Procesos Geológicos: Formación de Rocas Sedimentarias, Diaclasas, Fallas y Pliegues

Procesos externos

La Tierra está sometida a una transformación continua. Para ello son necesarios el calor del Sol y la energía que genera el sistema Tierra-Sol; además interviene la gravedad, que hace descender las aguas y las lluvias.

Los procesos sedimentarios

Los componentes de la atmósfera meteorizan y erosionan las rocas superficiales, y los fragmentos resultantes se producen en forma de sedimentos que se transportan.

La meteorización

Proceso en el que las rocas se rompen y se alteran químicamente, por la acción del agua, del oxígeno, de los seres vivos o de otros agentes. Dependiendo del clima y de otros tipos de meteorización, la meteorización transforma las rocas en compactos residuales compactados.

La erosión

Los materiales meteorizados son transportados y depositados por la erosión, en lugar tanto en la superficie como en los fragmentos transportados.

El transporte

Los materiales meteorizados se erosionan y se transportan por los distintos agentes geológicos: gravedad, ríos, torrentes, corrientes oceánicas, glaciares, viento, etc. La capacidad de transporte depende de la energía de cada agente. Estos materiales pueden ser transportados como fragmentos sólidos de diferentes tamaños, como arcillas y detríticos, o en disolución.

La sedimentación

Los materiales erosionados en las zonas levantadas, constituidas por diferentes tipos de rocas, se transportan hasta las áreas deprimidas de los continentes y océanos, denominadas cuencas sedimentarias. En las cuencas continentales se produce sedimentación, y los sedimentos pueden erosionarse de nuevo y ser arrastrados hacia las cuencas oceánicas por los ríos y los glaciares. En las cuencas oceánicas o marinas se distinguen varios ambientes sedimentarios bien diferenciados: litoral, situado en la zona comprendida entre las líneas de marea; nerítico, en la plataforma continental; y pelágico, en los fondos marinos.

La diagénesis

Proceso en el que el sedimento se transforma en una roca sedimentaria, debido principalmente al peso de los sedimentos que se van depositando y comprimiendo a los que están en las zonas más profundas.

• Compactación y deshidratación. El aumento de la presión debido al peso de los sedimentos hace que se aprieten los granos, se cierren los poros existentes entre ellos y se expulsen los fluidos que había entre los granos. Los materiales sueltos que componen algunos sedimentos, como las arenas y las gravas, se consolidan cuando cementan sus componentes.
• Cementación, recristalización, disolución y neoformación de minerales. Debido al aumento de presión y temperatura, los minerales de pequeño tamaño tienden a unirse formando minerales de mayor tamaño.

Las rocas sedimentarias

Las rocas sedimentarias originadas durante la diagénesis se clasifican atendiendo a los procesos que las han generado y, posteriormente, por las características de sus componentes y su composición química.

Tipos de rocas sedimentarias según su origen

Las rocas sedimentarias están constituidas por materiales de distintos orígenes:

• Las rocas formadas por acumulación de fragmentos de rocas preexistentes se denominan detríticas.
• Las rocas que se forman por precipitación de sustancias en disolución son las rocas de precipitación química o físico-química.
• Si se originan a partir de reacciones producidas por seres vivos durante su actividad vital, se denominan de precipitación bioquímica.
• Las rocas sedimentarias constituidas por restos de organismos se denominan organógenas.
• Las que se forman por acumulación y transformación de materia orgánica, como el carbón y el petróleo, se denominan orgánicas.

Rocas detríticas

Están formadas por granos o fragmentos de materiales procedentes de la erosión de otras rocas que han sido transportados por un determinado agente. En la sedimentación se produce una selección de los materiales según el tamaño del grano: los más grandes son los primeros que se depositan, mientras que los finos son los últimos. El criterio utilizado para clasificar estas rocas es, precisamente, el tamaño de sus componentes. De esta forma, se diferencian tres grandes grupos: conglomerados, areniscas y arcillas.

Tipos de rocas detríticas

Conglomerados. Estas rocas también se llaman ruditas y están formadas principalmente por granos de tamaño superior a 2 mm de diámetro. Si los granos que los componen son angulosos se denominan brechas, y si son redondeados, puddingas.

Areniscas o samitas. Son las rocas detríticas más abundantes. Están constituidas por granos de diferente composición cuyo diámetro está comprendido entre 2 y 1/16 mm. Entre estas rocas se encuentran:

• Areniscas silíceas: formadas casi exclusivamente por cuarzo y su cemento es generalmente silíceo o arcilloso. Se utilizan para la fabricación de vidrios y como abrasivo.
• Arcosas: formadas por granos de cuarzo y de feldespatos; su cemento es, generalmente, de composición calcárea.
• Grauvacas: constituidas sobre todo por fragmentos de rocas y granos de feldespatos; tienen muy poco cuarzo y su cemento es generalmente arcilloso.

Arcillas son las rocas detríticas de grano más fino, inferior a 1/16 de milímetro. Pertenecen, junto con los limos, al grupo de las lutitas y son las rocas detríticas más abundantes.

Evaporitas

Evaporitas. Las rocas salinas o evaporitas son rocas de precipitación química que se forman por evaporación de agua salada.

Calizas

Calizas de precipitación química. Las calizas de precipitación química se forman cuando precipita el carbonato cálcico disuelto en agua. Entre las rocas carbonatadas que se forman por precipitación del carbonato de calcio están las estalactitas y estalagmitas, los travertinos y las tobas calcáreas.

Calizas de precipitación bioquímica. Se forman cuando precipita el carbonato cálcico disuelto en agua. Las calizas organógenas se forman por la acumulación de organismos de esqueleto calcáreo: las calizas conquíferas, coralinas y fosilíferas.

Rocas organógenas silíceas

Constituidas por la formación de esqueletos de algas diatomeas.

Rocas organógenas fosfatadas

Las rocas de origen orgánico constituyen los denominados combustibles fósiles.

• El carbón. Se forma a partir de restos vegetales en zonas pantanosas y se clasifica según su contenido en carbono.
• El petróleo. Se forma a partir de restos de organismos y, sobre todo, de plancton sedimentado en grandes cuencas marinas. Los distintos tipos de carbón y de petróleo se clasifican según el grado de madurez alcanzado.

Cómo se deforman las rocas

Las rocas de la superficie terrestre se deforman cuando actúan diferentes tipos de fuerzas sobre ellas. Dependiendo de su comportamiento, las deformaciones pueden ser elásticas, plásticas o por rotura. Cuando se aplica una fuerza a la roca, esta responde, en primer lugar, con la deformación elástica, y la roca recupera su forma original cuando la fuerza desaparece.

Tipos de deformaciones

Las rocas pueden responder ante las fuerzas deformantes de dos maneras diferentes: rompiéndose, formando diaclasas y fallas, o plegándose, formando pliegues. Las fallas y las diaclasas son fracturas de las rocas producidas por diferentes procesos geológicos, principalmente por procesos tectónicos, al ser las rocas materiales rígidos.

Las diaclasas

Las diaclasas son fracturas en las que no se ha producido desplazamiento entre los bloques de rocas. Constituyen las grietas y fisuras presentes en la mayoría de los materiales de la corteza, y su anchura, extensión y profundidad son muy variables. Aunque algunas tienen una orientación aleatoria, generalmente se presentan asociadas.

Tipos de diaclasas

• Tectoclasas.
• Diaclasas de retracción: formadas en basaltos.
• Diaclasas de descompresión: se desarrollan en zonas cercanas a la superficie del terreno y generan lajas levemente curvadas.

Las fallas

Las fallas son fracturas que se originan por el desplazamiento de los bloques situados a ambos lados del plano de fractura. Las fallas se pueden generar debido a esfuerzos tectónicos; son estructuras favorables para contener minerales de origen hidrotermal y, a lo largo de ellas, se producen muchas erupciones volcánicas.

Los pliegues

Los pliegues son ondulaciones que se originan cuando las rocas se deforman plásticamente, al actuar sobre ellas fuerzas tectónicas compresivas. Los pliegues tienen gran variedad de formas y tamaños, desde pliegues muy pequeños e incluso microscópicos, como los que aparecen en las rocas metamórficas, hasta pliegues de centenares o miles de metros, en los que las rocas pueden estar muy plegadas o, por el contrario, ligeramente curvadas.

Elementos de una falla

• Salto: distancia entre un punto y su homólogo.
• Línea de falla: intersección del plano de la falla con la superficie del terreno.
• Escarpe de falla: resalte topográfico del terreno.
• Plano de falla: superficie de rotura sobre la que se produce el movimiento de los bloques.
• Labios de falla: los dos bloques rocosos que se desplazan.

Factores que condicionan el relieve

El tipo de relieve que se modela en una región depende del clima, del tipo de roca y de la estructura del terreno. A estos factores debe sumarse la acción humana, que modifica el relieve de la Tierra con la construcción de carreteras o de embalses, con la tala de bosques y los incendios, que perturban la cubierta vegetal. Los materiales alóctonos son frecuentes en las cordilleras de intensa deformación, como ocurre en la cordillera Cantábrica y en las cordilleras Béticas.

Factores modeladores del relieve

• El clima es el factor más importante, ya que influye en la meteorización de las rocas, en el tipo de agente modelador que actúe (ríos, glaciares, viento, etc.) y en la vegetación.
• El tipo de rocas y su disposición espacial, ya que su alteración y erosión dependen de su composición, dureza, solubilidad, permeabilidad, cohesión, fracturación, etc.
• Su estructura, pues los relieves horizontales, inclinados o plegados se comportan de diferente manera ante la erosión.