El Ciclo de las Rocas

   El Ciclo de las Rocas es uno de los subsistemas más importantes de la Tierra.  De hecho, la manera más ilustrativa de entender a la Tierra como un sistema es conociendo este ciclo.  El Ciclo de las Rocas nos permite examinar muchas de las interrelaciones entre las diferentes partes del sistema Tierra.  Nos ayuda a entender el origen de las rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas, y a ver que cada tipo está vinculado a los otros procesos que actúan sobre y dentro del planeta.  Aprender bien el ciclo de las rocas permite examinar sus interrelaciones con mayor detalle a lo largo de esta materia.

   Para comprender este ciclo, es fundamental conocer ciertos conceptos que van a ser muy importantes a la hora de entender las diferentes relaciones que existen entre ellos:

Rocas: Las rocas son agregados naturales (sistemas homogéneos) que se presentan en nuestro planeta en masas de grandes dimensiones.  Están formadas por uno o más minerales o mineraloides.

Fig. 1.7.A - Macizo Rocoso de los Gigantes (Sierras Grandes, Córdoba, Argentina)

Por otro lado, es muy importante saber que existen tres tipos de rocas muy definidos:

1. Rocas Ígneas: formadas a partir del enfriamiento de rocas fundidas (magmas).  Los magmas pueden enfriar de manera rápida en la superficie de la Tierra mediante la actividad volcánica o cristalizar lentamente en el interior, originando grandes masas de rocas llamadas plutónicas.  Cuando cristalizan en grietas de la corteza forman las rocas ígneas filonianas.
2. Rocas Sedimentarias: formadas en zonas superficiales de la corteza terrestre a partir de materiales que se depositan formando capas o estratos.  Son detríticas si se originan a partir de trozos de otras rocas.  Químicas y orgánicas si se forman a partir de precipitación de compuestos químicos o acumulación de restos de seres vivos.
3. Rocas Metamórficas: formadas a partir de otras rocas que, sin llegar a fundirse, han estado sometidas a grandes presiones y temperaturas.  Por ello, se han transformado.

   Sin embargo, para poder entender cómo se forman estas rocas también es preciso conceptualizar otros elementos:

• Magma: Volumen de roca fundida situada en profundidad, que incluye gases disueltos y cristales.
• Lava: Magma que alcanza la superficie terrestre.
• Meteorización: Desintegración y descomposición de una roca en la superficie terrestre o en un lugar próximo a ella.
• Sedimento: Partículas no consolidadas creadas por la meteorización y la erosión de las rocas, por precipitación química de soluciones acuosas o por secreciones de organismos, y transportadas por el agua, el viento o los glaciares.

Fig. 1.7.B - Evidencias de la erosión y meteorización en la geoforma El Submarino (Ischigualasto, San Juan, Argentina)

Energía que impulsa el Ciclo de las Rocas

• Los procesos impulsados por el calor del interior de la Tierra son los responsables de la formación de los dos tipos de rocas ígneas y de las rocas metamórficas.
• La erosión y el movimiento de materiales meteorizados son procesos externos que funcionan con la energía del Sol.
• Los procesos externos producen rocas sedimentarias.

El Ciclo de las Rocas en profundidad

   El Ciclo de las Rocas es un concepto de geología que describe las transiciones de material en el tiempo geológico que permiten que toda roca pueda transformarse en uno de estos tres tipos: rocas sedimentarias, rocas metamórficas y rocas ígneas.

   Las rocas pueden pasar por cualquiera de los tres estados cuando son forzadas a romper el equilibrio. Una roca ígnea como el basalto puede partirse y disolverse cuando se expone a la atmósfera, o volver a fundirse al subducir por debajo de un continente. Debido a las fuerzas generadoras del ciclo de las rocas, las placas tectónicas y el ciclo del agua, las rocas no pueden mantenerse en equilibrio y son forzadas a cambiar ante los nuevos ambientes. 

   El ciclo de la rocas es un modelo que explica como los tres tipos de rocas provienen de algún otro, y como el proceso cambia un tipo a otra a lo largo del tiempo. El tiempo para que una roca complete las fases es de millones de años, y en la vida de la Tierra no todas las rocas pueden completarlo.

Fig. 1.7.C - El Ciclo de las Rocas (las flechas representan los
procesos que enlazan cada grupo con los demás).

   La transformación de las rocas durante este ciclo se va produciendo a través de ciertos procesos que podríamos enumerar de la siguiente manera:

1. Cristalización.
2. Meteorización.
3. Litificación.
4. Metamorfismo.

   Si bien estos procesos están presentados de manera continuada, es importante aclarar que existen caminos alternativos, ya que las vías presentadas en este ciclo no son las únicas posibles.

   Siguiendo con este esquema, empecemos a explicar este ciclo con la parte inferior de la figura que se encuentra a la derecha de este texto:

1. Cristalización: El magma es la roca fundida que se forma a una gran profundidad por debajo de la superficie de la Tierra.  Con el tiempo, el magma se enfría y se solidifica.  Este proceso, denominado cristalización, puede ocurrir debajo de la superficie terrestre o, después de una erupción volcánica, en la superficie.  En cualquiera de las dos situaciones, las rocas resultantes se denominan rocas ígneas.
2. Meteorización: Si las rocas ígneas afloran en la superficie experimentarán meteorización, en la cual la acción de la atmósfera desintegra y descompone lentamente las rocas.  Los materiales resultantes pueden ser desplazados pendiente abajo por la gravedad antes de ser captados y transportados por algún agente erosivo como las aguas superficiales, los glaciares, el viento o las olas.  Por fin, estas partículas y sustancias disueltas, denominadas sedimentos, son depositadas.  Aunque la mayoría de los sedimentos acaba llegando al océano, otras zonas de acumulación son las llanuras de inundación de los ríos, los desiertos, los pantanos y las dunas.
3. Litificación: A continuación, los sedimentos experimentarán litificación, un término que significa "conversión en roca".  El sedimento suele litificarse dando lugar a una roca sedimentaria cuando es compactado por el peso de las capas suprayacentes o cuando es cementado conforme el agua subterránea de infiltración llena los poros con materia mineral.
4. Metamorfismo: Si la roca sedimentaria resultante se entierra profundamente dentro de la tierra e interviene la dinámica de la formación de montañas, o si es intruida por una masa de magma, estará sometida a grandes presiones o a un calor intenso, o a ambas cosas.  La roca sedimentaria reaccionará ante el ambiente cambiante y se convertirá en un tercer tipo de roca, una roca metamórfica.  Cuando la roca metamórfica es sometida a cambios de presión adicionales o a temperaturas aún mayores, se fundirá, creando un magma, que acabará cristalizando en rocas ígneas.

Fig. 1.7.D - Areniscas de Ongamira (rocas sedimentarias detríticas en las Sierras de Córdoba, Argentina)

   

 

  Más arriba, comentábamos sobre la posibilidad de que haya caminos alternativos dentro del Ciclo de las Rocas.  Esto es muy factible y se puede observar en la Fig. 1.7.C, ya que las líneas celestes demuestran esa posibilidad.

• De rocas ígneas a metamórficas: Las rocas ígneas, en vez de ser expuestas a la meteorización y a la erosión en la superficie terrestre, pueden permanecer enterradas profundamente.  Esas masas pueden acabar siendo sometidas a fuertes fuerzas de compresión y a temperaturas elevadas asociadas con la formación de montañas. Cuando esto ocurre, se transforman directamente en rocas metamóficas.
• Rocas metamórficas y sedimentarias expuestas: Las rocas metamórficas y sedimentarias, así como los sedimentos, no siempre permanecen enterrados.  Antes bien, las capas superiores pueden ser eliminadas, dejando expuestas las rocas que antes estaban enterradas.  Cuando esto ocurre, los materiales son meteorizados y convertidos en nueva materia prima para las rocas sedimentarias.

   

   Las rocas pueden parecer masas invariables, pero el ciclo de las rocas demuestra que no es así.  Los cambios, sin embargo, requieren tiempo; grandes cantidades de tiempo.

 Observa los videos que se exponen a continuación, tratando de repasar los conceptos aplicados en clase y en esta bibliografía.

Fuentes Bibliográficas:
- FERNÁNDEZ ESTEBAN, M.A.; MINGO ZAPATERO, B.; TORRES LOBEJÓN, Mª D. - Gaia 1 - Biología y Geología - Bachillerato Primer Curso. Barcelona, Vicens Vives (2012).
- FOLGUERA, Andrés - Introducción a la Geología - El planeta de los dragones de piedra.  Buenos Aires, Eudeba (2006).
- MONROE, James S.; WICANDER, Reed; HAZLETT, Richard - Physical Geology - Exploring the Earth - 6ª Edición (2007), Thomson - Brooks/Cole.

- TARBUCK, Edward J.; LUTGENS, Frederick K. - Ciencias de la Tierra - Una introducción a la geología física.  Madrid, Editorial Pearson (8ª Edición).

Fuentes Web:

- Ventanas al Universo http://www.windows2universe.org

- Proyecto Biosfera (Ministerio de Educación, Cultura y Deporte - Gobierno de España) 

http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/