Factores Influyentes En El Comportamientomecánico De Las Rocas

DEFINICIÓN E IMPORTANCIA DE LA I.G.

Es la ciencia aplicada al estudio y solución de los problemas de la Ingeniería y del Medio Ambiente, producidos como consecuencia de la interacción entre las actividades humanas y el medio geológico. Intenta asegurar que los factores geológicos condicionantes de las obras públicas sean interpretados y tendidos en cuenta, así como evitar o minimizar las condiciones de los riesgos geológicos .La importancia de la I.G. se manifiesta en los proyectos y obras de Ingeniería donde el terreno constituye el elemento de soporte (material de construcción, excavación, almacenamiento, …), y en la prevención y control de riesgos geológicos, así como los impactos ambientales de las obras públicas, actividades industriales, mineras o urbanas.

MECÁNICA DE ROCAS

La Mecánica de Rocas comienza con la aplicación de fuerzas sobre el terreno, modificando las condiciones que había y produciendo deformación y/o rotura. Es la ciencia teórica aplicada al estudio de las propiedades y comportamiento geomecánico de las rocas y de los macizos geológicos. Las fuerzas externas en un macizo rocoso es el aire (uniforme), y las internas (no uniformes) son el peso de la columna de material que hay por encima y las fuerzas del aire.

FACTORES INFLUYENTES EN EL COMPORTAMIENTOMECÁNICO DE LAS ROCAS

• Propiedades y características intrínsecas.

• Historia geológica o estado tensional.-

• Tensiones iniciales en las rocas (horizontales y verticales).-

• Estado de esfuerzas. Las fuerzas que actúan sobre el macizo rocoso.

• Factores ambientales (clima). Factores externos que actúan modificando las propiedades de las rocas.

PROPIEDADES FÍSICAS Y MECÁNICAS DE LAS ROCAS

Peso específico:

Relación entre el peso del cuerpo y el volumen. En el caso de las rocas es el peso de la unidad volumétrica del esqueleto del mineral sólido de la roca.

Ejemplo:

Sal o yeso = 2.2 g/cm3; γ

Mármol o basalto = 2.7 g/cm3.

Porosidad:

Huecos existentes entre los granos componentes de la materia sólida o entre las paredes de las fisuras producidas en ella después de consolidados sus componentes mineralógicos.

La porosidad de los granitos y diabasas es de 01.15 y 30% en areniscas. Cuanto más porosa sea la roca, menos resistente será.

Permeabilidad:

Facultad de una roca para permitir que un fluido se mueva a través de sus poros. 10 -3

en areniscas y 10 -8 en granitos y lutitas. Cuanto más permeable sea más susceptible de alterarse será.

Velocidad sónica:

Velocidad de transmisión de ondas sísmicas en la roca. Más de5000 m/s en rocas duras y menos de 1000 m/s en suelos.

Alterabilidad:

Facilidad de una roca de alterarse. Se mide mediante el índice de alterabilidad (I D).

Resistencia:

Propiedad de una roca de oponerse a su destrucción bajo una carga exterior, estática o dinámica; es la máxima fuerza que aguanta una roca antes de romperse. Para rocas duras es superior a 250 Mpa; Trabajaremos con relaciones F/S, a lo que denominamos esfuerzo (σ).

Clasificación de las rocas en base a la resistencia

La resistencia de una roca depende esencialmente de su composición mineralógica, siendo el cuarzo el más sólido (más de 500 Mpa); los silicatos ferromagnesianos yaluminosilicatos varían de 200 a 500 Mpa; la calcita de 10 a 20 Mpa. Así, cuanto más cuarzo tenga una roca más resistente será. A mayor porosidad, menor resistencia; a mayor tamaño de grano, menor resistencia porque mayor será la porosidad. Las rocas sedimentarias más resistentes son las que tienen cemento silíceo, mientras que el cemento arcilloso disminuirá la resistencia.

MACIZOS ROCOSOS

Un macizo rocoso es el conjunto de la matriz rocosa (bloques de roca intacta) y las discontinuidades. En el estudio del macizo rocoso, se tiene en cuenta la caracterización de la matriz rocosa y discontinuidades, las tensiones naturales, los factores geoambientales y las estructuras tectónicas y sedimentarias singulares (Ej.: pliegues).

Material isótropo Material anisótropo Macizo rocoso muy machacado

σ ( e s f u e r z o ) θ (ángulo entre el esfuerzo principal y la normal al plano de discontinuidad

Elongación

Se denomina Elongación a la deformación lineal en una dimensión, se da en %, .La resistencia de la matriz rocosa depende de la cohesión (C: fuerza con la que se unen las partículas minerales) y de la fuerza de fricción (θ: ángulo de rozamiento interno a partir del cual se produce el deslizamiento entre un material y el mismo), que a su vez va a depender de la fuerza normal. Estos parámetros se miden con ensayos de resistencia:

- Ensayos de compresión simple

La resistencia de pico es la resistencia a la compresión simple de la roca.

- Ensayos de compresión triaxial (esfuerzo confinante)

Con este ensayo obtenemos la fuerza de cohesión y la fuerza de fricción. σ 1>σ 2 =σ 3 >0. En estos ensayos, cuesta más romper la roca; la resistencia de pico es mayor que en los ensayos de compresión simple.

INGENIERÍA GEOLÓGICA

5debajo del nivel freático, la arena fina y el limo pueden convertirse en movedizos, por disminución de las acciones mutuas de adherencia de partículas; en excavaciones bajo el nivel freático, existe el peligro de mantener en seco la excavación (sifonamiento).

Suelos cohesivos:

La consistencia, y con ella, su capacidad portante, depende del a humedad del suelo; hay que evitar que absorban agua. Debe evitarse, además, la desecación de los suelos húmedos, ya que puede producirse asientos por retracción del terreno; además, las grietas recogerían agua. Por su elevado volumen de poros, el asiento bajo carga, suele ser importante y muy lento, ya que el agua intersticial escapa con lentitud de los pequeños poros. El asentamiento depende principalmente de la compresibilidad de la arcilla que va ligada a su historia geológica, es decir, si está normalmente consolidada o consolidada. Los limos son malos terrenos de cimentación, pues una pequeña variación de la humedad es suficiente para modificar su consistencia. Los limos arcillosos tienen propiedades muy variables; los aluviales fangosos actuales suelen tener una compacidad baja y son muy compresibles. Las arcillas blandas o muy blandas son mal terreno de cimentación, especialmente si el espesor de los estratos es variable, ya que dan lugar a asientos diferenciales. La plasticidad dependerá de la cantidad y tipo de arcilla. Podemos hablar, además, de suelos mal graduados (más permeables, poco compactos y muy difícil de modificar sus propiedades; bien seleccionado), o Suelos bien graduados (aumenta la resistencia a la compactación; los materiales tienen todas las fracciones de tamaños; mal seleccionados). Coeficientes de los suelos

AGUA EN LOS POROS

La humedad (W), es una medida de la cantidad de agua en relación al contenido del sólido: Sólido mas a agua masa W. Su valor medio oscila entre 20% y 40%.El agua no se comprime, transmite la presión directa; no tiene resistencia al corte; es la responsable de la cohesión; produce plasticidad, y por lo tanto, expansión o cambio de volumen. La saturación (S), es la proporción de huecos ocupados por agua: 100cos vacío de total volumen agua contienen que h u e de volumen S . En los suelos completamente secos.

6S=0%; en suelos saturados, S=100% (suelos bifásicos); en suelos no saturados, S oscila entre 0% y 100% (suelos trifásicos).Según aumenta el agua, disminuye la consistencia y aumenta la plasticidad, pasan dolos suelos de suelos finos sin agua, a un estado sólido, semiplástico, plástico, viscoso y suelos finos con agua. Los Límites de Atterberg marcan los contenidos de humedad que definen las fronteras entre estos estados. El Límite de Retracción es el punto en el que el suelo deja de modificar su volumen a pesar de perder agua; a mayor límite de retracción, el material será menos expansivo; El Límite Plástico es la frontera entre el estado plástico y el semisólido; El Límite Líquido es la frontera entre el estado plástico y el viscoso. El Índice de Plasticidad es el intervalo en el cual, el suelo tiene consistencia plástica:

Los factores que influyen en los límites, son la cantidad de fracción fina (a más finos, mayor plasticidad), la mineralogía y química de las arcillas, la existencia de clorita, halloisita o caolinita (suelos menos plásticos), o la existencia de esmectitas e illitas (suelos más plásticos).Para determinar el Límite Líquido, se separan finos de gruesos (se realiza en suelos de menos de 0.4 mm), añadimos agua destilada y amasamos, lo colocamos en la cuchara y abrimos un orificio; el contenido de agua que se requiere para cerrar una distancia d13 mm el orificio a 25 golpes, se define como Límite Líquido.

PROPIEDADES FÍSICAS

- Peso específico del suelo seco (S=0): total Volumen o suelo del Peso d seco

.

-Peso específico aparente (suelo semi húmedo): total Volumen suelo del Peso ap

-Peso específico aparente saturado total Volumen húmedo suelo del Peso sat

- Peso específico sumergido:

Índice de poros:

Sólido de Volumen vacío de Volúmenes igual

.

Porosidad: total Volumen vacío de Volumen = η . Normalmente, cuando los valores de porosidad y de índice de poros disminuyen, se produce la disminución de la compresibilidad y aumenta la resistencia.

ENSAYOS

- Ensayos de resistencia

- Ensayo de corte directo o simple. Fijamos un plano y obligamos al material a romperse por ese plano.

- Ensayo de compresión simple. No utilizado en suelos.-

- Ensayos de compresión triaxial (el mejor). Aplicamos un esfuerzo de confinamiento y otro esfuerzo axial, produciendo la rotura.

- Ensayos de deformación Compresibilidad – Edómetro.

Factores que controlan la resistencia al corte:

- Composición química o mineralógica: los minerales más duros tienen una resistencia friccional mayor.

- Contenido de finos.

- Compactación.

Contenido en agua.

CIMENTACIONES

Uno de los objetivos de la Ingeniería Geológica, es el reconocimiento del terreno para la aplicación de las obras, mediante el reconocimiento del terreno (foto aérea, mapas geológicos, reconocimiento en campo, …), ensayos in situ , sondeos, penetrómetors (SPT, Borros, …), y ensayos de laboratorio (identificación y clasificación, resistencia y deformación, …).Con todo esto se hace un reconocimiento general del terreno para realizar una cimentación.

Generamos una resultante que nos dice cuál es la resistencia del material para desplazarse o quedarse quieto.

La Ingeniería de Cimentaciones es el arte de transmitir de manera económica los cargos estructurales del terreno, bien por estructuras, o bien por el terreno, de forma que no se produzcan asentamientos excesivos de la estructura (no se hunda, no se dañe, no dañe a otros,…). Se trata de alcanzar un nivel de apoyo, un terreno portante adecuado competente, es decir, el firme. La resistencia debe estar cera de la tensión superficial. La deformabilidad del terreno o asiento, debe ser aquella en la que no se produce daño en el terreno.

BASE DE DISEÑO DE LAS CIMENTACIONES

- Nivel de apoyo o firme (característica geotécnica).

- Tipo de cimentación (en función de la profundidad y forma de transmisión de carga).

- Presión admisible (cálculo de cargas con fórmulas y tablas)

Cantidad y forma de deformación (asientos y roturas).

TIPOLOGÍA DE CIMENTACIONES

CIMENTACIONES SUPERFICIALES:

La estructura se apoya directamente en el terreno a escasa profundidad (4 metros). La forma en la que se transmite la carga en este tipo de cimentaciones, se llama reparto de cargas en la horizontal. Cuando nosotros transmitimos una carga determinada, llega hasta una profundidad adecuada, denominada profundidad de influencia (1.5 – 2); cuanto más ancha es la losa, mayor será la profundidad de influencia. Los inconvenientes de este tipo de cimentaciones, son la inexistencia de seguridad frente al hundimiento del terreno en el nivel o bajo el nivel de apoyo, la presión admisible debe ser baja, la compresión alta, asientos angulares, gran potencia de suelos finos, cargas muy elevadas. En terrenos expansivos, si no hay incorporación de agua, y si la carga que transmite el material, es mayor que la presión de expansión, no hay problema; Los suelos con cavidades, son materiales muy flojos y con porosidad muy alta, por lo que se suelen aplicar tratamientos (rellenos); En los suelos con yesos, se producen disoluciones, por lo que habría que utilizar otros tratamientos; En terrenos con cavidades calcíticas, se rellenan dichas cavidades con hormigón. Las cimentaciones superficiales, pueden ser:-

Zapata aislada:

Estructura formada por hormigón y acero que tiene una columna o cabecera, y una base.-

Zapatas aisladas y arrastriadas que evita un desplazamiento horizontal:

Edificios sustentados por pilares; Las riostras no suelen reducir la carga; Evitan desplazamientos laterales.-

Zapatas corridas:

En terrenos donde la longitud es mayor que la anchura; en terrenos de capacidad portante reducida. Resultan interesantes por razones constructivas.-

Placas o losas:

Son una sola estructura que tiene tanto columnas como la base unidos en el mismo material. En suelos con escasa capacidad portante, cargas elevadas y sin deformaciones.

CIMENTACIONES PROFUNDAS:

La estructura se apoya a profundidad es mayores de 10 metros. Se realizan en terrenos difíciles con resistencia muy baja, donde la estructura exige una deformación mínima. Las cimentaciones profundas, pueden ser:

Pilotes columna (reparto de punto):

Su longitud es diez veces mayor que su diámetro; después del terreno blando, debemos encontrar uno competente.-

Pilotes flotantes (reparto en la vertical):

Se utilizan cuando por debajo del terreno balando no hay un competente y este terreno es más o menos homogéneo En función del origen, los pilotes pueden ser in situ (se forman en el lugar de la cimentación; se perfora y luego se rellena de hormigón, acero o armadura), o pilotes inflables (pilotes prefabricados instalados a base de golpes en el terreno). Pueden ser macropilotes (diámetro de 50 cm a 1 m) o micropilotes (diámetro de 10 mm).

CAJONES Y POZOS:

Se utilizan cuando la profundidad es intermedia. Se abren pozos y se rellenan con materiales granulares.

INVESTIGACIONES IN SITU DISEÑO Y PLANIFICACIÓN

Las investigaciones in situ constituyen la parte esencial de los estudios geológicos – geotécnicos necesarios para el proyecto, construcción de una obra de ingeniería. De ellos, se obtienen los parámetros y propiedades que definen las propiedades del terreno en donde se realizarán los proyectos constructivos, excavaciones y túneles. Los principales objetivos son determinar las condiciones geológicas de la zona de trabajo (tipos y características de los materiales geológicos, características de los macizos rocoso, orientación y características de las discontinuidades), conocer los problemas geológicos que puedan afectar a la construcción (filtraciones importantes, zonas tectonizadas, estados tensiónales anisótropos, rocas agresivas y reactivas, …),cuantificar los datos y parámetros del terreno necesarios para el diseño de la obra(propiedades resistentes, deformaciones de los suelos, matriz rocosa y macizo rocoso, datos para clasificaciones geomecánicas), y aportar criterios para el diseño. Las técnicas de investigación que se utilizan, son sondeos, penetraciones y excavaciones (calicatas y pozos).

SONDEOS GEOTECTÓNICOS

Su objetivo es obtener una muestra que represente exactamente las condiciones litológicas y propiedades del terreno. Se caracterizan por su pequeño diámetro (50 – 100mm), ligereza, versatilidad, fácil desplazamiento de las máquinas, … Estas pruebas pueden alcanzar una profundidad de 150 m, a partir de la cual los equipos son más pesados. Permiten atravesar cualquier tipo de material, extraer testigos y efectuar ensayos en su interior. Pueden ser verticales, inclinados y horizontales.

Tipos de sondeos

Sondeos a rotación:

Pueden perforar cualquier tipo de suelo o roca hasta profundidades muy elevadas y con distintas inclinaciones; la profundidad habitual no excede de los 100 m, aunque puede llegar hasta los 1000 m. La extracción del testigo es continuo, y el porcentaje de recuperación, puede ser muy alta dependiendo del sistema de extracción. Algunos materiales son difíciles de perforar por rotación, tales como las gravas, bolos o arenas finas bajo el nivel freático. El sistema de perforación consta de cabeza (pieza de unión entre el tubo porta testigos), manguito porta-extractor (aloja un muelle para cortar el testigo al sacarlo y no permite que se deslice durante la maniobra de extracción) y corona (elemento perforador; puede ser de widia {carburo de wolframio} para rocas blandas y suelos, o de diamante para rocas duras). Las baterías de rotación pueden ser tubo simple (el fluido de perforación lava toda la superficie del testigo; se produce el desmenuzamiento del suelo parcialmente cementado o de rocas blandas, por lo que su empleo sólo se recomienda cuando no se exige una alta recuperación), o tubo doble (el agua desciende por el contacto entre ambos tubos, siendo en la base del tubo, la unión con la corona, donde se puede producir el lavado del testigo; el tubo interior permanece prácticamente estático mientras gira el tubo exterior; se emplea cuando se requieren recuperaciones altas); se puede emplear un triple tubo para sondeos que no superan los 100 m.

Sondeos con barrena helicoidal:

Se emplea en suelos relativamente blandos y cohesivos, perforaciones a 15 m y verticales; son de bajo coste, facilidad de desplazamiento y rápida instalación. Presenta un error de ± 0.50 m en la localización de los diferentes niveles atravesados. La muestra puede ser alterada, si las barrenas son de tipo normal, donde la muestra queda dentro de las paletas de la hélice; o inalteradas, si las barrenas son de tipo hueco, donde se extraen las varillas del interior de las barrenas, y a continuación se introducen por el interior de las mismas, toma muestras.

Sondeos a percusión:

Se utilizan en suelos tanto granulares como cohesivos. Alcanza profundidades de 30 a 40 m, pero frecuentemente llega a 15 o 20 m. El sistema de perforación consiste en una línea de tubos de acero mediante el golpe de una maza de 120 kg que cae desde una altura de 1m; se cuentan sistemáticamente los golpes necesarios para la penetración de cada tramo de 20 cm, lo que permite conocer la compacidad del suelo atravesado. Las muestras se extraen mediante cucharas y trépanos.

Perforaciones especiales:

Se denominan perforación a destroza donde no se obtiene un testigo, sino un ripio o material pulverizado que sale por el emboquille del sondeo. Se emplean para perforar, bolos o bloques sueltos ( trituración céntrico no ). Se entiende por perforación con roto percusión , o perforación con trépano y martillo de fondo , la que se emplea para la detección de huecos y cavidades.

Muestreo

Hay ensayos de laboratorio que precisan que las muestras obtenidas no estén alteradas. Los sondeos por percusión (tubos Sheley en suelos cohesivos; pistón) y por rotación (tubo doble, triple y extractor partido), permiten extraer muestras inalteradas.

ENSAYOS IN SITU

Ensayos de penetración:

El más utilizado es el SPT; sólo se utiliza para suelos.-

SPT:

Número de golpes que en un martinete de 63 kg desde una altura de 0.76 m serían necesarios para hundir 30 cm una puntaza normalizada. Se usa en cualquier tipo de suelos excepto en gravas, ya que se número de golpes es muy elevado y se rechaza. Se obtienen testigos.-

Borro:

Se usa también para cimentaciones; no se obtienen testigos. Se anota en una gráfica la profundidad frente al número de golpes.

Excavaciones:

Las más utilizadas, son las calicatas, en las que se obtiene una muestra alterada o inalterada; permiten un acceso directo de la muestra; por debajo del nivel freático no se pueden hacer. Son fáciles y baratas.

Ensayo de Placa de Carga:

Sólo se usa en suelos; se usa mucho en cimentaciones. Consiste en aplicar con un camión una carga a una placa cuadrada o circular de 30cm. Sobre el eje de un camión cargado por unas 10 toneladas de piedra, mido lo que la placa se hunde o deforma.

TALUDES: EXCAVACIONES DE TALUDES

Se trata de conseguir zonas planas para distintos tipos de explotaciones (construcción de carreteras, cimentaciones, …). Su finalidad es definir taludes estables, o bien, diseñar las medidas adecuadas para estabilizar el talud.

FACTORES INTRÍNSECOS

- Litología y estratigrafía.

- Estructura geológica (presencia de discontinuidades en el macizo rocoso; sólo afecta a rocas).

- Estado tensional. Suele adaptarse a la nueva geometría.

- Propiedades resistentes (cohesión y fricción).

Propiedades hidrogeológicas (saber si un material es permeable, y saber si contiene agua, ya que ésta afecta a su resistencia). Cuando excavamos un talud en una zonacon agua, el nivel freático tiende a adaptarse a la nueva geometría.

TIPOS DE ROTURAS

Taludes en suelos

Como los suelos son isótropos y homogéneos, no habrá una dirección de discontinuidad por la que tienda a romper. Romperá con rotura curva.

Taludes en roca

Pueden darse roturas planas (ha de existir un plano, y el ángulo del talud ha de ser mayor que el ángulo posible de deslizamiento), roturas en cuñas (han de existir dos familias de discontinuidades que se cortan; el ángulo del talud ha de ser mayor que el ángulo de la línea de intersección de la cuña, y a la vez, mayor que el ángulo de fricción de los dos planos que forman la cuña), roturas curvas (cuando tiende a romper por la matriz o el macizo está alterado, comportándose como un suelo), vuelcos de estratos (en taludes verticalizados con orientación contraria al buzamiento de los estratos), o roturas por pandeos (roturas en estratos muy verticalizados, que se rompen porque no soportan el peso). Se pueden producir roturas circulares profundas o de pie, dependiendo del ángulo del talud, de la presencia de agua o de la altura del talud.Una de las formas de estabilizar el talud, es drenando.

ESTABILIDAD/INESTABILIDAD DE LOS TALUDES

Influye el peso (W), la cohesión (C), el ángulo de fricción (θ), las fuerzas debidas al agua (µ), las fuerzas externas estáticas (Fe) y las fuerzas externas dinámicas (Fd).La componente normal del peso, estabiliza, pero la componente tangencial desastibiliza.

PRESAS Y EMBALSES

Las presas son un cierre de un valle en una zona estrecha para almacenar agua con distintos fines. Tiene como consecuencias, la carga por el peso de la presa, la carga hidrostática, filtraciones, reactivación de fallas, inestabilidad en las laderas, efectos medioambientales,…Las presas no deben construirse en materiales como yesos, evaporitas,… Tampoco en suelos arcillosos o con alto contenido orgánico. No debe haber riesgos geológicos, como zonas karstificadas, deslizamientos, terremotos o suelos licuefactibles.

TIPOS DE PRESAS

Presas de hormigón:

Se reconocen varios tipos, en función de su geometría.

Presas de gravedad:

Resisten el empuje del agua por gravedad; tienen una base ancha y un techo estrecho; necesitan un buen terreno de cimentación (formaciones rocosas); se construyen con hormigón en masa. El agua ejerce una fuerza hidrostática perpendicular a su plano (cuya componente es horizontal), resultando así una componente inclinada; por eso la base se hace más ancha.

Presas de tipo arco-bóveda:

Sección mucho más esbelta que las de gravedad. Resiste el empuje del agua empotrándose en los flancos del valle mediante los estribos laterales; necesitan un excelente terreno de cimentación (formaciones graníticas y cuarcíticas).

Presas de materiales sueltos:

Formadas por elementos discontinuos obtenidos de las zonas más cercanas a la presa y que tengan cierta resistencia; Estos materiales se compactan mediante tongados que se expanden en la zona de la presa con una apisonadora; necesitan un terreno de cimentación aceptable, formaciones terciarias y cuaternarias, y no permeables. Según el material que las componen, se distinguen varios tipos:

- Presas de escollera:

Formadas por rocas. Los materiales pueden ser porosos, por lo que se da una presa sonada (núcleo de material impermeable, y a los lados, escolleras o terraplenes). Si ya tenemos un material impermeable, denominamos a la presa homogénea o toda uno. El terraplén será más pendiente cuando tengamos materiales más rocosos.

- Presas de tierras:

Formadas por materiales de constitución de suelos, arenas, arcillas,…

Rocas

Las ROCAS se dividen, según su origen, en tres grupos: rocas sedimentarias, o exógenas (formadas en la superficie, por diagénesis de un sedimento; rocas eruptivas, o magmáticas, que proceden de la cristalización de un magma, en profundidad (rocas plutónicas) o en superficie (rocas volcánicas); rocas metamórficas, que resultan de la transformación mediante metamorfismo de rocas preexistentes. Las rocas eruptivas y las metamórficas, que se forman u originan en profundidad, se denominan, en ocasiones, endógenas.

ROCA - Material sólido más o menos compacto, originado en los procesos endógenos o exógenos existentes en la corteza terrestre. Normalmente están formadas por una asociación mineral que las caracteriza, aunque existen algunos casos de rocas mono minerales (por ejemplo, la roca caliza está constituida por un único mineral, la calcita), y son totalmente cristalinas, exceptuando ciertas rocas de origen volcánico, que pueden estar formadas por vidrio (como la piedra pómez o la obsidiana). Los caracteres químicos, físicos, mineralógicos, texturales y estructurales que caracterizan las rocas son estudiados por la petrología, y según los procesos involucrados en su formación, se clasifican en rocas ígneas, sedimentarías y metamórficas.

Rocas ígneas: se forman a partir de la cristalización magmática, consecuencia de su progresivo enfriamiento en el proceso de ascenso magmático. El enfriamiento magmático puede producirse en zonas profundas de la corteza de forma lenta y progresiva, o bien en superficie de forma brusca e instantánea (donde recibe el nombre de lava), cuyos resultados finales se presentan muy distintos, aun partiendo de magmas con idéntica composición. Las rocas formadas en el primer caso se denominan rocas plutónicas, y el fenómeno plutonismo, mientras las generadas en el segundo caso reciben el nombre de rocas volcánicas y el fenómeno propiamente dicho, vulcanismo. Al conjunto de fenómenos por los cuales se generan las distintas rocas a partir de una magma se conoce con el nombre de magmatismo.

La rocas ígneas pueden clasificarse según su composición mineral (o modal). Esta clasificación separa claramente las rocas ígneas en dos grupos fundamentales, según contengan cuarzo (Q) o feldespatóides (F), que son grupos minerales incompatibles en un proceso de cristalización magmática. Esta clasificación sólo incluye las rocas que presentan una concentración en minerales máficos inferior al 90%; las rocas que presentan una mayor concentración en máficos (entre el 90-100%), son las rocas ultramáficas, que por su escasez en minerales leucocráticos se clasifican con otros criterios mineralógicos, basándose en la concentración relativa en plagioclasas, olivino, clinopiroxenos y ortopiroxenos. Dentro de las rocas plutónicas se incluyen: granitos, granodionrita, sienita, monzonita, tonalita, diorita, gabro; y como rocas ultramáficas las peridotitas. En el grupo de las rocas volcánicas se incluyen: riolitas, traquitas, fonolitas, dacitas, andesitas, basaltos, rocas fragmentarias (o piroclásticas), y rocas pegmatíticas (o subvolcánicas).

Rocas sedimentarias: son aquellas que se generan en la superficie de la Tierra, mediante los procesos de sedimentación (en ambientes lacustres, fluviales, oceánicos, etc.) y posterior litificación (por procesos diagenéticos). Las rocas sedimentarias están generalmente estratificadas y se presentan en estratos con características particulares (color, tamaño de grano, cementación, etc.), que permiten su identificación. Las rocas sedimentarías se dividen en dos grandes grupos diferenciados, según su origen: las rocas detríticas, rocas químicas (o bioquímicas), y rocas orgánicas. Tradicionalmente los petrólogos han hecho esta división de las rocas sedimentarias incluyendo areniscas, lutitas y conglomerados en las rocas detríticas, y las carbonáticas y evaporíticas en las rocas químicas. No obstante, existen algunas excepciones, como las rocas carbonáticas y evaporíticas de origen detrítico (calcarenitas y yesos detríticos).

Rocas metamórficas: son el producto de un conjunto de cambios mineralógicos estructurales y texturales que sufren rocas ya preexistentes (ígneas, sedimentarias o metamórficas) en estado sólido, como respuesta a la adaptación de unas condiciones fisicoquímicas diferentes a las que existían durante su formación. Los efectos meteóricos producidos por la exposición de las rocas a los fenómenos atmosféricos no se consideran como parte del metamorfismo, así como los fenómenos de fusión incipiente (o anatexia), que ya se consideran propios de las rocas ígneas. Este tipo de rocas se caracterizan por presentar estructuras planares o bandeados, consecuencia de la orientación de los minerales generados durante los procesos metamórficos.

Los tres tipos de rocas expuestos anteriormente, se encuentran relacionados los unos con los otros, de tal forma que su historia geológica (génesis, evolución y desaparición) tiene cierta ciclicidad (proceso que se conoce como ciclo de las rocas). Este proceso depende de la temperatura, presión, tiempo y cambios en el ambiente exógeno (superficie de la corteza) o endógeno (en su interior), que sufren las rocas. La erosión incluye la meteorización (de las rocas existentes en la corteza, ya sean ígneas, sedimentarias, o metamórficas), y transporte de los materiales detríticos; su deposición en cuencas sedimentarias; y la posterior litificación de los depósitos sedimentarios; tienen como resultado la génesis de las rocas sedimentarias. Estas rocas pueden sufrir enterramiento con un aumento de presión y temperatura hasta producir fenómenos de recristaización, condiciones en las que tiene lugar la génesis de las rocas metamórficas. Si continúa el aumento del grado metamórfico, las rocas metamórficas pueden llegar a fundirse y entrar a formar parte de los fundidos magmáticos, de los cuales, en su proceso de ascenso y consolidación, resultan las rocas de origen ígneo. La combinación de los esfuerzos tectónicos y la denudación de la corteza, permiten que las rocas metamórficas e ígneas lleguen desde asentamientos profundos de la corteza a la superficie terrestre, donde son meteorizadas por los agentes atmosféricos, comenzando así un nuevo ciclo.

Las rocas metamórficas se clasifican según la fábrica que presentan, su composición mineralógica o su naturaleza premetamórfica:

La fábrica de una roca es el conjunto de caracteres macroscópicos (o estructura) y microscópicos (o textura), que presenta cualquier roca a parte de su mineralogía. La fábrica presenta caracteres de deformación y recristalización propios de cada tipo de metamorfismo. Las rocas que aparecen en cada tipo de metamorfismo son: en metamorfismo regional, pizarras, esquistos, gneises y migmatitas; pertenecientes al metamorfismo de contacto, las corneanas, pizarras y esquistos mosqueados; y las correspondientes al dinamometamorfismo milonitas y cataclastitas.

Según su composición mineralógica, las rocas metamórficas se clasifican en cuarcitas, mármoles, skarns, rocas de silicatos cálcicos, anfibolitas, serpentinitas y granulitas.

Si se hace referencia a su naturaleza premetamórfica, se utilizan los siguientes prefijos indicativos: orto- (para las rocas de origen ígneo ya sean plutónicas o volcánicas), meta- (referido a rocas de origen metamórfico) y para- (cuando el origen de la roca metamorfizada es de origen sedimentario).

Los criterios de clasificación de las rocas que se utilizan para identificar y clasificar las distintas rocas que se presentan en la corteza terrestre son químicos, físicos, texturales, estructurales y mineralógicos .

La textura que presenta una roca es debida al tamaño, forma y disposición de los cristales (en el caso de rocas ígneas o metamórficas) o granos (en el caso de las rocas sedimentarias) que las constituyen.

Normalmente los aspectos texturales se observan por medio del microscopio de polarización, donde puede observarse el tamaño de los distintos granos o cristales, sus variedades morfológicas y hábitos cristalinos, la cristalinidad característica de la roca (en el caso de tener un origen ígneo) y la isotropía o anisotropía presente en al roca. El análisis de los aspectos texturales presentes en las rocas ofrece una gran información sobre la fuente de los materiales que las constituyen y los ambientes de sedimentación donde se depositan (caso de las rocas sedimentarias), las condiciones de cristalización y recristalización (en rocas ígneas y metamórficas respectivamente) y los cambios e historia geológica que han sufrido todas ellas tras su consolidación.

Cristalinidad - Aspecto textural que se emplea para definir principalmente rocas de origen ígneo, las cuales pueden clasificarse en holocristalinas, cuando toda la roca es totalmente cristalina, hipocristalina, cuando presenta parte de la roca en forma cristalina, y vítrea, si toda la roca es amorfa y carece de fase cristalina alguna.

Tamaño de los cristales - Es el aspecto textural que más importante a la hora de describir las rocas. Los cristales de rocas ígneas y metamórficas reciben el nombre de faneríticos, cuando a simple vista o con ayuda de una pequeña lupa pueden reconocerse; afaníticos, si son microcristalinos; y según la variedad de tamaños presente en una misma roca, se clasifican como equigranulares (si son todos similares) e inequigranulares (si presentan variedad de tamaños). En el caso de las rocas detríticas, el tamaño de los granos que las constituyen permite su clasificación, mediante la escala desarrollada por Udden-Wenworth (que distingue entre rocas y sedimentos sin consolidar). Se dice que una roca detrítica es de grano grueso si su tamaño de grano es superior a 2 mm, de grano fino si se encuentra entre 2-1/16 mm, y de grano fino si es inferior a 1/16 mm

Forma de los cristales. Las rocas ígneas y metamórficas se clasifican en panidiomorfas (constituidas por cristales regulares, limitados por caras cristalinas), panalotriomorfas (si sus cristales son irregulares y no presentan definida ninguna cara cristalina) o subidiomorfas (que presentan cristales regulares e irregulares con desarrollo de ciertas caras cristalinas).

En las rocas sedimentarías, la forma de los granos que las constituyen se define por su forma o esfericidad; relación que tiene el clasto con los tres ejes del espacio y que se define como la tendencia a ser equidimensional (esférico); y la redondez, que presenta la suavidad de los contornos de los clastos (su redondez, o angulosidad), independiente de la forma.

Porosidad - Es la relación entre el volumen de los huecos y el del total de la roca; normalmente se expresa como el porcentaje en volumen ocupado por huecos. La porosidad puede ser de gran importancia en depósitos sedimentarios poco consolidados; pero la compactación de los depósitos durante el proceso de litificación, reduce enormemente la porosidad y su posterior cementación, termina por cerrarla en su totalidad. Por esta razón, la porosidad es un criterio textural que se define únicamente en rocas sedimentarias y, ocasionalmente, en rocas efusivas (al presentar vacuolas por desgasificación del magma).

Estructura de las rocas - Dentro de la estructura de una roca, caben todos los aspectos morfológicos de escala macroscópica, observables a simple vista.

Las rocas de origen ígneo pueden presentar estructuras típicas del emplazamiento en el que se consolidaron:

Una roca presenta estructura fluidal cuando contiene una serie de cristales alargados en una dirección preferente. Esta textura es típica de rocas ígneas que cristalizan a partir de un magma expuesto a esfuerzos tectónicos, o que presentan un cierto flujo (como las lavas volcánicas). Un ejemplo claro lo constituyen las traquitas, un tipo de rocas volcánicas caracterizadas por presentar orientados los cristales de feldespato (esta textura específica, recibe el nombre de traquítica).

Los enclaves, o inclusiones de fragmentos de otras rocas dentro de un magma, es muy común en las rocas ígneas. Los granitos (rocas plutónicas), comúnmente, presentan enclaves de tonalidades oscuras (melanocráticas), mientras que en el caso de las rocas volcánicas abundan los enclaves de fragmentos de rocas englobados en el fenómeno eruptivo.

Las estructuras típicas de las rocas volcánicas es la vacuolar (huecos producidos por la desgasificación), amigdalar (cuando las vacuolas se rellenan de minerales secundarios posteriores a la consolidación de la roca), almohadillada (cuando adopta estas formas, típicamente de vulcanismo submarino), piroclástica (para rocas volcánicas constituidas por fragmentos sueltos, como las tobas volcánicas), o disyunción columnar (típica de la solidificación de las coladas basálticas).

En el caso de las rocas sedimentarias, las estructuras presentes en ellas son características del ambiente sedentario en el que se depositan. Prácticamente todas las rocas sedimentarias presentan estratificación y la disposición, la forma y tamaño de las gravas, la grano selección son típicas de cada ambiente de posicional.

Las rocas metamórficas presentan típicamente esquistosidad, pizarrosidad y bandeados tectónicos; recristalizaciones de ciertos minerales; y estructuras de reacción entre los minerales constituyentes de cada roca.

La esquistosidad es un término que indica la presencia de planos en el interior de las rocas, dispuestos paralelamente entre sí. Cuando la esquistosidad se produce en rocas de grado metamórfico muy bajo (típica de pizarras), se denomina pizarrosidad; y en el caso de rocas con grado medio alto (típica de gneises), estructura gnéisica, caracterizada por presentar una esquistosidad más grosera. Cuando en la roca existen bandas de diferente composición, reciben el nombre de estructura bandeada, presente en rocas de metamorfismo de muy alto grado (como las milonitas).

Cuando se produce una recristalización muy exagerada, intercalada con las esquistosidades, pueden fenocristales más o menos deformados durante el metamorfismo de la roca según su etapa de crecimiento (para minerales tardíos la deformación es inapreciable). Un ejemplo de este crecimiento lo presentan las corneanas, rocas presentes en el dinamometamorfismo.

Las estructuras típicas de reacción, se producen por el desequilibrio de los minerales que forman la roca. Se produce una corona alrededor del mineral en desequilibrio, como consecuencia de la aparición de una o varias fases minerales nuevas, en equilibrio con las nuevas condiciones ambientales (de presión y temperatura). A causa de la disposición de los nuevos minerales, reciben el nombre de estructuras coroníticas (o texturas coroníticas, si se produce a escala microscópica).

Propiedades físicas - Las consideración de las propiedades físicas en las rocas, son de gran importancia en geología, pues se emplean en multitud de áreas de estudio, como la petrología, geofísica, geoquímica, ingeniería geológica, o la geoquímica. Por ejemplo, los geólogos emplean la datación radioactiva para la reconstrucción de la historia geológica, los sismólogos predicen sismos mediante el estudio de la transmisión de ondas sísmicas naturales o artificiales, los cristalógrafos estudian los minerales por medio de sus características físicas y ópticas, con la prospección geofísica se detectan yacimientos minerales mediante las variaciones en las propiedades físicas del sustrato rocoso, los ingenieros geotécnicos calculan las propiedades físicas y estructurales del subsuelo para la correcta construcción de obras públicas, y los geólogos del petróleo analizan la respuesta de las rocas en el subsuelo mediante testificación geofísica o directa (mediante sondeos).

Como las rocas son consideradas como asociaciones minerales, sus propiedades físicas dependen en gran medida de las que presentan cada uno sus minerales constituyentes. Según la disposición de los cristales o granos en una roca, algunas propiedades físicas pueden variar con sus orientaciones, característica que se conoce con el nombre de anisotropía. Otras propiedades dependen del tamaño de grano o cristal, su forma, disposición en el espacio, de las condiciones de presión y temperatura, de la presencia o ausencia de fluidos (agua, gases, petróleo, etc.) en la porosidad de las rocas, etc., razón por la cual, según los factores que presente las rocas en cada uno de sus afloramientos, no van a coincidir exactamente, sino que se mantienen dentro de ciertos rangos. Las propiedades físicas de las rocas que comúnmente se estudian son:

Densidad - La densidad es la masa contenida en la unidad de volumen y sus variaciones en los diferentes tipos de rocas son consecuencia de la porosidad y mineralogía que presentan. El conocimiento de su distribución en profundidad es un elemento eficaz en la interpretación de las estructuras y la determinación de los tipos de rocas allí existentes, como por ejemplo los diapiros salinos (estructuras generadas por la diferencia de densidades entre las rocas salinas y los depósitos suprayacentes, de mayor densidad).

La densidad se define estrictamente como la masa contenida en la unidad de volumen; se denomina también densidad absoluta o masa específica. Si el cuerpo es homogéneo, la densidad es r = m / V, donde r es la densidad, m la masa y V el volumen. Si el cuerpo no es homogéneo, dicho cociente representa la densidad media. La densidad relativa (o peso específico) de una roca es el cociente entre su masa y el volumen que ocupa y la masa del mismo volumen de otra sustancia que se toma como referencia (normalmente el agua). Todas ellas se expresan en kilogramos por metro cúbico, o bien en gramos por centímetro cúbico.

Su cálculo presenta ciertas dificultades, consecuencia de las variaciones del volumen con la temperatura y las del peso (la acción de la fuerza de la gravedad sobre la masa de los cuerpos) con la latitud. Por esta razón, habitualmente el peso de las rocas se hace equivaler a su masa, ya que el error asumido entre ambos valores es menor que los errores experimentales intrínsecos del cálculo de su masa (principalmente debidos a los cálculos del volumen).

La densidad media de la corteza es de 2,63 gr/cm.3 (similar a la del cuarzo), y los valores más comunes se presentan entre 3,3 gr./ cn3 y 1 gr/cn3, correspondientes a las rocas más abundantes de la corteza terrestre granitos, basaltos y areniscas.

Propiedades mecánicas. El esfuerzo transmitido a una masa rocosa genera una serie de transformaciones o deformaciones en ella (variación de forma y de dimensiones que experimenta una roca a causa de la acción de fuerzas exteriores), que dependen de la naturaleza de la roca, la magnitud y naturaleza del esfuerzo y el tiempo empleado en la deformación.

Según la naturaleza de los esfuerzos que actúan en una masa rocosa, se diferencian entre normales (como la presión litostática), tangenciales (cuando son tectónicos), o hidrostáticos (como la presión hidrostática); según actúen perpendicularmente a un plano, con un cierto ángulo, o bien actúen de idéntica forma en todas las direcciones.

Como la deformación y el esfuerzo son causa y efecto, están relacionadas entre sí por el módulo de Young y el coeficiente de Poisson, que son dos constantes elásticas e independientes propias de cualquier material homogéneo e isótropo. Dependiendo de la magnitud del esfuerzo y el tiempo que actúa produciendo deformación, ésta puede ser bien elástica o bien inelástica (también denominada plástica, o permanente). La deformación elástica corresponde al conjunto de cambios dimensionales que experimenta un cuerpo solamente mientras actúa una fuerza exterior, y al cesar ésta, recupera su estado inicial. En este caso el material se comportaría siguiendo la ley de Hooke, según la cual el alargamiento (d) que sufre una pieza sometida a un esfuerzo de tracción (siempre dentro del período elástico) es directamente proporcional a la fuerza P y a la longitud l e inversamente proporcional al módulo de elasticidad o módulo de Young E y a la sección transversal S: d = P l/E•S (ley de Hooke). Si la deformación es plástica, las variaciones dimensionales sufridas por el material durante la acción de las fuerzas exteriores continúan al cesar dichas fuerzas, es decir, son permanentes.

Las unidades del esfuerzo y sus equivalencias más comunes, son: 1bar = 106 dinas / cn.2 = 105 newtons / m2 = 0,1 megapascales. Y en consecuencia 10 kilobars = 109 pascales = 1 gigapascal.

Deformación en las rocas - Los mecanismos y el carácter de la deformación se puede estudiar en laboratorio de forma experimental (ensayos de corte directo, de compresión uniaxial o triaxial, de extensión) al crear modelos teóricos basados en las características de las rocas, la naturaleza de los esfuerzos y el tipo de deformación (elástica, plástica, frágil). Mediante estos experimentos pueden simularse condiciones de alta presión y temperatura existentes en profundidad, para estudiar el comportamiento de las rocas frente a ellos, así como frente a los esfuerzos dirigidos (tectónicos), que originan plegamiento y fracturación; y los originados por terremotos en profundidad.

La deformación en las rocas puede estudiarse a escala microscópica (cambios en las microporosidades y cristales existentes en las rocas), o bien a mayor escala, donde los cuerpos rocosos presentan cambios químicos, físicos y estructurales en respuesta a los esfuerzos. Los límites de la deformación (en el comportamiento plástico, elástico, o frágil) depende de la temperatura, presión de confinamiento, presencia de fluidos, el rango de esfuerzos y el tiempo empleado en producir la deformación de las rocas, esto es, de las condiciones que reinen durante el proceso.

Relación entre el esfuerzo y la deformación: La deformación de los materiales rocosos está caracterizada por las relaciones entre los esfuerzos implicados y el comportamiento de los distintos tipos de roca.

En el campo elástico, la deformación de los materiales es proporcional al esfuerzo aplicado y reversible (desaparece la deformación), cuando el estado de esfuerzos cesa. Durante la deformación plástica, el esfuerzo aplicado no es proporcional a la deformación generada, puesto que en determinadas condiciones, un pequeño incremento del esfuerzo conlleva una gran deformación permanente en los materiales rocosos.

El comportamiento plástico depende de la viscosidad de los materiales a los que afecta, razón por la cual las condiciones de elevada temperatura y velocidad de deformación muy lenta caracterizan este tipo de deformación. La reología es la parte de la física que estudia la deformación de los materiales en estado plástico, o capacidad de los materiales fluyentes (esto es su viscosidad). La viscosidad (h) se mide en poises, unidad equivalente a una dina-segundo por centímetro cuadrado.

Condicionantes de la deformación - Los factores que reinan durante la deformación (presión de confinamiento, presión intersticial, la temperatura, el tiempo empleado, la magnitud de los esfuerzos, o la compactación) condicionan enormemente los límites de la deformación y las características que presentan las rocas frente a un estado de esfuerzos. La elevación de la presión de confinamiento produce un aumento de las condiciones de deformación elástica, previas a la rotura; la presión intersticial reduce la acción de los esfuerzos de la presión confinante sobre un material rocoso y disminuye, por tanto, su deformación; la temperatura reduce la resistencia de los materiales y aumenta el campo donde actúa la deformación dúctil; las deformaciones producidas a velocidades muy lentas permiten el desarrollo del campo dúctil, mientras que a velocidades elevadas la deformación es de tipo frágil; la magnitud de los esfuerzos varían las propiedades mecánicas de las rocas, con pequeñas magnitudes de esfuerzo se facilita la deformación dúctil, mientras que las grandes magnitudes se caracterizan por la fragilidad con la que responde el material rocoso; y la compactación, que aumenta con la profundidad, aumenta la cohesión de las rocas que la sufren, lo cual dificulta su rotura (deformación frágil).

Por esta razón, rocas típicamente frágiles en condiciones superficiales pueden deformarse dúctilmente mediante profundidad, donde la temperatura, presión confinante y el tiempo empleado durante la deformación (millones de años), etc., varían la resistencia que presenta a deformarse frente a un estado de esfuerzos concreto. Dependiendo del estado de esfuerzos y las condiciones anteriormente citadas, la deformación puede ser de tipo frágil (fracturas, fallas), o bien dúctiles (pliegues). En la tabla que se muestra a continuación, se presentan las variaciones de la resistencia de diferentes rocas (comienzo de las condiciones de deformación plástica y máximo esfuerzo previo a la fracturación), presentando las condiciones de temperaturas y presiones de confinamiento a las que se han calculado.

Propiedades magnéticas - El magnetismo se conoce desde la Antigüedad, ya que se sabía que ciertos minerales como la magnetita tenían la propiedad de atraer a pequeños fragmentos de hierro. El fenómeno magnético se presenta en ciertos materiales que orientan sus partículas según el campo magnético terrestre en el que se formaron, de manera que se imanan y adquieren una polarización magnética. Todo cuerpo que posee esta propiedad se denomina imán, y existen cinco tipos básicos de magnetización: diamagnetismo, paramagnetismo, ferromagnetismo, antiferromagnetismo y ferrimagnetismo.

Susceptibilidad magnética: Es un parámetro diagnóstico e interpretativo que se emplea en el estudio de las rocas. Se trata de la relación entre la imanación que presenta una roca y la intensidad del campo magnético terrestre. Como el campo magnético cambia de polaridad con el tiempo pero los minerales y las rocas al consolidarse no pueden cambiar su imanación con la misma rapidez que el campo magnético al que están sometidos, este retraso se conoce como histéresis.

Magnetismo remanente: Los minerales y las rocas que pueden imanarse en presencia del campo terrestre y su imanación permanece estable en el tiempo, se dice que presentan magnetismo remanente. Las rocas pueden presentar magnetismo remanente durante millones de años, fenómeno que se conoce como paleomagnetismo (o magnetismo fósil). Mediante el paleomagnetismo se ha conseguido conocer la edad de las rocas en el fondo oceánico; se ha demostrado que el polo terrestre no ha ocupado siempre un lugar fijo, sino que se halla sometido a desplazamientos, y ha permitido desarrollar la teoría de expansión del fondo oceánico. Existen varios tipos de magnetismo remanente, estos son:

Magnetismo remanente de cristalización: puede ser inducido después de la cristalización, mediante una serie de cambios fisicoquímicos (oxidación, reducción, cambios de fase, deshidratación, recristalización, o precipitación de cementos en rocas sedimentarias). Este tipo de magnetismo remanente es típico de rocas metamórficas y ciertos sedimentos.

Magnetismo remanente deposicional: se produce en sedimentos detríticos de grano muy fino, cuyas partículas se orientan al sedimentarse en el seno de un fluido. Puede aparecer en arcillas y sedimentos finos de origen marino o continental (lacustre).

Magnetismo remanente isotérmico: es el resultado de la magnetización de ciertos minerales en un rango de temperaturas constante (isotérmico).

Magnetización piezorremanente: se produce en rocas que han sufrido deformación mecánica dentro de un campo magnético. Resulta de la reorganización de los minerales (principalmente por deformación plástica), como respuesta al estado de esfuerzos en el que se encuentran. Es típico de metamorfismo dinámico y de impacto.

Magnetización termorremanente: presente en rocas ígneas y algunas sedimentarias, consolidadas como resultado de un proceso de enfriamiento, en presencia de un campo magnético y por debajo de cierta temperatura, que recibe el nombre de punto de Curie. Es el magnetismo remanente más común y abundante de las rocas terrestres.

Magnetización remante viscosa: resulta de una reorganización en las que presentan las rocas en presencia de un campo magnético, como consecuencia de un proceso de calentamiento prolongado, lento y a bajas temperaturas. Este fenómeno es muy superficial e inestable, pero lo presentan la mayoría de las rocas.

Magnetización remanente natural: es la presente en unas condiciones geológicas concretas, que normalmente se trata de una combinación de todas las anteriormente citadas.

Composición química - La composición química de las rocas ígneas (o magmáticas) se encuentra dentro de unos límites que no presentan grandes variaciones. Su composición se suele calcular como el porcentaje de los óxidos de los diferentes elementos que los componen, de manera que el óxido más importante es la sílice (SiO2). La concentración en sílice varía entre el 40 - 75 %, el óxido de aluminio (Al2O3) varía entre el 10 - 20 %, y el resto de los óxidos que los componen no suele sobrepasar el 10% del total. En esta tabla se establece la composición química en porcentaje en óxidos de una serie de rocas ígneas:

En función de la cantidad de sílice las rocas magmáticas pueden clasificarse en ultrabásicas, si el contenido en sílice de la roca es inferior al 45%; básicas o alcalinas (según se haga referencia a rocas plutónicas o volcánicas), si su contenido se encuentra entre el 45-52%; intermedias, cuando es entre el 52-65%; y ácidas o toleíticas (refiriéndose respectivamente a rocas plutónicas o volcánicas), cuando supera el 65%.

Si un magma tiene una composición baja en sílice, los minerales típicos que cristalizan a partir de él; son el olivino, piroxenos, anfíboles, biotita y en ocasiones algo de cuarzo. Las rocas consolidadas a partir de ellos se caracterizan por presentar tonalidades oscuras, debido a los altos contenidos en componentes ferromagnesianos, razón por la cual reciben el nombre de rocas máficas o melanocráticas.

El intervalo de composiciones químicas en las rocas sedimentarias es mucho más amplio que en las rocas ígneas, como consecuencia de su origen (según sea detrítico o químico), y los procesos diagenéticos que sufren en el proceso de litificación. Un ejemplo de la distribución de las composiciones químicas en este tipo de rocas son: las areniscas, que pueden contener hasta el 99% en sílice; las rocas presentes en formaciones de hierro, llegan a presentar hasta un 58% en óxidos de hierro (FeO + Fe2O3); y las calizas, cuya concentración en óxido de calcio (CaO) puede alcanzar el 55% del peso total de la roca.

Como las rocas metamórficas se originan como consecuencia de la recristalización de otras rocas previamente consolidadas (ya sean de origen ígneo, metamórfico o sedimentario), el intervalo composicional es aún más amplio, englobando los intervalos componsicionales de las rocas anteriores, aunque ciertos componentes se pierden durante las reacciones químicas, al aumentar las condiciones de presión y temperatura de la roca origen. Un ejemplo claro lo constituye la deshidratación que presentan las rocas metamórficas, y la pérdida de CO2 en las rocas carbonatadas, con el aumento del grado metamórfico.

Composición mineralógica. Rocas ígneas: los minerales constitutivos de las rocas magmáticas (o ígneas) son relativamente pocos, y se diferencian en minerales fundamentales (si constituyen más del 5% del volumen en la roca) y accesorios (si aparecen en menor porcentaje). Según su origen, se pueden dividir generalmente en dos grandes grupos: minerales primarios, cristalizados durante la fase ortomagmática y minerales secundarios, cristalizados en etapas magmáticas tardías (por procesos hidrotermales), o en etapas posteriores a la consolidación magmática (mediante procesos de alteración y metamórficos).

MINERALES FUNDAMENTALES

- Grupo del cuarzo: Cuarzo, tridimita, cristobalita.

- Grupo de los feldespatos: Ortosa, microclina, sanidina, plagioclasa.

- Grupo de los feldespatoides: Nefelina, sodalita, leucita.

- Grupo de las micas: moscovita, biotita, flogopita.

- Grupo de los piroxenos: Augita, egirina, hiperstena.

- Grupo de los anfíboles: Hornblenda, arfvedsonita.

- Grupo del olivino: Olivino.

MINERALES ACCESORIOS

- Familia de los silicatos: Circón, esfena, granite.

- Familia de los óxidos: Magnetita, ilmenita, rutilo, corindón, oligisto.

- Familia de los fosfatos: Apatito.

Si se atiende a su coloración, tanto los minerales primarios como los secundarios pueden a su vez dividirse en leucocráticos y melanocráticos.

Los minerales leucocráticos se caracterizan, como su nombre indica, por presentar colores claros, característica que cumplen la mayoría de los silicatos. Tradicionalmente se emplea el término félsico (que provienen de feldespato y cuarzo), para referirse a este tipo de minerales, como por ejemplo el cuarzo, la ortosa, albita, anortita y los feldespatoides, entre otros.

Los minerales melanocráticos presentan colores oscuros, dentro de los cuales se clasifican la mayoría de los óxidos, como el rutilo, oligisto, ilmenita, magnetita, corindón, y ciertos silicatos, como el olivino, los piroxenos, los anfíboles y la biotita. Al igual que los anteriores, estos minerales reciben tradicionalmente el nombre de minerales máficos, término que se refiere a aquellos minerales que tienen componentes ferromagnesianos.

Rocas sedimentarias: los minerales de las rocas sedimentarias pueden dividirse en minerales resistentes a la meteorización fisico-química de los distintos agentes meteorológicos y minerales de nueva creación, que aparecen como productos de las reacciones diagenéticas.

Las rocas de origen detrítico son una mezcla de minerales procedentes de la meteorización de otras rocas en superficie, por lo que la mayoría de sus componentes minerales son resistentes a la meteorización. Compuestas principalmente por cuarzo, feldespato potásico y micas, y en menor proporción, por granates, circones, magnetita, etc.

Las rocas que se originan por precipitación orgánica o química, presentan una mineralogía menos variada, consecuencia de las condiciones fisicoquímicas a las que están sujetas las reacciones de precipitación. Ejemplos de minerales precipitados químicamente son el aragonito, la calcita, la halita, el yeso, siderita, anquerita, etc., todos ellos se depositados a bajas presiones y temperatura.

Los minerales de nueva creación (principalmente minerales arcillosos) proceden de la alteración y descomposición de ciertos silicatos de origen primario (olivino, piroxenos, anfíboles, feldespatos, etc.), en condiciones de baja presión y temperatura. Los minerales correspondientes a este grupo son los minerales del grupo de la arcilla (caolinita, illita, montmorillonita) y las cloritas.

Rocas metamórficas: una roca metamórfica presenta un aspecto muy diferente que su roca origen; sus diferencias proceden de las estructuras y minerales que aparecen durante los procesos metamórficos, los cuales tienen una gran dependencia de las condiciones de presión y temperatura alcanzadas, esto es, del grado metamórfico alcanzado.

Las asociaciones minerales o paragénesis minerales presentes en este tipo de rocas son características de los diferentes tipos de metamorfismo, las condiciones metamórficas sufridas durante estos procesos y la mineralogía de la roca origen. Los minerales más comunes en las rocas metamórficas aparecen en la tabla siguiente:

SILICATOS COMUNES EN ROCAS METAMÓRFICAS

NESOSILICATOS: Granate, epidota, andalucita, sillimanita, distena, idocrasa, fosterita, estaurolita, cloritoide. SOROSILICATOS: Epidota.

CICLOSILICATOS: Turmalina, cordierita, dioptasa.

INOSILICATOS: Piroxenoides (Wollastonita, Piroxmangita), piroxenos (jadeíta, acmita, augita, diópsido, enstatita, hiperstena),anfíboles (glaucofana, actinolita, hornblenda, grunerita, tremolita, antofilita, cummingtonita).

FILOSILICATOS: Talco, serpentina, clorita, biotita, moscovita, sericita.

TECTOSILICATOS: Cuarzo, feldespatos (plagioclasa, microclina, ortosa), feldespatoides.

PARAGÉNESIS MINERALES EN MÁRMOLES Y METAPELITAS

ROCAS CARBONATADAS ROCAS PELÍTICAS

- G. MUY BAJO - Calcita-dolomita-talco. Moscovita-clorita-Calcita-cuarzo-talco. cuarzo-feldespato.

- G. BAJO - Calcita-dolomita-tremolita. Biotita-moscovita-Calcita-diópsido-cuarzo.clorita-cuarzo-feldespato.

- G. MEDIO - Calcita-dolomita-diópsido. Estaurolita-grande-Calcita-diópsido-cuarzo. Biotita-moscovita-cuarzo-feldespato.

- G. ALTO - Calcita-dolomita-fosterita. Sillimanita-granate-Calcita-diópsido-cuarzo. Biotita-moscovita-cuarzo-feldespato.

Rocas de interés económico - Las agrupaciones naturales en la corteza terrestre de rocas y minerales con interés económico reciben el nombre de yacimientos. Para que un yacimiento sea explotable, debe ser económicamente apto, y las concentraciones de los elementos susceptibles de explotación deben ser por tanto muy superiores a la concentración media de la corteza, de tal forma que reporte beneficios económicos.

Normalmente se extrae la roca y solamente se explota uno o varios de los minerales que la componen (ya sean metálicos o no), razón por la cual se emplea normalmente el término de yacimiento mineral (relativo al mineral que se explota); pero en ocasiones se explota la roca en sí misma, para su empleo en la industria, a las cuales se las conoce como rocas industriales.

Yacimientos - Los yacimientos donde se encuentran los minerales de interés económico pueden ser de origen endógeno o exógeno, razón por la cual los minerales objeto de la explotación pueden aparecer tanto en rocas ígneas, sedimentarias, como en metamórficas. Como las rocas pueden considerarse asociaciones minerales, tras la finalización del proceso extracivo (mediante técnicas fisicoquímicas), los minerales de interés económico son separados del resto que constituyen la roca, los cuales reciben el nombre de ganga.

Entre los de origen endógeno, hay yacimientos de segregación con magnetita, cromita, pentlandita, titanita y platinoides; yaciminetos neumatolíticos con hierro, niobio, tántalo, berilio y diamantes; y yacimientos hidrotermales en los que se encuentra la calcopirita, galena, esfalerita, plata, cinabrio, casiterita, wolframita, scheelita y molibdenita.

Los yacimientos de origen exógeno, pueden ser de origen edáfico y sedimentario. Las lateritas, rocas de origen edáfico, producen concentraciones de hierro, níquel, aluminio (bauxitas), cobalto, magnesio, etc. La precipitación química concentra el hierro originando yacimientos de hierro sedimentario y yacimientos de sulfuros de cobre, plomo y cinc. Existen concentraciones submarinas en forma de nódulos de manganeso junto con otros elementos que hacen la explotación más rentable. La casiterita, el zircón, rutilo, ilmenita y wolframita junto con el oro y los diamantes se concentran en yacimientos de tipo placer. Las fosforitas (apatito) se originan debido a la actividad biológica o a la acumulación de restos orgánicos.

Rocas industriales - Llamamos rocas industriales a todos aquellos materiales geológicos utilizados en procesos industriales, ya sea de forma directa o tras un tratamiento de preparación adecuado, en función de sus propiedades físicas y químicas. De ellas no se obtiene energía, ni son mena de ningún metal o elemento de interés industrial, pues no constituyen yacimientos y, menos aún, concentraciones especiales de un determinado mineral. Es uno de los recursos naturales más importantes de la corteza terrestre después de los combustibles fósiles.

Construcción: en la industria de la construcción existen rocas que presentan múltiples usos, según el empleo que se las dé: Las rocas usadas en construcción son desde las pizarras, utilizadas como rocas de construcción para hacer tejados, hasta los mármoles y otras rocas usadas como ornamentales en los revestimientos de los edificios. La proximidad a las canteras determina el mayor uso de algunas de ellas en determinadas zonas.

Piedras de construcción: arenisca, caliza, pizarra, andesita, basalto, granito, ofita, pórfido, traquita y serpentina.

Piedras ornamentales: arenisca, caliza, dolomía, cuarcita, mármol, pizarra, serpentina, andesita, granito.

Aglomerantes: entre los aglomerantes, el cemento es el más importante y se obtiene a partir del tratamiento de ciertas rocas. El cemento más usado es el Portland (mezcla de caliza dolomítica y arcilla), y su abundante uso requiere que las fábricas estén cerca de las canteras calizas. Las rocas empleadas en la producción de cementos y derivados son areniscas, calizas, dolomías, margas, yesos, pizarras y pumitas; en la producción de cales roca caliza, dolomía, marga, mármol y pumita; y en el caso de los yesos, el yeso (roca monomineral).

Áridos: como áridos se agrupan una serie de materiales rocosos cuyo uso se basa en las características mecánicas de la roca original y que sólo han de ser triturados, lavados y clasificados por tamaños. Se usan, sobre todo, en combinación con aglomerantes, aunque también se utilizan de manera aislada. En la obtención de áridos, ya sean naturales, de trituración o artificiales se emplean: gravas, arenas, arenisca, caliza, cuarcita, mármol, pizarra, andesita, basalto, ofita, pórfido, pumita, traquita y granito.

Vidrios: en la producción industrial de vidrios se emplean arenas, caliza y sienita. El vidrio se fabrica mediante la fusión de minerales y rocas, y un posterior enfriamiento de forma acelerada, para impedir que cristalicen. El mineral más usado es la sílice (SiO2) obtenida del cuarzo de las areniscas, a la que se añade CaO, Na2O y bórax para rebajar el punto de fusión del cuarzo.

Cerámica: en la industria cerámica se utiliza la arcilla, que tras moldear y cocer se consigue su endurecimiento. Hoy en día, las arcillas también se utilizan como cerámica estructural (ladrillos, pavimentos, tuberías, automóviles...) y como refractarios. Según el tipo de producción al que se dediquen, se emplean las siguientes rocas: en lozas y porcelanas (arcilla, caliza, sienita), en ladrillería (arcilla, arena, cuarcita, pumita, sienita) y en refractarios (arcilla, arena, arenisca, caliza, grava, cuarcita).

Varios: en la fabricación de aislantes se emplean arcillas y yeso; para producir los fundentes necesarios para la industria siderúrgica se utiliza caliza, dolomía y dunita; en la creación de correctivos se usan arenas, caliza, mármol, basalto y turba; en aditivos la caliza; para los abrasivos arenas, arenisca, caliza, dolomía, cuarcita, basalto; y en arenas de moldeo arcillas y arenas.

Además, existen ciertos minerales constitutivos de estas rocas, que se emplean de forma exclusiva en algunos de los usos anteriormente citados: anhidrita y alabastro, como ornamentales; anhidrita y bauxita, para cementos y derivados; anhidrita, en la obtención de cales; caolín, cuarzo y feldespato, para la obtención de vidrios, lozas y porcelanas; bauxita, bentonita, caolín, cuarzo y feldespato, en ladrillería; bauxita, caolín, cuarzo, magnesita y sillimanita, como refractarios; amianto, andalucita, mica y sillimanita, como aislantes; anhidrita y yeso, en los correctivos; bentonita, mica, talco y baritina, para la obtención de aditivos; andalucita, bauxita, cuarzo y feldespato, en los abrasivos; y la bentonita y el cuarzo, como arenas de moldeo.

La explotación de las rocas industriales llega a tener efectos muy destructivos sobre el medio ambiente: las canteras a cielo abierto dejan importantes huellas sobre los paisajes; las graveras, que generalmente extraen sus materiales del lecho de los ríos, producen la alteración de los ecosistemas fluviales; la acumulación de productos no utilizables y la contaminación atmosférica (polvo) que se originara en las áreas de extracción, repercuten no sólo en el medio, sino también en la calidad de vida de las poblaciones próximas; las canteras alteran también la pendiente del terreno, hecho que aumenta la erosión fluvial en épocas de lluvia y la desertización por la desaparición de los suelos circundantes.

ÁCIDO

Roca ácida, roca endógena que contiene más del 65% de sílice.

ÁGATA - Roca silícea, variedad de calcedonia, constituida por bandas paralelas o concéntricas de distintos colores.

ALIOS - Arenisca impermeable, rojiza o negruzca, formada por granos de arena aglutinados: el alios de las landas.

ALOFANA - Grupo de silicatos de aluminio hidratados, productos típicos de la meteorización de todas las rocas silicatadas.

ANDESITA - Roca volcánica, negra o gris, vacuolar, constituida principalmente de plagioclasas y piroxeno.

ANFIBOLITA - Roca metamórfica, de color verde, compuesta principalmente de anfíbol.

ANTRACITA - Carbón de muy débil proporción en materias volátiles (menos del 6 al 8%), que arde con llama corta de color azul pálido, sin humear.

ARCILLA - Roca sedimentaria pulverulenta, impermeable, formada por silicatos de aluminio, y que, embebida en agua, adquiere plasticidad.

Arcilla con bloques, lodo arcilloso mezclado con bloques más o menos grandes, redondeados y estriados, formados por la antigua morrena de fondo de un glaciar.

Arcilla roja, depósito arcilloso de las grandes profundidades marinas.

Arcilla con sílex, arcilla parda con nódulos duros de sílex.

ARCOSA - Gres feldespático resultante de la cementación de una arena granítica.

ARENISCA - Roca sedimentaria formada por granos de arena unidos por un cemento silícico o calcáreo, que se utiliza en construcción y pavimentación. SIN.: gres.

AUREOLA o AURÉOLA –Aureola metamórfica, zona concéntrica que rodea un batolito, metamorfizada al contacto de la roca endógena.

AZABACHE - Variedad de lignito, de color negro brillante. (Se talla como las piedras preciosas.)

BARRUECO -. Nódulo esferoidal que suele encontrarse en las rocas, especialmente en las graníticas.

BASALTO - Roca volcánica básica, generalmente de color oscuro, formada esencialmente por plagioclasa, piroxeno y olivino, que forma coladas extensas y muestra a menudo una estructura prismática.

BÁSICA

Roca básica, roca endógena que contiene entre el 45 y el 52% de sílice.

BATÁN

Tierra de batán, arcilla esméctica procedente de la descomposición de determinados esquistos.

BATOLITO - Intrusión de rocas plutónicas, en forma de dorno o de dique, que corta las rocas in situ.

BAUXITA - Roca sedimentaria de color rojizo, compuesta básicamente de alúmina, con óxido de hierro y sílice, que se explota como mineral de aluminio.

BETÚN - Materia mineral natural, rica en carbono y en hidrógeno, que arde con una llama y olor peculiar.

BOL - Arcilla pura coloreada de rojo y amarillo, que forma bolsadas irregulares o galerías en las calizas.

BRECHA - Conglomerado formado por elementos angulosos.

CALIZA - Roca sedimentaria constituida principalmente por carbonato cálcico.

CAOLÍN - Roca arcillosa, blanca y desmenuzable, compuesta esencialmente por caolinita, que entra en la composición de la porcelana dura.

CAOLINIZACIÓN - Alteración, debida a la humedad, de ciertas rocas feldespáticas, con formación superficial de arcilla.

CARBÓN - El carbón, característico sobre todo del fin de la era primaria, engloba la antracita, la hulla y el lignito, que se diferencian por su contenido de carbono y de materias volátiles. El carbón, base de la revolución industrial, se ha visto superado desde el punto de vista económico (después de 1950) por el petróleo, pero sigue siendo la segunda fuente de energía en importancia, ya que proporciona aproximadamente un 30% del consumo total de energía en el mundo.

Carbón mineral o de piedra, carbón fosilizado procedente de antiguas acumulaciones de materias vegetales. Papel carbón, papel recubierto por una capa de carbono graso, que permite obtener copias de un escrito o dibujo.

CEMENTO - Materia que consolida las rocas detríticas al cristalizar en los espacios comprendidos entre los fragmentos rocosos.

Cemento metalúrgico, cemento obtenido a partir de una mezcla que contiene un 30% de clinca y un 70% de escoria de alto horno, con una pequeña cantidad de sulfato cálcico.

Cemento portland, cemento obtenido por trituración, con el añadido de sulfato cálcico, de las clincas que resultan de cocer a 1500 °C una mezcla de caliza y de arcilla.

Cemento rápido, cemento cuyo fraguado tiene lugar en pocos minutos.

CIENO - Roca poco coherente embebida en agua que forma depósitos en el fondo de ríos, mares, lagos y sectores húmedos.

CIPOLINO - Dícese de una roca metamórfica constituida por un mármol impuro que contiene diversos minerales (mica, serpentina).

COHERENTE - Dícese de una roca cuyos elementos están soldados entre sí.

CONGLOMERADO - Roca sedimentaria detrítica, formada por cantos rodados (pudingas) o angulosos (brechas) de otras cosas ulteriormente cimentadas.

CRETA - Roca caliza de origen orgánico, blanda, formada por finísimos restos de equinodermos, moluscos y otros organismos y gran cantidad de caparazones de foraminíferos.

CRISTALOFÍLICA - Dícese de las rocas metamórficas de estructura orientada, esquistosa.

CUARCITA - Roca dura, constituida principalmente por cuarzo, que se emplea para el empedrado de las calles.

DIACLASA - Fisura que afecta a las rocas y que facilita la penetración del agua.

DIATOMITA - Roca sedimentaria silícea formada esencialmente por diatomeas.

DIORITA -. Roca plutónica constituida esencialmente por plagioclasa, anfíbol y mica.

DOLOMÍA - Roca sedimentaria constituida esencialmente de dolomita a la que se mezcla a menudo calcita, cuya diferente disolución origina relieves ruiniformes característicos.

ECLOGITA - Roca metamórfica constituida por granate y piroxeno sódico, que se forma a muy alta presión.

ECTINITA - Roca metamórfica que se ha formado por simple recombinación de la materia de una roca preexistente, sin aporte exterior.

EFUSIVA

Roca efusiva, roca resultante de un enfriamiento del magma desparramado en contacto con el aire.

ENDÓGENA - Dícese de una roca que se forma en el interior de la tierra, como las volcánicas plutónicas y metamórficas.

ERUPTIVA

Roca eruptiva, roca de origen interno que cristaliza a partir de un magma. SIN.: roca magmática.

ESMERIL - Roca que contiene cristales de corindón, de gran dureza, cuyo polvo es utilizado como abrasivo.

ESQUISTO - Nombre general de las rocas sedimentarias o metamórficas que se exfolian mecánicamente en hojas. Roca metamórfica hojosa que presenta una débil recristalización.

Esquisto bituminoso, roca arcillosa de estructura esquistosa que contiene hidrocarburos pesados en forma sólida.

EVAPORITA - Formación sedimentaria (sal gema y yeso), resultado de una evaporación.

FISURA - Superficie según la cual se hiende una roca.

FONOLITA - Roca volcánica ácida que contiene un feldespatoide y que se divide en losas sonoras por percusión.

GABRO - Roca plutónica constituida principalmente por plagioclasa cálcica y piroxeno.

GELIVACIÓN o GELIFRACCIÓN - Fragmentación de las rocas a causa de las alternancias del hielo y el deshielo.

GEOCRONOLOGÍA - Ciencia cuyo objeto es fijar la edad de las rocas.

GEODA - Cavidad de una roca tapizada interiormente de cristales minerales.

GRANATITA - Roca metamórfica, de color rojo, constituida fundamentalmente por granate.

GRANITO - Roca plutónica formada principalmente por cuarzo, feldespato alcalino y mica, y que constituye la parte esencial de la corteza continental.

GRANULITA - Roca metamórfica constituida esencialmente de cuarzo y feldespato y, accesoriamente, de granate o piroxeno.

GRANULOMETRÍA - Medida de las partículas minerales del suelo o de una roca.

GREDA - Arcilla arenosa, usada especialmente para quitar manchas.

HOLOCRISTALINO -. Dícese de las rocas endógenas enteramente cristalizadas.

HULLA - Combustible mineral fósil sólido, procedente de vegetales que en el curso de los tiempos geológicos han sufrido una transformación que les confiere un gran potencial calorífico.

INFUSORIO - Tierra de infusorios, roca formada por restos de caparazones de infusorios fósiles, que se emplea como aislante térmico o acústico y como materia inerte.

INTRUSIVA - Dícese de las rocas formadas por la consolidación de una masa fundida introducida a presión entre otras rocas ya existentes.

JASPE - Roca sedimentaria silicosa, de colores vivos y entremezclados (rojo, verde, amarillo, etc.), empleada en joyería.

JASPÓN - Mármol de grano grueso, blanco, o con manchas rojas o amarillas.

LAMPRÓFIDO - Roca eruptiva, generalmente filoniana, caracterizada por su riqueza en minerales ferromagnésicos, en particular en mica negra.

LIAIS - Piedra caliza dura, de granos finos.

LIGNITO - Roca de origen orgánico, que resulta de la descomposición incompleta de residuos vegetales. (Es una roca combustible, que contiene un 70% de carbono, y tiene un valor calorífico tres veces menor que el de la hulla.)

LITOGÉNESIS o LITOGENESIA - Formación de las rocas.

LITOLOGÍA - Ciencia que estudia las piedras.

LUMAQUELA - Roca calcárea que contiene numerosas conchas de moluscos.

LUSTROSO

Esquisto lustroso, esquisto preterciario, no fosilífero, metamorfosizado o neógeno, que se encuentra en la zona alpina interna.

MAGMA - Masa de silicatos fundidos que acompaña a los fenómenos volcánicos y plutónicos. Los magmas se caracterizan por la presencia de significativas cantidades de gas. Condiciones fisicoquímicas variables determinan diferentes estados de equilibrio entre el gas y la masa fundida. Se distinguen dos tipos de magmas: el hipomagma o magma profundo, subsaturado de gases y con fase gaseosa disuelta en el líquido, y el epimagma o magma desgasificado, silicato fundido privado ya de sus gases de origen. El magma se genera en las profundidades de la Tierra a una presión determinada y puede ser expulsado hasta la superficie en forma de lava o intruido en las rocas de la corteza terrestre. Se acumula localmente en cámaras magmáticas, que actúan como depósitos de los volcanes. Una vez que el magma cristaliza y solidifica en profundidad, forma las rocas ígneas, que pueden ser plutónicas o hipoabisales, aunque ninguna de ellas son la representación verdadera del magma del que se han formado, puesto que sus constituyentes volátiles escapan durante la fase de solidificación.

MAGMÁTICO - Relativo al magma.

Roca magmática, roca eruptiva.

MAGMATISMO - Formación, migración y solidificación de los magmas. Teoría que atribuye un origen magmático a los granitos.

MARGA - Roca sedimentaria arcillosa que contiene una fuerte proporción de carbonato cálcico, entre 20 y 80%, y que se utiliza como corrector calcáreo o de suelos muy silícicos y para fabricar cemento.

MARGOSO - Que contiene margas.

Caliza margosa, caliza con una débil proporción de arcilla.

MÁRMOL -. Roca metamórfica que resulta de la transformación de una caliza, dura, con frecuencia veteada de colores variados, susceptible de recibir un hermoso pulimento y muy empleada en escultura y arquitectura.

METAMÓRFICO

Rocas metamórficas, grupo de rocas resultantes de la transformación, por el metamorfismo, de rocas sedimentarias o endógenas preexistentes.

METAMORFISMO - Transformaciones que sufren las rocas en el interior de la corteza terrestre por efecto de la temperatura y la presión.

METEORIZACIÓN - Modificaciones que experimentan las rocas en contacto con la atmósfera.

MICACITA - Roca metamórfica laminar, formada por capas de mica separadas por pequeños cristales de cuarzo.

MIGMATITA - Roca metamórfica profunda que ha sufrido un principio de anatexia y que presenta franjas de neis separadas por zonas graníticas.

MILONITA - Roca de origen metamórfico, formada por fragmentos de roca cementados por recristalización.

MONOGÉNICA - Dícese de las rocas detríticas formadas por elementos procedentes de la destrucción de la misma roca.

MORFOSCOPIA - Estudio de la forma de los elementos que constituyen las rocas sedimentarias detríticas.

NECK - Conglomerado de rocas duras, correspondiente a una chimenea volcánica, puesto de relieve por la erosión.

NEIS o GNEIS - Roca metamórfica constituida por cristales de mica, cuarzo y feldespato, dispuestos en lechos.

OBSIDIANA - Roca volcánica vítrea compacta, de color oscuro o negro.

OCRE - Variedad de arcilla rica en hematites (ocre rojo) o en limonita (ocre amarillo, tierra de Siena), utilizada en pintura.

OFIOLITA - En las cadenas montañosas, secuencia de rocas eruptivas que comprende, de abajo arriba, rocas ultrabásicas, gabros y basaltos, considerada generalmente como un fragmento de corteza oceánica que ha sufrido dislocaciones tectónicas.

ORGÁNICO

Roca de origen orgánico, roca sedimentaria formada por restos de organismos vivos, como el carbón o el petróleo.

PEGMATITA - Roca granítica constituida por minerales de grano grueso, que generalmente forma filones y puede contener minerales variados como turmalina, berilo, topacio, etc.

PERIDOTITA - Roca ultrabásica, constituida principalmente por olivino y que puede contener piroxenos, granates, etc.

PETROGÉNESIS - Acción y efecto de formarse una roca. Parte de la petrología que estudia el origen y formación de las rocas, especialmente las ígneas.

PETROGRAFÍA - Parte de la petrología que tiene por objeto la descripción de las rocas y su clasificación sistemática.

PETRÓLEO - Aceite mineral natural, combustible, de color oscuro y olor característico más o menos pronunciado, cuya densidad varía entre 0,8 y 0,95, y que está formado por hidrocarburos. Producto de la destilación del petróleo, intermedio entre la gasolina y el gasoil, incoloro o de color algo dorado, utilizado como fuente de energía. El petróleo es una roca sedimentaria líquida, de origen marino, compuesta por distintas variedades de hidrocarburos. Es el resultado de la descomposición, en ausencia de oxígeno, de restos orgánicos (plancton) depositados en el fondo del mar, a poca profundidad (lagunas y estuarios) o al pie de la plataforma continental. Esta descomposición da lugar a un aceite de baja densidad que, rara vez, permanece en el lugar de su formación, sino que tiene tendencia a emigrar e impregna una roca porosa, llamada roca almacén, que se halla cubierta por una capa impermeable. El gas natural, de origen similar, está a menudo asociado a los yacimientos petrolíferos, pero puede presentarse en yacimientos aislados. Cada yacimiento contiene miles de hidrocarburos: el petróleo bruto puede tener diferentes proporciones de parafinas, naftenos, productos bencénicos o sulfurosos. El refino consiste en separar el petróleo bruto en fracciones pesadas y ligeras, en purificar estas fracciones y en sintetizar hidrocarburos útiles, que son escasos en estado natural. Los principales productos extraídos del petróleo, por orden creciente de densidades, son: gases licuados (propano y butano); gasolinas; disolventes; queroseno, gas-oil (carburante para motores diesel); fuel-oil (combustible pesado de calderas industriales); lubricantes; parafinas; betunes (asfaltos), etc. Por otra parte, el petróleo proporciona distintas materias primas: gas, nafta, azufre, productos aromáticos, hidrógeno, etc., para la industria química (petroquímica: plásticos, polivinilos), para la industria de alimentación del ganado e incluso para la obtención de proteínas. Los principales yacimientos se encuentran a gran distancia de los centros consumidores y, por ello, se hace indispensable el transporte masivo del petróleo bruto mediante barcos petroleros y oleoductos. Las refinerías de petróleo están situadas en las zonas portuarias de los países consumidores o a lo largo de los oleoductos. El petróleo es, actualmente, la primera fuente de energía.

PETROLOGÍA - Parte de la geología que estudia las rocas.

PIROCLÁSTICO - Dícese de las rocas formadas por acumulación de productos fragmentados y sueltos, de origen volcánico.

PIZARRA - Roca sedimentaria de grano muy fino, color gris o azulado y que se divide fácilmente en lajas. Trozo de dicha roca en forma de loseta delgada, preparado especialmente para escribir sobre él o para techar.

PLUTÓN - Masa de magma procedente de grandes profundidades, que se ha solidificado lentamente.

PLUTÓNICO - Dícese de las rocas eruptivas que se han producido en las profundidades de la Tierra por la acción de fuerzas internas, y que presentan una estructura granulosa, como el granito o el gabro.

PÓMEZ - Piedra pómez, roca volcánica, porosa, ligera y muy dura, que se utiliza para pulir.

PÓRFIDO - Roca volcánica antigua, alterada, formada por fenocristales de feldespatos sobre un fondo uniforme de grano muy fino, utilizada en decoración.

PROTOGINA - Variedad de granito de los Alpes, de aspecto verdoso, que ha sufrido un ligero metamorfismo.

PUDINGA - Variedad de conglomerado formado por cantos rodados unidos por un cemento natural.

PUMITA - Piedra pómez.

PUZOLANA - Roca volcánica muy fragmentada y de composición basáltica.

RADIOLARITA - Roca sedimentaria silícea, de origen marino, formada esencialmente por conchas de radiolarios.

RECRISTALIZACIÓN - Transformación de las rocas que se produce cuando determinados minerales que las constituyen son destruidos y remplazados por otros.

RIOLITA - Roca volcánica ácida, compuesta esencialmente de cuarzo y feldespato alcalino.

ROCA - Material constitutivo de la corteza terrestre, formado por un agregado de minerales y que presenta una homogeneidad de composición, de estructura y de modo de formación. Las rocas se clasifican teniendo en cuenta diferentes características. Según las condiciones físicas de su formación, se distinguen las rocas sedimentarias (exógenas), magmáticas y metamórficas (endógenas). Por su composición mineral, las rocas pueden ser calizas, cuarcíticas, graníticas, etc. Atendiendo a sus propiedades mecánicas, hay rocas competentes, incompetentes, duras, compactas, porosas, plásticas, líquidas, gaseosas, etc. Según su utilización pueden citarse rocas de ornamentación, monumentales, de construcción, etc.

Mecánica de rocas, aplicación de las leyes generales de la mecánica de los sólidos deformables al comportamiento de las rocas.

Roca almacén o depósito, roca permeable, impregnada de petróleo o de gas natural de los que constituye el yacimiento, y recubierta por una capa impermeable que impide la migración de los hidrocarburos hacia arriba.

Roca ácida. Roca ígnea que contiene más de un 10 % de cuarzo libre.

Roca básica. Roca ígnea con cuarzo libre, que contiene feldespatos, más cálcicos que sódicos.

Roca calcárea. Roca sedimentaria que contiene elevadas proporciones de carbonato cálcico.

Roca cristalina. Término que se usa en geología para distinguir, por un lado, las rocas ígneas y metamórficas y, por el otro, las sedimentarias. Roca formada por minerales en estado cristalino.

Roca de playa. Depósito litoral de arena consolidado que se desarrolla en la zona intermareal de ciertas playas. Se cree que se origina en condiciones de aguas templadas en que los granos de arena son cementados por un mineral calcáreo.

Roca encajante. Cualquier tipo de roca penetrada por una intrusión ígnea o invadida por una veta de mineral.

Roca firme. Roca compacta y relativamente poco meteorizada, situada por debajo de la capa superficial del suelo y de la roca alterada.

Roca hipoabisal. Intrusión ígnea de pequeñas proporciones, tales como un dique, de tamaño intermedio entre los grandes asentamientos de rocas plutónicas y las rocas volcánicas extrusivas.

Roca ígnea. Roca que se ha formado por la cristalización y solidificación de un magma.

Roca intermedia. Cualquier roca ígnea que contiene entre un 52 y un 66 % de sílice en peso.

Roca madre. Material del que se forman los suelos.

Roca maleable. Término utilizado para describir cualquier roca sedimentaria de textura tan uniforme que se puede trabajar con facilidad, y en particular se puede cortar en cualquier dirección.

Roca metamórfica. Roca cuyo estado original ha variado por diversos procesos metamórficos, generalmente como resultado de la formación de cadenas montañosas y de la intrusión y extrusión de magma.

Roca plutónica. En general, roca ígnea de origen profundo.

Roca resistente. Cualquier roca que soporte las fuerzas de denudación con más intensidad que las rocas menos resistentes, por la diferencia de diaclasado, dureza, compacidad, cementación y composición mineral.

Roca rudácea. Roca sedimentaria detrítica en la que el tamaño de las partículas es superior a 2 mm.

Roca sedimentaria. Roca formada por la acumulación de material procedente de rocas preexistentes o de seres vivos. Se deposita en capas y puede ser consolidada por diagénesis o sin consolidar.

Roca silícea. Roca que contiene abundante sílice, como las pizarras silíceas, que son pizarras normales alteradas por silicificación y madera silicificada.

Roca ultrabásica. Roca ígnea, llamada a veces roca ultramáfica, formada fundamentalmente por minerales ferromagnesianos, con un porcentaje pequeño de sílice y feldespatos.

Roca volcánica. Roca ígnea que ha sido expulsada o derramada por la superficie.

RODADO

Canto rodado, canto desprendido de una roca o veta que, arrastrado por su propio peso, es desgastado por el agua, el hielo o el viento.

RUINIFORME - Dícese de una roca (caliza dolomítica, gres) o de un relieve a los que la erosión ha dado un aspecto de ruina.

SAL

Sal gema, mineral que tiene la composición del cloruro sódico; roca sedimentaria constituida por este mineral.

SALINO

Rocas salinas, rocas sedimentarias solubles en el agua, que provienen de la evaporización del agua del mar en las lagunas (yeso, sal gema, etc.).

SEDIMENTARIO

Rocas sedimentarias, rocas formadas en la superficie de la Tierra por diagénesis de sedimentos de origen detrítico o clástico (residuos sólidos que resultan de la destrucción del relieve), o químico u orgánico (residuos que resultan de la acción de los seres vivos).

SEDIMENTOLOGÍA - Estudio de la génesis de los sedimentos y de las rocas sedimentarias.

SERPENTINA - Roca de color verde oscuro, resultante del metamorfismo de rocas ultrabásicas y constituida principalmente por serpentina. (Se utiliza en decoración.)

SIENITA - Roca plutónica, sin cuarzo, constituida principalmente por feldespato alcalino y anfíbol.

SÍLEX - Roca silícea muy dura, compuesta de calcedonia y ópalo y de color variable, que forma parte de ciertas rocas calcáreas.

SILÍCEO

Rocas silíceas, familia de rocas sedimentarias duras, ricas en sílice, como la arena, la arenisca, el sílex y el pedernal.

SOBRESATURADO - Dícese de una roca magmática que contiene cuarzo.

SUBSATURADO - Dícese de una roca magmática que contiene feldespatoides.

TEFRITA - Roca volcánica caracterizada por la asociación de plagioclasa y un feldespatoide.

TEXTURA - Disposición y dimensiones relativas de los elementos constitutivos de una roca.

TEZONTLE - Piedra volcánica porosa, de color rojizo, muy usada por los aztecas en sus construcciones.

TRAQUITA - Roca volcánica constituida esencialmente por feldespato alcalino y algo de biotita.

TRAVERTINO -. Roca calcárea de bella factura, que presenta cavidades tapizadas de cristales, empleada en construcción.

TRÍPOLI - Roca silícea sedimentaria de origen orgánico (diatomeas), utilizada especialmente como abrasivo y como absorbente. SIN.: diatomita, kieselguhr, kieselgur.

TURBA -. Roca orgánica, especie de carbón fósil que se forma en las turberas por descomposición parcial de materias vegetales, que contiene un 60% de carbono y resulta un combustible muy mediocre que, al quemar, desprende gran cantidad de humo.

ULTRABÁSICO - Dícese de una roca eruptiva que contiene menos del 45% de sílice y que está constituida esencialmente por silicatos ferromagnésicos que le proporcionan una coloración oscura.

VACUOLA -Cavidad en la estructura de una roca.

VOLCÁNICO - Relativo a los volcanes.

Rocas volcánicas, rocas eruptivas que se forman en la superficie por enfriamiento brusco del magma de un volcán al contacto con el aire o el agua.

YESO - Roca sedimentaria formada por sulfato cálcico hidratado y cristalizado.

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