Clasificación y Formación de Rocas

Una Roca es un agregado natural sólido formado por uno o más minerales. Puede ser monominerálica (compuesta por un solo mineral, como la caliza de calcita) o poliminerálica (compuesta por varios minerales, como el granito).

Su aspecto final depende de la composición química de sus minerales y de las condiciones de formación (presión, temperatura, etc.).

🌋 Rocas Ígneas: Origen Magmático

Se forman al enfriarse y solidificarse un magma.

Se clasifican según su lugar de enfriamiento:

• Plutónicas o Intrusivas: Enfriamiento lento en el interior terrestre, lo que genera cristales grandes (ejemplos: granito, diorita, gabro).
• Volcánicas o Extrusivas: Enfriamiento rápido en la superficie, resultando en cristales pequeños (ejemplos: basalto, andesita, riolita).

Composición del Magma

El magma se compone de tres fases principales:

• Parte líquida (fundido silicatado).
• Volátiles o gases (H₂O, CO₂, SO₂, etc.) que incrementan la explosividad de las erupciones.
• Parte sólida (minerales silicatados claros como cuarzo y feldespato, y oscuros como olivino o biotita).

A mayor contenido en sílice (SiO₂), mayor es la viscosidad del magma.

Texturas Ígneas según el Enfriamiento

• Afanítica: Cristales pequeños, resultado de un enfriamiento rápido.
• Porfídica: Mezcla de cristales grandes y pequeños, indicando un doble proceso de enfriamiento.
• Vítrea: Sin cristales visibles (ejemplo: obsidiana).
• Piroclástica: Formada por fragmentos expulsados durante una erupción (ejemplos: toba, tefra).

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🌊 Rocas Sedimentarias: Procesos Exógenos

Se forman por acumulación y compactación de sedimentos, resultado de la meteorización, transporte y deposición de materiales.

Los sedimentos pueden ser fragmentos de rocas preexistentes, restos orgánicos o minerales precipitados del agua.

Procesos de Formación y Diagénesis

Los procesos secuenciales son: meteorización, erosión, transporte, sedimentación y diagénesis (que incluye la compactación y la cementación).

La litificación es el proceso que convierte el sedimento en roca mediante compactación y cementación.

Las rocas sedimentarias se caracterizan por presentar estratos (capas), y su textura depende del tamaño y la forma de los granos.

Clasificación de Rocas Sedimentarias

• Clásticas (Detríticas): Formadas por fragmentos de otras rocas (ejemplos: conglomerados, areniscas, lutitas). Cuanto más redondeado y pequeño es el grano, más largo ha sido el transporte.
• Químicas: Formadas por precipitación de minerales disueltos (ejemplos: calizas, dolomías, yeso, sal gema, sílex).
• Orgánicas (Biogénicas): Proceden de restos de seres vivos (ejemplos: carbones, petróleo, calizas biogénicas).

👉 En resumen: Se originan por acumulación de materiales y su estructura en capas (estratos) permite interpretar ambientes geológicos antiguos.

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🔥 Rocas Metamórficas: Transformación por Presión y Temperatura

Son rocas que se transforman a partir de otras (ígneas, sedimentarias o metamórficas) por efecto de la presión, temperatura y fluidos, sin llegar a fundirse. La roca original se denomina protolito.

Factores del Metamorfismo

• Presión Confinante: Generada por el peso de las capas superiores; aumenta la densidad de la roca.
• Presión Dirigida: Causa deformaciones y la alineación de minerales (foliación).
• Temperatura: Provoca la recristalización y la formación de nuevos minerales.
• Fluidos (Metasomatismo): Transportan iones y facilitan las reacciones químicas.
• Composición del Protolito: Determina qué minerales metamórficos se formarán.

Cambios Metamórficos

• Texturales: Alineación de minerales que resulta en foliación.
• Mineralógicos: Formación de minerales índice estables bajo ciertas condiciones de P y T.
• Químicos: Alteraciones en la composición por la acción de fluidos (metasomatismo).

El grado metamórfico depende de la intensidad de la presión y la temperatura (bajo, medio o alto). Una facies metamórfica es un conjunto de minerales estables en un rango específico de P y T.

Tipos de Metamorfismo y Ejemplos

Metamorfismo de Contacto (Térmico)

Causado principalmente por el calor de una intrusión magmática. Genera rocas no foliadas. Ejemplos: Mármol (de caliza), Cuarcita (de arenisca), Corneana (roca de contacto).

Metamorfismo Regional

Ocurre por alta presión y temperatura en grandes zonas, típicamente asociadas a la colisión de placas. Genera rocas foliadas:

• Pizarra (de lutita, baja T).
• Filita (de pizarra, media T).
• Esquisto (de filita, media-alta T).
• Gneis (de esquisto o roca ígnea, alta T).

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🪨 Estratigrafía: Estudio de Capas y Tiempo Geológico

La Estratigrafía estudia las rocas sedimentarias y sus capas o estratos, incluyendo su disposición, edad y procesos de formación.

Un estrato se define por su techo (parte superior), muro (parte inferior) y potencia (espesor).

Fósiles y Fosílización

Los fósiles son restos o huellas de seres vivos del pasado, esenciales para la datación de rocas. Pueden ser corporales, moldes, impresiones o icnofósiles (huellas de actividad).

Los procesos de fosilización incluyen permineralización, recristalización, reemplazamiento y disolución.

Principios Fundamentales de la Estratigrafía

• Principio de Superposición: Los estratos inferiores son más antiguos que los superiores.
• Principio de Horizontalidad Original: Los sedimentos se depositan inicialmente en capas horizontales.
• Principio de Continuidad Lateral: Un mismo estrato tiene la misma edad a lo largo de su extensión.
• Principio de Sucesión Faunística: Los fósiles aparecen en un orden temporal definido y predecible.
• Principio de Relaciones de Corte: La estructura geológica que corta a otra es más reciente.
• Principio de Inclusiones: Los fragmentos incluidos en una roca son más antiguos que la roca que los contiene.
• Ley de Walther: Las facies que se suceden verticalmente también se suceden lateralmente.

Estructuras Geológicas y Deformación

Las estructuras se describen mediante la dirección (rumbo) y el buzamiento (inclinación).

Pliegues

Deformaciones de estratos causadas por compresión:

• Anticlinal: Forma convexa (A), con rocas antiguas en el centro.
• Sinclinal: Forma cóncava (U), con rocas jóvenes en el centro.

Fallas

Fracturas con desplazamiento de los bloques:

• Normal: Causada por distensión; el bloque superior desciende.
• Inversa o Cabalgamiento: Causada por compresión; el bloque superior asciende.
• De Desgarre: Movimiento horizontal (puede ser dextral o sinistral).

Concordancias y Discordancias

La Concordancia implica continuidad en la sedimentación. La Discordancia representa una interrupción o erosión entre estratos.

Tipos de discordancias:

• Paraconformidad: Hiato sin erosión visible.
• Disconformidad: Superficie de erosión visible.
• Angular: Estratos inclinados bajo otros horizontales.
• Inconformidad: Rocas sedimentarias depositadas sobre rocas ígneas o metamórficas.

La Edad Relativa se determina aplicando estos principios: lo inferior es más antiguo, lo que corta o deforma es más joven, y las inclusiones son anteriores a la roca que las contiene.

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💧 Hidrología y Aguas Subterráneas

Balance Hídrico y Ciclo Hidrológico

El balance hídrico estudia las entradas y salidas de agua en un sistema (Tierra o cuenca). La ecuación fundamental es:

P + G_in – (ET + R + G_out) = ΔS

Donde: P = precipitación, ET = evapotranspiración, R = escorrentía, G_in/G_out = flujos subterráneos, ΔS = variación del almacenamiento. Si el sistema está en equilibrio (ΔS = 0), entonces P = ET + R.

El ciclo hidrológico incluye los siguientes procesos:

• Evaporación: Paso de agua a vapor.
• Condensación: Formación de nubes.
• Precipitación: Lluvia o nieve.
• Infiltración: Agua que penetra en el suelo.
• Escorrentía: Agua que fluye sobre la superficie (superficial, subsuperficial y subterránea).
• Evapotranspiración: Evaporación combinada con la transpiración vegetal.

Cuencas y Escorrentía

La cuenca de drenaje es el área que recoge el agua hacia un mismo punto. Tipos:

• Exorreica: Desemboca en el mar.
• Endorreica: Desemboca en lagos interiores.
• Arreica: Sin salida definida.

La escorrentía puede ser directa (inmediatamente después de la lluvia) o base (flujo constante mantenido por el agua subterránea).

Aguas Subterráneas y Acuíferos

Las aguas subterráneas se acumulan en los acuíferos.

• Zona no saturada: Contiene aire y agua.
• Zona saturada: Donde todos los poros están llenos de agua (su límite superior es el nivel freático).

Tipos de Acuíferos y Propiedades

Tipos: libre, confinado, semiconfinado y colgado.

Propiedades hidrogeológicas clave:

• Porosidad: Volumen de huecos.
• Permeabilidad: Capacidad de transmitir fluidos.
• Transmisividad: Capacidad de transmitir agua a través de todo el espesor saturado.
• Coeficiente de Almacenamiento: Volumen de agua liberada por unidad de área.

Movimiento del Agua Subterránea

El movimiento del agua subterránea se rige por la Ley de Darcy:

Q = K · A · i

Donde Q es el caudal, K es la conductividad hidráulica, A es el área y i es el gradiente hidráulico. El flujo siempre se dirige de zonas de mayor energía a las de menor energía.

Durante el bombeo de un pozo se forma un cono de descenso. El caudal crítico es el máximo que se puede extraer antes de que el flujo se vuelva turbulento o cause hundimiento del terreno.