

rición de algunas especies y en los

períodos interglaciares la apari-

ción y expansión de varias espe-

cies. Durante este período hay

gran crecimiento y diversificación

de los vertebrados terrestres, ma-

rinos y aéreos y extensión de la

flora con grandes bosques y sel-

vas. La mayor parte de las espe-

cies actuales han evolucionado y

se han conservado durante este

período.

Miocochilius Anomopodus, Municipio de Villavieja,

Departamento del Huila.

Postal Ingeominas.

Microforaminiferos

Coral Reciente, Costa Atlántica. Postal Ingeominas.

98 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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Eucaliptus (Mirtaceae)

Pinus (Pinaceae)Zea mais (Gramineae)

Microfotografías de granos de polen X1000. Tomadas de «EL CUATERNARIO EN COLOMBIA» Vol. 14.

En Colombia el Cuaternario está

representado por depósitos con-

tinentales de tipo fluvial, lacus-

tre, coluvial, aluvial y glacial;

por esta razón, la mayor parte de

fósiles encontrados correspon-

den a vegetales, corales, polen,

y fauna de gran tamaño como

mastodontes, caballos y venados

primitivos que ocuparon grandes

áreas del país.

99INGEOMINAS

GEODINÁMICA

UN

ID

AD

7

INTRODUCCIÓN

Comparativamente, durante lacorta vida del Hombre, la Tierraparece estática e inmutable y loscambios que se pueden percibirson aquellos tales comodeslizamientos, temblores, vul-canismo, modificaciones en lasriberas de los ríos y líneas decosta; por tal razón, las civiliza-ciones más desarrolladas, asen-tadas en el Mediterráneo y zo-nas adyacentes, no imaginaronque la corteza de la Tierra fueradinámica, ya que no contabancon detalles geográficos ampliosy, además, se tenían los prejui-cios religiosos que limitaban ladifusión del conocimiento.

La idea de la separación de loscontinentes empezó en los siglosXVI y XVII, a raíz de los descubri-mientos geográficos e iniciaciónde la cartografía de las costas deÁfrica Occidental y AméricaOriental. En el siglo XVII, SirFrancis Bacon comentó la seme-janza entre las costas de África yAmérica del Sur; el francés R. P.Francois Placet sugirió que el vie-jo y nuevo mundo habían queda-do separados debido al diluviouniversal, concepto que fue segui-do por Alexander von Humboldt,1880, quien pensó que el Atlánti-co correspondía a un gran vallefluvial en el cual navegó el arcade Noé.

En 1858, Antonio Snider-Pelligrinihizo las primeras observaciones detipo geológico entre los continentessituados a ambos lados del Atlán-tico, para explicar la presencia deplantas fósiles idénticas tanto en

Europa como en Norte América ydio el primer diagrama para antesy después de la separación. FrankB. Taylor, con base en la distribu-ción de las cadenas montañosas,elaboró una completa explicaciónen apoyo de los movimientos conti-nentales a gran escala.

Se considera que el pionero de laTeoría de la Deriva Continen-

tal fue el astrónomo, geofísico ymeteorólogo Alfred Wegener, quiencon diversos ejemplos de variasciencias, especialmente teniendo encuenta los climas del pasado y laflora, publicó, en 1922, la distribu-ción de los continentes en diferen-tes épocas con un concepto muy si-milar al actual. Esta teoría tuvo mu-chos contradictores, al encontraralgunos detalles inexplicados endiferentes ciencias, con lo cual, re-futaban toda la teoría; por otrolado, en la época no era fácil expli-car que, teniendo pisos oceánicosrígidos, los continentes con billonesde toneladas de peso se pudierandesplazar cientos de kilómetros. Lateoría tuvo aceptación por variosgeólogos, entre los que cabe des-tacar Arthur Holmes, quien ideó ladatación de rocas por mineralesradioactivos y el concepto de Co-

rrientes de Convección, impul-sadas por el calor radioactivo delcentro de la Tierra, mecanismo porel cual, sería posible el transportede los continentes a grandes dis-tancias, como el caso de los gigan-tescos icebergs.

La teoría de la Deriva Continen-tal tuvo aceptación, en 1960, conla aplicación por Frederick J. Vine,del estudio de los fondos marinosy el paleomagnetismo. Por otra

parte, el estudio de las edadesradiométricas de los fondosoceánicos indicó que las rocas másantiguas corresponden al Jurásico,y que las anteriores a este siste-ma han sido absorbidas en laszonas de subducción.

En esta unidad se tratará de ex-plicar muy brevemente la derivacontinental, la formación de lascadenas montañosas, con sus es-tructuras relacionadas, pliegues yfallas. Así mismo, se hará una rá-pida explicación acerca de la geo-logía estructural de Colombia.

TECTÓNICA DE PLACAS

Geográficamente, y de manerageneral, la superficie de la Tierraestá compuesta por continentes,islas y océanos; en los continentespodemos distinguir áreas con te-rrenos planos a semiplanos, cade-nas montañosas y casquetes pola-res. En los océanos, las partes só-lidas que sobresalen del nivel delagua se denominan islas. Los fon-dos oceánicos se consideraban pla-nos; sólo a partir de la década del60, con los estudios oceanográficosy el empleo de modernas técnicas,como el sonar y diversos tipos desondas, se han elaborado los ma-pas de los fondos marinos llama-dos mapas batimétricos, quemuestran que éstos tienen topo-grafía variable.

Los principales accidentestopográficos de los fondos marinoscorresponden a cadenas montaño-sas que en la parte media de losocéanos se han denominado dor-

sales oceánicas; éstas presentan

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fracturas normales al eje de las mis-mas. Las crestas de las dorsales al-canzan desde el fondo del marhasta 4.000 metros de altura. Otroaccidente notorio son los cerrosaislados formados por volcanesque si salen a la superficie consti-tuyen islas y si están sumergidosy truncados forman los denomina-dos yugotes; cuando los sistemasvolcánicos se encuentran alinea-dos forman una cadena de islas

volcánicas. Las zonas planas asemiplanas más profundas se lla-man planos abisales. En la parteinterna de los océanos se distin-guen las fosas oceánicas, que co-rresponden a zonas de grandesdepresiones, hasta de 11.000 me-tros de profundidad; el talud con-

tinental es la pendiente entre laplataforma continental y las llanu-ras abisales; dentro del talud se en-cuentran los cañones submarinos.

La zona de interacción entre la tie-rra firme y el talud corresponde azonas planas a semiplanas y sedenominan plataforma conti-

nental. Los accidentes descritosse muestran en la figura de lapágina anterior.

Las formas antes mencionadas es-tán regidas por la dinámica de lacorteza terrestre, la cual está indi-cada en algunos lugares por tem-blores y vulcanismo, fenómenosque al ser estudiados han permi-tido a los geólogos postular que lacorteza está dividida en grandesfragmentos denominados placas,que tienen millones de km2 desuperficie y menos de 100 kilóme-tros de espesor. Las placas estánlimitadas por las dorsales y fosasoceánicas, tal como se puede ob-servar en la figura de la parte su-perior de esta página.

Movimiento de las placas

Para tener una visión de las pla-cas tectónicas es conveniente co-nocer cómo están compuestas y losmecanismos que hacen posible sumovimiento. A continuación sehará una breve descripción de es-tos fenómenos y se definen térmi-nos geológicos que están relacio-nados con las zonas en que lasplacas interactúan.

Las placas tectónicas están com-puestas en la parte continental porcorteza continental y el manto rí-gido (manto superior); en la parteoceánica, por corteza oceánica y elmanto rígido; las placas se mue-ven sobre la astenosfera (mantoinferior), que por ser plástica lespermite movimientos verticales yhorizontales.

Esquema que ilustra la batimetria del fondo oceánico (Tomado de atlas de lo extraordinario, fenomenos naturales volumen I,1994)

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sidad de 2,9. El manto superior enel tope tiene 3,3 y en la parte infe-rior 3,4. Donde se presentan cam-bios bruscos en la densidad se hanreconocido discontinuidades como

las de Mohorovicic (Moho), entreel manto superior y las cortezascontinental y oceánica y la que seencuentra entre el manto superiory el inferior.

Para comprender las causas delmovimiento de las placas es con-veniente tener en cuenta las dife-rentes fuerzas y condiciones queintervienen en este mecanismo:gravedad, densidad, topografía,formación y destrucción de la cor-teza oceánica, flujo calorífico, dis-tancia entre dorsales y fosas, y re-sistencia de las placas a la defor-mación.

Gravedad. Los datos actuales per-miten establecer que las dorsalesse encuentran próximas al equili-brio isostático, mientras que las fo-sas están alejadas de dicho equi-librio, presentando uno de los va-lores de gravedad más bajos de lacorteza (anomalías gravimétricasnegativas).

Densidad. Esta es diferente tantopara la corteza oceánica como parala continental y para el manto su-perior y el inferior, en la siguienteforma: la corteza continental tienedensidad promedio de 2,67 cercaa la superficie, a 2,77 en su base;la corteza oceánica tiene una den-

Límites de placas y zonas activas de la corteza terrestre. Tomado de Dixon, D. (1985)

Esquema que muestra la estructura interne de la tierra (Tomado de ciencias de la tierra una

introducción a la geología física, Tarbuck y Lutgens, 1999)

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Topografía. Las dorsales corres-ponden a centros de expansión yse elevan de 2 a 4 kilómetros so-bre el fondo oceánico con pen-dientes más o menos simétricas asu eje; las fosas oceánicas alcan-zan profundidades hasta de 11 ki-lómetros y la parte continental pre-senta alturas hasta de más de8.000 metros.

Formación y destrucción de la

corteza oceánica. En las dorsalesla expansión de los fondosoceánicos tiene lugarsimétricamente con incrementosdesde menos de uno hasta seiscentímetros al año. En las fosas

oceánicas, la corteza se destruyeentre 5 y 15 centímetros por año.

Flujo calorífico. A partir de lasdorsales oceánicas disminuye hastaalcanzar la temperatura media delos océanos. En las fosas oceánicasel flujo de calor es muy bajo, mien-tras que a corta distancia, en el arcode islas, es alto.

Resistencia de las placas a la

deformación

En general, las placas tienenuna longitud 20 veces mayor quesu espesor y, sin embargo, son

capaces de moverse a grandesdistancias sin deformarse, debi-do posiblemente a la poca resis-tencia de fricción debajo del lí-mite de éstas.

El movimiento de las placas pro-bablemente se deba a algún tipode convección en el interior dela Tierra, lo cual fue propuestopor Arthur Holmes en la décadade los años veinte. Estudios pos-teriores, basados en sísmica,gravimetría, paleomagnetismo,experimentos de laboratorio y si-mulaciones, en parte han compro-bado esta teoría; sin embargo, que-dan muchos interrogantes por re-solver.

Esquema de las corrientes de convección y de los diferentes tipos de ambientes generados por las colisiones de placas tectónicas

(Tomado de atlas de lo extraordinario, la formaciòn de la tierra, 1992)

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Evolución de los Continentes

Datos geocronológicos, sísmicos,de paleomagnetismo, climáticos,paleontológicos, de flora y fau-na, han servido para descifrar ypostular migraciones de las ma-sas continentales desde hace 550millones de años hasta el pre-sente.

Se considera que en la erapaleozoica, hace aproximadamen-te 540 millones de años, existíanseis continentes que eran:Gondwana, Báltico, Laurasia,Siberia, China y Kazakhstania quese muestran en la figura.

Estas masas continentales se mo-vieron y reunieron en un solosupercontinente denominadoPangea hace 225 millones de años,resultando una serie de colisionesque formaron grandes cinturonesmontañosos algunos de los cualesaún existen. La parte norte dePangea corresponde a Laurasia yla sur a Gondwana; entre ellos, enel lado occidental, se extendía elocéano de Tethys.

La fragmentación y separación dePangea empezó hace 200 millonesde años aproximadamente, sepa-rándose Laurasia de Gondwana,la cual fue total hace 135 millonesde años, cuando también empezóla fragmentación de los dossupercontinentes.

Posteriormente, los continentes si-guieron separándose y a su vez,África noroccidental colisionó conAsia, y la India también se adosó;situación que empezó hace 65 mi-llones de años, hasta llegar a laconfiguración geográfica que ac-tualmente se observa.

La deriva continental continúa ylas placas tectónicas siguen mo-viéndose a una velocidad de 0,9 a11 centímetros por año, de acuer-

Evolución de los continentes

La tierra

hace 200 M.a

Esquema que muestra la deriva continental, las flechas rojas indican la dirección de movimiento de

las placas tectónicas (Tomado de La tierra el planeta desconocido, 1985)

La tierra

hace 120 M.a

La tierra

hace 55 M.a

La tierra actual.

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do con los datos obtenidos de lossatélites, que miden la distanciaexacta entre diferentes puntos delglobo terrestre. El fenómeno demovimiento de las placas está ín-timamente relacionado con movi-mientos telúricos y vulcanismoque son los únicos percibidos du-rante el transcurso de la vida delHombre.

Importancia de la Deriva

Continental

El desplazamiento e interacciónde los continentes y los pisosoceánicos, no solamente es inte-resante desde el punto de vistacientífico y académico, sino tam-bién por su importancia econó-mica y de seguridad para elHombre.

Al superponer los mapas de lasdiferentes placas y los sitios don-de se producen los terremotos yel vulcanismo, se puede obser-var que estos fenómenos estáníntimamente asociados, princi-palmente donde las corrientes deconvección descienden (fosas) yen menor magnitud en dondeéstas ascienden (dorsales).

Una de las principales áreas don-de se presentan temblores y vul-canismo corresponde al Cinturónde Fuego Circumpacífico donde seencuentran interactuando las pla-cas del Pacífico, Sur América, Co-cos, Norte América, Euroasiática,Índica y Antártica. Las zonassísmicamente más estables corres-ponden a los cratones, antiguaszonas orogénicas, que han sidoerosionadas hasta llegar a un re-lieve plano a ligeramente ondu-lado (peneplanizadas) y se en-cuentran en la parte continental.

Los depósitos minerales (Unidad12) están relacionados con las zo-

nas de subducción (fosas), en don-de el material descendente es fun-dido; parte de este material esmezclado con el manto para pos-teriormente ascender en forma demagma y conformar batolitos y ro-cas volcánicas de composición in-termedia a félsica, a las cuales seencuentran asociados depósitos deplomo, cobre, zinc, oro, estaño, pla-ta, molibdeno, etc.

En las dorsales, en donde el ma-terial del manto de composiciónmáfica sale a la superficie por grie-tas y volcanes en forma de lavas,están asociados depósitos demanganeso, oro, plata, zinc, cobrey hierro.

La región occidental de Colombiase encuentra relacionada con elCinturón de FuegoCircumpacífico, donde las placasde Nazca, Cocos y Caribe descien-den bajo la Suramericana y son lasresponsables de que se presentegran sismicidad y vulcanismo. Enesta región se encuentran rocasígneas intrusivas y volcánicas, enforma de batolitos, stocks, diques,cuellos volcánicos y venas, que enmuchos sitios contienen depósitosde oro, plata, platino, cobre y, enmenor proporción, molibdeno yzinc.

OROGENIA

Orogenia es el término que se usapara explicar el proceso deformación de montañas, el cual esde dos tipos: el primero está ligadoa movimientos compresivos en lasantiguas zonas aledañas a lasfosas; el segundo, debido a efectosdistensivos por la salida yacumulación de rocas volcánicasmáficas en las zonas de expansiónen las dorsales oceánicas, por lotanto, corresponden a las áreasdonde convergen y divergen lasplacas tectónicas. Actualmente, las

cadenas montañosas activas, enlas que ocurren terremotos yvulcanismo, se encuentranlocalizadas en el Cinturón Alpino,en el Circumpacífico y en elHimalaya; en los dos primeroscolisionan placas continentalescon placas oceánicas y en elHimalaya ocurre el choque de dosplacas continentales.

Para la formación de una cadenamontañosa, se pueden mencionarde una manera general, cuatroetapas principales: a) Creación decuencas alargadas en los bordesde los continentes, las cuales serellenan con sedimentos prove-nientes de la parte continental,muchas veces de varios kilómetrosde espesor; a medida que aumen-ta el peso de los sedimentos y es-fuerzos compresivos de la placaoceánica sobre la continental, seproduce subsidencia en la cuen-ca. b) Al continuar los efectoscompresivos se inicia la deforma-ción, por acortamiento de la cuen-ca, dando lugar en la parte infe-rior de la misma a principios demetamorfismo, plegamientos yfallamientos. c) Posteriormente,tiene lugar, en la parte inferior dela cuenca, metamorfismo de altogrado, migmatización y emplaza-miento de cuerpos intrusivos,principalmente intermedios a áci-dos. d) La última etapa es el le-vantamiento vertical, de varios ki-lómetros, de las cordilleras en untiempo relativamente corto, acom-pañado de plegamientos y activi-dad ígnea postectónica.

En Colombia las cordilleras sonel resultado de eventosorogénicos distensivos ycompresivos que empezaron enel Jurásico y culminaron con laorogenia Andina en el Neógenoy Cuaternario, aunque en ciertosentido se puede decir que aunhoy continúa, ya que Los Andesforman una cordillera activa.

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PLIEGUES Y FALLAS

En la corteza continental, en lascadenas montañosas y cuencasadyacentes, las rocas sedimenta-rias, que se han acumulado en lascuencas, debido a procesoscompresivos y distensivos, presen-tan plegamientos y fallamientos.

Los principales tipos de pliegues,unos en forma convexa, se han de-nominado anticlinales, y los deforma cóncava se llamansinclinales; según la intensidadde la compresión los pliegues pue-den ser muy simples, por lo gene-ral, simétricos, o muy complejos,asimétricos y a veces tumbados,como se observa en la figura de lapágina anterior.

Teniendo en cuenta que lacompresión continúa, los plieguesasimétricos tienden a tumbarse yromperse por medio de fallas quesegún su inclinación pueden ser:inversas con ángulo de inclinaciónentre 30° y 45°, de cabalgamiento,cuando el ángulo es menor de 30°.

En algunos casos la compresiónpuede llegar a ser tan intensa, quelas rocas plegadas pueden sertransportadas cientos de metros yhasta kilómetros, dando lugar a losdenominados mantos de corri-

miento.

Bloque diagrama delos principales tipos de pliegues (Tomado de ciencias de la tierra una introducciòn a la geologìa fìsica, Tarbuck y Lutgens, 1999).

Bloque diagrama de una falla inversa

(Tomado de Physical geography of the global environment, H.J. de Bill y Peter O. muller, 1993)

Escarpe de falla

Plano de falla

Bloque diagrama de un Horst y un graben (Tomado de ciencias de la tierra una introducción a la

geología física, Tarbuck y Lutgens, 1999).

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En las áreas de distensión se for-man una serie de bloques que alajustarse, unos descienden y otrosascienden; de una manera gene-ral corresponden a graben y horst,

respectivamente; los planos entreéstos corresponden a fallas nor-

males.

Otro tipo de falla que se presentason las fallas de rumbo, tambiéndenominadas fallas transversales,en las cuales el desplazamientoentre los bloques es horizontal;cuando mirando hacia la falla elbloque opuesto se mueverelativamante a la derecha, sedenominan laterales derechas, sies al contrario, corresponden alaterales izquierdas. Cuando secombinan las fallas de rumbo y lasnormales se llaman fallas de

corrimiento oblicuo; cuando lacombinación es entre fallas

inversas o de cabalgamiento y lasde rumbo, el resultado son lasfallas de transpresión.

Debido a esfuerzos compresivos ydistensivos, en las rocas se pre-sentan fracturas con muy poco des-plazamiento y relativamente cer-canas que son conocidas con elnombre de diaclasas.

Es de gran importancia conocer ylocalizar las estructuras antesdescritas, debido a que asociadas aellas se encuentran depósitosminerales de interés económico; ypara el cálculo de reservas yextracción es necesario contar conmapas donde éstas se muestren ensuperficie y en subsuelo. Así mismo,para la construcción de obras civileses indispensable disponer demapas donde se detallen e indiquenlas estructuras mencionadas.

En Colombia, INGEONIMAS pro-duce diferentes mapas geológicoscon sus informes explicativos don-de se señalan y describen las prin-cipales estructuras encontradas ennuestro país.

RASGOS TECTÓNICOS

DE COLOMBIA

Colombia se encuentra ubicada enel sector de confluencia de las pla-cas de Sur América, Nazca, Cocosy Caribe; por esta razón el país pre-senta una tectónica muy comple-ja, especialmente en el área decordilleras, y una más sencilla enel oriente que corresponde al bor-de occidental del Escudo deGuyana.

En la región oriental del país, aloriente de la falla de Yopal (vermapa al final de esta unidad), sedistinguen tres regiones: el Escu-do de Guyana, la Cuenca de LosLlanos en su borde noroccidental yla Cuenca del Putumayo en el bor-de sur occidental. De la falla deYopal al occidente se localizan cin-turones móviles (cordilleras), for-mando un mosaico en donde pre-dominan en algunas áreas rocasígneo metamórficas y en otras ro-cas sedimentarias. Las partes deeste mosaico se encuentran sepa-radas por fallas de gran magnitud.

A continuación, y de oriente a oc-cidente, se hace una descripciónmuy breve, de los principales ac-cidentes tectónicos que se encuen-tran en el territorio colombiano yque se muestran en el mapa queacompaña la presente unidad.

El Escudo de Guyana está cons-tituido por rocas cristalinas anti-guas, cubiertas por una delgadacobertera de rocas sedimentariasdel Paleozoico inferior y Tercia-rio, las cuales se disponen

Escarpe de falla

Plano de falla

Fuerzas

Bloque diagrama de una falla normal (arriba) y una falla de rumbo (abajo)

(Tomado de Physical geography of the global environment, H.J. de Bill y Peter O. muller, 1993)

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semihorizontales con ligerasflexiones y algunos lineamientosde dirección N80°W y otros dedirección N45°E.

En la parte noroccidental el escu-do está cubierto por sedimentos,donde los más jóvenes son delCuaternario; estudios geofísicosnos indican que se trata de unacuenca pericratónica donde se de-positaron sedimentos de edadpaleozoica inferior, cretácica y ter-ciaria, con plegamientos suaves ydislocados por fallas de poco des-plazamiento; esta región se cono-ce como Cuenca de Los Llanos.

En la región suroccidental, Cuen-

ca del Putumayo, el borde del Es-cudo de Guyana está cubierto porsedimentos hasta del Terciario su-perior, debajo de los cuales se en-cuentran secuencias de rocas se-dimentarias del Paleozoico supe-rior, Triásico, Jurásico, Cretácico yTerciario, con estructuras seme-jantes a las de la regiónnoroccidental.

En las dos cuencas anteriormentedescritas, se han encontrado va-rios campos de petróleo y gas deimportancia económica para elpaís.

Al occidente del escudo se en-cuentra la Cordillera Oriental,

la cual se prolonga al norte hastala Serranía de Perijá; la cordille-ra, en el sur, lleva una direcciónaproximada N40°E; en el centro,N30°E; y en el norte, N30°W. LaSerranía de Perijá, en general, tie-ne una dirección N30°E.

La cordillera está limitada, en eloriente por el sistema de Fallas deGuaycaramo-Yopal, inclinadashacia el oeste y con una longitudaproximada de 450 kilómetros,desde Saravena hasta el ríoGuayabero donde choca con el blo-que del Macizo de Garzón.

Al sur, el Macizo de Garzón cons-tituye la parte oriental de la cordi-llera y está segmentado por fallasescalonadas inclinadas al oeste,las cuales se prolongan hacia elEcuador.

El límite de la cordillera en su bor-de occidental está dado por los sis-temas de fallas de Suaza, La Sa-lina y Bucaramanga-Santa Mar-ta. En la región sur, el sistema defallas de Suaza está inclinada ha-cia el oriente, y tiene una longi-tud de por lo menos 200 kilóme-tros. En los alrededores de Gigan-te, en el Huila, la falla de Suazaes relevada por una serie de blo-ques limitados por las fallas deTello y San Alfonso. En cercaníasde Suárez (Tolima) se encuentrael sistema de fallas de La Salina,inclinadas hacia el oriente y quese prolonga hasta el norte deBucaramanga, donde choca con elsistema de fallas de Bucaramanga-Santa Marta. El sistema de fallasde Bucaramanga-Santa Marta,principalmente de rumbo, inclina-das hacia el oriente, presenta di-rección N25°W; tiene una extensiónaproximada de 550 kilómetros y seinicia en su parte sur, en los alre-dedores de Pitiguao (Santander) yse prolonga hasta Santa Marta.

La Serranía de Perijá, que se con-sidera como la prolongación sep-tentrional de la Cordillera Orien-tal, está limitada por una serie defallas arqueadas con direccionesN15°E a N35°E e inclinadas haciael oriente haciendo parte del sis-tema de fallas de El Cerrejón-LaJagua de Ibirico.

Dentro de la Cordillera Oriental seencuentran bloques de rocas ígneometamórficas, denominados ma-cizos como los de Garzón,Quetame, Floresta y Santander,separados por fallas de magnitudconsiderable. La parte central dela cordillera está conformada por

rocas sedimentarias depositadasen las cuencas de Cundinamarcay Santander, que forman estructu-ras sinclinales, anticlinales y fallas,las cuales por su complica-ción ygran número no serán descritas.

Entre las cordilleras Oriental yCentral se encuentra un acciden-te tectónico importante que es elValle del Magdalena, el cual seha dividido en tres sectores: su-perior, medio e inferior. El Valle

Superior del Magdalena va des-de el nacimiento del río hasta lalocalidad de Girardot;tectónicamente se puede conside-rar como un antiguo bloque levan-tado (horst), en el cual las fallasnormales, por efectos de latectónica andina, invirtieron sumovimiento, y dieron lugar a fa-llas inversas a cada lado del valle.El límite occidental del valle estárepresentado por el sistema de fa-llas imbricadas de la Plata-Gigan-te, las cuales son sinuosas y conextensión de 270 kilómetros.

El Valle Medio del Magdale-

na va desde Girardot hasta ElBanco (en el Departamento delMagdalena); se considera comoun graben, en el cual por efectode la tectónica andina, la fallaoriental de tipo normal invirtió sumovimiento quedando de tipo in-verso (sistema de fallas de La Sa-lina). El límite occidental lo cons-tituye el sistema de fallas de Mu-latos con extension de 330 kilóme-tros. El valle superior y el inferiorestán separados por la falla derumbo de Cucuana-Girardot.

El Valle Inferior desde El Bancohasta la desembocadura del rio enel mar está cubierto por rocas se-dimentarias del Terciario yCuaternario que en superficie es-tán dispuestas de manera horizon-tal y muestran lineamientos queposiblemente corresponden a blo-ques basculados.

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La Cordillera Central está limi-tada al oriente por el sistema defallas del lado occidental del Valledel Magdalena y es fuertementeafectada por el sistema de fallasde Romeral, cerca a su borde occi-dental. Este sistema se extiendedesde el límite sur del país hastala costa Atlántica; tiene, en gene-ral, dirección N10°E, con excep-ción de su parte central de direc-ción N10°W. Este sistema tiene unfuerte componente de rumbo y co-rresponde al límite de una antiguafosa, que pone en contacto rocasde afinidad oceánica con rocas deafinidad continental.

La cordillera, en la parte norte, esmás amplia que en el sur, y estáconstituida por varios bloques derocas ígneo metamórficas separa-dos por fallas de gran magnitudcomo las de Palestina, El Bagre yYolombó.

Entre las cordilleras Central y Oc-cidental se encuentra el Valle del

río Cauca que ha sido considera-do como un graben, que se pro-longa hasta el valle del río Patía yestá limitado en su lado occiden-tal por el sistema de fallas norma-les de Cauca-Patía.

La Cordillera Occidental, en suparte sur occidental, está limitadapor la falla inversa del Tambor, lacual queda interrumpida por unsistema de fallas transversales dedirección N75°E, como las deArgelia, Río Blanco, y otras. En elnorte el límite occidental loconstituye el sistema de fallas delRío Atrato, de tipo inverso einclinada al oriente. Al occidente

de la Falla del Río Atrato seencuentran las Llanuras del

Pacífico y la Serranía del Baudó,

las cuales hacia el occidente, marafuera, están limitadas por el ejede la Fosa de Colombia.

En la región norte de Colombia sedistinguen: las Llanuras del Cari-be, Sierra Nevada de Santa Martay La Guajira, que a su vez pre-senta al sur zonas planas (BajaGuajira) y al norte, zonas monta-ñosas (Alta Guajira).

En las Llanuras del Caribe se di-ferencian dos áreas limitadas porel sistema de fallas de Romeral; aloccidente se encuentran los cintu-rones plegados de San Jacinto ySinú, caracterizados por presentarestructuras estrechas y fallas condirección general noreste; al orien-te se encuentra la región estable oplataforma de San Jorge, que seprolonga hasta la falla Santa Mar-ta-Bucaramanga; al sur está limi-tada por la Falla de Murrucucú;en superficie se presenta una se-rie de lineamientos de direcciónN50°W, que en el subsuelo, porestudios geofísicos, correspondena bloques separados por fallas queforman horsts y grabens.

La Sierra Nevada de Santa Marta

es un bloque triangular, aislado,limitado por las fallas de SantaMarta-Bucaramanga, la de Oca yla del Cesar. La primera falla yafue descrita anteriormente; la Fa-lla de Oca de dirección E-W, es dedesplazamiento lateral derecho yse prolonga al oriente hacia elGolfo de Maracaibo. La Falla delCesar, lleva una dirección gene-

ral N45°E, se considera normal, conel bloque occidental levantado;junto con el sistema de fallas deCerrejón-Perijá, forma el valle delrío Cesar-Ranchería, que separa laSierra Nevada de la Serranía dePerijá. Dentro de la Sierra Neva-da se encuentra una serie de fa-llas arqueadas de dirección gene-ral N45° a N60°E, entre las que semenciona las de Sevilla, Aracatacay Maízmorocho, en el informe dela Sierra Nevada de Santa Marta.

En la Península de La Guajira sediferencian dos regiones: la surdenominada Baja Guajira, que seencuentra entre las fallas de Ocay Guajira-Paraguaná. En superfi-cie corresponde a una zona planacon ligeras ondulaciones; en elsubsuelo parece que existen es-tructuras relacionadas con fallas derumbo.

La segunda región es conocidacomo la Alta Guajira; en ella seencuentran las serranías de Jararay Macuira. Geológicamente se dis-tinguen tres bloques: el sur, deli-mitado por la falla Guajira-Paraguaná y al norte por la Fallade Cuisa. El bloque central, deli-mitado por la falla anterior y laFalla de Jarara. El tercer bloquees el noroccidental, que está se-parado del anterior por la Falla deJarara.

En el Mar Caribe, mar afuera, seencuentran los cinturones defor-mados del Caribe meridional y elde Panamá septentrional, separa-dos de las zonas abisales porpaleosuturas que son los límitesde diferentes placas.

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LA METEORIZACIÓN DE LAS ROCAS

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INTRODUCCIÓN

... sin las plantas no habría animales y las plantas se

desarrollan gracias al suelo, el cual es producto de la

meteorización de las rocas.

(viejo adagio)

Cuando miramos los paisajes y los

objetos naturales que tenemos a

nuestro lado, muy a menudo nos

preguntamos si los picos de las

montañas estarán ahí para siem-

pre. ¿Por qué las calles y las ace-

ras se agrietan y se acaban? ¿por

qué se producen los deslizamien-

tos que impiden o limitan el paso

por las carreteras?, ¿por qué las

construcciones abandonadas se

derrumban ?

En los capítulos anteriores hemos

visto cómo se formó el Universo y

posteriormente la Tierra, así como

la formación y características de

los tres tipos de rocas: sedimenta-

rias, ígneas y metamórficas;

ahora debemos hablar de la me-

teorización de las rocas y sus pro-

ductos.

Aunque de una manera casi im-

perceptible para los humanos no

acostumbrados a la observación

aguda de la naturaleza, todos los

días somos testigos de los cam-

bios que sufren los objetos y ma-

teriales que se encuentran a

nuestro alrededor; cambios

puestos de manifiesto porque las

pinturas se agrietan, los pavi-

mentos de las calles se rompen

en pedacitos, los metales se oxi-

dan, las rocas se derrumban.

Aunque no lo entendemos toda-

vía, estos cambios son causados

por la meteorización.

¿Pero qué es la meteorización ?

Utilicemos algunos ejemplos sen-

cillos para definir este término. En

la superficie terrestre y cerca de

ella, las rocas, los minerales, los

objetos construidos por el Hombre,

tales como edificios, los carros, las

calles, al estar en contacto con fac-

tores atmosféricos como el aire y

el agua y ser afectados por las ac-

tividades de los seres vivientes,

plantas y animales, sufren cam-

bios. Esos cambios son llamados

meteorización, cuando se refieren

a rocas y minerales.

Un poco más científicamente, la

meteorización es el proceso o se-

rie de procesos que cambian en la

superficie terrestre o cerca de ella,

las rocas, minerales y objetos ela-

borados por el Hombre, cuando

son sometidos a condiciones físi-

cas y químicas, diferentes de las

existentes al momento de su for-

mación. Vidrio, pintura de las ca-

sas, concreto, metales y aun el ace-

ro y todos los materiales, son ata-

cados por la meteorización, aun-

que algunos de ellos resisten más

que otros.

La meteorización puede ser bené-

fica o causante de problemas al

Hombre. Todo depende del punto

de vista de cada uno. Así, por

ejemplo, para los agricultores, ella

forma los suelos que permiten el

cultivo de los alimentos, mientras

que para usuarios de las carrete-

ras, la meteorización no causa

sino problemas, como desliza-

mientos y taponamientos de la

vía.

ACCIÓN DE LA METEORIZACIÓN

Hemos estudiado en las unidades

anteriores que la mayoría de las

rocas se forman bajo condiciones

diferentes a las que existen en la

superficie terrestre y al ser expues-

tas a las condiciones atmosféricas,

responden a estas nuevas condi-

ciones meteorizándose.

¿Cómo actúa la meteoriza-ción? La meteorización actúa so-

bre todos los materiales que se en-

cuentran en la superficie o cerca

de ella, alterándolos continua-

mente gracias a la acción de los

diversos factores ambientales

como clima, lluviosidad, tempera-

tura, aguas corrientes y estanca-

das, vientos. El proceso de

meteorización no solamente es

capaz de actuar en el aire, la su-

perficie o cerca de ella, sino que,

además, puede llevarse a cabo en

cualquier lugar donde alcancen a

penetrar o llegar el agua y el aire.

Podríamos concluir que la meteo-

rización tiene lugar en la zona de

interfase de la superficie terrestre,

es decir, la zona de interacción de

la hidrosfera, atmósfera y

litosfera.

Veamos qué pasa realmente cuan-

do los materiales, ya sean una roca,

un mineral o los objetos fabricados

por el Hombre se meteorizan. Lo

primero que ocurre es que éstos

se fragmentan o rompen en peda-

citos, es decir, pierden su cohe-

sión original, sin que tenga lu-

gar ningún cambio en su compo-

sición química. Esto se denomina

meteorización mecánica, que oca-

siona la desintegración física de

UNIDAD 8

LA METEORIZACIÓN DE LAS ROCAS

112 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

NID

AD

8

los materiales; por ejemplo, una

gran masa de rocas ígneas pue-

de, por la acción del hielo, rom-

perse en pequeños pedazos, pero

los cristales de cuarzo, feldespato

y mica, en general, no sufrirán

ningún cambio químico. En se-

gundo lugar, los materiales pue-

den ser alterados o descompues-

tos químicamente por la acción del

agua o los gases atmosféricos,

principalmente el dióxido de car-

bono (CO2); además, algunos de

los elementos químicos pueden ser

retirados o adicionados mediante

reacciones relacionadas; esto se

denomina meteorización quí-mica. En general, en la naturale-

za, ambos procesos se llevan a

cabo al mismo tiempo, aunque

uno de ellos puede tener mayor

intensidad que el otro.

La meteorización es un proceso

largo y relativamente lento, que

siempre está teniendo lugar en la

superficie terrestre, no importan-

do las condiciones ambientales

que imperen en los diversos luga-

res del globo terráqueo.

METEORIZACIÓN MECÁNICA

La meteorización mecánica se pro-

duce por muchas causas; las prin-

cipales son: reducción de la pre-

sión de confinamiento, congela-

miento, abrasión, crecimiento de

plantas y acción de los animales,

incluyendo el Hombre.

Reducción de la presión de con-finamiento. Con relación a la pro-

fundidad, los procesos de meteo-

rización física o mecánica de las

rocas, comienzan relativamente

cerca de la superficie. Las rocas

que se encuentran enterradas pro-

fundamente están sometidas a

grandes presiones por confina-

miento y a medida que se va

erosionando la parte superior,

esas presiones disminuyen, dan-

do lugar a que las rocas se ex-

pandan y tal vez se agrieten per-

mitiendo la entrada de aguas su-

perficiales. En algunos casos, se

ha podido observar este fenóme-

no de liberación de presión, en

minas profundas, donde la reduc-

ción de esta presión causa explo-

siones que arrojan fragmentos de

roca con gran violencia poniendo

en riesgo la vida de los mineros.

En el caso de un cuerpo ígneo

intrusivo del tamaño de un batoli-

to, sabemos que éste se formó a

grandes profundidades, pero por

los diversos mecanismos de la di-

námica de la Tierra, se encuentra

ahora muy cerca de o en la super-

ficie. La pérdida de varios kilóme-

Exfoliación en sienita de la zona aluvional Boquerones, Venezuela. El lápiz indica la escala.

Fotografía por Carlos Ulloa

Ejemplo de fracturación por congelamiento (Nevado del Ruiz). Fotografía por Darío Mosquera.

113INGEOMINAS

LA METEORIZACIÓN DE LAS ROCAS

UN

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8

Ejemplo de abrasión. Formación de “ollas” en la quebrada Santo Domingo, Departamento de Chocó.

Se observan los cantos de la gravilla en el fondo de la olla, que tiene una profundidad de 0,80 m.

Fotografía por Darío Mosquera.

Ejemplo de raíces ensanchando grietas en rocas del Grupo Olini.

Alto del Trigo, carretera Villeta-Guaduas (Cundinamarca). Fotografía por Darío Mosquera.

tros de espesor de rocas que se en-

contraban encima de él, se tradu-

ce en pérdida de la presión de con-

finamiento que ejercían las mismas

sobre él, lo que causa una expan-

sión hacia la superficie. La parte

superior se expande más que la in-

ferior y se forman fracturas

concéntricas y paralelas a esa cor-

teza exterior que limitan capitas de

la misma roca, cuyo espesor varía

entre menos de un centímetro has-

ta varios metros. Este fractura-

miento se llama exfoliación.

Este fenómeno produce los domos

de exfoliación, que no son otra

cosa que grandes masas rocosas

redondeadas, que se han formado

a partir de rocas masivas, gene-

ralmente de carácter ígneo

intrusivo. La piedra de Mavecure

en el Guainía es un ejemplo de

estas estructuras.

Congelamiento. El poder que tie-

ne el agua al congelarse para rom-

per en pedazos las rocas es impre-

sionante. El fenómeno se desarro-

lla de la siguiente manera: el agua

penetra en las fracturas e intersti-

cios y poros (si los hay), y al conge-

larse, cuando la temperatura es

menor de 0° centígrados, aumenta

su volumen. Este proceso tiene la

suficiente fuerza para romper y

apartar las masas de rocas, for-

mándose cada vez más canales y

fracturas. El proceso se repite cons-

tantemente cada vez que las aguas

se congelan y descongelan. Este es

el más evidente de los procesos me-

cánicos de meteorización.

Abrasión. Como lo definimos en

la unidad de las rocas sedimen-

tarias, es el desgaste de la super-

ficie de las rocas o partículas de

los sedimentos, ocasionado por la

acción o trabajo mecánico de la

fricción y el impacto de las partí-

culas transportadas por el viento,

las corrientes de agua, los

glaciares, las olas o la fuerza de

114 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

NID

AD

8

la gravedad. Se considera que las

partículas actúan como martillos

en la superficie de los materiales.

Se podría hablar de efecto de mo-

lienda en los granos y partículas

cuando éstos son tomados o ex-

traídos de las rocas y transporta-

dos por una corriente, se chocan

entre sí y contra el fondo y los la-

dos, produciéndose la disminu-

ción del tamaño y la

profundización del cauce. Por otro

lado, los glaciares también cau-

san meteorización por abrasión.

Crecimiento de plantas. En al-

guna ocasión todos hemos visto

cómo las raíces de los árboles y

arbustos, no sólo se encuentran

en el suelo, sino que penetran en

la roca fresca, primero por estre-

chas fracturas y luego se van en-

grosando, partiendo la roca. Así,

los muros de las construcciones

abandonadas se derrumban en

las zonas selváticas y climas tro-

picales.

La actividad animal puede ser otro

de los factores de la meteorización

mecánica, especialmente la efectua-

da por los gusanos excavadores. Los

animales que viven y cavan madri-

gueras y las lombrices de tierra, que

pasan los materiales sueltos por su

aparato digestivo, se constituyen en

ejemplos.

El Hombre también es causante de

meteorización mecánica al perfo-

rar túneles para minería y ferroca-

rriles, construir edificios, represas,

carreteras, alcantarillados, siste-

mas de conducción de aguas, dis-

tritos de riego, y al devastar la ve-

getación que protege los suelos

de la acción mecánica de las llu-

vias.

METEORIZACIÓN QUÍMICA

Mientras que el proceso de meteo-

rización mecánica sólo se limita a

partir en pedazos o desgastar los

materiales de la superficie terres-

tre sin cambiar o alterar su com-

posición química, la meteorización

o descomposición química actúa

cambiando la composición origi-

nal, es decir, transforma los mine-

rales y rocas que están expuestos

a la acción de los gases atmosféri-

cos, de los ácidos, del agua, en

materiales con características quí-

micas diferentes.

En las unidades anteriores hemos

visto que las rocas son tan solo

agregados de minerales y que los

minerales están conformados por

uno o más elementos químicos que

las caracterizan desde este punto

de vista.

Así, una muy simple definición de

meteorización química seríala reacción de los elementosy minerales que forman losmateriales de la parte supe-rior de la corteza terrestrecon las sustancias que se en-cuentran en la atmósfera ehidrosfera, más conocidacomo zona de interfase.

Los procesos principales de la me-

teorización química son:

hidratación, hidrólisis, oxidación,

carbonatación y disolución.

La hidratación es el proceso

mediante el cual los materiales

absorben agua; por ejemplo, la

conversión del sulfato de calcio.

Anhidrita + Agua calor__ Yeso

El cambio de anhidrita a yeso lle-

va consigo el aumento del volu-

men del mineral en cerca de 40

veces y es una reacción

exotérmica, es decir, libera calor

en buenas cantidades. Esta reac-

ción es reversible tan solo con apli-

car calor al yeso, lo que indica que

no se presentan cambios químicos

fundamentales. En otros casos, al-

gunos tipos de arcillas que son lla-

madas expansivas, son muy ávi-

das a absorber agua expandiéndo-

se, causando por consiguiente pro-

blemas en las construcciones civi-

les.Salón VI, Caverna del Nus. Tomado de Boletín Geológico. Vol. XVI No. 1-3

115INGEOMINAS

LA METEORIZACIÓN DE LAS ROCAS

UN

ID

AD

8

La hidrólisis involucra cambios

químicos; el agua de la naturale-

za se puede combinar con el

dióxido de carbono (CO2), para

formar el ácido carbónico (H2CO

3),

reacción que descompone el agua

y el dióxido de carbono en hidró-

geno, carbono y oxígeno, para

combinarlos nuevamente y produ-

cir algo nuevo. El proceso se lla-

ma hidrólisis, aunque algunos

autores lo denominan, en este

caso específico en el cual se pro-

duce un ácido débil, acidifica-ción. Aquí es muy importante ano-

tar que el ácido carbónico es uno

de los principales factores que pro-

ducen la meteorización química.

Agua + bióxido carbónico = áci-

do carbónico

Oxidación es la combinación del

oxígeno de la atmósfera con los

diversos elementos. Cuando expo-

nemos una barra de hierro a los

factores atmosféricos, como son la

humedad y el aire, el hierro se

oxida formando una capa de co-

lor rojizo sobre el metal, capa que

puede ser fácilmente retirada. En

lenguaje popular o coloquial, se

ha oxidado, geológicamente se ha

meteorizado y esa capa es el re-

sultado de la reacción del hierro

con el oxígeno.

Hierro + oxígeno = óxido de hie-

rro

Carbonatación: es la formación

de carbonatos por la reacción de

óxidos o hidróxidos con anhídrico

carbónico. Los principales carbona-

tos que se encuentran en la natu-

raleza son el de calcio (calcita), el

de hierro (siderita), el de estroncio

(stroncianita), el de plomo

(cerusita), el de calcio y magnesio

(dolomita).

Disolución o solución es el pro-

ceso de meteorización mediante el

cual parte de los materiales sóli-

dos que conforman la roca se di-

suelven por la acción del agua y

ácidos débiles y son retirados de

la roca. Por ejemplo, la disolución

del carbonato de calcio de las ca-

lizas por acción de las aguas llu-

vias combinadas con gas carbóni-

co de la atmósfera. La calcita se la

llevan las aguas en solución, for-

mando cavernas y dolinas.

VELOCIDAD DE LAMETEORIZACIÓN

Basados en los anteriores proce-

sos de meteorización física y quí-

mica, podemos saber cómo se pue-

den afectar los materiales de la

superficie y la atmósfera terrestre,

pero sería interesante poder cuan-

tificar en algo la velocidad de la

meteorización. Como lo expresa-

mos al empezar esta unidad, la

meteorización es un proceso largo

y lento. Sin embargo, existen al-

gunos medios por los cuales po-

dríamos apreciar la velocidad de

su accionar.

Antes que nada se hace necesario

establecer si la meteorización ac-

túa de igual manera en todos los

sitios de la superficie terrestre.

La respuesta es un rotundo no, ya

que los procesos de meteorización

están fuertemente influenciados

por el clima local, la naturaleza

de las rocas, la actividad de las

plantas y animales.

El clima, cuyos principales

parámetros son la lluvia y la

temperatura, determina, en ge-

neral, si la meteorización quími-

ca o mecánica actúa o no. Des-

de hace muchos años, existen

gráficos que nos ayudan a

visualizar estas reacciones.

Sin embargo, hay además otros

factores que pueden atenuar o

acelerar la meteorización. Así, por

ejemplo, la vegetación en las sel-

vas tropicales húmedas protege los

suelos de la meteorización y pos-

terior erosión, aun en pendientes

fuertes, mientras que su carencia

acelera dichos procesos.

El profesor de geología de la Uni-

versidad de Austin, Texas, Dr. R.E.

Boyer, ilustraba sus conferencias

sobre la velocidad diferencial de

la meteorización, dependiendo del

Influencia del clima en los procesos de meteorización

116 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

NID

AD

8

clima local con el siguiente ejem-

plo: (traducción libre)

“Cerca del año 1500 antes de Cris-

to, se colocaron en Heliopolis, cer-

ca a la orilla del Río Nilo, dos

obeliscos, cuyos materiales fueron

extraídos de las canteras de

Aswan (ambas localidades en el

antiguo Egipto). Posteriormente

Cesar Augusto, aproximadamen-

te en el año 14 antes de Cristo, los

hizo trasladar a Alejandria para

decorar el Cesarium, en donde per-

manecieron hasta 1878 y 1881,

cuando se trasladaron a las orillas

del Támesis en Londres y al Par-

que Central de Nueva York. Ahora

menos de 100 años después de ese

último traslado, se nota que en es-

tos últimos años, los jeroglíficos del

obelisco localizado en el Parque

Central han casi desaparecido,

mientras que permanecieron incó-

lumes 3400 años en Egipto ...”

(Tomado de “Field Guide to Rock

Weathering”, 1971)

Del texto anterior se deduce la

variabilidad de la velocidad de la

meteorización dependiendo direc-

tamente de los factores ambienta-

les como son clima (temperatura

y pluviosidad) y composición de la

atmósfera incluyendo los rangos

de contaminación ambiental.

Adicionalmente, los componentes

minerales de las rocas también

afectan la velocidad de meteori-

zación, ya que algunos de ellos

se disuelven fácilmente al contac-

to con el agua atmosférica, como

es el caso de la calcita, que con-

forma las calizas; otros rápida-

mente se convierten en arcillas,

como los minerales de feldespato.

Efectos visibles de la meteo-rización

Si observamos con cuidado, aún

para aquellos que no tengan un

previo entrenamiento al respecto,

es fácil detectar a nuestro alrede-

dor efectos de la meteorización.

Los suelos, son las capas de ma-

teriales meteorizados que se en-

cuentran encima de las rocas fres-

cas. Las capas superiores son las

más ricas en materias orgánicas,

minerales arcillosos, aluminio y

óxidos de hierro, mientras que las

inferiores poseen más fragmentos

Meteorización en climas áridos. Hacienda Mondoñedo,

Carretera Bogotá - La Mesa.

Fotografía del perfil de un suelo, Tolima. Fotografía por Darío Mosquera.

117INGEOMINAS

LA METEORIZACIÓN DE LAS ROCAS

UN

ID

AD

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de roca hasta gradar a la roca fres-

ca. El tamaño del grano aumenta

del tope hacia la base y las capas

individuales tienen colores dife-

rentes. A medida que el proceso

de meteorización de las rocas

avanza, los suelos son más grue-

sos o profundos.

Los bloques y fragmentos deroca, acumulados en la base de

las pendientes de las colinas y

montañas, son rocas caídas de los

afloramientos, que han rodado

pendiente abajo, gracias a la fuer-

za de la gravedad. Los fragmen-

tos pequeños son arrastrados por

las aguas lluvias mientras que los

mayores permanecen en la base

de las colinas, disgregándose en

pedazos cada vez más pequeños,

hasta ser arrastrados por las co-

rrientes.

Fracturas y diaclasas. Son

rompimientos o discontinuidades

en las capas rocosas, formadas

por la pérdida de la presión de con-

finamiento, causada por la erosión

de las capas superficiales. Las

diaclasas son verdaderamente

importantes en los procesos de

meteorización, puesto que forman

excelentes canales para la pene-

tración de las aguas superficiales

y las raíces de las plantas.

Atenuación hasta desapari-ción de la estratificación. En

las rocas sedimentarias la meteo-

rización llega hasta hacer desapa-

recer las líneas que separan los

estratos rocosos. Los colores de

cada clase de roca se suavizan

pasando de oscuros a claros. Las

areniscas de cuarzo se convierten

en arenas sueltas y las compues-

tas por feldespatos en materiales

arcillosos. Hay muchos minerales

producto de la meteorización pero

su descripción esta fuera del al-

cance de este libro.

Formación de cavernas en las

rocas calcáreas como son las cali-

zas y dolomitas, al percolarse o

penetrar el agua a través de las

diaclasas o fracturas en las áreas

Diaclasas en rocas ígneas. Región de Floresta, (Boyacá).

Fotografía tomada por Clara Sotelo.

donde afloran rocas ricas en car-

bonato de calcio, mineral que es

soluble en el agua, dejando espa-

cios que se van agrandando pau-

latinamente hasta formar cuevas

y cavernas. En algunos casos el

techo de las cavernas se derrum-

ba dando lugar a hundimientos

muy característicos de la superfi-

cie que se llaman dolinas.

En las rocas ígneas plutónicas y

metamórficas masivas y de grano

medio a grueso, el diaclasamiento

llega a producir cortezas como las

explicadas en la formación de los

domos de exfoliación ó unas es-

tructuras redondeadas denomina-

das meteorización esferoidal.

Por último, los efectos de la me-

teorización son visibles en los ta-

ludes de las carreteras, en los des-

lizamientos de terrenos, en las

aceras de concreto y las calles de

las zonas urbanas, en las construc-

ciones y en muchos otros lugares

comunes de la vida cotidiana.

Orogenia es el término que se usa

para explicar el proceso de forma-

ción de montañas, el cual es de dos

tipos: el primero está ligado a mo-

vimientos compresivos en las anti-

guas zonas aledañas a las fosas;

el segundo, debido a efectos

distensivos por la salida y acumu-

lación de rocas volcánicas máficas

en las zonas de expansión en las

dorsales oceánicas, por lo tanto co-

rresponden a las áreas donde con-

vergen y divergen las placas

tectónicas. Actualmente las cade-

nas montañosas activas, en las que

ocurren terremotos y vulcanismo, se

encuentran localizadas en el Cin-

turón Alpino, en el Circumpacífico

y en el Himalaya; en los dos pri-

meros colisionan placas continen-

tales con placas oceánicas y en el

Himalaya ocurre el choque de dos

placas continentales.

119INGEOMINAS

LOS SUELOS Y SU FORMACIÓN

UN

ID

AD

9

INTRODUCCIÓN

La formación de los suelos, último

estado de la meteorización de las

rocas que durante cientos de años

han estado expuestas a los facto-

res atmosféricos, podría ser consi-

derada como un pequeño miste-

rio que facilita la existencia y de-

sarrollo de la vida, tanto vegetal

como animal; misterio que nos lle-

va a investigar sobre el proceso

que permite que las rocas se con-

viertan en suelo y por ende que la

vida se desarrolle y evolucione.

Así, a lo largo de esta unidad tra-

taremos de resumir los principa-

les aspectos sobre la formación,

clasificación y localización de los

diversos tipos de suelos de nues-

tro país.

Es muy posible que las definicio-

nes de suelo, elaboradas de acuer-

do con las necesidades de los di-

ferentes investigadores, confun-

dan a los observadores despreve-

nidos. Sin embargo, desde el punto

de vista de la geología elemen-

tal, el suelo es una serie decapas de materialmeteorizado y muy poco con-solidado o cementado, quereposa encima de las rocasfrescas.

Para los especialistas en el tema,

la definición se hace mucho más

restrictiva ya que se considera

esencial que el suelo, además,

contenga materia orgánica y sea

capaz de sostener o proveer los

elementos que requieren para su

crecimiento las plantas.

Como el cuarzo y las arcillas son

los minerales que, en general, que-

dan en el sitio al meteorizarse las

rocas, lo lógico es que el suelo,

producto de la meteorización de las

rocas, sea una mezcla de cuarzo

y arcilla adicionada con la mate-

ria orgánica que proviene de los

restos de plantas y animales.

Los cristales o granos de cuarzo

tienen tamaños que varían entre

arenas y limos. Los granos de

cuarzo ayudan a que el suelo se

mantenga suelto y permiten la cir-

culación de aire y agua, mientras

que las arcillas retienen el agua.

Como la mayoría de las plantas

requieren para su crecimiento de

agua, aire y minerales, para la

agricultura los mejores suelos son

aquellos que están conformados,

con cierto equilibrio, por arenas y

arcillas.

En general, existen preguntas que

la mayoría de las personas se

hace con respecto a los suelos:

¿Cómo se forman los suelos?

¿Cómo se clasifican o distinguen

unos de otros?

¿Qué papel desempeña el suelo en

el desarrollo de las plantas y los

animales?

¿De dónde salen y cómo se trans-

miten los nutrientes del suelo a los

seres vivos?

¿Siendo los suelos aparentemen-

te impermeables, cómo absorben

el agua de las lluvias?

¿Por qué algunos suelos se llaman

fértiles y otros no lo son?

Fotografía que muestra vegetación y suelos, en la Sabana de Bogotá, cerros de Suba.Fotografía por Carlos Ulloa.

UNIDAD 9

LOS SUELOS Y SU FORMACIÓN

120 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

NID

AD

9

FORMACIÓN DE LOS SUELOS

El proceso de formación de los sue-

los se basa en la meteorización

química y mecánica de rocas de la

superficie terrestre que se lleva a

cabo in situ y da como resultado

una capa de materiales sueltos e

inconsolidados, localizada en la

parte superior o expuesta a los fac-

tores atmosféricos.

A medida que la descomposición de

las rocas va alcanzando una mayor

profundidad, se van formando ca-

pas caracterizadas por los minera-

les disueltos por el agua que se

percola y que son trasladados de

una capa a otra; capas que son co-

nocidas como horizontes del sue-lo, difieren unas de otras en sus pro-

piedades químicas y físicas aun-

que, en general, sus límites son

transicionales. El conjunto de hori-

zontes, cuando es analizado con

respecto a la vertical, se llama per-fil del suelo y a medida que cada

uno de estos horizontes o capas se

encuentra más evolucionado, se

acerca a la denominada madurez.

Los horizontes de los suelos, los

cuales serán explicados más ade-

lante, se forman lentamente a lo

largo de cientos o aun miles de

años, desarrollo que está ligado

principalmente a los siguientes

tres factores:

a) Tipo de roca. Por ejemplo, gra-

nitos y basaltos, producen suelos

más diferenciados o evolucionados

que los provenientes de las are-

niscas formadas exclusivamente

por granos de cuarzo.

b) Clima. En especial, la canti-

dad de lluvia que impere localmen-

te: a mayor cantidad de agua dis-

ponible, hay más transporte de

materiales hacia los horizontes in-

feriores y más reacciones se llevan

a cabo.

c) Topografía. En las pendientes

inclinadas la erosión no permite que

los horizontes del suelo se diferen-

cien claramente, mientras que en

los pantanos, el movimiento de

percolación del agua es tan peque-

ño, que los materiales disueltos no

se trasladan fácilmente de una capa

a otra. Otros factores de importan-

cia menor son el tiempo y la activi-

dad de los organismos vivientes,

plantas y animales.

Las investigaciones, a lo largo del

mundo, han demostrado que los

suelos que se forman en condicio-

nes estables del clima, con dre-

najes adecuados y suaves topo-

grafías, una vez que han alcan-

zado el estado de madurez, ad-

quieren características que de-

penden casi exclusivamente del

clima.

A menor número de horizontes,

los suelos son más jóvenes o

inmaduros.

Por otro lado, una vez iniciado el

proceso, la velocidad con que se

pueden formar los suelos se aso-

cia a la existencia de la vegeta-

ción, que sirve como escudo e im-

pide o retarda la erosión (en su

fase de transporte) de las rocas.

El efecto anterior se explica por-

que los materiales sueltos y

meteorizados quedan protegidos

de la fuerza de las gotas de llu-

via y del movimiento del agua

sobre el suelo (capacidad de trans-

porte) y, por lo tanto, la erosión es

llevada a cabo más lentamente.

Así, más agua penetra en el sue-

lo, acelerando la descomposición

de la roca. Es decir, al disminuir-

se la capacidad de erosión y trans-

porte las pequeñas partículas, en

vez de ser trasladadas, perma-

necen en su sitio, lográndose que

el suelo sea cada vez más grueso

o espeso.

El crecimiento de la vegetación

también ayuda a la formación de

los suelos, ya que las raíces pe-

netran entre las grietas de las ro-

cas agrandándolas, facilitando el

paso del agua que a su vez reac-

ciona con el dióxido de carbono

(CO2), formando ácido carbónico

que es una de las más poderosas

armas de la meteorización quími-

ca. Los procesos químicos y

bacteriológicos, al convertir los

minerales en compuestos solubles,

favorecen la absorción de los ele-

Bloque diagrama que muestra la localización de los suelos residuales y los transportados(Tomado de ciencias de la tierra una introducción a la geología física, Tarbuck y Lutgens, 1999).

121INGEOMINAS

LOS SUELOS Y SU FORMACIÓN

UN

ID

AD

9

llamado humus, material de color

oscuro, generalmente negro o pardo

oscuro, que se localiza en la parte

superior del perfil del suelo.

Es obvio que, para cumplir las

condiciones necesarias para la

formación de los suelos, se hace

necesario que la velocidad de

meteorización en el sitio, sea

mayor que la erosión de la roca

madre u origen.

Suelos Inmaduros

Los suelos que no han desarrolla-

do totalmente el proceso de for-

mación son denominados

inmaduros o jóvenes. Ellos, en

general, son delgados y presen-

tan dos horizontes, el superior o

tope y el inferior o substrato.

Suelos Maduros

Son aquellos que han desarrolla-

do tres horizontes, pudiéndose

subdividir en algunos casos, los

dos superiores.

Clasificación de los horizontes delos suelos

El horizonte superior, horizonteA, o zona de remoción, se carac-

teriza por permitir el movimien-

to del agua hacia abajo. Así, las

aguas lluvias tienden a lavar los

materiales solubles hacia los ho-

rizontes inferiores. Por ejemplo,

en climas húmedos, los oxidos

de hierro y calcio, son transpor-

tados al horizonte inmediatamen-

te inferior. Este proceso hace

que esta parte del suelo sea más

arenosa. De acuerdo con la ma-

durez alcanzada, puede subdi-

vidirse, denominándose A1, A2,

etc. La parte superior es la más

orgánica.

mentos esenciales para la subsis-

tencia de las plantas. Se conside-

ra que hay más microorganismos

del tipo de bacterias y hongos en

una cucharita de té llena de sue-

los, que habitantes en la Tierra.

Cuando las plantas mueren, sus

restos se mezclan con la roca

meteorizada aportando algo de

nitrógeno, que no se encuentra en

las rocas, elemento que queda

atrapado en el residuo orgánico

Perfil de un suelo inmaduro, en rocas sedimentarias. Fotografía por Darío Mosquera.

Perfil de un suelo maduro, en los alrededores deSoacha, Cundinamarca. Fotografía por Carlos Ulloa.

Horizontes A, B, C, en depósito de pendiente, en los cerros de Suba.Fotografía por Carlos Ulloa.

122 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

NID

AD

9

El horizonte intermedio, horizon-te B, o zona de acumulación o de-

pósito de los materiales que el

agua ha lavado del horizonte A;

es mucho más arcilloso y contie-

ne, en general, óxidos de hierro y,

ocasionalmente, calcio.

El horizonte inferior, horizonte C,es en realidad roca

semimeteorizada, es decir, es una

capa donde podemos encontrar

mezclados, de manera

transicional, fragmentos de la roca

fresca y del horizonte B.

CLASIFICACIÓN DE LOS

SUELOS

Debido a los muchos parámetros

que se hace necesario tener en con-

sideración, la clasificación de los

suelos no es fácil, pues ellos difie-

ren unos de otros en tamaño del

grano, acidez, composición, plasti-

cidad, color, laborabilidad, resisten-

cia mecánica, fertilidad, carácter

químico, permeabilidad, rocas de

origen, madurez y naturaleza del

perfil. Para cada una de las profe-

siones que los estudian, se tienen

en cuenta distintos parámetros, de

tal manera que no es lo mismo el

suelo para agrónomos, ingenieros

civiles, ingenieros geotecnistas,

geólogos, edafólogos, etc. Por lo

anterior, existen muchas clasifica-

ciones para los suelos, pero esta uni-

dad tan solo mencionará la más co-

mún, utilizada por el Instituto Geo-

gráfico Agustín Codazzi, en sus tex-

tos de geografía general de Colom-

bia.

Los suelos pueden ser residualeso transportados, dependiendo de

si su desarrollo se efectúa a partir

de las rocas que se encuentran

debajo de ellos o si lo hacen a par-

tir de materiales traídos o trans-

portados de otros lugares, bien sea

por aguas, vientos o glaciares.

El mapa que va al final de la

unidad, elaborado por el

Instituto Geográfico Agustín

Codazzi, nos muestra, de

manera muy generalizada, los

diversos tipos de suelos que se

encuentran en Colombia.

ACIDEZ DE LOS SUELOS

Una característica importante de

los suelos es la acidez, o sea, la

medida de su pH (medida de laconcentración de iones de hidró-geno), ya que los diversos tipos

de plantas se desarrollan mejor, de

acuerdo con condiciones específi-

cas de acidez de los suelos. Así,

un agricultor y un jardinero deben

conocer la acidez (pH) de sus sue-

los para alcanzar el éxito en sus

respectivos propósitos. La escala

de la acidez (pH) se ha asimilado

a 14 grados, los cuales varían des-

de el ácido extremo, pH 00 hasta

el extremo alcalino pH 14, pasan-

do por el pH neutro 7. Conside-

rando el alcance de este libro, se

ha elaborado una escala que rela-

ciona diversos artículos común-

mente conocidos por todos, con el

rango de la acidez (pH). Por otro

lado, la mayoría de los suelos del

mundo se encuentran entre un pH

de 3,5 y 11,0.

De acuerdo con su acidez o

alcalinidad, los suelos se han agru-

pado en tres categorías a saber :

Perfil idealizado de un suelo en latitudes medias de clima húmedo(Tomado de ciencias de la tierra una introducción a la geología física de Tarbuck y Lutgens, 1999)

123INGEOMINAS

LOS SUELOS Y SU FORMACIÓN

UN

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9

Suelos ácidos, su pH es menor de

6,0, suelos neutros cuyo pH varía

entre 6,0 y 8,0 y suelos alcalinoscon un pH mayor de 8,0. Así mis-

mo, existe una clasificación muy

simplificada de las plantas, que

depende de su desarrollo prefe-

rencial, ya sea en suelos ácidos,

neutros o alcalinos; las plantas del

grupo A son afines a los suelos

neutros, con un pH entre 6,0 y 8,0,

grupo B para los suelos ligera-

mente ácidos, con pH 5,0 a 6,0 y

el grupo C para las plantas que

prefieren los suelos fuertemente

ácidos entre 3,5 y 5,0.

Cuando los cultivos que deseamos

establecer en un suelo con deter-

minada acidez, no se desarrollan

bien en él, es posible hacer “co-

rrecciones”, bien sea adicionando

carbonato de calcio (CaCO3), cal

viva o aun piedra caliza, debida-

mente trituradas para ayudar a su

asimilación por el suelo. Estas dos

últimas contienen un alto porcen-

taje de carbonato de calcio.

Fríjoles

Zanahoria

Papas

Fresas

Manzanas

Cereza

Café

Uvas

Maní

Piña

Azaleas

Camelias

Andrómedas

Lirios

Orquídeas

Flores

en

General

(6 a 8)

Grupo A

Bananos

Repollos

Coliflor

Apio

Maíz

Lechuga

Cebolla

Alverja

Tomate

Trigo

(pH)(5 a 6)

Grupo B

(3,5 a 5)

Grupo C

PLANTAS AFINES A SUELOS CON DIFERENTE ACIDEZComo lo podemos apreciar, los

suelos proporcionan lo necesario

para el crecimiento de las plantas,

aun de aquellas que crecen en el

mar, ya que los nutrientes produ-

cidos en el suelo son llevados has-

ta los océanos por las corrientes de

los ríos y arroyos, donde son utili-

zados por ellas.

Al servir las plantas como alimen-

to para los animales, están sirvien-

do de enlace o vínculo entre el

mundo inorgánico de las rocas y

el orgánico de los animales; esa

es su mayor importancia.

Los Suelos como Fuente de

Reservorios de Agua

Está claro que el agua que se al-

macena en los suelos es esencial

para toda clase de vida que se

encuentre en la Tierra. Ella se en-

cuentra como una película muy

delgada, que rodea todas las par-

tículas del suelo, agua que es ab-

sorbida por las raíces de las plan-

tas, en grandes proporciones; así,

una sencilla planta, que puede

fácilmente crecer en un terreno de

tan sólo 0,03 metros cúbicos, al-

canza en 4 meses a producir 620

kilómetros de raíces, más 10.600

kilómetros de raicillas, que cubren

un área de absorción de unos 650

kilómetros cuadrados.

Las plantas requieren para su cre-

cimiento diario, varias veces su

peso en agua. Para cultivar un kilo

de trigo se requiere de 500 kilos

de agua; para uno de arroz la can-

tidad es de por lo menos cinco ve-

ces más.

El suelo es tan buen reservorio del

agua lluvia, que es posible encon-

trar humedad varios días después

de la lluvia a tan solo pocos centí-

metros de profundidad.

IMPORTANCIA DE LOS SUELOS

EN LA VIDA DEL HOMBRE.

Los suelos están de tal forma rela-

cionados con el desenvolvimiento

de la vida humana, que sin ellos

difícilmente el hombre sobreviviría.

Los suelos son fuente de agua y

elementos esenciales para el de-

sarrollo óptimo de las plantas.

Ellos contienen nutrientes para las

plantas, sobre ellos se construyen

las habitaciones y carreteras, ayu-

dan a purificar las aguas filtran-

do las basuras y otros contami-

nantes y, por último, regulan el

clima al permitir la evaporación

del agua.

Unos 20 elementos son considera-

dos indispensables para el desa-

rrollo de las plantas y al menos

16 de ellos son suministrados por

los suelos; además, permiten el al-

macenamiento de otros cuatro

más, provenientes del aire, del

agua y la materia orgánica.

124 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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* MAPA DE LOS DIVERSOS SUELOS EXISTENTES EN COLOMBIA. TOMADO DEL INSTITUTO GEOGRÁFICO AGUSTÍN CODAZZI. 1983

125INGEOMINAS

LOS SUELOS Y SU FORMACIÓN

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EXPLICACION DE LOS SIMBOLOS

SUELOS DE LAS FORMAS LITORALES

Suelos de playas, barras marinas, marismas y

otras formas litorales.

Suelos de clima seco, derivados de calizas

coralíferas y depósitos espesos de arena.

SUELOS DE LAS FORMAS ALUVIALES

Y/O LACUSTRES.

Suelos desarrollados en áreas aluviales mal

drenadas.

Suelos mal drenados, desarrollados en la

llanura aluvial de desborde de la Orinoquia.

Suelos localizados en climas secos y

húmedos, ocupando terrazas, diques, vegas y

planicies fluvio lacustres.

Suelos bien drenados, ubicados en climas

húmedos y en sectores secos; desarrollados en

terrazas antiguas y vegas recientes.

(Orinoquia - Amazonia).

SUELOS DE LA PLANICIE EOLICA

Suelos poco evolucionados, formados en

depósitos eólicos de arenas y limos.

SUELOS DE LA ALTILLANURA

Suelos de clima predominantemente seco,

desarrollados a partir de sedimentos finos, en

relieve plano a ligeramente ondulado

Suelos de clima generalmente seco,

desarrollados a partir de sedimentos finos, en

relieve fuertemente ondulado a quebrado

(serranías).

Suelos de clima húmedo y muy húmedo,

desarrollado en relieve ondulado a quebrado,

a partir de sedimentos finos.

Suelos de clima húmedo, derivados de

materiales arenosos, igneometamórficos, en

relieve plano a ondulado.

Suelos de clima húmedo, desarrollados a

partir de sedimentos finos, en relieve plano a

ligeremente ondulado.

SUELOS DE PLANICIE ALUVIAL DE

PIEDEMONTE (ABANICOS)

Suelos de clima cálido seco y ocasionalmente

medio.

Suelos de clima cálido desarrollados a

partir de arcillolitas y/o cenizas volcánicas.

SUELOS DE COLINAS

Suelos de clima cálido seco, en relieve

ondulado.

Suelos de clima cálido muy seco, en

relieve plano a quebrado.

Suelos de clima cálido húmedo

(Orinoquia-Amazonía)

Suelos de clima cálido húmedo y muy

húmedo, en relieve ondulado a muy

quebrado.

Suelos de clima cálido pluvial, en relieve

ondulado a quebrado.

Suelos de clima cálido pluvial, en relieve

muy quebrado a escarpado.

SUELOS DE CORDILLERA

Suelos de clima cálido seco y

ocasionalmente templado, en relieve

quebrado.

Suelos de clima templado húmedo, en

relieve ondulado a quebrado.

Suelos de clima cálido húmedo y muy

húmedo, en relieve quebrado a muy

quebrado.

Suelos de clima templado húmedo en

relieve fuertemente ondulado a quebrado,

derivados o no de cenizas volcánicas.

Suelos de clima frío y muy frío (páramos),

húmedo y muy húmedo, en relieve

fuertemente ondulado a quebrado,

derivados o no de cenizas volcánicas.

Suelos de clima seco, en diferentes pisos

térmicos y de relieve escarpado.

Suelos de clima húmedo, muy húmedo y

pluvial, en diferentes pisos térmicos, en

relieve muy quebrado a escarpado.

ALTIPLANOS

Son suelos de clima frio seco y húmedo,

en relieve ondulado a fuertemente

ondulado, derivados o no de cenizas

volcánicas.

127INGEOMINAS

LOS LAGOS, LAGUNAS Y CIÉNAGAS

UN

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10

INTRODUCCIÓN

Cuentan las leyendas, que hacemuchos años, antes de la llega-da al altiplano cundiboyacense delos conquistadores españoles yalemanes, era posible observar enciertas oportunidades cómo, pre-cediendo un gran cortejo y enmedio de los ritos religiosos, unhombre desnudo acompañado porunas hermosas mujeres, todos conel cuerpo recubierto de polvo deoro, se sumergía en una lagunasagrada, mientras que los asis-tentes arrojaban los más variadosobjetos de oro y piedras preciosas,al fondo de la misma.

Varios de los investigadores delas culturas precolombinas, enAmérica del Sur, consideran queéste fue el principio de la leyen-da de El Dorado, que trajo laambición de los conquistadoreseuropeos. Después de diversosestudios, de muchas investiga-ciones y especulaciones, se haestablecido que la laguna deGuatavita, así como las lagunasde Siecha e Iguaque, pertene-cientes al altiplanocundiboyacense, eran los luga-res sagrados donde los antiguospobladores, los Muiscas, con elZaque a la cabeza, celebrabanalgunas de sus ceremonias reli-giosas, en las cuales las ofren-das eran piedras preciosas y ob-jetos de oro. Desde los tiemposde la Conquista y la Colonia,pasando por la época Republica-na, con Francisco de PaulaSantander, se ha tratado de de-secar la laguna de Guatavitapara obtener los tesoros delZaque y sus antepasados.

A pesar de todos los esfuerzos, tansolo una expedición inglesa halogrado, hasta la fecha, desecarpor un período de unas 24 horas,la laguna. Los objetos de arte re-cuperados se encuentran exhibi-dos en el Museo Británico en In-glaterra.

Por otro lado, el interés de los cien-tíficos de la Tierra, para estable-cer el origen, forma de alimenta-ción y evolución de la laguna deGuatavita, desde el punto de vis-ta de la geología, no ha sido tanmarcado.

Si observamos con algúndetenimiento el paisaje de la su-perficie terrestre, vemos que éstese adorna con la presencia de la-gos, lagunas y ciénagas, que nosolamente sirven al Hombre comoreservorios de agua potable, sinoque también son utilizados parala recreación, y en el pasado mu-chos fueron sitios sagrados. Sinembargo, muy pocas personas sa-ben que en estos sitios, continua-mente se están desarrollando fe-nómenos tanto biológicos comogeológicos, de fundamental im-portancia.

Los términos lago, laguna y ciéna-ga no tienen desde el punto de vis-ta geológico el mismo significadoque el uso que se le da en el voca-bulario diario. Generalmente, seentiende como lago un gran cuer-po de agua y como laguna un lagopequeño, en vez de llamarlolaguito. Y se denomina ciénaga aun cuerpo de agua situado en sec-tores relativamente planos, a pocaaltura sobre el nivel del mar, en oca-siones parcialmente pantanoso.

En geología, un lago es cualquiercuerpo de agua continental, sinimportar su tamaño, que se ali-menta únicamente de agua dulceo fresca de lluvia, ríos, arroyos,glaciares o aguas subterráneas.Las presas hechas por el Hombretambién son lagos en este senti-do. Los lagos son geológicamentede corta vida, pues se llenan conrapidez de sedimentos. En ellos setiene un ambiente lacustre, conflora y fauna de afinidad continen-tal. Más adelante se enumera losdiferentes tipos de lago según suorigen. Es así como todas las lla-madas lagunas en Colombia,como la laguna de Guatavita, lalaguna de La Cocha, la lagunade Tota, y las lagunas glaciarescomo Otún, Azufral, y los embal-ses como Betania, Guavio, Cali-ma, y cuerpos menores de mean-dros abandonados, son en reali-dad lagos desde el punto de vistade la geología.

En cambio, las lagunas oalbuferas son cuerpos de agua se-parados del mar por barreras deplaya, barras, lenguas de tierra obancos de arena, que reciben tantoagua dulce de arroyos y ríos, comoagua salada del mar durante lasmareas altas. Las lagunas tam-bién pueden ser de tamaño varia-ble, y en ellas se presenta un am-biente llamado lagunar, donde suflora y fauna está asociada a losocéanos.

Por su parte, las llamadas ciéna-

gas, situadas principalmente en la re-

gión Caribe, en la mayoría de loscasos, corresponden a lagos en elsentido geológico estricto, comoson la ciénaga de Zapatosa en el

UNIDAD 10

LAGOS, LAGUNAS Y CIENAGAS

128 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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Cesar, la de Ayapel en Córdoba,la de Machado en Sucre, que sóloreciben agua fresca. La CiénagaGrande de La Magdalena, la deMallorquín, la de Cispatá, por suparte, son lagunas; reciben aguafresca y están conectadas tambiéncon el mar. Muchos otros sectoresmuy inundables en la planiciecaribe, que son en parte cuerposde agua de ambiente de panta-nos o paludal, son lagunas o la-gos según su conexión o no con elmar, respectivamente.

Como se ve, en Colombia, se utili-za el nombre de laguna o ciéna-ga, como sinónimo de lago, sin im-portar que las condiciones, queconllevan las definiciones anterio-res, se cumplan. Así, en la mayo-ría de los casos, no importa quela salida del agua sea tan soloocasionada por las lluvias. Es de-cir, casi siempre, cuando nos refe-rimos a las lagunas y ciénagas,en nuestro país, estamos hablan-do de los lagos.

En esta unidad, se utilizapreferencialmente el término lago,ciñéndonos a las definiciones geo-lógicas.

Es curioso anotar, que desde hacemuchos años, diversos geógrafoshan tratado de establecer la dife-

rencia del alcance de los términoslago, laguna y ciénaga, sin queaparentemente se haya llegado aun acuerdo.

La extensión superficial de los la-gos varía desde varios cientos demiles de kilómetros cuadrados,como en el caso del mar Caspio,que alcanza 371.000 km2, hastaunos cuantos cientos de metroscuadrados, mientras que su pro-fundidad, en el caso extraordina-rio del lago Baikal en Siberia, Ru-sia, cuya extensión superficial esde 31.500 km2, puede llegar hastalos 1.741 metros. Algunos de ellostienen su superficie por debajo delnivel del mar, pudiéndose citar almar Caspio con -26 msnm y el lagoEyre en Australia con -12 msnm.Muchos más tienen el fondo pordebajo del nivel del mar siendo co-nocido en Centro América, el lagode Nicaragua.

Los lagos colombianos, general-mente no alcanzan más de algu-nas centenas de kilómetros cua-drados; pueden considerarse laciénaga de Zapatosa en el Depar-tamento del Cesar con 310 km2 yla Ciénaga Grande de La Magda-lena, con aproximadamente 500km2, como los más grandes delpaís. Ambas pertenecen a la cuen-ca del río Magdalena.

Conociendo que la mayoría de losprocesos que entran a formar partede los ciclos geológicos puedenexistir durante al menos variosmillones de años, se debe anotarque en el caso de los lagos y la-gunas, tan solo perduran a lomáximo un par de decenas demiles de años, lo cual medido enla escala geológica del tiempo, esun período sumamente corto o casiinsignificante. Lo anterior es de-bido a que tan pronto un lago seforma, comienza a rellenarse consedimentos, que muy pronto locolmatan. El tiempo de llenadodepende, en gran parte, de la ca-pacidad del mismo y de la canti-dad de sedimentos que llegan asu cuenca.

Como se ve, hay algunas diferen-cias entre los conceptos geográfi-cos de uso corriente y losgeológicos, acerca de la definiciónde lagos, lagunas y ciénagas.

¿Pero cómo se forma un lago?

¿Cuáles son los principales

procesos geológicos que tie-

nen lugar en su cuenca?

¿Qué clase de vida contiene?

¿Cuántos tipos de lagos exis-

ten? ¿Cómo afecta la evapo-

ración su profundidad? ¿Cuál

es la influencia de los lagos

en la vida del Hombre? En los

La Laguna del Otún recibe aguas del Nevado de Santa Isabel y da origén al río el Otún

(Tomado de Nuestro patrimonio, 100 tesoros de Colombia, El tiempo)

129INGEOMINAS

LOS LAGOS, LAGUNAS Y CIÉNAGAS

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10

sificación a los lagos artificiales,construidos por el Hombre o ani-males, mediante el lavantamientode presas.

Lagos de origen tectónico. Sonaquellos que han sido formadospor efectos de movimientostectónicos, que han ocasionado elhundimiento relativo de un peda-zo o sector de la superficie terres-tre, hundimiento que tiene lugar

a través de una o varias fracturaso fallas. Es famoso el lago deTangañica en el África, mientrasque en Colombia podemos men-cionar la laguna de La Cocha oGuamués en Nariño, la ciénaga deZapatosa y las ciénagas asociadasal Canal del Dique en Bolívar. LaSabana de Bogotá era un antiguolago, posteriormente llenado porsedimentos, y la laguna de Tota,la cual tiene origen combinado,tectónico y glaciar.

Son catalogados como de origen

glaciar, los lagos que se han for-mado por el llenado del agua delos valles labrados por losglaciares, en los cuales la barre-ra que impide el desagüe se debea la acumulación de morrenas oterminación de la cuencaexcavada por la acción del gla-ciar en sí. La mayoría de ellos seencuentran en las zonas que hanabandonado los glaciares en suúltimo gran retroceso. Los grandeslagos de Norteamérica pertenecena este tipo de lagos, mientras queen Colombia conocemos la lagunadel Otún, en las faldas del VolcánNevado de Santa Isabel, cuyo des-agüe da origen al río Otún y lalaguna Verde en el Ruíz, entre

lagos, ¿se presentan las mareas?

Estos interrogantes y algunos másserán desarrollados dentro de estaunidad.

LA FORMACIÓNDE LOS LAGOS

De acuerdo con la definición delago, la formación natural de ellos,se puede compendiar en pocaspalabras. Es tan solo el llenado,por agua, de una depresión cual-quiera, en la superficie terrestre.Sin embargo, para que este pro-ceso de llenado se pueda llevar acabo, se hace necesario, primeroformar la depresión y taponar osellar la salida del agua. Deacuerdo con la forma como se ori-gina la cuenca de depósito, loslagos se dividen en: tectónicos,glaciares, endorréicos, volcá-

nicos, kársticos, de presa y

aluvionales. Cada uno de ellospresenta características propias,las cuales son marcadas princi-palmente por la manera como seconforma la barrera que impidela salida del agua. Algunos au-tores consideran dentro de la cla-

Lago volcánico. Laguna Verde del Complejo Volcánico Santa Isabel. (Nevados de El Cisne

y Santa Isabel). Tomado del Calendario,Parque Nacional de los Nevados 2000.

Laguna Sagrada de Naboba, localizada en las partes más altas de la Sierra Nevada de Santa Marta.

(Tomado de Nuestro patrimonio, 100 tesoros de Colombia, El tiempo)

130 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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otras. Además, en los alrededoresde los glaciares actuales existenpequeñas lagunas de este origen.

Son lagos de origen volcánico,aquellos localizados en los cráte-res apagados de los volcánes; sonmuchos los ejemplos conocidos anivel mundial; en Colombia sepueden citar: la laguna de SanDiego localizada en el cráter delvolcán Maar de San Diego, Depar-tamento de Caldas, y la lagunaVerde, en el cráter del volcánAzufral, al sur del país, en el De-partamento de Nariño.

Lagos de presa son aquellos cuyabarrera está formada por coladaso mantos de lavas o por desliza-mientos de terrenos. Podemos ci-tar en Colombia, entre otras, a lalaguna de La Leona, en las faldasdel volcán Nevado de Santa Isa-bel y la laguna del Cumbal, en elvolcán del mismo nombre.

Los lagos endorréicos, de drena-je intracontinental, son los que sehan formado en zonas hundidas,y cuyo nivel de base está por de-bajo del nivel del mar. Este tipode lagos también se forma en áreasque estén rodeadas por altas mon-tañas, que no permitan la salidadel agua, en este caso el nivel debase podría estar por encima delnivel del mar. El agua tan solo sepierde o sale por medio de la eva-

poración. En Colombia no se hanreportado ejemplos de este tipo delagos. Pero a nivel mundial, po-demos citar el lago Chad en Áfri-ca, y el Salt Lake en Estados Uni-dos, entre otros.

Los lagos kársticos son los forma-dos en depresiones ocasionadaspor la disolución de rocas calcáreaso dolomíticas, que causan la crea-ción de cavernas o cavidades sub-terráneas, que posteriormente su-fren el derrumbe del techo. EnColombia no son conocidos lagosque puedan ser clasificados comopertenecientes a este grupo. Enalgunos casos, la alimentación ydesagüe pueden ser subterráneos.

Cuando los lagos se forman por-que una barra de sedimentos, enun río o arroyo, impide el flujo delagua se denominan lagos por

aluvionamiento (formación de alu-viones). Dentro de ellos podemoscitar los meandros aislados de losríos, bastante frecuentes en lasáreas de la Amazonia y Orinoquiacolombianas.

Existen varias otras clasificacionespara los lagos del mundo; sin em-bargo, para los objetivos de estecapítulo no serán consideradas.

Las aguas acumuladas en los la-gos provienen principalmente delos ríos y arroyos que desembocan

en ellos, mientras que en las áreasde clima muy frío, son losglaciares la fuente principal dealimentación. Una mínima parte esaportada por las lluvias locales.Las corrientes de agua que des-embocan en un lago se llamaninmisarias, mientras que las quesalen de ellos sirviendo de des-agüe, son conocidas comoemisarias.

Partes de un Lago

En general, en el perfil de los la-gos se pueden diferenciar tres sec-tores o áreas a saber:

Litoral. Área localizada cerca a lacosta, con una pendiente relativa-mente suave, cubierta de detritusde gran tamaño.

Talud o zona de mayor pendientey fondo o zona plana, casi siem-pre cubierta por sedimentos finos.

El período durante el cual los la-gos pueden existir es realmentecorto, alcanzando en casos muyespeciales hasta los 30.000 años.Sin embargo, en este tipo de am-bientes geológicos es posible esta-blecer con facilidad grandes cam-bios, en cuanto a forma y tamañode los mismos, ya que ellos sonmuy suceptibles a variar de acuer-do con los cambios climáticos, cau-

Líneasde falla

Lago de orígentectónico

Canalprincipal

Diques Nivelfreático

Circoglaciar

Morrena

Presa

Lago de orígenglaciar

Lago de orígenendorréico

Lago de orígenaluvial

Lago de orígenvolcánico

Lago de presa

El origen de los lagos de izquierda a derecha son: Tectònico, volcànico, aluvional, endorreico, glaciar y de presa

(Tomado del Atlas de lo extraordinario, formaciòn de la tierra volumen 1)

131INGEOMINAS

LOS LAGOS, LAGUNAS Y CIÉNAGAS

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sados por la elevación o disminu-ción de la temperatura.

Se ha comprobado que en relacióncon la profundidad del agua, loslagos presentan capas o estratosen los cuales la temperatura de lacolumna de agua varía de la si-guiente manera: la capa superiortiene las temperaturas más altas,la inferior las más bajas y una capaintermedia, de muy poco espesor,que separa las dos anteriores. Esimportante anotar que en la capainferior la temperatura decreceexponencialmente, a medida queaumenta la profundidad.

PROCESOS GEOLÓGICOS ENLOS LAGOS

En los lagos se desarrolla una se-rie de procesos que vale la penamencionar. Por un lado, los ríos yarroyos que nacen en los lagostienden a desocuparlos, pero porel otro, los cursos de agua que losalimentan, transportan consigo se-dimentos, que al depositarse porpérdida o disminución de la ca-pacidad de transporte de los mis-mos, producen la colmatación o lle-nado de la cuenca; además, si losmateriales que han producido elcierre o represamiento de la cuen-ca, son fácilmente erosionables, ellago desaparece rápidamente.

Los lagos son un magnífico ejem-plo para ilustrar las cuencas dedepósito de los sedimentos, quesegún el tamaño, nos permitenestudiar a escala sus distintos fe-nómenos. Además, se ha estable-cido que en los lagos, las aguasse mueven o circulan de acuerdocon los vientos, la configuraciónde sus alrededores y la diferenciade calor entre sus diversas capasde aguas. Sin embargo, en ellosno existen las mareas, como en losocéanos, sino un movimiento

oscilatorio, llamado seiche, el cuales causado por la diferencia depresión atmosférica en diversossectores de la superficie del lagoo por los vientos.

El seiche es un movimiento de iday venida, entre los extremos dellago, que causa que las aguas delmismo se mezclen y agiten. Podría-mos decir que este movimiento essimilar al que se produce en unapiscina, cuando una persona pe-netra en el agua. La diferencia conlas mareas de los océanos es que,mientras que ellas son causadaspor las fuerzas gravitacionales ymovimientos de la Tierra, el seichees causado por los vientos y la di-ferencia de presión en los extre-mos de los lagos.

En algunos casos, estemovimiento puede ser tan fuerte,que las corrientes se parecen a lasde los ríos, originando que lasplantas e insectos que habitan enel fondo sean más fluviales quelacustres. Este caso se presenta,por ejemplo, en el lago Erie(Estados Unidos, parte oriental),que tiene un promedio deprofundidad de 9 metros.

Los procesos de depósito y erosiónde los sedimentos en las cuencasde los lagos están controlados porla capacidad de transporte y ero-sión de las corrientes inmisarias,que una vez entran al lago, es dis-minuida hasta quedar totalmenteneutralizada, mientras que en lascorrientes emisarias la capacidadde erosión y arrastre seincrementa, a medida que va sa-liendo más agua. Es decir, al per-der capacidad de transporte, lascorrientes permiten que las partí-culas se depositen en el fondo delos lagos y de esta manera se vanrellenando.

Cuando el Hombre construye susrepresas, bien sea para producir

electricidad o almacenar agua po-table, siempre se hace necesariomedir la cantidad de sedimentosque entrarán a la presa para de-terminar, así, la vida útil delreservorio. El procedimiento es re-lativamente sencillo. Se debe co-nocer el caudal entrante, pasán-dose a recolectar muestras delagua turbia o que transporta lossedimentos, la cual se deja repo-sar y mediante filtrado se colectanlos sedimentos que se pesan se-cos, calculándose, entonces, cuántoentra por medida tomada y, al co-nocer el volumen del reservorio,se puede mediante cálculos rela-tivamente sencillos, conocer conmuy buena aproximación cuál serála vida útil de esa represa. Sobradecir que todas las medidas de-ben ser efectuadas con la máximaprecisión.

Cuando se estudian los lagos, otroimportante proceso que debe te-nerse en cuenta es el de la evapo-

ración, que conjuntamente con elpromedio de pluviosidad y la hu-medad relativa del aire, controlanla vida del lago, pues cuando laevaporación es mayor que los apor-tes del agua, éste desaparece másrápidamente. Para establecer latasa de evaporación de un cuerpode agua, hay que considerar, ade-más de la humedad relativa delaire, la temperatura promedio, lavelocidad de los vientos y el brillodel sol. Se deduce entonces quelos factores climáticos tienen unagran influencia en la duración delreservorio de los lagos. Por estoque, en las épocas de verano enColombia, las represas que se usanpara suministro de agua potable yproducción de energía bajan rápi-damente sus niveles, debido aldéficit que se genera cuando losaportes de agua son menores quelas pérdidas por evaporación.

Dependiendo de la turbiedad delagua en los lagos, los rayos de luz

132 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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solar pueden penetrar, más omenos, hacia el fondo de lascuencas; la zona en la cualfácilmente penetran los rayos deluz se llama zona eufótica. Se hapodido establecer que si la zonaeufótica alcanza por lo menos lamitad de la profundidad del lago,la energía que la luz solar essuficiente para que crezcanplantas en el fondo, pero si la zonaeufótica no llega a la mitad de laprofundidad, la energía de losrayos solares no es suficiente paraun buen crecimiento de lasplantas en el fondo de los lagos.

Así mismo, a mayor claridad delagua, los fenómenos de fotosínte-sis y respiración pueden producirmás comida y energía para la co-munidad acuática del lago. Esto esimportante porque hasta hace unospocos años se consideraba que eloxígeno absorbido del aire era lafuente más importante de oxígenopara los peces y otros animalesacuáticos que habitan los lagos. Enla actualidad se cree que el oxíge-no producido por las algas duran-te el día es suficiente para abas-tecer las necesidades de los habi-tantes de los lagos.

El proceso de la fotosíntesis enlos lagos es llevado a cabo, prin-cipalmente, por algas microscó-picas antes que por plantas ma-yores. Los animales microscópi-cos, los hongos y las bacteriasrespiran, pero no pueden efec-tuar la fotosíntesis.

Influencia de los lagos en la vida

del Hombre

La subsistencia del Hombre de-pende grandemente de la dispo-nibilidad de agua fresca o potable,para abastecer sus necesidades enlas regiones donde los regímenesde lluvia son fuertemente contro-lados por las estaciones y los cur-

sos superficiales de aguas son es-casos; los lagos, lagunas y ciéna-gas son una magnífica alternativapara obtener el agua potable esen-cial. Por otro lado, además de ador-nar el paisaje, los lagos bien seannaturales o artificiales, sirvencomo fuentes para la producciónde energía hidroeléctrica, la re-creación, el transporte o navega-ción y en muchos lugares son ex-traordinariamente ricos en peces.Es decir, los lagos influencian po-sitivamente la vida del Hombre.Sin embargo, no podemos expre-sar lo mismo con respecto del Hom-bre hacia los lagos.

Influencia del Hombre en la

existencia de los lagos

A donde quiera que vaya y concualquier cosa que se ponga encontacto, el Hombre tiende siem-pre a cambiar el habitat a su alre-dedor. Los lagos no se escapan dela anterior premisa, ya que las ac-ciones se pueden ver hoy por do-quier.

Hace apenas dos centurias, casi entodas partes predominaban losbosques y las praderas naturales;la erosión por, lo tanto, era mode-rada y los lagos, en su mayoría,eran alimentados por aguas casisin sedimentos. Pero el Hombre lle-gó acabando con bosques, selvasy praderas, efectuando “quemas”y utilizando gran cantidad de fer-tilizantes y productos químicos,entre los que se destacan los jabo-nes y detergentes nobiodegradables, mientras que enlas ciudades, en el mejor de loscasos, los desechos son arrojadosa los cursos de aguas, sin ser tra-tados lo suficientemente, para queno solamente los sólidos no entrena las corrientes, sino que tampocolo hagan los diversos productosquímicos disueltos. Es indudableque la contaminación causada por

todos los detergentes, aun losbiodegradables, arroja gran canti-dad de productos derivados delfósforo a las aguas. Otro factorimportante es el aporte de dese-chos industriales y mineros, espe-cialmente de las explotacionespara obtener materiales de cons-trucción.

Estas influencias negativas delHombre al medio ambiente, cau-san que las aguas de los arroyosy los ríos, en la actualidad, trans-porten gran cantidad de partícu-las, tanto en suspensión comoarrastradas, acompañadas porgran cantidad de productos quí-micos disueltos, que son recibidospor los lagos, lagunas y ciénagasy cuyos efectos podemos compen-diar en:

a) Llenado rápido, por sedimen-tos, de las cuencas de los la-gos, disminuyendo el tiempo deexistencia de los mismos.

b) Absorción de la luz por las par-tículas en suspensión (turbie-dad del agua), impidiendo elcrecimiento normal de las plan-tas en el fondo.

c) Los productos derivados del fós-foro enriquecen los lagos ennutrientes ocasionando el cre-cimiento inusitado y anormal,de plantas acuáticas flotantesy el depósito de gran cantidadde materia orgánica que dismi-nuye drásticamente el oxígenodel fondo de los lagos.

d) Frecuentemente, las explotacio-nes mineras, arrojan desperdi-cios químicos que podrían en-venenar las aguas, convirtién-dolas en nocivas para el hom-bre y los animales acuáticos.

133INGEOMINAS

LAS COSTAS

UN

ID

AD

11

INTRODUCCIÓN

La costa representa la frontera en-

tre el continente y el mar, donde se

presenta una gran variedad de

ambientes y en los cuales viven fau-

na y flora específicas. Debido a la

misma belleza de la costa, mucha

gente vive allí y mucha más la vi-

sita por las mismas razones.

En las antiguas civilizaciones,

entre las que se cuentan la roma-

na, la griega y la egipcia, las cos-

tas fueron importantes áreas en

el desarrollo de esas culturas.

Muchas de sus grandes ciudades

fueron precisamente establecidas

en las costas, donde crearon cen-

tros de desarrollo.

Las razones para la ocupación de

las zonas costeras fueron, sin

duda, la ubicación de áreas es-

tratégicas para el comercio a tra-

vés del mar y, por supuesto, la ocu-

pación de zonas estratégicas mi-

litarmente. Aproximadamente al

final del siglo XIX, las activida-

des costeras se expandieron al

uso recreacional, con un compo-

nente de desarrollo industrial.

Como un resultado de la Revolu-

ción Industrial la gente empezó a

ver la costa como una zona de

descanso y esparcimiento.

Actualmente cerca del 50% de la

población mundial vive en la costa

o en zonas cercanas a la misma.

Es decir, el Hombre ha tenido una

permanente relación con la costa.

Inicialmente, ella le proporcionó ali-

mento y protección. Más tarde, la

costa se configuró como una zona

de desarrollo industrial y comercial

y en los años recientes, el énfasis

ha cambiado para ser zonas de des-

canso, aunque los usos iniciales si-

guen siendo importantes.

Colombia es un país privilegiado

que cuenta con dos costas, una

que hace frente al Océano Pacífi-

co y la otra localizada al norte del

país, frente al mar Caribe. La lon-

gitud de las dos costas es de 3.000

kilómetros, aproximadamente. A

lo largo de estas dos costas se en-

cuentran diversos e importantes

ecosistemas.

Hasta hace algún tiempo la zona

costera se consideraba una zona

de poco interés, es decir, que te-

nía un valor marginal. A comien-

zos de los años 60, el valor eco-

nómico de los recursos costeros lle-

gó a ser firmemente establecido

gracias a la identificación de di-

ferentes atractivos económicos.

Es un hecho que las áreas costeras

contienen importantes recursos na-

turales y económicos que en mu-

chas regiones del mundo no se uti-

lizan, o son utilizadas de tal forma

que los beneficios económicos no

son optimizados a su máximo po-

tencial. Mientras algunos países

han decidido desarrollar sus am-

bientes costeros basándose en eva-

luación y planes acertados, otros

países como Colombia no lo han

hecho y como resultado han con-

templado la pérdida y deterioro de

estos recursos, así como la pérdida

de los beneficios a largo plazo que

podrían derivarse de ellos.

Las áreas costeras son definitiva-

mente diferentes a las del continen-

te, principalmente debido a su ines-

tabilidad inherente; en efecto, la

frontera continente-mar es alta-

mente móvil, es decir, que en pe-

UNIDAD 11

LAS COSTAS

En el diagrama se ilustran las variaciones que sufre un linea de costa debido

a los cambios en el nivel del mar

(Tomado de ciencias de la tierra una introducción a la geología física de Tarbuck y Lutgens, 1999)

134 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

NID

AD

11

ríodos cortos de tiempo este límite

puede moverse en dirección del con-

tinente o en dirección del mar.

Diseño costero

La frontera entre el mar y el conti-

nente está dominada por una fran-

ja que puede ser acantilada, es

decir, una costa alta rocosa cuyo

frente es producto generalmente

de la erosión realizada por las olas

y corrientes marinas. El otro dise-

ño alterno que presentan las cos-

tas es el de topografía baja, la cual

está definida por playas que an-

teceden a deltas, llanuras

aluviales, islas barreras u otros

ambientes sedimentarios.

COSTA ALTA

Las costas altas se caracterizan

por una topografía de relieve alto,

de material generalmente rocoso,

donde generalmente imperan con-

diciones de oleaje de alta ener-

gía. Dentro de una escala mun-

dial, la longitud de las costas ro-

cosas es mayor que el de las cos-

tas bajas. Para el caso de Colom-

bia, la costa montañosa del Cari-

be cubre un 32% de la misma. La

costa del Pacífico, por su parte,

muestra un porcentaje menor de

costa acantilada, esto es, se ex-

tiende en un 27% de todo el borde

costero.

Distribución

El principal segmento de costa

alta del Pacífico colombiano se

extiende desde la frontera de Pa-

namá hasta el sur de Cabo Co-

rrientes y corresponde a la Serra-

nía del Baudó. Otros tramos de

costa acantilada aparecen en los

sectores de las bahías de Málaga

y Buenaventura, el área de Tortu-

gas al sur de Buenaventura y un

sector al interior de la bahía de

Tumaco. Asociados con los acan-

tilados anteriormente descritos y

dentro del proceso de erosión ma-

rina, es característico encontrar

adyacente a la línea de costa, pe-

queñas islas rocosas, arcos de

piedra y cavernas.

En el sector del Caribe colombia-

no, los segmentos de costa alta

alternan en forma irregular con

zonas bajas. Se destacan dentro

de las zonas costeras altas, por su

continuidad y espectacularidad, el

sector norte de la Sierra Nevada

de Santa Marta y la región del

Darién.

Origen

El origen de este tipo de costas

está relacionado, en amplia esca-

la, con el movimiento de las pla-

cas tectónicas. El mejor ejemplo

son amplios segmentos de las cos-

tas de Norte y Suramérica, por el

lado del Pacífico. Allí la región cos-

tera, donde se incluye por supues-

to la costa del Pacífico colombia-

no, es un margen de placa acti-

va, por debajo del cual otra placa

está penetrando.

Otro de los orígenes está relacio-

nado con la acción erosiva del

oleaje sobre un frente montaño-

so. Es decir, olas de gran tamaño

y costas acantiladas son una aso-

ciación común. En ese aspecto, la

abrasión de los fragmentos roco-

sos derivados de la erosión del

frente rocoso ha sido sugerida

como el más importante proceso

de erosión física que actúa en la

base del acantilado. En esencia,

la acción del oleaje sobre los

acantilados tiene dos objetivos.

Primero, realiza un socavamien-

to y, en general, erosión del fren-

te del acantilado en su base, y se-

gundo, las olas mismas remueven

el material que se acumula en la

parte inferior del acantilado.

Un factor que incide en la modi-

ficación de las costas acantiladas

son los cambios de temperatura

del medio ambiente, lo cual pue-Frente acantilado con formación de cavernas, al norte de Buenaventura.

(fotografía por: Jaime O. Martínez)

135INGEOMINAS

LAS COSTAS

UN

ID

AD

11

el caso de la costa del Pacífico,

este es el principal factor en la ero-

sión de las costas acantiladas. La

alta energía marina que se suce-

de requiere que los organismos

que viven allí tengan alguna for-

ma de adherirse a la superficie

dura de la roca y soportar el im-

pacto de las olas.

Algunos organismos que habitan

los acantilados perforan la roca.

La alta densidad de organismos

perforadores que se localizan den-

tro de la zona intermareal puede

producir el deterioro de la roca. La

mayor o menor efectividad de es-

tos organismos bioerodadores se

relaciona con el tipo de roca. En

efecto, estos organismos son esca-

sos en rocas ígneas como los gra-

nitos, pero son abundantes en ca-

lizas y otras rocas carbonatadas.

En cuanto a la erosión producida

por disolución química, las rocas

de los acantilados sufren básica-

mente un proceso de lixiviación

que disuelve o debilita la roca, por

lo que las olas pueden degradar

el frente rocoso con gran facili-

dad. Por supuesto, el tipo de roca

es una importante variable. Algu-

nos minerales, tales como carbo-

natos, son ampliamente solubles

a temperatura ambiente, produ-

ciendo una superficie irregular

sobre la roca que constituye el

acantilado.

de producir meteorización física

de la roca que compone el acan-

tilado, y generar el

resquebrajamiento del material

rocoso. En áreas de considerable

latitud, donde ocurre congela-

miento del agua, este proceso pue-

de ocasionar que el agua que in-

vade fracturas o grietas se con-

gele y ocasione mayor fractura-

miento del material.

Además de los anteriores factores

modificadores de los acantilados,

se incluye uno más. Se trata el de

la acción de los organismos y de

los procesos químicos, los cuales

tienen impactos importantes a lar-

go plazo en las rocas. Algunos de

estos efectos son fácilmente visi-

bles y reconocibles, mientras que

otros no lo son.

La combinación de procesos quí-

micos y biológicos pueden debili-

tar la roca de los acantilados y

hacer que los mismos sean más

susceptibles a la erosión por las

olas. En muchas áreas, como es

Borde acantilado con paredes considerablemente inclinadas, en el Caribe central

(fotografía por: Jaime O. Martinez).

Costa acantilada con erosión severa en el Caribe central (fotografía por: Jaime O. Martínez)

136 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

NID

AD

11

Geometría

Con relación a la forma que exhi-

ben las costas rocosas, éstas va-

rían de un sector a otro y depen-

de esa variación del modelo es-

tructural, del tipo de roca y del

grado de energía marina. Algu-

nos acantilados aparecen con

frentes completamente verticales,

otros son de formas escalonadas,

otros no lo son. Unos son de for-

mas suaves, mientras que otros

aparecen de tipo agreste. En sín-

tesis, se puede afirmar que hay

una gran variedad de estilos. En

cuanto a la altura de los acanti-

lados, éstos pueden variar desde

escasos metros hasta 100 o más

metros por encima del nivel me-

dio del mar.

En la costa del Caribe se presen-

tan acantilados de una gran va-

riedad de formas que alternan con

playas. Se destaca dentro del tra-

mo de costa alta, el sector central

del Caribe donde se aprecia un

frente rocoso importante, que está

formado por las estribaciones del

norte de la Sierra Nevada de Santa

Marta y la cual está formada por

rocas ígneas y metamórficas, con

alturas hasta de 50 metros. Des-

de el oeste del río Magdalena

hasta el Urabá Antioqueño se

aprecian acantilados aislados con

paredes verticales, con alturas

comprendidas entre 1,5 y 50 me-

tros. Igualmente se presentan

como manifestaciones de costa ele-

vada, terrazas marinas y plata-

formas de abrasión.

Hacia el extremo occidental, la

costa aparece montañosa y agres-

te, conformada básicamente por

rocas volcánicas terciarias que en

su proceso de degradación gene-

ran un borde dentado dominado

por acantilados discontinuos.

En la costa del Pacífico se desta-

ca como exponente de la costa

alta, los 375 kilómetros entre la

frontera con Panamá y Cabo Co-

rrientes, con un frente acantilado

de tramos interrumpidos, relieve

escarpado y perfiles empinados y

que está formado por rocas vol-

cánicas y rocas sedimentarias.

Abundan a todo lo largo de la cos-

ta montañosa, como producto de la

accción marina en el pasado sobre

el acantilado, plataformas de

abrasión, grutas o cavernas, arcos

e islotes rocosos (pilares) entre los

que se destacan las Rocas de

Otávira en Cabo Marzo, Piedras

del Norte en Punta San Francisco

Solano y los Longos de Juribidá.

Costa rocosa cubierta de vegetación en el Pacífico central (fotografía por: Jaime O. Martínez)

Panoramica de playa en marea baja, en la costa del Pacífico (fotografía por: Jaime O. Martínez)

Acantilado cortado por olas

Notch

Playa

Plataforma cortada por olas

Terraza marina levantada

Notch

Playa nueva

Nueva plataforma cortada por olas

Antiguo acantilado

137INGEOMINAS

LAS COSTAS

UN

ID

AD

11

COSTA BAJA

La mayoría de la gente que visi-

ta o vive a lo largo de la costa

disfruta de la playa, la cual defi-

ne el borde de la costa baja. Los

hermosos paisajes de las playas

siempre han llamado la atención.

En esencia, la playa actúa como

el lindero que sirve de protección

entre el continente y el mar. En

ese sentido la playa es uno de los

ambientes más dinámicos. Los

cambios que experimentan las

playas pueden ser estacionales o

de más larga duración. En razón

a la belleza natural de la playa,

así como a su interés científico,

ha existido un gran número de in-

vestigadores quienes han estu-

diado la naturaleza de las pla-

yas en los últimos dos siglos.

La playa es definida como la zona

de sedimento inconsolidado que

se extiende desde el límite de baja

marea hasta el comienzo de una

zona vegetada o hasta el comien-

zo del próximo rasgo geomorfoló-

gico, en la dirección del continen-

te, que puede ser un cambio

abrupto de la pendiente o la pre-

sencia de una duna, es decir, una

acumulación de arena formada

por el viento. Como se menciona

anteriormente, la playa se puede

considerar como el ambiente más

móvil de toda la costa. Cada ola

que llega a la costa causa cam-

bios en la forma y en el tipo de

sedimento.

Las playas se someten a las va-

riaciones de las mareas, es decir,

al cambio de nivel del mar que se

presenta en forma cíclica en pe-

ríodos más o menos fijos. La dife-

rencia entre el nivel más alto (ma-

rea alta) y el más bajo ( marea

baja) se denomina rango mareal.

En Colombia este rango es en pro-

medio de 35 centímetros para el

Caribe y 3,70 metros para el Pací-

fico, alcanzándose hasta 4 metros

en la costa del norte del Chocó.

Distribución

Las playas tienen una distribución

amplia en las costas de Colombia,

al compararlas con lo que ocupan

las costas acantiladas. En efecto,

para el área del Caribe están pre-

sentes en un 68% de toda la cos-

ta. En el Pacífico, las playas cu-

bren una mayor extensión que en

el Caribe, con un 73%.

Playa de arena con rasgos de erosión en el Caribe Central (fotografía por: Jaime O. Martínez)

Playa en forma circular en el Parque Tayrona, en la costa del Caribe.

(fotografía por: Jaime O. Martínez)

138 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

NID

AD

11

En el Caribe las playas alternan

con terrazas marinas, taludes de

escasa elevación y frentes rocosos

prominentes. En el Pacífico, prác-

ticamente el centro y sur de la cos-

ta está bordeada por playas, cuya

característica principal es la de

presentar una gran amplitud, com-

parada con la extensión transver-

sal de las playas del Caribe.

En realidad, no hay límite en el

desarrollo de la playa que sea

impuesto por la geografía. Virtual-

mente, una playa se forma en

cualquier lugar, donde el conti-

nente se encuentra con el mar,

donde hay disponibilidad de se-

dimentos y el sitio es apto para la

acumulación de material. Pero no

solamente se encuentran playas

donde el continente encuentra el

mar; también son comunes las pla-

yas alrededor de lagos y lagunas.

Aunque las playas pueden ocu-

rrir en todas las partes del mun-

do, hay áreas donde por efectos

climáticos puede haber restricción

en el desarrollo de las mismas. Por

ejemplo, en latitudes extremas,

hay solamente pocas semanas en

que los hielos superficiales se fun-

den y las playas son expuestas a

la actividad de las olas. Como re-

sultado de lo anterior, la morfolo-

gía y textura de la playa resultan

ser diferentes a la de las playas

en latitud baja.

Otro aspecto del clima que puede

afectar el desarrollo de la playa

son las lluvias. En las áreas de

frecuentes lluvias, como es el caso

del Pacífico, ocurre mayor meteo-

rización y transporte de material,

lo cual va a alimentar las playas,

incrementando su extensión. En

una situación opuesta, es decir, en

un clima árido, como es el caso

de La Guajira, las playas no tie-

nen la extensión del anterior caso.

En esas circunstancias, la arena

que conforma la playa es deriva-

da fundamentalmente de la ero-

sión producida por el oleaje sobre

el material rocoso que antecede

a la playa.

El mejor desarrollo de la playa

está asociado con costas bajas de

latitudes no extremas, donde gran

cantidad de sedimento es dispo-

nible a través de ríos que desem-

bocan en la costa; es el caso de

las playas del Pacífico sur y me-

dio. Una alta proporción de sedi-

mentos son acumulados en la cos-

ta por la acción directa de los ríos,

los cuales recorren zonas de gran

pluviosidad. Las playas del Cari-

be son menos extensas que las del

Pacífico; sin embargo, éstas mues-

tran para algunos sectores una

amplitud importante. En la mayo-

ría de los casos, las arenas que

conforman esas playas son proce-

dentes de ríos y de la erosión del

oleaje sobre los bordes costeros.

Geometría

Una playa es en esencia una fran-

ja larga de arena que tiene dife-

rentes dimensiones tanto

longitudinal como transversal-

mente. En las costas de Colombia

las playas se extienden longitu-

dinalmente en algunos sectores

por cientos de kilómetros, apenas

con interrupciones naturales tales

como desembocaduras de ríos o

acantilados.

En el sentido transversal, algunas

playas son tan angostas que una

persona puede dar el paso desde

el límite superior hasta el inferior

de la misma, para algún sector

determinado de la costa. Tal es el

caso de algunos segmentos de la

costa baja del Caribe.

Generalmente, estas playas an-

gostas están restringidas a cos-

tas donde el rango mareal es bajo

como es precisamente la costa del

Caribe. En contraste, playas aso-

ciadas a rangos mareales am-

plios, como en la costa del Pacífi-

co, son de una extensión consi-

derable y pueden superar el kiló-

metro. En la mayoría de los casos

el desarrollo y amplitud de las

playas son controlados por la pen-

diente de la plataforma continen-

tal interna, la abundancia de se-

dimento y el rango mareal.

La forma longitudinal de las pla-

yas es diversa; algunos tramos

exiben segmentos rectilíneos, y en

otros casos aparecen tramos

curvados. La forma actual y orien-

tación de la playa misma es de-

pendiente de un número de va-

riables, que incluyen, la dirección

de la aproximación de la ola, el

material que compone la playa,

la composición y diseño de la pla-

ya. Por supuesto, las característi-

cas geológicas del terreno juegan

un papel importante en el tipo y

naturaleza de la playa.

En las costas de Colombia se pre-

senta toda una variedad de pla-

yas desde el punto de vista

geomorfológico, las cuales varían

desde playas rectilíneas hasta

curvadas, limitadas por salientes

rocosas.

Las diferentes zonas que hacen

parte de la playa son prácticamen-

te comunes para todas las playas

del mundo; existen apenas algu-

nas diferencias en la forma y tipo

de materiales para cada zona.

Estas zonas, las cuales se some-

ten a diferentes condiciones diná-

micas son: 1- Playa trasera, 2-

Frente de playa, 3- Playa interna.

Playa trasera

La playa trasera se extiende des-

de el nivel de marea alta hasta

un rasgo definido por vegetación

o un cambio en topografía. Esta

139INGEOMINAS

LAS COSTAS

UN

ID

AD

11

zona es prácticamente horizontal

con una ligera inclinación hacia

el mar, y está conformada básica-

mente por arena, aunque en al-

gunos casos, como en el Darién,

al noroeste del Caribe, hay secto-

res de playas con material de gra-

va. En el Caribe y en el Pacífico,

la playa trasera en ocasiones está

bien expuesta con una extensión

areal importante; en otros casos,

esta zona se encuentra parcial o

totalmente ausente. Tal situación

es debida a procesos de erosión

que hacen desaparecer temporal-

mente esa importante zona de la

playa. Un evento que produce lo

anterior está asociado a tormen-

tas, las cuales al incrementar la

altura de las olas, la playa trase-

ra es severamente afectada, y la

hace desaparecer.

Frente de playa

El frente de playa comprende des-

de la parte exterior de la playa tra-

sera hasta el nivel de baja marea.

En general, el frente de playa in-

cluye la zona intermareal. El frente

de playa puede mostrar una gran

variedad de configuraciones. La

más sencilla de esa configuración

es una superficie inclinada. Esta

superficie puede tener una incli-

nación de 1 a 3 grados o puede

llegar hasta los 30 grados.

En las costas de Colombia, al igual

que en otras partes del mundo, las

playas muestran una inclinación

considerable cuando se someten

a una alta dinámica del mar. En

este caso los sedimentos del fren-

te de la playa aparecen, en gene-

ral, de material grueso.

Playa interna

En la zona entre la línea de baja

marea y el límite exterior de la

barra litoral o rompiente, se en-

cuentra la playa interna. Más

allá de la playa interna, se pre-

senta la zona de mar afuera, ca-

racterizada por ser, en general,

profunda. La amplitud de la pla-

ya interna es variable, con va-

lores mínimos de escasos metros

como es el caso del Caribe, has-

ta rangos más amplios como los

que se presentan en el Pacífico.

La topografía es ligeramente on-

dulante, sobresaliendo una cres-

ta de arena exterior que coinci-

de con la rompiente, es decir, la

zona donde las olas rompen di-

sipando su energía. Más inter-

namente a la zona de rompiente

se presenta una depresión some-

ra, donde se acumula material

de diferente tamaño.

MATERIALES DE LA PLAYA

Los materiales que componen la

playa tienen un rango amplio de

tamaños, formas y composición.

No obstante, la mayoría de las

playas están dominadas por are-

na, en que el mineral dominante

es cuarzo, el cual va asociado con

otros minerales. El lodo no es un

material común en la playa en

razón a que en este ambiente pre-

valecen condiciones de alta ener-

Principales elementos de la playa.

140 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

NID

AD

11

gía que impiden su acumulación.

Sin embargo, en algunas playas

se presentan dentro de la arena

acumulaciones de material fino

cuyo origen puede estar relacio-

nado con cercanías de desembo-

caduras de ríos que transportan

material en suspensión.

Algunas playas están compuestas

solamente de un mineral o frag-

mento de roca, y se considera que

éstos son los únicos materiales dis-

ponibles para formar la playa.

Ejemplos de este caso incluyen las

playas negras o verdes de las is-

las Hawaii en el Pacífico, las cua-

les están compuestas, respectiva-

mente, de fragmentos finos de roca

volcánica de tono oscuro y de mi-

neral olivino de color verde.

Además de las playas formadas

por minerales o fragmentos de

roca, se encuentran playas com-

puestas de material orgánico, de

color blanco. En general estas pla-

yas se localizan en los trópicos

donde la productividad biológica

es alta y la meteorización quími-

ca de los aportes del continente

tiende a ser fuerte. Están forma-

das por conchas o fragmentos de

conchas; en algunos lugares las

playas están compuestas por fora-

miníferos, es decir, organismos mi-

croscópicos, los cuales hacen par-

te de la principal fracción de car-

bonato, seguido por fragmentos de

moluscos y equinodermos. En

otras zonas pueden encontrarse

espículas de esponjas y fragmen-

tos de cangrejo. En todo caso, los

remanentes de carbonato están

predominantemente rotos y des-

gastados por la acción de las olas.

En un alto porcentaje, las playas

de Colombia están formadas por

arena compuesta por minerales y

fragmentos de roca cuyos tama-

ños varían de finos a material

grueso.

En sectores del Caribe las arenas

son en general de arena fina, con

ligeras variaciones a grano me-

dio y grueso. En época de verano

(diciembre a febrero) las playas,

en algunos sitios, experimentan

un incremento en el contenido de

grava; esto indica que esta situa-

ción se encuentra relacionada con

la alta dinámica de las olas, cuya

acción en períodos de fuertes vien-

tos - los alisios - permite arrastrar

material grueso hacia las partes

altas de la playa.

Playa de grava en la costa del Darién, en el Caribe (fotografía por: Jaime O. Martínez)

Playa de arena en baja marea, en el sur del Pacifico (fotografía por: Jaime O. Martínez)

141INGEOMINAS

LAS COSTAS

UN

ID

AD

11

En las playas del Pacífico, las are-

nas son igualmente de grano fino

y tienen como característica parti-

cular la de ser lodosas y poseer

un tono oscuro causado principal-

mente por el contenido de mine-

rales oscuros, denominados mine-

rales pesados, los cuales se han

derivado de la desintegración de

rocas ígneas emplazadas en el

continente.

Como una excepción relacionada

con el tipo de material de las pla-

yas, en la zona de los Cayos, den-

tro del cual se incluye la isla de

San Andrés, y en sectores puntua-

les de la costa del Caribe, las pla-

yas están formadas por arena or-

gánica, es decir, compuesta de

fragmentos y especímenes micros-

cópicos (fragmentos de corales y

algas y en algunos casos de fora-

miníferos). Playas de este tipo es-

tán localizadas en el sector de las

islas del Rosario, el archipiélago

de San Bernardo, al suroeste de

Cartagena y en otras áreas de

menor extensión de la costa del

Caribe.

ORÍGENES DEL SEDIMENTO

DE LA PLAYA

Una gran variedad de fuentes

está incluida en el origen del se-

dimento de la playa. En muchos

lugares, los sedimentos de que

está formada la playa son deriva-

dos, para un área determinada,

de fuentes locales como es el caso

de un río que desemboque allí cer-

ca. Sin embargo, es factible que

el material proceda de zonas muy

distantes.

Uno de los orígenes más comunes

para el material de la playa son

las fuentes procedentes del conti-

nente. Allí, las cordilleras son

erosionadas y el material trans-

portado a través de los ríos alimen-

ta las playas existentes. En ese or-

den de ideas, dentro del Caribe

resultan importantes los ríos Mag-

dalena, Sinú y Atrato; éstos trans-

portan gran cantidad de sedimen-

tos al mar tanto en suspensión

como en la carga de fondo. En la

costa del Pacífico los ríos San

Juan, Patía, Mira, Baudó y Naya,

entre otros, se constituyen en im-

portantes conductos para el trans-

porte de material hacia las zonas

marinas. Una vez que los sedi-

mentos arriban a la desemboca-

dura del río, éstos son dispersa-

dos por el oleaje y las corrientes

litorales, para finalmente acumu-

larse en las zonas costeras y zo-

nas más profundas.

Una fuente directa de sedimentos

de las playas es la proveniente de

la erosión de la costa misma. La

acción del oleaje golpea los acan-

tilados produciendo la erosión de

los mismos. El material derivado

de esa erosión es posteriormente

transportado a lo largo de la cos-

ta, por efecto de la deriva litoral.

Igualmente, es válido lo anterior

en costas bajas, donde las playas

se someten a la erosión de las

olas, cuyo material es movilizado

a lo largo de la costa, para final-

mente acumularse en áreas de

baja energía.

Una importante fuente de sedi-

mento para las playas es el

retrabajamiento del material pro-

cedente de la plataforma continen-

tal. Este transporte de arena se

realiza a través de corrientes y del

ascenso mismo del nivel del mar

que ha venido ocurriendo en los

últimos 10.000 años.

El transporte del sedimento de la

playa se lleva a cabo principal-

mente a través de la corriente de

la deriva litoral, esto es, la corrien-

te que se mueve a lo largo de la

costa. Las olas casi nunca llegan

a la costa en forma paralela a ésta,

sino que generalmente lo hacen

de manera oblicua, y barren la

playa diagonalmente, producien-

do una corriente que moviliza se-

dimento paralelo a la costa.

Aunque el sedimento es aportado

por cualquiera de los orígenes dis-

cutidos anteriormente, la movili-

zación de éste a lo largo de la cos-

ta, se realiza a través de la co-

rriente de deriva.

En la costa del Pacífico, la corrien-

te de la deriva litoral, en general,

se dirige de sur a norte, con ex-

cepción de algunos segmentos lo-

cales donde ésta va en sentido

opuesto. Bajo ese esquema, los se-

dimentos que proceden de los ríos

y que desembocan al Pacífico son

afectados por la corriente de la

deriva litoral, que los moviliza

hacia el norte, aparentemente, por

largas distancias.

En la costa del Caribe, la corriente

de la deriva litoral tiene una direc-

ción principal de noreste a suroes-

te. En ese sentido, las arenas que

son afectadas por esa corriente son

transportadas a lo largo de la cos-

ta, en esa misma dirección.

DINÁMICA DE LA PLAYA

Los cambios espaciales que expe-

rimentan las playas varían entre

los que ocurren en un tiempo cor-

to, tales como los que pueden ocu-

rrir cuando olas individuales gol-

pean la playa. Otros cambios son

de larga duración, como décadas

o de más tiempo. En ese orden de

ideas, los cambios morfológicos de

las playas cubren un amplio es-

pectro y pueden incluir eventos de

condiciones extremas, como tor-

mentas y huracanes.

Si una persona tomara medicio-

nes repetidas de las playas a di-

ferentes intervalos de tiempo, en-

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INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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contraría, al final, cambios en la

geometría de la playa, que inclu-

yen igualmente variaciones en el

tipo de material de que está cons-

tituida la playa. Lo anterior se

puede interpretar como reflejo de

variaciones en la dinámica de la

playa, en función del oleaje y las

corrientes litorales.

El principal cambio que experi-

mentan las playas es el motivado

por cambios estacionales o

climáticos. En el Caribe, por ejem-

plo, en período de invierno (octu-

bre – noviembre), los vientos ali-

sios procedentes del norte y nores-

te llegan atenuados a la costa y

producen un oleaje relativamente

de baja energía. Como consecuen-

cia de lo anterior, la playa experi-

menta en cierta forma ampliación,

es decir, que hay un proceso de

acrecimiento.

En verano (diciembre – febrero),

por el contrario, cuando soplan

muy fuerte los vientos alisios, se

produce una alta dinámica del

oleaje sobre la costa. En ese sen-

tido, las olas llegan a la costa con

mucha energía, lo cual produce la

destrucción de la playa; las are-

nas que conforman la playa son

erosionadas y transportadas a zo-

nas más internas del litoral, for-

mando barras.

Diagrama que ilustra los cambios que puede tener una costa a lo largo del tiempo

(Tomado de ciencias de la tierra una introducciòn a la geologìa fìsica de Tarbuck y Lutgens, 1999)

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RECURSOS DEL AMBIENTE GEOLÓGICO

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INTRODUCCIÓN

Aunque para la mayoría de no-sotros pasa inadvertido, desde eldescubrimiento del fuego, el Hom-bre ha dependido para su subsis-tencia y bienestar de los denomi-nados recursos geológicos, quecon la llegada de la RevoluciónIndustrial son utilizados para pro-ducción y transporte de energía,construcción de viviendas,infraestructuras viales, fabrica-ción de automotores, trenes, bar-cos, aviones, industrias de cerá-micas, vidrios, telas, acrílicos, fer-tilizantes, plaguicidas, componen-tes electrónicos, etc. Por lo menosun 95% de los objetos que encon-tramos a nuestro alrededor sonmanufacturados utilizando recur-sos geológicos.

En cualquier país, la industria yla agricultura requieren para sudesarrollo una base de materia pri-ma mineral, metales, minerales nometálicos, petróleo, carbón y gasesnaturales, para la producción.

Se reconoce universalmente lagran importancia que tienen losminerales para la vida del Hom-bre, la economía y el desarrolloindustrial de los países; éstos sehallan bajo las más diversas for-mas en el subsuelo e incluso enla superficie terrestre.

Estas riquezas sólo pueden apro-vecharse después de ser descubier-tas, contribuyendo en medida in-apreciable las expediciones geoló-gicas, las excavaciones, los cons-tructores de obras y carreteras, asícomo los que realizan diferentestrabajos de movimientos de tierra.

Para descubrir recursos geológicosse requiere un determinado con-junto de conocimientos, perseve-rancia y atención.

Un recurso natural es un elemen-to de la naturaleza que el Hom-bre ha humanizado, es decir, lodescubre, lo estudia y lo procesapara sacar provecho de él.

Los recursos se dividen en recursosnaturales renovables y no renova-bles. Los primeros se caracterizanporque tienen la capacidad de serregenerados permanentemente, porejemplo, los bosques o cualquiertipo de cultivo. Los no renovableslo constituyen los que no puedenrenovarse a sí mismos ni con la in-tervención del Hombre, por ejem-plo, el petróleo, carbón, oro o cual-quier tipo de mineral.

Los recursos minerales o geológi-cos son aquellos no renovablesque el Hombre utiliza por explo-tación y uso directo como el car-bón; o por procesos de extraccióny transformación como el petróleo,del cual después de procesado seobtienen productos como la gaso-lina, kerosene, ACPM, combusti-bles empleados como materia pri-ma energética.

Los recursos hídricos son los me-dios relativos al agua de que sepuede disponer para ser utiliza-dos en un determinado procesoeconómico. La hidrogeología es larama de la geología que estudialas aguas superficiales y subterrá-neas, en cuanto a su origen y ré-gimen y la hidrografía es la cien-cia que estudia las aguas de lasuperficie terrestre.

SIPNOSIS HISTÓRICA

En el siglo XVI, uno de los precur-sores de la geología, el físicoGeorgius Agrícola, publicó variosartículos sobre sistemas de explo-ración mineral, explotación mine-ral y metalurgia, los que perma-necieron vigentes durante más dedos siglos. En su libro titulado DeRe Metallica, Agrícola (1556) pre-sentó la primera teoría sobre el ori-gen epigenético de algunos yaci-mientos minerales y escribió sobremetodologías para la exploración.

El siglo XVIII se caracterizó porel desarrollo de la observacióngeológica, como disciplina, y seutilizó tanto para descubrir nue-vas mineralizaciones, como paraexpandir algunas áreas minerasconocidas. Fue en este tiempodonde se aplicaron todas las cien-cias naturales; por esta razón, lasminas, como los minerales, llega-ron a ser descritos con máximo de-talle, como se puede observar enel libro Natural History ofCornwall (Borlase, 1758). Algu-nos países europeos que poseíancolonias en América tuvieron graninterés por conocer el potencial desus tierras; esto explica la apari-ción del primer Mapa Geológicode la Región Oriental del Cana-dá, publicada en París en 1756.El interés por la geología de losdepósitos minerales fue lo sufi-cientemente grande en Rusia quejustificó alguna expedición orien-tada a la prospección de recursosminerales en Siberia.

El trabajo de los expedicionariosrusos fue ampliamente admirado

UNIDAD 12

RECURSOS DEL AMBIENTE GEOLÓGICO

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INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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dentro y fuera del país, ya que allíse incluyeron reportes sobre ocu-rrencias, metodologías para labúsqueda de menas en los cen-tros conocidos y una colección dedatos para la ratificación de teo-rías y puntos de vista científicos;incluyó también Mapas de Recur-sos Minerales elaborados con sím-bolos para designar tipos de de-pósitos y las rocas asociadas.

La minería, como ciencia, la le-gislación minera, la geología y lamineralogía fueron materias com-plementarias al curriculum de laUniversidad Charles (CharlesUniversity), en Praga, en 1762,para inaugurar el Primer Depar-tamento de Minas a nivel univer-sitario.

PLUTONISTAS Y NEPTUNISTAS

Al finalizar el siglo XVIII, se ini-ció la Revolución Industrial, fuer-temente soportada por los mine-rales, los cuales fueron atractivosal medio científico de la época.

Esto resultó ser una atmósfera fa-vorable para debates geológicosentre plutonistas y neptunistas,cuyas controversias fueron inten-sas, siempre orientadas en la de-finición filosófica de la exploraciónmineral.

Plutonistas, fuerón los seguido-res de la teoría de James Hutton,quien planteaba que los depósitosminerales son derivados de rocasígneas; que provienen de magmasenriquecidos a gran profundidad.

Neptunistas, los que estaban deacuerdo con Abraham GottlobWerner, quien postuló que los de-pósitos minerales son derivados dela sedimentación de una cuencaoceánica primitiva, donde las ve-tas y vetillas representan rupturasdel fondo de un antiguo océano.

INDUSTRIALIZACIÓN

En el siglo XIX ingresó la geolo-gía como ciencia incipiente yargumentativa, pero a pesar de laatmósfera práctica que proyecta-

ban las academias mineras, éstaresultó más filosófica que aplica-da. La mineralogía, por otra par-te, fue una ciencia cuantitativaestrechamente relacionada con laminería. La geología mineralpostulada por Agrícola, aunqueaún era válida, se hizo necesariomejorarla y ampliarla a nuevasdimensiones.

Lonce Ëlie de Beaumont de la Es-cuela de Minas de París, en 1847,dio dimensión cuantitativa al con-cepto epigenético de Agrícola y ala idea de asociación magmáticade Hutton. De Beaumont descri-bió una estrecha relación entrefluidos hidrotermales y aguasmagmáticas que llegaron a serelementos básicos, permanentesdentro de las teorías dedepositación de menas minerales.

Las investigaciones geológicaspropiamente dichas se iniciaronen el siglo XIX. Los geólogos de-mostraron que existe una estre-cha relación entre las secuenciasestratigráficas, las estructurasgeológicas y los depósitos mine-rales.

La principal función de los servi-cios geológicos gubernamentalesdurante el siglo XIX fue crear unaEscuela de Minas y categorizar laminería como profesión.

EXPLORACIÓN TECNOLÓGICA

MUNDIAL

No obstante que las escuelas mi-neras americanas tuvieron ungran impacto sobre la geologíacomo ciencia, desde la primeramitad del siglo XIX, los profeso-res y los textos especializadossiempre provenían de Europa. So-lamente al finalizar este siglo sediseñó una ciencia de geologíaminera para América.

Métodos de prospección mineral en el siglo XVI. Tomado del libro“De Re Metallica”. Agrícola G. 1556.

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cuales forman masas continuas orocas (granitos, basaltos, calizas,arenitas) o constituyen aglomera-ciones locales de diferentes tama-ños como filones, vetas, nidos oimpregnaciones en las rocas. Deigual manera, se forman los yaci-mientos o depósitos minerales(Unidad 2).

La distribución de los mineralesen la corteza terrestre obedece alas leyes relacionadas con losprocesos de formación de éstos.

Todos los procesos causantes dela formación de minerales hacenparte de uno de los tres gruposfundamentales: magmáticos,sedimentarios y metamórficos.

MAGMÁTICOS

Los minerales se forman por en-friamiento del magma, masasemisólida que se encuentra agran profundidad de la cortezaterrestre y que sale en muchoscasos a la superficie durante laserupciones volcánicas, tanto a tie-rra firme como en el fondo de losmares (Unidad 4).

El magma está constituido por sus-tancias químicas disueltas, básica-mente por compuestos de oxígenoy silicio, aunque también reúnegran cantidad de aluminio, hierro,calcio, magnesio, sodio, potasio,hidrógeno y carbono. Además, con-tiene así mismo pequeñas porcio-nes de todos los elementos quími-cos conocidos.

A medida que el magma seaproxima a la superficie, disminu-yen la temperatura y presión a lacual se hallaba confinado. Estoaltera el equilibrio de las sustan-cias integrantes, se inicia su di-sociación y la subsiguiente crista-lización de los minerales.

La masa principal del magma, enel proceso de enfriamiento, setransforma en roca (granito), se-parándose a un mismo tiempo delas expulsiones calientes del mag-ma, llamados residuos, que sepresentan ricos en sílice, sodio,potasio, aluminio y metales raros.Estos residuos, al enfriarse ysolidificarse, forman laspegmatitas o filones pegmatíticos.

Los procesos magmáticos no seacaban con la formación de filo-nes pegmatíticos. Los vapores deagua que salen del foco en proce-so de enfriamiento se transformanen disoluciones acuosas, las cua-les al subir por grietas y fisurasarrastran consigo compuestos deoro, cobre, plomo, zinc, antimonioy otros metales. Dichas disolucio-nes, conjuntamente con las sus-tancias volátiles de diferente com-posición, buscan los horizontes su-periores, entran en contacto conlas rocas encajantes, penetran enlas fisuras, impregnan y transfor-man dichas rocas, formando con-centraciones minerales, filones ynidos metalíferos, constituidos porlos metales mencionados (proce-sos hidrotermales).

Así se produce, en rasgos genera-les, la formación de los mineraleso depósitos de origenmagmático, en la etapa de en-friamiento del magma.

SEDIMENTARIOS

Todo lo que se forma en los proce-sos orogénicos (formación de mon-tañas) se somete a un proceso si-multáneo de destrucción químicay mecánica.

El conjunto de procesos naturalesde destrucción de rocas y minera-les se denomina meteorización(Unidad 8).

A pesar del extenso número deacadémicos especializados, conteorías y conceptos mineros am-pliamente divulgados, la mayoríade nuevos descubrimientos recayómás en prospectores empíricos queen geólogos profesionales.

El siglo XIX fusionó la mineralogíay la geología y de esta manera seinició su desarrollo con el tratadosobre “Génesis de los Depósitos Mi-nerales” (1894). En este libro el au-tor expresa soportes convincentes alos planteamientos presentados porBeaumont sobre el origen ígneohidrotermal de los minerales y abreun camino al pensamiento moder-no que plantea mineralizacioneshipogénicas y supergénicas.

Luis de Launay (1913), uno de losmás perceptivos geólogos econó-micos, reconoció la importancia delas características de mena regio-nal y los patrones de zonación;sobre estas bases, el autor intro-dujo los términos Provincia Me-talogénica y EpocaMetalogénica.

Waldemar Lindgren diseñó unaclasificación ampliamente usadapara depósitos minerales con ba-ses científicas y observación decampo. El autor empleó los térmi-nos hipotermal, mesotermal yepitermal.

FORMACIÓN Y DISTRIBUCIÓN

DE LOS MINERALES EN LA

CORTEZA TERRESTRE

Antes de plantear cualquier hipó-tesis al respecto, veamos lo que esun mineral. Es un cuerpo homo-géneo formado en la corteza te-rrestre como consecuencia de losprocesos físicos y químicos que seproducen en ella. Toda la cortezaterrestre consta de minerales, los

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INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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Los cambios básicos de temperatu-ra, el efecto del viento, la accióndel agua que se hiela en las grie-tas de las rocas, la afección de lasraíces de las plantas que penetranen ellas, contribuye a la destruc-ción de las masas pétreas y a laformación de pequeños fragmentosque se van convirtiendo sucesiva-mente en bloques, gravas y arenas.

Simultáneamente con la destruc-ción mecánica se produce la trans-formación química de los minera-les formados inicialmente por elenfriamiento del magma; en esteúltimo proceso el papel principalle corresponde al agua.

Todos los minerales formados araíz de los procesos magmáticos,los llamados primarios, son sus-ceptibles de transformación por lasdisoluciones acuosas en un pro-ceso posterior. Los feldelpastos se

transforman en caolín, los com-puestos de hierro se convierten enlimonitas, los minerales prima-rios de los filones metalíferos ri-cos en cobre, zinc y plomo, se oxi-dan y se convierten en minera-les secundarios en forma de car-bonatos, sulfatos y fosfatos.

Algunos minerales, como el dia-mante, platino, oro, resisten losprocesos de meteorización, se se-paran de las rocas portadoras yse acumulan a manera de aluvio-nes o placeres.

La mayor parte de los mineralesson arrastrados por el viento, to-rrentes, ríos y riachuelos de mon-tañas, que los llevan constante-mente tanto en estado sólido, comodisueltos en el agua, hacia zonasdepresivas o cuencas continenta-les y oceánicas produciendo ro-cas sedimentarias (Unidad 3).

Así ocurre el segundo tipo de for-mación de los minerales, llama-do sedimentario.

METAMÓRFICOS

Los depósitos de origen ígneo ysedimentario no son inmutables,por el contrario, se transformanpermanentemente debido a losmovimientos de la corteza terres-tre que puede afectarse una y otravez bajo nuevas condiciones detemperatura y presión por sus des-plazamientos en la vertical, cuan-do son arrastrados a grandes pro-fundidades.

En tales condiciones comienzannuevas reacciones químicas, sur-gen nuevos procesos de formaciónde cristales y a consecuencia deesto, aparecen nuevos minerales.De este modo, a considerablesprofundidades, las calizas setransforman en mármoles, las ar-cillas en pizarras y las arenitasen cuarcitas compactas.

Todas las rocas modificadas sedenominan metamórficas y sue-len contener muchos minerales deinterés, tales como el talco, corin-dón, mica, granate, andalucita yalgunos minerales de hierro.

CARACTERISTÍCAS VISIBLES

DE LOS MINERALES

Los minerales se presentan en lanaturaleza bajo una amplia gamade cristales, como una de susformas más corrientes. Cuando loscristales se desarrollan más enuna dirección que en otra, suelenadquirir formas prismáticas,columnares, bacilares, aciculares,fibrosas o capilares. Cuando lohacen en dos direcciones, los cris-tales suelen ser laminares, tabu-

Bloque diagrama que ilustra la localización de yacimientos hodrotermales y de migmatita(Tomado de ciencias de la Tierra una introducción a la geología física, Tarbuck y Lutgens, 1999)

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lares, hojosas o escamosos. Laagrupación de varios cristales sedenomina drusas, concreciones oagregados.

Granulares

De granos bien definidos de for-mas irregulares, pero de tamañomás o menos igual; los agrega-dos pueden ser macrogranularesy microgranulares.

Bacilares

Formados por cristales alargados.Según sea la disposición de loscristales, los agregados pueden

Concreciones

Son nódulos y aglomeraciones es-féricas a ovoides de distintos mi-nerales. El crecimiento del mine-ral en las concreciones se produ-ce en la dirección que arranca delcentro (fosforita, siderita, ágata).

Características bacilares de algunos minerales(antimonita)

Características fibrosas de algunos minerales(asbesto)

Características hojosas de algunos minerales(mica) Agregados irregulares de cristales en drusas

ser bacilares paralelos, en abani-co y radiales (turmalina, epidota).

Fibrosos

Cuando los cristales integrantesdel mineral adquieren la forma dedelgados hilos (asbesto, yeso fi-broso).

Laminares, escamosos yhojasas

Estas formas son propias de lamica, la hematita, las cloritas, eltalco, el yeso, el molibdeno, labarita y el grafito.

Agregados de forma dendríticas (manganeso)

Características de algunos nódulos oaglomerados esféricos (ágata)

Drusas

Agregados irregulares de crista-les sobre una superficie común(amatista, calcita).

Dendritas

Agregados de formas dendríticas,que se forman a raíz de la crista-lización en fisuras muy estrechasen las rocas.

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INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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Oolitos

Agregados de pequeñas dimen-siones de forma esférica regular,a veces aumentadas en masa con-tinua; ejemplo limonita y algunosminerales de manganeso.

Compactos

Integrados por granos tan peque-ños que el mineral parece fundi-do, compacto (limonita, hematita,calcedonia, talco)

Características arriñonadas o botroidales dealgunos minerales (goethita) Compacidad característica de algunos minerales

(Talco)

Botroidales

Toda clase de formaciones de su-perficie convexa brillante, liso,oval o esférica, parecidas a riño-nes o racimos.

❖ RECURSOSMETÁLICOS

❖ RECURSOSNO METÁLICOS

❖ RECURSOSENERGÉTICOS

• GRUPO IMetales y Minerales Preciosos

• GRUPO IIMetales Básicos

• GRUPO IIIMetales de la Industria del Acero

• GRUPO IVMetales Especiales

• GRUPO VMinerales Industriales No Metálicos

• GRUPO VIIMateriales de Construcción

• GRUPO VIMinerales Energéticos

Oro, plata, platino, esmeraldas.

Aluminio, cobre, plomo, zinc y estaño.

Hierro, cromita, cobalto, manganeso,molibdeno, níquel, tungsteno y vanadio.

Magnesio, titanio, berilio, tierras raras,zirconio, hafnio, selenio, telurio, galio,germanio.

Asbesto, vermiculita, magnesita y magnesio,silimanita, yeso, soda, potasa, boro, sal,fosforitas, fluorita, barita, azufre, perlita, dia-mantes industriales.

Calizas, arcillas, agregados pétreos, pie-dras ornamentales.

Carbón, petróleo, gas natural y uranio.

CLASIFICACIÓN DE LOS RECURSOS GEOLÓGICOS

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Por el uso que se le da a los recur-sos naturales, se dividen en: me-tálicos, no metálicos y energéticos.

Con el objeto de realizar un análi-sis comparativo a nivel internacio-nal, se adoptó la clasificación porgrupos (I al VII), utilizada por or-ganismos y revistas internaciona-les especializadas, la cual se re-sume en el cuadro adjunto (los 22minerales considerados estratégi-cos para el desarrollo minero deColombia, aparecen resaltados enlos diferentes grupos).

RECURSOS METÁLICOS

GRUPO I.

Metales y minerales preciosos

Poseen propiedades físicas espe-ciales y, por su brillo, inalterabili-dad y belleza, han sido, a travésdel tiempo, elementos apreciadoscomo artículos de joyería, mediode expresión artística y símbolo deriqueza.

Su uso industrial está basadoprincipalmente en el peso especí-fico, brillo, dureza, resistencia, fra-gilidad, tenacidad, ductilidad,maleabilidad, conductividad tér-mica y eléctrica y suceptibilidadmagnética.

Oro (Au)

Es un metal de color amarillo bri-llante, pesado y relativamenteblando (raya fácilmente). Su ex-celente propiedad de mantener sufirmeza y color, no oxidarse bajoel efecto de la humedad del aire yresistir a la acción de las sustan-cias químicas más agresivas, le haasegurado muchas aplicacionesen joyería, odontología, la indus-

tria en general y como respaldoeconómico, para la emisión demoneda circulante.

Plata (Ag)

Es un metal de color blanco y bri-llo metálico, mucho menos pesa-do que el oro y ligeramente másduro que éste. Tiene fracturaastillosa, no tiene clivaje, es dúc-til, maleable y excelente conduc-tor de la electricidad y el calor.

El oro y la plata se encuentran enaleación natural en depósitosfilonianos de origen hidrotermal.Cuando el contenido de plata esde 20% o más, la aleación oro-pla-ta se conoce con el nombre deelectrum.

Sus principales aplicaciones, enorden de utilidad, son: fotografía,electrónica, electricidad, soldadu-ra, joyería, vajillas y cubiertos,monedas, objetos conmemorativos,odontología, medicina y fabrica-ción de espejos.

Platino (Pt)

Es un metal de color blanco y bri-llo metálico, muy parecido a laplata, pesado y bastante duro. Sepresenta en aleaciones natura-les con otros elementos comoosmio, iridio, paladio, rodio yrutenio, y se les denomina enconjunto Elementos del Gru-po del Platino – PGE (de lasigla en inglés).

Los usos del platino han venidocambiando a través del tiempo, amedida que se descubren nuevasaplicaciones industriales y éstastienen relación con su extraordi-naria actividad catalizadora, suinercia química a las altas tem-peraturas y su alto punto de fu-sión. En algunas aplicaciones, la

combinación de dos o más carac-terísticas hace que los PGE seaninsustituibles en la industria.

Se utiliza como catalizador, enla elaboración de productos quí-micos y farmacéuticos, en la in-dustria del petróleo para incre-mentar el octanaje de la gasoli-na y en la producción de deri-vados del petróleo. También, enla fabricación de moldes para laproducción de vidrio óptico, enobjetos electrónicos y eléctricos,en medicina, odontología ycohetería espacial.

Los PGE se encuentran asociadosa rocas máficas y ultramáficas ya fuentes de origen secundario,constituido por placeres aluviales.

Esmeraldas (Esm)

Significa piedra verde. En la an-tigüedad se denominaron así atodas las gemas verdes conoci-das. Es una variedad de un mi-neral llamada berilo, cuya fórmu-la química es Al12 Be3 (Si6O18).La sustancia que le da el colores el cromo y, ocasionalmente, elvanadio. El color es resistente aaltas temperaturas y sólo se mo-difica con temperaturas superio-res a 700ºC.

A excepción de las esmeraldas co-lombianas, las cuales se encuen-tran en venas encajadas en rocassedimentarias, los principales de-pósitos del mundo se encuentranen diques pegmatíticos o venashidrotermales en rocas metamór-ficas.

La historia de la esmeralda a ni-vel mundial se remonta al comer-cio en Babilonia; fue consideradacomo gema valiosa, pues era ofre-cida de manera especial a diosesy reyes.

150 INGEOMINAS

INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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GRUPO II.

Metales básicos

El aluminio y los metales básicos,cobre, plomo y zinc, poseen propie-dades físicas especiales tales comoalta densidad, dureza, maleabili-dad, ductilidad, tenacidad y con-ductibilidad, que amplían las posi-bilidades de uso en el campo in-dustrial.

Este grupo de metales presenta,además, propiedades químicaspartículares, donde se destaca lacapacidad de combinarse entre sío con otros metales formando alea-ciones cuyas características modi-ficadas amplían aún más su em-pleo, ya que son para la industrianuevos metales, dotados de pro-piedades diferentes a la de los ele-mentos que los componen. Son lasaleaciones, en general, más du-ras y más tenaces, pero a menudomenos maleables y dúctiles.

Aluminio (Al)

Es un metal de color blanco mate,de baja densidad. Se obtiene dela bauxita, que es un compuestomineral formado por hidróxido dealuminio e impurezas. Se formapor meteorización química en su-perficies de erosión y, por lo tanto,forma parte del grupo de lateritas.

El aluminio metálico tieneaplicabilidad en todos los secto-res de la economía, es el más usa-do después del hierro en las áreasde transporte, construcción, empa-ques y maquinarias en general.

Cobre (Cu)

Es un metal de color pardo rojizo,maleable, dúctil y de altaconductibidad térmica y eléctrica.

Las principales aplicaciones delcobre están orientadas hacia lasindustrias eléctricas, de la cons-trucción y del transporte; para laingeniería, en general, en la ela-boración de plantas y equipos tér-micos y para otros productos de laindustria química como sales decobre, sulfatos y oxicloruros.

Plomo (Pb) y Zinc (Zn).

Más del 50% de la producciónmundial de plomo se utiliza en lafabricación de acumuladores obaterías, en la industria de laconstrucción, en la fabricación deproductos químicos y comoantidetonante de la gasolina. Pre-senta problemas ambientales porlos efectos que produce debido asu elevada toxicidad.

La principal aplicación del zincestá dirigida hacia la galvaniza-ción, con el fin de producirrevestimientos protectores de losproductos de hierro y acero condestino a la industria automotrizy de la construcción.

GRUPO III.

Metales de la industria

del acero

Son llamados también metalesferrosos, porque se mezclan con elhierro para producir aleaciones yde ahí su gran importancia y no-table aplicabilidad en el campoindustrial. La finalidad de lasaleaciones es mejorar la utilidadespecífica del compuesto primario,evitando adulterarlo o degradarlo.

Hierro (Fe)

En estado químicamente puro esun metal blanco argentino, visco-

so y maleable. En la naturalezase encuentra tanto en estado puro(hierro nativo), como formandoparte de diversos minerales o com-puestos químicos (óxidos, carbo-natos, sulfuros, etc.).

El hierro nativo se encuentra muyraras veces (meteoritos); los com-puestos químicos y los mineralesde hierro son muy frecuentes.

Las principales menas de hierroson: los óxidos anhidros como, porejemplo, magnetita, ilmenita yhematita; los óxidos hidratadoscomo la goethita y limonita; car-bonatos como siderita y silicatoscomo la chamosita.

Níquel (Ni)

Es un metal que en estado purotiene un color blanco argentino ybrillo metálico. Presenta alto pun-to de fusión, es maleable, dúctil,flexible y no se oxida al aire.

Se conocen dos tipos de menas deníquel, sulfuros y silicatos. Loscompuestos de níquel con azufrese denominan sulfuros de níquel.En las menas de silicatos, el ní-quel figura en los compuestos don-de el componente principal es lasílice, es decir, compuestos de si-licio y oxígeno.

Dentro de los principales usos delníquel está el de acuñamiento demonedas (aleación Cu, Ni, Zn,revestimiento a objetos de uso qui-rúrgico y doméstico, máquinas einstrumentos en general, para pre-servarlos contra la oxidación.

Una pequeña adición de níquel.al acero, lo hace más resistentey químicamente estable. El ní-quel hoy en día es uno de losmetales de mayor aplicabilidaden la industria química, médicay electrónica.

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RECURSOS NO METÁLICOS

GRUPO V.

Minerales industriales

El término minerales industrialesse usa con diferentes connotacio-nes. Son minerales no metálicosde gran importancia, dado que sunecesidad o demanda está direc-tamente relacionada con el gradode industrialización de un país.

A estos minerales se les conside-ra de menor trascendencia cuan-do se comparan con los mineralesmetálicos. El concepto se agudizaaún más en los países en vía dedesarrollo, donde se les coloca enun segundo plano, ya sea por suinterés científico, o como catego-ría minera en estrategias y en prio-ridades de inversión.

Según su uso principal se puedenagrupar en tres categorias:

* Industria de la construcción.* Industria química y de fertili-

zantes.* Otros procesos industriales.

Algunos de este grupo V son:

Roca fosfórica

Se denomina roca fosfórica a lasunidades litológicas y compuestosquímicos que presentan alta con-centración de minerales fosfatadospor procesos naturales, usualmen-te apatito y francolita. Sedimen-tos o rocas que contiene entre 1 y10% de granos individuales defosfato mezclado con otros compo-nentes minerales reciben el nom-bre de fosfático. Colombia, consi-derado como un país agrícola, re-quiere importantes cantidades demateria prima para la elaboraciónde productos fertilizantes.

Azufre

El azufre es un elemento de am-plio uso industrial. Está asociadoa rocas sedimentarias, ígneas ymetamórficas, así como también acombustibles fósiles. Se usa prin-cipalmente en la producción deácido sulfúrico, en la elaboraciónde abonos, sustancias químicas,explosivos, insecticidas, detergen-tes, fibras sintéticas y pinturas.

Yeso

El yeso es un sulfato mineral muycomún en la naturaleza y se en-cuentra en capas sedimentariasasociado con calizas, shales, ar-cillas y margas. El yeso crudo co-mercial es un material de alto gra-do, que usualmente es utilizadosin necesidad de beneficio. Tieneuna composición de 79% de sulfatode calcio y 21% de agua (Ca(SO4)4.½ H2O).

GRUPO VII.

Materiales de construcción

El término materiales de cons-trucción se utiliza para denomi-nar los elementos que integranlas obras de construcción, cual-quiera que sea su naturaleza,composición y forma. Se clasifi-can de acuerdo a sus propieda-des y características: calizas,arcillas, agregados pétreos(arenas y gravas) y piedrasornamentales, útiles en la for-ma como se encuentran en lanaturaleza, o como materias pri-mas esenciales para la elabora-ción de muchos productos nece-sarios para la construcción de laparte estructural, más común-mente conocida como “obra ne-gra”.

Calizas

La caliza es una roca sedimenta-ria compuesta esencialmente decarbonato de calcio (CaCO3), concantidades menores de carbonatode magnesio, sílice, arcilla, óxidode hierro y material carbonáceo.La mayoría de las calizas fueronformadas por la acumulación deorganismos tales como foraminí-feros, braquiópodos, corales,moluscos y crinoides, los cualeshan secretado carbonato de cal-cio tomado del agua para armarsus esqueletos y conchas.

Cuando se incrementa el conteni-do de MgCO3 la caliza pasa gra-dualmente a caliza dolomítica quees una mezcla de dolomita y cal-cita.

La caliza ocurre principalmente enforma de capas dentro de secuen-cias sedimentarias, y su ambien-te de formación más generaliza-do es en aguas marinas cálidas ypoco profundas. La presión de lasrocas sobreimpuestas, en muchoscasos, destruye totalmente su ca-rácter fosilífero original. Las cali-zas, además, por efecto de meta-morfismo, experimentan cambiosmineralógicos y estructurales,transformándose en mármoles,que son rocas que constan predo-minantemente de calcita recris-talizada. La dolomita es una rocade origen esencialmente secunda-rio, formado durante la diagéne-sis de la caliza por reemplazamien-to parcial de calcio por magnesio.

El material calcáreo se utiliza,además, para la producción de ce-mento, en la industria siderúrgi-ca en la fundición de hierro y deotros metales, como piedra orna-mental y en la fabricación de cal.

La caliza es una roca sedimenta-ria que contiene más de 95% decalcita CaCO3 y menos del 5% de

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INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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dolomita CaMg(CO3)2, la dolomi-ta contiene más del 90% deCaMg(CO3)2, y menos del 10% decalcita. La dolomita, teóricamen-te, contiene 54,35% de CaCO3 y45,65% de MgCO3.

Las calizas que contienen por lomenos 97% de CaCO3 por peso(aunque algunos consideran 95%)se denominan calizas altas encalcio y se usan en la industriaquímica y siderúrgica.

De acuerdo con los usos, las ca-racterísticas exigidas en las cali-zas son :

· Cal Agrícola, debe contener unmínimo de 70% de CaCO3, y sutamaño debe ser 100% menosmalla 20 y 50% menos malla 100(norma 163 ICONTEC).

· En la industria metalúrgica seutilizan caliza y dolomita comofundentes en los altos hornos.Como máximo deben contener31% de MgCO3, no más del 5%de sílice, 2% de Al2O3 y 0,05%de azufre. El carbonato totaldebe ser 95%.

· La caliza utilizada para produ-cir cemento Portland gris debecumplir con las siguientes es-pecificaciones: mínimo 75% deCaCO3 y máximo 20% de SiO2,el 3% de MgO, 5% de Al2O3 y2% de Fe2O3. Las calizas me-nores de 75% de CaCO3 se de-ben mezclar con alto contenidodel mismo.

Las rocas calcáreas también seutilizan en la producción de sodacáustica, hipoclorito de calcio, enla producción de termoaislantes enmezcla con asbesto y en la fabri-cación de papel y del vidrio.

Los mármoles, aunque se utilizancomo materia prima en la indus-tria del cemento, también son usa-

dos como piedras ornamentales enla industria de la construcción,debido principalmente a su colory a su resistencia a la compresión(1.000 kg/cm2).

Arcillas

Las arcillas constituyen un mate-rial de construcción muy importan-te el cual está compuesto por par-tículas no consolidadas, con tama-ño menor a los 0,06mm. Funda-mentalmente están constituidospor silicatos alumínicos omagnésicos hidratados y se en-cuentran mezclados con otros ele-mentos como hierro, potasio, sodioo titanio que le proporcionan dife-rente coloración.

Las arcillas presentan unamineralogía muy particular, la cualse explica por la gran diversidadde minerales que en diferentescombinaciones las conforman;existen tres clases importantes dearcillas: residuales, transportadasy coluviales.

Arcillas residuales. Este tipo dearcillas son derivados primarios yprincipales de la descomposiciónde rocas cristalinas feldespáticas,acumulándose frecuentemente so-bre la roca origen.

Arcillas transportadas. Con laerosión de la capa superficial, laspartículas de arcillas residualesque fueron transportadas por lar-gas distancias hasta lagos, ma-res y océanos, se acumulan encapas de sedimentos muy finos,alumínicos, en las aguas quietas,formando depósitos de arcillassedimentarias.

Arcillas coluviales. Las arcillascoluviales están representadas endepósitos formados por lavado dearcillas residuales conredepositación; estas arcillas pue-

den ser de carácter refractario ono refractario.

Se conocen numerosos tipos de cla-sificación de las arcillas de acuer-do con las necesidades particula-res de cada industria. La clasifica-ción más común está basada en lacomposición mineralógica.

Grupo de la caolinita. Las ar-cillas de este grupo son poco plás-ticas. Los caolines son la clase dearcilla más apetecible en la indus-tria, por sus aplicaciones. Estaspueden tener origen residual,transportado o coluvial. Diferen-tes tipos de rocas pueden sufrir elproceso de caolinización y confor-mar depósitos explotables de estemineral, como son: rocasgraníticas, rocas metamórficas yneises, rocas volcánicas ácidas,areniscas y pizarras sericíticas,entre otras.

El mecanismo de caolinización deuna roca es muy complejo y bási-camente consiste en un proceso dehidrólisis simultáneo con la me-teorización de la roca, en el cuallos elementos producidos porhidrólisis abandonan la roca al-terada sufriendo una serie detransformaciones durante este pro-ceso.

Grupo de la montmorillonita.Estas arcillas se originan por al-teración de minerales ferromagne-sianos, feldespato cálcico y vidriovolcánico. Los materiales de estegrupo se caracterizan porque au-mentan varias veces su volumenen contacto con el agua o el alco-hol y, debido a su gran plastici-dad, se mezclan con otros mate-riales para imprimirles esta carac-terística. La montmorillonita es elprincipal componente de labentonita, material ampliamenteutilizada en labores de perforaciónde pozos mineros, de aguas sub-terráneas, petróleo y gas.

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Grupo de micas hidratadas oillitas. Estas arcillas se originanpor descomposición de las micas.La illita es un nombre genéricoutilizado para designar a los mi-nerales micáceos de la arcilla.

Agregados pétreos

Las arenas y gravas son agrega-dos naturales de fragmentos demateriales y rocas, sin consolidaro pobremente consolidados, condiámetro entre 0,0625 mm y 256mm. Los equivalentes litificadosson las areniscas y los conglome-rados. Más del 90% de las arenasy gravas se utilizan como mate-riales de construcción y para ellolos dépositos no requieren mayo-res especificaciones. Los otros usosindustriales requieren de mate-riales altamente síliceos, general-mente de tamaño arena. Estas are-nas y gravas son utilizadas en lafabricación de vidrio, en fundicio-nes y procesos químicos y meta-lúrgicos, en la preparación de pin-turas, abrasivos, como agentefiltrante para fluidos, en la cerá-mica, elaboración de productosrefractarios, cultivos hidropónicos,concretos y otras aplicaciones me-nores.

Las arenas y gravas industrialesse extraen de depósitossedimentarios marinos y continen-tales, a través de su explotación acielo abierto o dragado de yaci-mientos bajo el agua.

Piedras ornamentales

Las piedras ornamentales incluyentodas aquellas rocas que poseencaracterísticas específicas de du-reza, durabilidad y belleza y suexplotación se realiza en bloquesy láminas de tamaños específicos.Es importante mencionar que una

roca tiene valor ornamental, siademás de cumplir las normas téc-nicas, posee el color, uniformidadde su textura, aptitud para el pu-limento, finura y uniformidad delgrano, entre otros. Una roca esapetecible en la industria de laconstrucción, cuando posee altadureza, aislamiento térmico y so-noro y resistencia a la tracción.

Las piedras ornamentales desdela antigüedad han sido el mate-rial de construcción más conocidopor el Hombre: el trabajo de can-teras empezó cuando el Hombreemprendió el uso de herramien-tas de metal o estacas de maderapara fracturar la roca. Muchasedificaciones que subsisten hoy endía, reflejan la durabilidad ymaniobrabilidad del mármol y elgranito.

Las principales variedades de ro-cas utilizadas como piedras orna-mentales son: los granitos,diabasas, basaltos, gabros, are-niscas, calizas y mármoles. Lasvariedades ornamentales másapreciadas son las que tienen co-loración amarillo, rosa, rojizo oazul.

Las variedades más comercialesdel mármol se identifican como:Cipolino (mármol verdoso en ban-das), Carrara (similar al deCarrara en Italia de color blanco ycon vetas azules y grises),Dolomítico (mármol proveniente demetamorfismo de dolomitas),Pantélico (mármol dorado),Serpentínico (mármol compuestopor calcita y serpentina).

Para que una roca pueda tenervalor ornamental, debe cumplirciertos requisitos ajenos a las nor-mas técnicas aceptadas; su valordepende del color, la uniformidadde la textura, aptitud para el pu-limento y color uniforme. El efectoornamental se debe principalmente

a las características de la texturacon fajas, moteado, venas, man-chas, nudos que forman figurasparticulares, fósiles, estilolitos (ve-tas finas). La finura y uniformidaddel grano son importantes, al igualque la dureza, ya que las diferen-cias de dureza entre los diversoscomponentes de las rocas dan comoresultado un pulimento desigual.

RECURSOS ENERGÉTICOS

GRUPO VI.

Minerales energéticos

Son aquellos utilizados para la pro-ducción de energía, bien sea eléc-trica o térmica, a saber: petróleo,gas natural, carbón, uranio y fuen-tes geotérmicas. Su consumo estádirectamente ligado a la industria-lización de cada uno de los paísesdel mundo. Así, por ejemplo, enEstados Unidos se consume másgasolina (producto derivado delpetróleo) por habitante que enColombia.

Petróleo

El petróleo, o aceite crudo, es unlíquido natural compuesto por unamezcla de hidrocarburos de diver-sos tipos, los cuales a su vez es-tán constituidos principalmente porcarbono e hidrógeno. Cuando sesomete a procesos de destilación,da origen a una gran cantidad deproductos como la gasolina, elfuel-oil, el kerosene, los aceites delubricación, grasas, asfaltos ymuchos otros. Por medio de lapetroquímica se obtienen deriva-dos como fertilizantes, medicinas,caucho sintético, explosivos, per-fumes, plásticos e infinidad de pro-ductos sintéticos.

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INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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El petróleo se encuentra debajode la superficie terrestre, almace-nado en trampas o reservorios.Simplificando al máximo el pro-ceso de formación y almacena-miento, se definen cuatro condi-ciones para que se encuentre elpetróleo:

1. Que exista la roca fuente ogeneradora que debe conte-ner ciertas cantidades mínimasde materia orgánica,kerógeno. Se considera quelas rocas sedimentarias son lasúnicas que cumplen con estacondición, acompañadas talvez, por algunas rocas meta-mórficas de bajísimo grado.

2. Que la roca generadora alcan-ce la ventana de genera-ción, es decir, que las condi-ciones de presión y temperatu-ra, controladas por el enterra-miento de los sedimentos, asícomo la actividad de las bacte-rias, sean las ideales para ladestilación de la materia orgá-nica.

3. Debe encontrarse una rocareservorio, es decir, aquella quecontenga suficiente porosidady permeabilidad, para transmi-tir y almacenar los fluidos pe-trolíferos. Las mejores rocasreservorio son las arenas de gra-no grueso, sin cemento entrelos poros y fracturadas; otras sonlas calizas fracturadas.

4. Es necesaria la presencia de latrampa, sitio donde se retieneel petróleo, sin permitirse su es-cape por migración o movimien-tos ayudados por la permeabi-lidad. La unidad de medida delpetróleo o aceite crudo es el ba-rril, que equivale a 42 galonesamericanos (3,7853 litros).

Un parámetro muy importantepara la fijación de los precios del

petróleo crudo es la gravedad, sinembargo, por costumbre se utilizauna escala que no correspondeexactamente a la gravedad espe-cífica del agua, que tiene una gra-vedad específica de 1,00 a 25ºC yuna atmósfera de presión. Se haescogido para el petróleo la esca-la arbitraria de gravedad API,(American Petroleum Institute), enla cual los aceites o crudos de másaltos valores API, en realidad co-rresponden a los de menos grave-dad específica y viceversa.

Anótese que no existe una rela-ción directa con la gravedad es-pecífica, de tal manera que ellano se puede usar para cálculos deingeniería. La tabla adjunta, nosmuestra la relación entre las es-calas de Baumé, Grados API y laGravedad Específica a 60 ºF detemperatura.

Composición química delpetróleo

Es bastante difícil de establecercuáles son las propiedades que tie-nen los petróleos en su yacimien-to, ya que las condiciones de pre-sión y temperatura del mismo sonmuy diferentes a las de la superfi-cie, lo que ocasiona que se efec-túen a profundidad o superficiereacciones químicas que cambianla composición. Sin embargo, des-pués de analizar muchos tipos depetróleos, a nivel mundial, se hapodido establecer que existenunos componentes que se encuen-tran en todos ellos, como son elcarbono, el hidrógeno, el azufre,el nitrógeno y el oxígeno. Hay quetener en cuenta que el petróleo esun compuesto químico orgánicocon un altísimo contenido de car-bono y que hay más de medio mi-llón de compuestos del carbonoidentificados hasta la fecha.

Acompañando a los cuatro ele-mentos citados anteriormente, enel petróleo se hacen presentes confrecuencia muchos otros, orgáni-cos e inorgánicos, en pequeñascantidades. Esos elementos son:pedacitos microscópicos de esque-letos silíceos, madera petrificada,esporas, espinas, resinas, carbo-nes, algas. Las partes inorgánicasse detectan al analizar las ceni-zas y se han encontrado trazas,generalmente entre 1 y 10 partespor millón, de sílice, hierro, alu-minio, calcio, magnesio, cobre,plata, antimonio, vanadio,molibdeno, cromo, níquel, plomo,zinc, arsénico y uranio, entreotros.

Propiedades físicas delpetróleo

Las características físicas del pe-tróleo son muchas y está fuera delalcance de este libro su descrip-

ESCALAS DE GRAVEDAD

GRAVEDAD GRAVEDAD GRADOSESPECÍFICA BAUME API

1,0370 5,0 4,95

1,0000 10,0 10,00

0,9655 15,0 15,06

0,933 20,0 20,11

0,9032 25,0 25,17

0,8750 30,0 30,21

0,8485 35,01 35,26

0,8235 40,0 40,33

0,8000 45,0 45,38

0,7778 50,0 50,42

0,7567 55,0 55,48

0,7368 60,0 60,55

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RECURSOS DEL AMBIENTE GEOLÓGICO

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ción exhaustiva; por lo tanto, sóloserán mencionadas indiscrimina-damente.

Las que con frecuencia se utilizanpara la clasificación de los acei-tes crudos son:

· Densidad· Volumen· Viscosidad· Olor· Color· Fluorescencia· Índice de refracción· Actividad óptica· Punto de ignición· Coeficiente de expansión· Absorción· Capilaridad· Tensión superficial

La mayoría de las propiedadesanteriores son esenciales para laexploración y búsqueda, así comopara la extracción y refinación delpetróleo. En general, tan soloaproximadamente el 40% de lacantidad de petróleo que se en-cuentre almacenada en un yaci-miento, puede ser traída a la su-perficie con rendimiento económi-co, mientras el restante 60%, que-da en el reservorio.

Se puede decir que el gas natu-ral es un petróleo en estado ga-seoso, ya que su formación estáíntimamente ligada a los proce-sos del petróleo y requiere queconcurran las mismas cuatro con-diciones anteriores, aunque lapresión, la temperatura y la ac-ción bacterial, puedan variar.

En muchas ocasiones el petróleoy el gas natural se extraen delmismo yacimiento o depósito, aun-que ambos pueden encontrarseindependientemente.

Las arenas asfaltíferas son consi-deradas como recursos para serexplotados en el futuro, aunque

en algunos sitios del mundo se haintentado su explotación; son ban-cos de arenas o estratos de are-nas bastante sueltas cuyos porosestán saturados de asfalto que sir-ve como cementante. En este tipode ocurrencia las arenas se pue-den explotar a “cielo abierto” yposteriormente extraerles el petró-leo por calentamiento u otros mé-todos.

Por último, la tecnología moder-na permite la extracción de petró-leo por destilación directa de lasrocas. Una condición esencial esque ellas tengan un alto conteni-do de materia orgánica.

La roca ideal para este proceso seha llamado “oil shale”. Sin em-bargo, este tipo de extracción esmuy costoso, requiriendo, ade-más, una infraestructura especialy mucha agua. A los costos de hoy,la producción de un barril de pe-tróleo a partir del “oil shale” po-dría superar en tres o cuatro ve-ces el costo promedio de un barrilobtenido por métodos convencio-nales, a partir de los yacimientossubterráneos.

Carbón

El carbón es una roca sedimenta-ria formada a partir de plantas,que presenta las características deeste tipo de rocas, como por ejem-plo, el depositarse en capas o es-tratos, que pueden alcanzar espe-sores que varían desde algunosmilímetros hasta 30 metros. Estaroca, muy fácilmente combustible,está compuesta en más del 50% desu peso o más del 70% de su volu-men por materiales carbonáceos,que se han consolidado porcompactación y endurecimiento,de varios tipos o clases de plan-tas, que se han descompuesto ycarbonizado en medios acuosos.

A medida que el proceso de for-mación del carbón, a partir delas substancias vegetales, avan-za, los materiales alcanzan di-versos estados, que son clasifi-cados como turba, lignito, car-bón sub-bituminoso, carbón bi-tuminoso y antracita.

Para algunos autores, el proce-so de conversión de las plantasa carbón antracítico es un pro-ceso metamórfico y así se hablaque el resultado del mayor gra-do de metamorfismo en el car-bón es la antracita y el menor,la turba. En el pasado, el car-bón fue utilizado únicamentecomo material combustible, parala producción de calor, pero apartir de finales del siglo XIX,se llegó a la utilización integral,que además permite su aplica-ción a la industria química y laproducción de combustibles lí-quidos. De tal forma, hoy se con-sume para combustión,carbonización, gasificación, hi-drogenación y en la industriaquímica.

El mayor volumen de carbón quese consume es dedicado a la com-bustión, proceso en el que se apro-vechan las características de esterecurso de arder en presencia deaire (oxígeno), produciendo ener-gía calórica en cantidades rela-cionadas con la calidad del mis-mo. La utilización por combustióntiene algunos inconvenientes, en-tre los cuales vale la pena desta-car, la pérdida de calor por trans-ferencia al medio y la poluciónambiental.

La carbonización es un procesomediante el cual el carbón natu-ral es calentado a gran tempera-tura en ausencia de aire (oxíge-no), para que pierda sus compo-nente volátiles; el resultado deesta destilación es el sólido lla-mado coque y los líquidos como

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INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA CON EJEMPLOS DE COLOMBIAU

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benzol, aceites y alquitrán; losgases son hidrocarburos, hidróge-no y gases de carbono. El coque,material de color gris, duro, poro-so que arde casi sin humo, se usaen la industria metalúrgica, gra-cias a su alto poder calorífico.

Mediante la hidrogenación, elcarbón es convertido en hidrocar-buros líquidos, al calentar el car-bón en presencia de hidrógeno apresiones más altas que las nor-males. El producto del proceso sonlos hidrocarburos líquidos y todoslos compuestos derivados.

La gasificación del carbón, comosu nombre lo dice, es un procesoutilizado para obtener gas me-diante calentamiento. Dependien-do de si se calienta en presenciade aire, oxígeno o mezclas de es-tos dos gases, el gas resultantetiene un poder calorífico bajo, altoo intermedio, siendo aplicado a lageneración de energía, o produc-tos químicos combustibles. Loideal sería que este método seaplicara a los carbones de las ca-lidades más pobres.

La industria química utiliza car-bón para muchas aplicaciones através de la carboquímica.

Recursos geotérmicos

Los recursos geotérmicos, o sea,la producción de energía a partirdel vapor almacenado, generadodebajo de la superficie terrestre oa partir de las aguas calientes, cau-sados por actividades volcánicasde formación de cordilleras, semanifiestan en la superficie pormedio de fuentes termales,geiseres y fumarolas. Esta clase derecursos es, en otras palabras, elresultado de la elevación de latemperatura de las aguas en elsubsuelo por actividad magmática,que en algunos casos llegan a con-vertirse en vapor, el cual es utiliza-do directamente en la producción

de energía eléctrica, mientras enpaíses como Islandia se calientancultivos de flores y vegetales.

Esta fuente de energía alternaestá siendo evaluada en nuestropaís; sin embargo, los campos quepodrían generar energíageotérmica se encuentran en sugran mayoría en regionesinhóspitas y de difícil acceso,como son los alrededores de losvolcanes activos colombianos.

RECURSOS HÍDRICOS

Son los bienes o medios de sub-sistencia relativos al agua de quese puede disponer para resolveruna necesidad, llevar a cabo unaempresa o un determinado proce-so económico.

Agua

Líquido incoloro, inodoro e insípi-do, formado por la combinación deun átomo de oxígeno y dos de hi-drógeno (H2O), que se halla enla naturaleza en los estados líqui-do, sólido y gaseoso. A la presiónatmosférica 760mm, por encima de0°C es líquido; a 0°C se solidificatransformándose en hielo; a los100°C entra en ebullición transfor-mándose en vapor.

El agua es el compuesto másabundante en la naturaleza; casitodo el planeta Tierra está cubier-to de agua. Los mares ocupan 7/10 partes y los continentes 3/10 dela superficie terrestre.

El volumen del agua de la Tierraes de 1.385 millones de km3; el97% de dicho volumen (1.350 mi-llones de km3) es de agua sala-da, el porcentaje restante (35 mi-llones de km3) es de agua dulce.

Las aguas naturales contienen ensolución elementos y sales comoel sodio, potasio, calcio, bromo,yodo, cloro, carbonatos, fosfatosy sulfatos, ya que el agua de laslluvias, la de los ríos y manan-tiales, al correr por los terrenos,disuelven a su paso las sales queéstos contienen; de la concentra-ción de ellos depende la utiliza-ción y procesamiento del agua.

El agua salada es la que consti-tuye los mares y océanos; su sa-bor característico se debe a la pre-sencia de minerales disueltos enella en forma de sales, siendo laprincipal el cloruro de sodio o salcomún.

El agua dulce que es lo que con-sumimos para calmar la sed, con-forma ríos, quebradas, lagos, la-gunas, casquetes polares,glaciares, depósitos subterráneosy concentraciones de nubes; con-tiene mínimas cantidades de clo-ruro de sodio, a diferencia delagua de mar.

Clasificación. Varían según laclase y naturaleza de la fuente enaguas superficiales y subterrá-neas.

Usos del agua. El agua cum-ple un papel determinante comomedio propicio de vida, comohidratante, transporte, refrige-rante, residuo o reblandecedor.Además, el agua es un gran di-solvente de sólidos como las sa-les y los jabones; de líquidos,como alcoholes y ácidos; de ga-ses, como el anhídrido carbóni-co. El agua pura es un aislanteperfecto, mientras que el aguanatural es un buen conductor dela corriente eléctrica, debido ala presencia de sales en disolu-ción.

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RECURSOS DEL AMBIENTE GEOLÓGICO

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LOS RECURSOS GEOLÓGICOS

EN COLOMBIA

SECTOR MINERO INDUSTRIAL

COLOMBIANO

Antecedentes

Colombia posee una importantetradición aurífera que se remontaa tiempos precolombinos. Duran-te todo el período colonial, labase de nuestra economía fue laminería de oro a gran escala yaque entre 1537 y 1820, el paísprodujo entre el 18 y el 40% deltotal de la producción mundialde oro.

Los metales preciosos de AméricaLatina financiaron durante cuatrosiglos las necesidadesexpansionistas del Imperio Espa-ñol; en sólo 100 años se explotó lazona andina colombiana, se de-sarrollaron minas, se abrieron ca-minos, se fundaron ciudades ydespegó el comercio.

La experiencia y tradición mineraespañola fue caracterizada comola más avanzada para la época; ala par con explotación de oro, setrabajó en frentes mineros de hie-rro, cobre, plomo, mercurio, arci-lla, arena, caliza, carbón, esme-raldas y sal.

Colombia inició muy tímidamentesu industrialización con el esta-blecimiento de una incipiente fe-rrería en el año 1823, en Pacho(Cundinamarca), la cual produjopequeñas cantidades de hierrohasta la mitad del siglo XIX. Eldesarrollo se truncó por las per-manentes guerras civiles de laépoca.

El hecho histórico sobresaliente se-ñala que en la época de la Inde-pendencia la minería colombianadecayó y durante el resto del si-glo XIX el país se caracterizó porsu tendencia agrícola, fundamen-talmente orientada hacia el culti-vo de productos como el café, ta-baco y caña de azúcar.

Solamente con la pacificación delpaís se inició la verdadera indus-tria nacional, donde se destaca-ron los siguientes productos: teji-dos, bebidas gaseosas, cementos,cerámicas, lencería y vidrio.

Industria minera nacional

En 1905 se inicia la industria delpetróleo y, con el desarrollo de losferrocarriles, se incrementó la fa-bricación de cemento y la explo-tación de los materiales de cons-trucción. La producción de hierroy acero en forma industrial se ini-ció en la década de los años 40en Paz del Río; posteriormente,despegó la industria química conla creación de la planta de SodaCáustica en Zipaquirá. En los años60´s se estableció la industria au-tomotriz y en la década de los años70´s se desarrollo la petroquímica,el papel, la maquinaria y los artí-culos eléctricos.

El progreso de la humanidad semide por su desarrollo industrialy por el uso de sus recursos mine-rales, sin embargo, en Colombiael proceso minero no creció para-lelamente con el resto de la eco-nomía del país. La crisis petroleramundial, agudizada en la déca-da de los años 80´s, aligeró unacrisis financiera global que golpeómuy fuertemente la economía delos países tercermundistas, crean-do para Colombia una necesidadimperativa e inaplazable de desa-rrollar su sector minero.

Plan Nacional de Desarrollo

Minero - PNDM

El Estado, a comienzos de losaños 80´s, con el objeto de dotaral sector minero de una herra-mienta básica para mejorar su par-ticipación dentro de la economíanacional, estableció la necesidadde estructurar un Plan Nacionalde Desarrollo Minero - PNDM, através del Ministerio de Minas yEnergía.

El objetivo central del plan fue elde formular las bases para que elGobierno Nacional trace políticasde impulso a la minería, que pue-da integrarse con un plan gene-ral de desarrollo, orientado a laexplotación de los recursos geo-lógicos no renovables, en funciónde impulsar el crecimiento econó-mico del país. Dentro de este mar-co, se diseño el Proyecto Minera-les Estratégicos para el Desarro-llo de Colombia-MEDC, por partede INGEOMINAS.

Minerales estratégicos para

el desarrollo de Colombia-

MEDC

No obstante que la connotaciónde minerales estratégicos estáuniversalmente enfocado haciala materia prima para la fabri-cación de material bélico, enColombia se les considera comolos minerales fundamentalesque podrían mejorar la economíadel país.

Por lo anterior, son estratégicosaquellos minerales que requie-re la industria (nacional o mun-dial) y, lo más importante, queexistan dentro del territorio co-lombiano.

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Los objetivos del proyecto son:

· Instituir un plan permanentede actualización de mineralesestratégicos que sirva de basepara la formulación de las po-líticas mineras en el futuro.

· Identificar y priorizar los mine-rales estratégicos para el de-sarrollo económico y social delpaís.

· Definir una base sólida para laformulación de un Plan Nacio-nal de Desarrollo Minero y deintegración industrial.

· Identificar los recursos y nece-sidades en cuanto a materiasprimas minerales, a nivel re-gional, con el fin de formularPlanes de Desarrollo MineroRegionales.

· Diseñar políticas sobre explo-ración, evaluación y explota-ción minera.

Metodología

Este proyecto ha tomado como in-formación básica las conclusio-nes establecidas en el PNDM(1985), complementada con lasinvestigaciones que sobre el temahan realizado INGEOMINAS,MINERALCO S.A. y CARBOCOL;además, se ha escuchado la opi-nión de profesionales del sector,captada a través de foros y re-uniones sobre la materia. A ni-vel internacional, se ha consul-tado información actualizada derevistas especializadas en el tra-tamiento económico de los mine-rales y metales.

RECURSOS METALICOS

GRUPO I.Metales y minerales preciosos

Oro (Au)

La mayor producción de oro en Co-lombia se obtiene a partir de de-pósitos de placer que van desdealuviones acumulados en paleo-canales antiguos del Precámbrico(Guainía y Vaupés), pasando porterrazas del Pleistoceno superior(Bajo Cauca Nechí) hasta llanu-ras de inundación de Holoceno(Magdalena Medio).

Los depósitos de filón presentanuna amplia distribución geográfi-ca, encontrándose la mayor con-centración en las cordilleras Cen-tral y Occidental y están relacio-nadas a eventos magmáticos delMesozoico y Cenozoico.

Las principales regiones auríferasen Colombia se compilan en elmapa adjunto.

1 . Sur de Bolívar. Vetas con untenor promedio de 20-30 g/t. Pre-senta además placeres auríferosrelacionados y zonas con oro di-seminado. Representa el 22% dela producción nacional.

2. Antioquia – Murindó. Vetas yoro diseminado asociado a un sis-tema de pórfidos cupríferos. Es elmayor prospecto de oro disemina-do en Colombia.

3 . Vetas-California. Pequeñosdepósitos filonianos en el Munici-pio de California (Santander) con7-12 g/t de Au. En el pasado pro-ducía cerca del 1% de la produc-ción nacional.

4. Caldas. Agrupa los depósitosfilonianos de varios municipios del

Departamento de Caldas y algu-nas explotaciones auríferas delMunicipio de Mistrató(Risaralda). Equivale al 0,3% dela producción nacional.

5 . Nariño. Agrupa los depósitosfilonianos localizados en los mu-nicipios de Piedrancha,Guachavés, La Llanada,Sotomayor, Cumbitara y Policarpa.Se explota el 1,5% de la produc-ción nacional.

6 . Taraira. Metaconglomeradosauríferos; se presentan dentro dela secuencia precámbrica del Es-cudo de Guyana. No se conocenreservas ni tenores.

7 . Bajo Cauca. Es una de lasregiones más productoras de oroen el país; comprende explotacio-nes en los municipios de El Bagre,Nechí, Zaragoza, Cáceres,Caucasia y Tarazá. Representamás del 30% de la producción na-cional.

8 . Chocó-Atrato. Oro aluvial.Extensos depósitos de placeres au-ríferos para su explotación condragas. Los tenores varían entre100 y 150 mg/m³.

9 . Chocó-San Juan.Oro aluvialigual al anterior, pero en esta re-gión algunos prospectos de plati-no-oro se presentan en la partealta de la cuenca del río SanJuan.

10.Costa Pacífica. Correspondea los placeres auríferos del Nayay Payán, yacimientos aluvialestipo terraza, cuyo espesor varía depocos centímetros, hasta 20 m ensedimentos limo-arenosos. Se hancalculado más de 10 millones dem³ con un tenor promedio de 388mg/m³.

11.Guainía. Prospectos de pla-ceres auríferos, localizados den-

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tro de la secuencia precámbrica delEscudo de Guyana. No se cono-cen reservas.

12.Murindó. Prospectos de orodiseminado asociado a pórfidoscupríferos en la Cordillera Occi-dental. Están relacionados concuerpos magmáticos neógenosque intruyen secuencias vulcano-sedimentarias del Cretácico. Es elprospecto más importante con re-servas inferidas del orden de 350millones de toneladas, con un pro-medio de 0,3 g/t de oro.

13.Acandí. Prospecto similar alanterior, pero con un estado deconocimiento por debajo deMurindó. No se conocen reservasni tenores.

Plata (Ag)

La producción de plata en Colom-bia está muy restringida a la pro-ducción de oro de filón.

Las principales explotaciones deplata están localizadas en: VetasCalifornia, Segovia y Remedios,Marmato(Caldas), Caramanta yBuriticá, resumidas y compiladasen el mapa adjunto sobre locali-zación de yacimientos y prospec-tos de metales y minerales.

Platino (Pt)

La producción de los PGE en Co-lombia proviene de depósitos deorigen aluvial localizados en los

Explotación de oro aluvial en el Chocó, mediante técnicas de mazamorreo.

Cristales prismático de esmeralda. Mina deCoscuez, Boyacá.

departamentos de Chocó (ríosAtrato y San Juan), Nariño (ríosTelembí y Patía), Cauca (ríosTimbiquí y Guapí) y al norte delDepartamento de Antioquia sobrela Cordillera Central en el Muni-cipio de Cacerí.

Esmeraldas (Esm)

En Colombia se explotan desdeépocas precolombinas y se comer-cializaban bajo la modalidad detrueque, comercio que se extendióhasta los imperios Azteca e Inca.

Las mineralizaciones de esmeral-das hasta hoy conocidas en Co-lombia conforman lo que se hadenominado “Cinturones Esme-raldíferos en la Cordillera Orien-tal” y están ubicados de maneraparalela sobre los dos flancos dela misma.

CINTURÓN OCCIDENTAL. In-cluye los distritos mineros delMuzo, Quípama, Coscuez, PeñasBlancas, ubicados dentro de lazona de Reserva Nacional y el Dis-trito de Yacopí. Las mineralizacio-nes se encuentran en brechas, ve-tas y vetillas. Las brechas estánconstituidas por fragmentos de

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lutitas negras cementadas porcuarzo pirita y calcita. Las vetasvarían entre 1 y 30 cm de espesor yestán compuestas por calcita, piri-ta, cuarzo, fluorita y esmeraldas.

CINTURÓN ORIENTAL. Com-prende los distritos mineros deChivor (constituidos por las minasGualí, Chivor, Buenavista, MundoNuevo) y Gachalá (con las minasLas Vegas, San Juan y Las Cruces).

Las minas de Chivor están dentrode la Formación Macanal y las deGachalá corresponden a la Forma-ción Calizas de Guavio y Forma-ción Macanal, ambas del Cretácico.

Las mineralizaciones se presentan,generalmente, relacionadas a zo-nas de brecha con fragmentosangulares de lodolitas grises ynegras con una matriz de calcita,feldespato, cuarzo y pirita.

El estilo tectónico de la CordilleraOriental ha permitido un controlestructural de los yacimientos porfallas principalmente inversas dedirección NE-SW, que han servi-do de conductos para la circula-ción de fluidos hidrotermales.

GRUPO II.

Metales básicos

Aluminio (Al)

En Colombia los únicos yacimien-tos significativos que se conocen seencuentran en el valle alto del ríoCauca, en los departamentos deCauca y Valle. También se han re-portado manifestaciones bauxíticasen La Macarena, Departamento delMeta y los Llanos de Cuivá en elDepartamento de Antioquia. Vermapa adjunto, sobre localización deyacimientos y prospectos de alumi-nio y metales básicos.

1. Valle del Alto Cauca. Corres-ponde a los yacimientos de bauxitamás extensos; son formados por lameteorizacion química de rocas dela Formación Popayán, depósitosvulcano clásticos y piroclásticosdel Plio-Pleistoceno. El material demena consiste en una arcilla blan-da, algo plástica, color pardo ama-rillento rico en agregadosgibsíticos. Se calculan reservas de375 millones de toneladas de bajogrado (45% de Al2 O3).

2. Sierra de La Macarena. Labauxita se presenta en forma depisolitas hasta de 10 cm de diá-metro. Sólo cubre un área de 10km² y su espesor se estima en 10m. Se carece de datos suficientespara ser incluidos en la categoríade económicos.

3. Llanos de Cuivá. Manifestacio-nes de bauxita carentes de datospara ser categorizados dentro delrango económico.

Cobre (Cu)

Existe una gran variedad de de-pósitos de cobre, pero desde elpunto de vista de contribución ala producción mundial del metal,más del 95% de los yacimientos seagrupan en: pórfidos cupríferos,depósitos sedimentarios, sulfurosmasivos vulcanogénicos y segre-gación magmática. En Colombiano existen depósitos de segrega-ción.

1. Pórfidios cupríferos. Aportanel 65% de la producción mundial.Están asociados a magmas gene-rados por procesos de Tectónica dePlacas. En colisión de dos placasoceánicas los pórfidos presentanuna asociación Cu-Au con Mo su-bordinado; en el choque de pla-cas oceánica-continente presentanCu-Mo con Au subordinado. Losprimeros muestran tenores prome-

dios de 0,5-1,5% Cu; 1-3 g/t de oroy 100-150 ppm, de Mo. Los segun-dos presentan 0,4-2,2% de Cu; 1g/t de oro y 200-700 ppm de Mo.

En el país aparecen ubicados endos cinturones que correspondena las Cordilleras Central y Occi-dental. En la Central, se encuen-tran en la parte sur de la cordille-ra, donde se destaca el yacimien-to de Mocoa (0,5% de Cu y 200ppm de Mo.).

En la cordillera Occidental, losprospectos se presentan desde lafrontera con Panamá hasta los lí-mites con Ecuador. De norte a surlos más significativos son: Acandí-Murindó y Pantanos.

2. Sulfuros masivosvulcanogénicos (SMV). Se hanidentificado en la Cordillera Occi-dental, un yacimiento y tres pros-pectos: El Roble, Santa Anita, LaEquis y El Doío. El primero ha pro-bado más de 1 millón de tonela-das con 4,9% de Cu; 3,1 g/t de Auy 10 g/t de Ag. El volumen reduci-do de los otros no justifica unaplanta de fundición y refinación.

3. Depósitos sedimentarios. Serefiere en general a concentracio-nes metálicas de cobre ubicadasdentro de secuencias sedimenta-rias. En Colombia se conocen nu-merosas manifestaciones en capasrojas de las cordilleras Central yOriental. Su potencial es reduci-do y sólo aquellos ricos en oro yplata podrían justificar unarevaluación.

Plomo (Pb) y Zinc (Zn).

En Colombia no se ha evaluadosistemáticamente el potencial dealgunos prospectos de reducidovolumen que no justifican traba-jos en detalle. Los principales pros-pectos son:

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LOCALIZACIÓN DE LOS PRINCIPALES YACIMIENTOS Y PROSPECTOS DE ALUMINIO Y METALICOS BÁSICOS.

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Riosucio-Marmato (Caldas), reser-vas 1,5 Mt con 0,3% de Pb y 5,4%de Zn y La Equis (Chocó), reser-vas 1,7 Mt con 4% de Pb y 22% deZn.

GRUPO III.

Metales de la industriadel acero

Hierro (Fe)

Las reservas de hierro en el paíssólo alcanzan 195 millones de to-neladas (Mt), de las cuales 150Mt corresponden a Paz del Río, 40Mt a Cerro Matoso y 5 Mt a otrosdepósitos menores. Ver mapa ad-junto, sobre localización de yaci-mientos y prospectos de metales dela industria del acero y mineralesindustriales de Colombia.

Paz del Río. Consiste en estratosde hierro de 0,4 a 0,7 m de espe-sor con una longitud de 20 km yun tenor promedio de 45% de hie-rro, en rocas sedimentarias deedad terciaria.

Cerro Matoso. Consiste en pros-pectos de hierro asociados a lasrocas ultramáficas, generadoras delateritas ferralíticas en Morropelón,Planeta Rica y Cerro Matoso.

Sierra Nevada de Santa Mar-ta. Se presentan prospectos inte-resantes de segregaciónmagmática tipo Kiruna (magneti-ta, ilmenita, apatito).

Mitú. Manifestaciones de hierroen areniscas terciarias cuya des-cripción parece corresponder aEstratos de Hierro.

Níquel (Ni)

En Colombia, la producción de ní-quel proviene de yacimientoslateríticos formados por alteración

hidrotermal y meteorización de lasrocas ultrabásicas.Ver mapa ad-junto.

De los seis prospectos identifica-dos, sólo Cerro Matoso presentaviabilidad económica y se encuen-tra en producción.

Cerro Matoso. Explotación mi-nera a gran escala, ubicada encercanías de Montelíbano (Cór-doba); presenta unas reservasde 50 Mt con un tenor promediode 2,89% de Ni, con base en unaley de corte de 1,5 de Ni.

Planeta Rica. Prospecto localizadoal norte de Cerro Matoso, dentro delmismo departamento. Presenta reser-vas cercanas a los 6 Mt con un tenorpromedio de 1,46% de Ni.

Uré. Prospecto localizado al surde Cerro Matoso y ubicado en elDepartamento de Córdoba. Pre-senta reservas (medidas indica-das e inferidas) de sólo 2,17 mi-llones de toneladas con un tenorpromedio de 1,32 %de Ni.

Ituango-Morropelón yMedellín. Manifestaciones lo-calizadas en el Departamento deAntioquia. No presentan valoressignificativos.

RECURSOS NO METÁLICOS

GRUPO V.Minerales industriales

Roca fosfórica

El mayor potencial de roca fosfóricaen el país está localizada en lascordilleras Central y Oriental, don-de se destacan 5 zonasimportantes.Ver mapa de localiza-ción de yacimientos y prospectos demetales de la industria del acero yminerales industriales.

Pesca. Es el mayor yacimiento deroca fosfórica en el país; se en-cuentra a 8 km de la población dePesca (Boyacá). Al sur de la Que-brada Grande, sobre un sector de2,4 km² se evaluaron 16 Mt de re-servas con un tenor promedio de20% de P2O5 en una capa fosfáticade 2,6 m de espesor.

Sardinata. Yacimiento localizadoal NE de la ciudad de Cúcuta(Norte de Santander). La menade 15 km de longitud presentaheterogeneidad en cuanto elcontenido de P2O5 y es posiblereconocer tres tipos de fosfatos;meteorizado, no meteorizado yen transición.

El primero tiene reservas de 2Mtcon un contenido de 23% de P2O5;el segundo presenta 7Mt con uncontenido de 17% de P2O5 y elmaterial meteorizado que presen-ta alto contenido de P2O5 (33%).

El espesor de la capa mineralizadavaría entre 0,5 y 3,0 m con un va-lor medio de 1,1 m.

Iza. Localizado 14 km al norte deldepósito de Pesca. Presenta reser-vas por 21,7 Mt. Con un conteni-do promedio de 16,7% de P

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5 y

espesor de 1,6 m.

Tesalia. Localizado al norte de lapoblación de Tesalia en el Huila.Aflora sobre una extensión de 8km² en tres niveles fosfáticos. Sehan estimado reservas de 1,5 Mtcon un tenor de 20% de P2O5, enlas capas cuyo espesor máximoalcanza 1,0 m.

Aipe. Los depósitos se encuentranen jurisdicción de la población deAipe, Departamento del Huila.Sobre una extensión de 10 km² sepresenta una capa fosfática cuyoespesor varía entre 0,5 y 1,6 m. Pre-senta una reservas de 5Mt con uncontenido de 25% de P2O5.

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LOCALIZACIÓN DE LOS PRINCIPALES YACIMIENTOS Y PROSPECTOS DE METALES DE LA INDUSTRIADEL ACERO Y MINERALES INDUSTRIALES DE COLOMBIA.

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Azufre

La única mina de azufre con quecuenta el país está localizada enla región de Puracé, Departamen-to del Cauca. El mineral de lamina El Vinagre está localizado enrocas volcánicas recientes. Las re-servas probadas son de 3 Mt contenores variables de 25% a 35%.La producción anual es de 45.000t de mineral, que sumadas a las10.000 t derivadas de la refinacióndel petróleo, representan el 55%del consumo doméstico.

Yeso

Constituye un mineral importantepara el desarrollo de la industriade la construcción en el país, esen-cialmente para la producción decemento.

La producción anual en Colombiaes de 400.000 t, mientras el con-sumo supera los 600.000 t. Las200.000 t importadas provienen deMéxico y República Dominicana.

Los principales yacimientos deyeso en el país se hallan en San-tander, Guajira y Boyacá.

1. Mesa de los Santos. Inclu-ye sectores localizados en los mu-nicipios de Los Santos, Villanuevay Zapatoca (Santander). Presen-ta reservas inferidas de 160 Mt,indicadas de 35 Mt, y medidas de20 Mt.

2. Paez-Miraflores. Macanal. Lo-calizados en el Departamento deBoyacá, presenta 8 Mt de reser-vas inferidas, 5 Mt de reservas in-dicadas y 3Mt de reservas medi-das.

3. Uribia-Carrizales. Localiza-dos en el Departamento de LaGuajira presenta 6,5 millones detoneladas de reservas medidas.

4. Niverengo-Ariza. Localizadoen el Departamento de Antioquia,presenta reservas inferidas de 3Mt.

Otros depósitos no evaluados sonlos de Tocaima-Girardot (Cundi-namarca); Rovira (Tolima); Neira(Caldas) y Boavita (Boyacá).

GRUPO VII.Materiales de construcción

Calizas

Mármoles, calizas y dolomitas seencuentran en Colombia en forma-ciones geológicas con edades des-de el Precámbrico hasta el Tercia-rio. Los yacimientos y manifesta-ciones se encuentran ampliamen-te distribuidos en la región andina;su explotación y su utilización haestado relacionada con el desarro-llo de la industria cementera, lacual a su vez depende del creci-miento de la construcción en loscentros urbanos y de los grandesproyectos de infraestructura.

Yacimientos explotados en laindustria cementera. Los yaci-mientos de roca cálcarea utiliza-dos por la industria cementera enColombia se encuentran en los de-partamentos de Antioquia,Boyacá, Caldas, Cundinamarca,Santander, Tolima, Valle delCauca, Atlántico, Bolívar, Sucre yNorte de Santander.

Departamento de Antioquia.Yacimiento de Nare. Está consti-tuido por mármoles, que se ex-tienden a lo largo del río Nare porvarios kilómetros, y es explotadopor Cementos Nare S.A.

Yacimientos de Abejorral. Está lo-calizado en la región El Cairo, enla margen izquierda del río Buey.Se trata de un cuerpo lenticular

de mármol, intercalado en esquis-tos . Este yacimiento es explotadopor Cementos El Cairo S.A.

Yacimientos de Puerto Triunfo.Está constituido por calizas cris-talinas del Paleozoico, y es ex-plotado desde 1986 por CementosRío Claro.

Departamento del Atlántico.Yacimiento de Villa de Santos. Seencuentra situado a unos 3 km aloeste de Barranquilla sobre la ca-rretera a Puerto Colombia; consti-tuido por calizas grises claras, de6m de espesor, en forma horizon-tal, que son explotadas por Ce-mentos del Caribe S.A.

Departamento de Bolívar. Lascalizas se encuentran en la For-mación La Popa, explotadas encercanías de la ciudad deCartagena y contienen 93% pro-medio de CaCO3.

Departamento de Boyacá. Ya-cimiento de Nobsa - Belencito. Estálocalizado al norte de Sogamosoy consta de varios niveles de cali-za gris oscura dentro de la For-mación Tibasosa. Estos yacimien-tos son explotados por CementosBoyacá y Paz del Río.

Departamento de Caldas. Ya-cimiento de Neira. Está localiza-do en el Municipio de Neira, enla quebrada El Viento, afluentedel río Tapias. Se trata de un cuer-po lenticular de caliza cristalina decolor gris, intercalada en esquistoscuarzo - sericíticos, de edadpaleozoica. Este depósito es explo-tado por Cementos Caldas S.A.

Departamento de Cundina-marca. Yacimiento de Palacio.Localizado a 23 km al este de LaCalera. Este depósito consiste decuerpos lenticulares de caliza enla Formación Guadalupe. Es ex-plotado por Cementos Samper S.A.

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Departamento de Santander. Elyacimiento se encuentra ubicadoal suroeste de California en el AltoEl Peñon; es explotado por Ce-mentos Diamante. Se trata de unpotente horizonte de caliza de másde 30m de espesor, cuya prolon-gación hacia el sur corresponde ala faja de calizas de Tona.

Departamento del Tolima. Yaci-miento Guacamayo. Está situadoen el Municipio de San Luis,Corregimiento de Payandé, jun-to a la quebrada Chicalá. Se tra-ta de un horizonte de caliza grisoscura de forma irregular, el cualalcanza un máximo espesor encercanías de la quebradaChicalá, donde alcanza 40m conun contenido promedio deCaCO3 del 85%. El depósito esexplotado por Cementos Dia-mante S.A.

Departamento de Sucre. Lascalizas afloran en la región de TolúViejo. Los bancos de caliza tienenun espesor de 15 - 12m y se ex-tienden por varios kilómetros. Estedepósito es explotado porTolcementos S.A.

Arcillas

Desde el punto de vista geológico,los depósitos arcillosos en el paísse encuentran asociados a todas lasrocas , desde sedimentarias conso-lidadas y no consolidadas, hastarocas ígneas y metamórficas. Seubican igualmente en los valles dealtas montañas hasta en las llanu-ras costeras de inundación. Lascondiciones geológicas han favo-recido la acumulación y transportede arcillas, y la formación de ex-tensos depósitos residuales.

Los principales depósitos de arci-llas, se encuentran en los depar-tamentos de Cundinamarca,Boyacá, Norte de Santander, San-

tander, Cauca, Valle, Caldas, Hui-la y Antioquia.

En la Sabana de Bogotá, losdepósitos de arcillas se encuen-tran localizados en los municipiosde Bojacá, Funza, Madrid,Mosquera, Soacha, Usme, Cajicá,Chía, Cota, Tenjo, Tabio yZipaquirá; y en el Valle de Sopó -Tocancipá - Gachancipá. Estas ar-cillas son utilizadas para la fabri-cación de ladrillos, tejas y tubosde gres; las arcillas del área deTabio son utilizadas en cerámicafina y ladrillos refractarios de se-gunda clase.

En Norte de Santander las ro-cas del Grupo Guayabo y de laFormación León contienen reser-vas de arcillas para la fabricaciónde ladrillos,tejas y pisos.

En los departamentos del Va-lle del Cauca, Cauca, Caldasy Risaralda abundan las arci-llas rojas empleadas en la elabo-ración de materiales de construc-ción, artículos de cocina y enterracotas artísticas. En las már-genes del río La Vieja, en los de-partamentos del Valle y Quindío,se encuentran arcillas plásticasaptas para la fabricación de artí-culos de cerámica.

En el Huila, en los municipiosde Palermo, Campoalegre,Yaguará y Tesalia, existen abun-dantes depósitos de arcillas paraladrilleras.

En Antioquia se encuentran de-pósitos de arcillas residuales enlos municipios de La Unión, ElCarmen y Sonsón; depósitos de ar-cillas transportadas en la secuen-cia carbonífera del Terciario en susdos áreas principales, Angelópolis- Amagá - Fredonia y Titiribí -Venecia - Ebéjico y aluviones de-positados en los valles de los ríosprincipales, en el Municipio de

Rionegro y en Llano de Ovejas,este último al oriente del Munici-pio de San Pedro.

En el Departamento deBoyacá se explotan arcillas in-dustriales en Arcabuco,Moniquirá,Ventaquemada ySogamoso, y en el Municipio deRáquira se explotan arcillas paracerámica artesanal.

En el Departamento del Bolí-var se localizan niveles arcillo-sos en los alrededores deCartagena y en las poblaciones delCarmen de Bolívar y San Jacinto.

Agregados pétreos

Los agregados pétreos en la Sa-bana de Bogotá se obtienen de lasareniscas y liditas del Cretácico yTerciario y las gravas del Tercia-rio y Cuaternario; en Medellín deanfibolitas; en la Costa Atlánticade calizas y gravas; en el Valledel Cauca de diabasas y calizas yen la región de Tolima y Huila deareniscas, calizas y gravas.

La demanda de agregadospétreos ha aumentado en razóndirecta al crecimiento de la urba-nización, a los programas masi-vos de vivienda y a la cantidady tamaño de obras públicas.

Piedras ornamentales

En Colombia hay muchas indus-trias dedicadas a la extracción ypulimento, según su uso, de gra-nitos y mármoles, pero los estu-dios geológicos y evaluación dereservas de estos recursos son muypuntuales y sólo se realizan deacuerdo a las necesidades de laexplotación.

A nivel departamental hay extrac-ción de mármoles y granitos en

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Antioquia, Boyacá, Caldas, Cauca,Tolima, Magdalena, Santander,Norte de Santander, Bolívar y At-lántico; entre los artículos produ-cidos por las diferentes empresasse encuentran baldosas de grani-to, elementos de granito, losas yadoquines de piedra, losas y ado-quines de mármol, placa de már-mol para los muebles, lavamanosy similares, de mármol triturado,y láminas de mármol.

RECURSOS ENERGÉTICOS

GRUPO VI.

Minerales energéticos

Petróleo

La historia del petróleo en Colom-bia se remonta a los últimos añosdel siglo XIX cuando se hicieronlas primeras perforaciones por par-te de extranjeros en Tubará (Atlán-tico). En la segunda década delsiglo XX el gobierno reglamentóla exploración y explotación dehidrocarburos mediante el sistemade concesión. Las primeras conce-siones para la exploración y explo-tación fueron concedidas al señorRoberto De Mares, para la regiónde Barrancabermeja y al GeneralVirgilio Barco para la región delCatatumbo (Norte de Santander)hacia 1916, descubriéndose así en1918 el campo de La Cira - Infan-tas en el Valle Medio del Magda-lena, al sureste deBarrancabermeja (Bueno, 1986).Posteriormente, las concesionespasaron a la Tropical Oil Companyy a COLPET (ColombianPetroleum Company), respectiva-mente.

Mediante la Ley 165 de 1948 elGobierno crea a la Empresa Co-lombiana de Petróleos -

ECOPETROL - y en 1951 se or-ganiza la empresa como tal, paraque recibiera en ese año la Con-cesión De Mares al revertir éstaal Estado Colombiano.

Desde sus comienzos, Colombiamantuvo un superavit en Ia pro-ducción de petróleo, pero en1974 pasó de ser país exportadora importador. Razón por la cualla Nación decide fortalecer aECOPETROL encomendándolela administración de los hidro-carburos, que por ley son de laNación, mediante el sistema decontratos de asociación. Por for-tuna, con los descubrimientosrealizados en los últimos años enla Cuenca de los Llanos Orien-tales, el país ha vuelto a serexportador.

CUENCAS SEDIMENTARIAS

Acá se ha dividido el país en docecuencas sedimentarias, desde elpunto de vista petrolero (Mapa deCuencas Petrolíferas de Colom-bia), que totalizan un área de 71,6millones de hectáreas, y de lascuales ocho tienen producción sig-nificativa. Todas están relaciona-das de alguna manera con laOrogenia Andina y de acuerdo conla clasificación de Kingston (1983),se pueden agrupar en la siguien-te forma (Govea y Aguilera, 1986),basado en parte por su actual po-sición.

Cuencas Continentales: LlanosOrientales, Putumayo, Valle Me-dio del Magdalena, Catatumbo,Cesar - Ranchería, Sabana de Bo-gotá, Amazonas, Los Cayos.

Cuencas del Borde Continental:Valle Inferior del Magdalena,Guajira.

Cuencas Océanicas: Chocó - Pa-cífico, Cauca - Patía.

A continuación se realizan las másimportantes descripciones de lassiete cuencas que han aportadoproducción al país (Bueno, 1986).

Valle Medio del Magdalena. LaCuenca del Valle Medio del Mag-dalena se localiza entre las cordi-lleras Central y Oriental. Su lími-te norte se encuentra ubicado a laaltura de El Banco (Magdalena) yal sur en los alrededores deGiradot (Cundinamarca). Estos lí-mites son cambios en la estratigra-fía y estilo estructural en las cuen-cas del Valle del Magdalena. Cu-bre un área de 28.300 km2 en don-de se han descubierto 33 camposproductores de hidrocarburos.

Se reconoce como la región quemayor cantidad de crudo ha apor-tado a la nación, la cual se remon-ta a 1918 con el descubrimiento delcampo gigante de La Cira - Infan-tas. Se han descubierto hasta lafecha 2.300 millones de barriles depetróleo equivalente.

Geológicamente se reconoce comouna cuenca continental de origenintramontano, rellenada por sedi-mentos del Mesozoico yCenozoico, cuya potencia alcanzahasta 25.000 pies (8.000 m). Lasprincipales rocas almacenadorasson areniscas de formaciones ter-ciarias, entre otras, Lisama, LaPaz, Esmeraldas, Mugrosa y Co-lorado. Existen yacimientos encalizas de la Formación La Lunadel Cretácico Superior en el Cam-po Totumal.

Valle Superior del Magdalena.Cuenca de tipo continentalintramontana, de 12.350 km2 desuperficie. Sus límites al sur, occi-dente y oriente se relacionan conel Macizo Colombiano y las cordi-lleras Central y Oriental, respec-tivamente; al norte la separa delValle Medio, el estrechamiento delvalle a la altura de Girardot.

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PRODUCCIÓN ANUAL DE PETRÓLEO EN BARRILES (1999).

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Aunque se conocen perforacionesdesde los años 20s, el primer des-cubrimiento lo realizó la TexasPetroleum en el año de 1951, en elCampo Ortega - Tetuán. Posterio-res descubrimientos a partir de1961, donde sobresalen los cam-pos Dina y Tello, y en especial, elreciente hallazgo de San Francis-co por la asociación ECOPETROL- HOCOL, han colocado esta cuen-ca como la segunda productora decrudos en el país y en una de lasregiones más promisorias en cuan-to a programas exploratorios serefiere. Las principales formacio-nes productoras son Caballos yMonserrate del Cretácico yGualanday y Honda del Terciario.

Valle Inferior del Magdalena.Cuenca de tipo de borde continen-tal, de 87.000 km2, en la cual sedepositaron sedimentos que al-canzan un espesor de alrededor de13.000 metros (40.000 pies).

Limita al sur con el Valle Medio,al oriente con la Falla de SantaMarta, al occidente con el Arco deSautatá - Taumaradó y al norte seprolonga hasta el mar Caribe.

Sus principales campos son El Di-fícil, descubierto por la Shell en1942, productor de gas, yFloresanto de Socony en 1944.Entre 1956 y 1960, COLPET logrólos hallazgos de Cicuco, Violo,Zenón y Boquete, productores decrudo y gas. Otros campos descu-biertos posteriormente, pero queno han tenido mayor significaciónen la producción nacional, sonChinú, Sucre y Sucre Sur, Moli-nero y Ligia, estos dos últimos re-sultados de la acción directa deECOPETROL. La producción pro-viene principalmente de rocascalcáreas del Terciario medio.

Catatumbo. En territorio colombia-no tiene una área de 7.000 km2 ycorresponde al extremo

suroccidental de la Cuenca deMaracaibo, en Venezuela, la cualha producido más que toda la pro-ducción histórica de Colombia.Sus límites son: al occidente la Cor-dillera Oriental y Serranía dePerijá y al sur Los Andes colombo-venezolanos; hacia eI norte yoriente, la cuenca se prolonga aVenezuela.

La historia de producción delCatatumbo se inició en 1933 conel Campo Petrólea en la denomi-nada Concesión Barco de laCOLPET. Con éste, en los ochoaños siguientes entraron en pro-ducción los Campos de Río de Oro,Carbonera, Tibú y Sardinata, quecontribuyeron con reservas cerca-nas a los 300 millones de barrilesde crudo. Entre los años 59 a 62se integraron los campos CampoYuca, Puerto Barco y Río Zulia con125 millones de barriles de reser-va. Actualmente se tienen 8 cam-pos activos que producen 8.200BPD y 11 millones PCGD; se con-sideran sus reservas totales des-cubiertas, en 497 millones de ba-rriles de petróleo equivalente.

La producción proviene de rocasclásticas y calcáreas; las principa-les formaciones productoras deesta cuenca son Uribante, Cogo-llo, La Luna, Mito-Juan yCatatumbo para el Cretácico; Bar-co, Los Cuervos y Mirador, parael Terciario inferior.

Se obtiene crudo de 31,5° API,principalmente, y en menor pro-porción de 46°API a partir de ro-cas cretácicas. Se produce gas na-tural asociado al petróleo, rico enmetano (80%). En 1980, bajo elContrato de Asociación(ECOPETROL - TASAJERO-AMOCO), se descubrió el yaci-miento gasífero de Cerrito-1, don-de las pruebas de formación die-ron alrededor de 7 millones de piescúbicos por día.

Putumayo. La Cuenca delPutumayo se encuentra enmarca-da al oeste por el flanco orientaldel Macizo Colombiano, al este,por el Arco de Chiribiquete, al nor-te por el Macizo de La Macarenay el Alto del Guaviare y al sur, porel río Putumayo, para Colombia,pero la cuenca continúa al sur enel territorio del Ecuador. Estacuenca constituye la nariz norte dela llamada Cuenca de Oriente delEcuador. La parte colombiana tie-ne un área de 48.000 km2.

La producción proviene de las for-maciones cretácicas Caballos yVilleta y de tres zonas en los con-glomerados y areniscas de la For-mación Pepino del Eoceno supe-rior. En los últimos añosECOPETROL ha llevado una ex-tensa campaña exploratoria; partede este esfuerzo se concretó en labúsqueda de posibilidad de pro-ducción adicional en las estructu-ras ya descubiertas como Temblón,Hormiga, San Miguel, etc, y el res-to se enfocó hacia la búsqueda denuevas fuentes de abastecimientode crudos, en seguimiento de laposible continuación de las condi-ciones de entrampamiento estruc-tural - estratigráfico puestas depresente por los descubrimientosde Tetete, Guarumo y demás cam-pos del Oriente Ecuatoriano.

Existen 14 campos productores; elprimer campo descubierto y el demayor producción es Orito, hallaz-go hecho por la TEXASPETROLEUM CO., en la actuali-dad operado totalmente por laEmpresa Colombiana de Petróleos.

Guajira. Esta cuenca limita al sur,con la Falla de Oca que la separade la Cuenca Cesar - Ranchería,al norte y occidente por el marCaribe, donde se continúa marafuera, y al oriente por el golfo deMorrosquillo. La cuenca abarca31.000 km2, en ella se han perfo-

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rado 30 pozos exploratorios quehan conllevado al descubrimientode los campos gasíferos de Balle-na y Rioacha costa adentro yChuchupa costa afuera. Estos des-cubrimientos son el resultado dela Asociación (ECOPETROL -TEXAS) en este sector del país.

Llanos Orientales.Cuenca loca-lizada en la región oriental deColombia, que cubre un área de190.000 km2. Geológicamente, li-mita al sur por el Arco delGuaviare, al oriente por el Escu-do de Guyana, al occidente porla Cordillera Oriental y al nortese prolonga en Venezuela másallá del río Arauca. La produc-ción de la cuenca proviene deareniscas del Cretácico Superior(Formación Guadalupe) y delTerciario inferior (formacionesBarco, Mirador y Carbonera).

Esta cuenca se divide en tres sec-tores de acuerdo a sus caracterís-ticas geológicas; éstos son, Meta,Casanare y Arauca. Dentro delSector Meta se destaca el BloqueApiay, donde se encuentran hidro-carburos en rocas del Cretácico Su-perior y Terciario inferior en loscampos de Apiay y Guayuriba,Suria, La Reforma y La Libertad.El sector Casanare se localiza enel centro de la Cuenca de los Lla-nos Orientales entre los ríos Metay Casanare. En el sector delpiedemonte llanero en Casanarese encuentran varios de los yaci-mientos de petróleo más importan-tes desde el descubrimiento LaCira - Infantas. Se trata de los ya-cimientos de Cusiana, Cupiaguay Floreña. Otros yacimientos im-portantes son los de asociaciónCravo Norte en el Departamentode Arauca, correspondientes a loscampos de Caño Limón, La Yuca,Matanegra, Redondo y Caño Ver-de, los que han contribuido paraque la cuenca sea hoy la principalproductora.

Carbón

El acelerado desarrollo de la in-dustria del carbón en Colombia seevidencia al observar las cifras dela producción nacional que pasa-ron de 2,5 millones de toneladasen 1970 a 4,3 en 1981 y a 24,3 en1992.

Colombia, en América Latina, ocu-pa el segundo lugar en cuanto apotencial carbonífero se refiere.Cuenta con reservas de carbón deexcelente calidad, suficientes paraabastecer el mercado interno porlargo tiempo y para participar conuna interesante proporción en elmercado internacional.

Las reservas carboníferas se en-cuentran distribuidas en las trescordilleras (Oriental, Central yOccidental), localizados básica-mente en el interior del país y enla Costa Atlántica, lo que definelas características de la minería yde los respectivos mercados.

Se han calculado reservas del or-den de 6.595 millones de tonela-das de carbón en la categoría demedidas y 1.664 millones de to-neladas de carbón como reservasindicadas.

ZONAS CARBONÍFERAS

DE COLOMBIA

Las principales características delas zonas carboníferas del país sonlas siguientes :

Zona Norte: Los carbones delCerrejón y de La Jagua – La Loma,muestran excelentes cualidadestérmicas, alto poder calorífico(10.800-12.700 Btu/lb) y conteni-dos bajos de azufre (5-8%) y ceni-zas (5-8%), que los hacen altamen-te competitivos en los mercadosinternacionales.

La Guajira – Cerrejón. La cuencacarbonífera de El Cerrejón está lo-calizada en el Departamento de LaGuajira, al extremo noreste delpaís; hace parte del valle del ríoRanchería, donde se extiende por80 km. Los carbones se encuentranen la Formación Cerrejón, que con-tiene más de 50 mantos de carbónde los cuales 30 son mayores de 1m. La cuenca se divide en treszonas: Norte, Central y Sur.

Zona del Cesar. Localizada enla parte central del Departamentodel Cesar en jurisdicción de losmunicipios de Becerril, El Paso,Codazzi, La Jagua y La Loma.

Los carbones se encuentran en laFormación Los Cuervos que con-tienen hasta 29 mantos de carbón.Se divide en cinco áreas: El Des-canso, Calenturitas, La Loma – ElBoquerón, La Jagua de Ibirico.

Zona de Córdoba. Los carbo-nes de esta zona también deno-minada de San Jorge, se ubicanen el valle del río San Jorge entrelas serranías de San Jerónimo yAyapel en el Departamento deCórdoba. Tiene una extensión de778 km2. La Formación Ciénaga deOro contiene 4 mantos de carbóncon espesores entre 0,60 y 2,5m.La zona se divide en dos áreas:Alto San Jorge y San Pedro.

Zona Central y Oriental. Los car-bones con las mejores propiedadescoquizantes en el país están ubica-dos en la zona de Cundinamarca –Boyacá (10.400 – 13.200 Btu/lb). Enesta zona se presentan también car-bones térmicos (11.700 – 14.200 Btu/lb). En general, son bajos de ceni-zas (2-15%), volátiles (31 – 45%) yazufre (0,4 –1,8%), algunos carbo-nes en Norte de Santander son ade-cuados para producción desemicoque, pero, en general, sonutilizados como carbones térmicos.

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Norte de Santander y Santander.Las reservas carboníferas en Nor-te de Santander se localizan en 6áreas con extensión aproximada de800 km2, que hacen parte de lacuenca de Maracaibo. Éstas sonCatatumbo, Zulia, Tasajero, Pam-plona, Salazar, Mutiscua y Toledo.Las reservas medidas son de 110Mt de carbones bituminosos me-dios a altos volátiles.

Los carbones de Santander se lo-calizan en el área de San Luis, 70km al sur de Barrancabermeja,con una extensión de 200km2 yreservas medidas de 42Mt de car-bones subbituminosos ybituminosos altos en volátiles. Enel área del Páramo delAlmorzadero , con una extensiónde 400 km2, hay carbonesantracíticos a bituminosos.

Cundinamarca y Boyacá. Es unade las principales zonascarboníferas, con una extensión de3.400 km2, en donde aflora la For-mación Guaduas que contiene has-ta 11 mantos de carbón. Se hancalculado reservas medidas de432,5 millones de toneladas decarbones bituminosos medios a al-tos volátiles, algunos de elloscoquizables utilizados en la in-dustria y para exportación.

La zona se divide en 9 áreas:Subachoque, Río Frio, Checua –Lenguazaque, Cogua, Tominé –Guatavita, Santa Rosita, Suesca –Albarracín, Tunja – Duitama ySogamoso – Jericó. La pequeñaminería es la predominante entoda la zona, con una produccióndurante 1997 de 3,2 Mt/año condestino a la industria nacional yla generación de electricidad y enmenor grado a la exportación.

Zona Occidental. Los carbones deCórdoba, Antioquia, Valle delCauca y Cauca son utilizados comocarbones térmicos (7.250 – 13.600

Btu/lb). Son en general altos en ce-nizas (2,8 – 2,6 %), volátiles (27 –49%) y azufre (0,3 – 3,6%).

Antioquia. Se conocen 5 áreas:Amagá-Sopetrán, Venecia-Titiribí,Purí – Cacerí, Tarazá – Río Man yUrabá. Las dos primeras son lasmás importantes y existen alrede-dor 90 minas en explotación.

Zona del Valle del Cauca – Cauca.Localizada en los departamentosde Valle y Cauca entre las pobla-ciones de Yumbo y El Tambo, conuna extensión aproximada de 800km2. La Formación Guachinte y laFormación Ferreira contienen has-ta 18 mantos de carbón explota-bles con reservas medidas de 18,5Mt de carbones bituminosos al-tos volátiles. En las áreas deYumbo – Suárez y Río Inguito –El Tambo, se estiman 75 minas deexplotación de pequeña y media-na minería.

RECURSOS HIDRÍCOS EN

COLOMBIA

Colombia es privilegiada por susrecursos hídricos; posee aguasoceánicas extensas, aguas depo-sitadas como lagos, lagunas y cié-nagas, aguas de escurrimiento,ríos y aguas subterráneas.

Aguas Superficiales

Las aguas oceánicas correspondenal Oceáno Pacífico y el mar Cari-be; los lagos son numerosos en elrelieve montañoso y las ciénagasen las llanuras. Los ríos son guia-dos por el relieve y se pueden cla-sificar en vertientes hidrográficas:Caribe, Pacífico, Amazonas,Orinoco y Catatumbo.

Vertiente del Caribe. Conforma-da por los ríos Magdalena, Cauca,

Atrato, Sinú, San Jorge, Lebrija,Sogamoso, Saldaña y Cesar. Sedestacan :

· Río Magdalena (1.358 km). Naceen el Páramo de Las Papas, des-ciende y empieza su recorridoentre las cordilleras Central yOriental.

· Río Cauca (1.350 km). Nace enel Macizo Colombiano, recorreel Valle Alto del Paletará, des-ciende al Valle de Pubenza, pe-netra al valle de su nombre yluego de recibir las aguas del ríoNechí, desemboca en el río Mag-dalena.

· Río Atrato (750 km). Nace enla Cordillera Occidental , en elCerro Plateado, atraviesa la re-gión del Chocó. Es navegablesobre un recorrido de 500 kmentre Quibdó y su desemboca-dura.

· Río Sinú (336 km). Se origina enel Nudo de Paramillo y descien-de hasta el valle de su mismonombre.

Vertiente del Pacífico. Constituyelos ríos Baudó, San Juan, Micay,Patía y Mira que desembocan endicho oceáno. Son numerosos, perode poca longitud y escasa capaci-dad para navegar. Se destacan losríos :

· Río Patía (360 km). Nace en elMacizo Colombiano. Se abrepaso a través de la CordilleraOccidental en una brecha de400m de profundidad denomi-nada la Hoz de Minamá y con-tinúa su recorrido hasta caer alOceáno Pacífico.

· Río San Juan (376 km). Tienesu origen en el cerro deCaramanta y desemboca alnorte de la bahía de Buena-ventura.

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Vertiente del Amazonas. Sus tie-rras son bajas y planas cubiertaspor selva virgen. Entre los ríoscaudalosos son notables:

· Río Caquetá (1.200 km en terri-torio colombiano). Su nacimien-to se origina en el Macizo Co-lombiano; a lo largo de su cursorecibe importantes afluentes y esnavegable en largo trecho.

· Río Putumayo (1.800 km). Mar-ca límites territoriales con las re-públicas del Ecuador y Perú. Esimportante por su navegaciónque se inicia en Puerto Asis hastasu desembocadura en el RíoAmazonas.

· Río Vaupés (667 km en territoriocolombiano). De gran caudal ycorto trecho, marca límites cn laRepública del Brasil. Desembo-ca en el río Negro, llamado ríoGuainía en nuestro territorio.

· Río Amazonas (116 km en te-rritorio colombiano). Es el se-gundo río más caudaloso delmundo, navegable en más de500 km. Nace en el Perú y vier-te su caudal en el Atlántico.

Vertiente del Orinoco. Tiene susfuentes en la sierra de Parima. Elrío toma tres cursos, el Alto Orinocoque atraviesa el Escudo de Guyana,el Orinoco Medio que sirve de fron-tera con la República de Venezue-la, desde la boca del río Guaviarehasta el río Meta y el Bajo Orinocoque se conforma luego de recibir elrío Apure que se orienta hacia elOceáno Atlántico. Los principalesafluentes del rio Orinoco en Colom-bia son:Guaviare, Vichada, Tomo,Meta y Arauca.

Vertiente del Catatumbo. Recogelas aguas que riega el departamen-to de Norte de Santander, talescomo Sardinata y el Zulia. Se in-

terna en aguas venezolanas y des-emboca en el lago de Maracaibo.

Entre las cascadas. La más reco-nocida es el salto del Tequendamacon una caída de 137m en el De-partamento de Cundinamarca; delas ciénagas se destacan la deZapatosa, localizada en el Depar-tamento del César, Ciénaga Gran-de y Cilloa en el Departamento delMagdalena y Ayapel y Betancí enel Departamento de Córdoba y delas lagunas se destacan La Cochaen el Departamento de Nariño,Fúquene en el Departamento deCundinamarca, Tota en el Depar-tamento de Boyacá y Luruaco en elAtlántico.

Recursos de Aguas Superficiales(Tomado de Marín y Chitiva, 1986)

· Total del volumen descargado porlos ríos ...................... 2.079 km3

· Total de agua dulcealmacenada en superficie(ciénagas, lagunas,embalses) ................. 18,35 km3

Total Aguassuperficiales: .......... 2097,35 km3

Aguas Subterráneas

El crecimiento de la población ur-bana y el rápido desarrollo de laindustria y la agricultura ha au-mentado la necesidad de agua entodo el país. La estrecha relaciónque existe entre el agua superfi-cial y subterránea indica que estaúltima no puede ser consideradacomo un recurso independiente.

La utilización del agua subterrá-nea tiene muchas ventajas, es unrecurso bien protegido, disponibleen cuencas sedimentarias, siendoutilizados los acuíferos como em-balses naturales.

No obstante, es fundamental teneren cuenta que los recursos dispo-nibles de aguas subterráneas sonlimitados y que su explotación nocontrolada puede modificar el ré-gimen hídrico no sólo del subsuelo,sino de las aguas superficiales.

El mapa hidrogeológico delINGEOMINAS (1989) ofrece unavisión general y sintética de ladistribución regional del recursohídrico subterráneo, presenta, ade-más, las propiedades relevantes delas principales unidades acuíferascartografiadas, determina lasáreas y los tipos de acuíferos conmayor potencial de almacena-miento de aguas subterráneas , lanaturaleza de los acuíferos , sucalidad de agua y un estimativoaproximado de los recursos y re-servas, ya que los estudioshidrogeológicos sólo alcanzan acubrir el 15% de las regiones po-tencialmente acuíferas del país.

Recursos de Aguas Subterrá-neas(Tomado directamente delos trabajos publicados porRodríguez, 1993 y por Guate-que, 1991), complementado pordatos provenientes de Amazoniay Orinoquia.

· Recursosdinámicos ................. 10,53 km3

· Reservasestáticas ........... 140.868,50 km3

Total aguassubterráneas: ...... 140.879,03 km3

Recursos Hídricos totales deColombia

· Recursos totales de aguassubterráneas ..140.879,03 km3

· Recursos totales de aguassuperficiales ........ 2.097,35 km3

Recursos hídricostotales : ................ 142.976,38 km3

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