1.5. El ciclo de las rocas.

Como se ha descrito anteriormente, los materiales parentales del suelo pueden provenir de materiales
que originalmente estaban consolidados, es decir, de rocas; éstas, desde el punto de vista de su origen
se clasifican en tres grandes grupos generales: rocas Ígneas, rocas Sedimentarias y rocas
Metamórficas. Además, pueden provenir de materiales no consolidados, es decir, de los Sedimentos.
Las principales características de estos grupos se exponen a continuación.
2.1.1. Rocas ígneas
Estas rocas son aquellas que se forman por la dinámica de un magma, la cual se expresa en dos
procesos fundamentales: enfriamiento del magma y/o fragmentación. Las condiciones bajo las cuales
se produce el enfriamiento determinan la textura de la roca, o sea, el tipo, el tamaño, la forma, el
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arreglo espacial y el grado de cristalinidad de sus componentes. La fragmentación del magma
comprende, según Cashman et al (2000), aquellos procesos que lo transforman de un líquido con
burbujas de gas dispersas en él en un gas con gotas líquidas dispersas en él o en partículas sólidas
aisladas; es un fenómeno particularmente importante cuando se presentan erupciones volcánicas, sean
magmáticas o secas, en las cuales el magma sólo tiene gases disueltos o freatomagmáticas o
húmedas que corresponden según Marrissey et al (2000) a la interacción de un magma o de una lava
con una masa de agua externa. La composición original del magma y su dinámica determinan la
composición química de las rocas que se originen de él.
El magma original del cual se forman las rocas ígneas puede solidificarse bajo diferentes condiciones de
profundidad en la corteza terrestre y, por consiguiente, bajo diferentes condiciones de presión y
temperatura; estas condiciones controlan el grado de desarrollo de los cristales que conforman la roca y
pueden producir tres subtipos generales de ellas.
2.1.1.1. Rocas intrusivas o plutónicas
Son aquellas rocas ígneas que se derivan de un magma solidificado a grandes profundidades y altas
temperaturas (Grove, 2000); esta condición favorece el mantenimiento de un magma relativamente
fluido durante largos períodos de tiempo, con cambios de temperatura muy graduales durante el
proceso de enfriamiento; por esta razón, los minerales que se van formando desarrollan una masa de
cristales grandes y bien definidos que ocupan todo el espacio disponible y dan origen a una roca de
textura granular relativamente gruesa o fanerítica (Tarbuck y Lutgens, 1999). Ejemplos de rocas de
esta naturaleza son: el granito, la cuarzodiorita y el gabro, comunes en nuestro medio.
Este grupo de rocas es especialmente abundante en la parte media y norte de la cordillera central
colombiana, en la Sierra Nevada de Santa Marta, en las serranías del norte de la cordillera occidental y
en los afloramientos del escudo guayanés, en los límites con Venezuela.
2.1.1.2. Rocas extrusivas
También llamadas efusivas o volcánicas, se pueden desarrollar a partir de un magma que se solidifica
en la superficie terrestre (lavas). Este enfriamiento es rápido, por lo cual no hay tiempo para que se
formen cristales grandes desarrollándose una textura conocida como afanítica, es decir, de cristales no
observables a simple vista (Tarbuck y Lutgens, 1999); son dominantes en las áreas cordilleranas del sur
de Colombia y en las serranías del pacífico chocoano.
Al grupo de las extrusivas pertenecen rocas como la riolita, la andesita y el basalto; se presentan
también algunas rocas formadas, principalmente, por vidrio volcánico (material sin estructura interna),
las cuales, debido a su enfriamiento extremadamente rápido, no forman cristales y por tanto desarrollan
una textura vítrea. Los principales ejemplos de este grupo de rocas son la obsidiana y la pumita (piedra
pómez).
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También se forman rocas efusivas por la litificación de materiales que componen depósitos piroclásticos
y son llamadas rocas piroclásticas. Cashman et al (2000) definen piroclasto como todo fragmento
sólido que es expulsado por los volcanes durante sus erupciones. Los depósitos piroclásticos se originan
por la acumulación de los productos de la fragmentación de un magma o de la acción directa de un
magma sobre las rocas preexistentes en las estructuras volcánicas. Estas rocas se clasifican teniendo en
cuenta el tamaño de las partículas o piroclastos que las forman y, según Fisher y Schminke (1984),
reciben los nombres que se dan en la Tabla 1.6.
2.1.1.3. Rocas hipoabisales
Son rocas formadas a partir de magmas que se solidifican en condiciones intermedias de profundidad
entre los dos grupos anteriores. Algunos minerales son grandes y bien definidos y se llaman
fenocristales, mientras que otros no alcanzan tal desarrollo; por esto, la roca adquiere una textura en la
cual se ven los fenocristales embebidos en una masa de textura afanítica o vítrea, llamada matriz; esta
textura se llama porfídica y las rocas que la presentan se llaman pórfidos (Tarbuck y Lutgens, 1999).
TABLA 1.6. Clasificación de algunas rocas piroclásticas, según Fisher y Schminke (1984).
ROCA
NOMBRE DE LAS PARTÍCULAS
INDIVIDUALES
TAMAÑO DE LOS
PIROCLASTOS (mm)*
Aglomerado o Brecha volcánicos Bombas y bloques Mayor de 64
Roca de lapilli Lapilli 64 – 2
Toba Ceniza Menor de 2
* Tomados de Wolff y Sumner (2000).
Según Rogers y Hawkesworth (2000) la clasificación de las rocas ígneas se basa en dos criterios
fundamentales: la composición mineralógica y la composición química. En la composición
mineralógica se tienen en cuenta el contenido de cuarzo, el contenido de feldespato y el tipo de
plagioclasa. Por ejemplo, un basalto o un gabro presentan una mineralogía dominada por piroxeno y
plagioclasa, con algo de olivino y anfíbol; en una andesita o una diorita predomina ampliamente la
plagioclasa y tiene, además, anfíboles, piroxeno y feldespato alcalino; en los granitos y las riolitas son
abundantes el cuarzo, la plagioclasa y el feldespato alcalino, con algo de mica y anfíboles.
Con respecto a la composición química se tienen en cuenta los contenidos elementos mayores y
menores, expresados porcentaje en peso de sus óxidos y los elementos traza, que se expresan como
partes por millón (ver numeral 2.1.5 del Capítulo 12) del elemento solo.
Los elementos mayores son aquellos cuyos óxidos se presentan con una abundancia de más del 1% por
peso, siendo los más frecuentes SiO2, Al2O3, FeO, Fe2O3, CaO, MgO y Na2O; los elementos menores
se caracterizan porque sus óxidos representan entre 1 y 0.1% por peso y son frecuentes K2O, TiO2,
MnO y P2O5; en los elementos traza los óxidos aportan menos del 0.1% por peso a la composición y
son importantes elementos como V, Cr, Ni, Rb, Sr, Zr, Ba, entre otros.
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Debido a que la composición de las rocas es muy variable, con fines de clasificación se han diseñado
gráficos especiales llamados diagramas de variación que relacionan la abundancia que presentan
determinados óxidos en la roca; en ellos se establecen rangos de variación que utilizan para definir
grupos de composición que caracterizan las diferentes rocas. Rogers y Hawkesworth (2000) dicen que
un gráfico muy utilizado para clasificar rocas ígneas es el diagrama que relaciona la abundancia de SiO2
contra el contenido total de álcalis, representado por la suma (Na2O + K2O). Del diagrama presentado
por los autores citados se establece, por ejemplo, que un basalto o un gabro tienen entre ~ 45 y ~52%
de SiO2 y menos de 5% de (Na2O + K2O) y que una andesita o una diorita tienen entre ~ 56 y ~63%
de SiO2 y entre ~ 5.5 y ~7% de (Na2O + K2O).
Nótese que en los ejemplos que se han dado en los párrafos anteriores se hace mención a dos rocas de
nombre diferente pero que tienen las mismas características composicionales. Ésto se debe a que, como
se mencionó al inicio de este aparte, un magma puede solidificar bajo diferentes condiciones,
produciendo rocas de diferente textura. Lo anterior implica entonces que hay una roca con textura
fanerítica (intrusiva) que tiene una roca equivalente en composición pero con textura afanítica
(extrusiva); éste es el caso del gabro (intrusiva) y del basalto (extrusiva), por ejemplo.
Desde un punto de vista práctico, con el fin de definir el material parental del suelo en el campo, las
rocas ígneas se clasifican como se muestra en la Tabla 1.7, excluyendo las piroclásticas y las
hipoabisales.
TABLA 1.7. Clasificación de campo de las rocas ígneas. (Simplificada de una adaptación no publicada de Parra, L. N.,
profesor Universidad Nacional de Colombia, Medellín).
CONTENIDO DE
CUARZO (%)*
ROCAS
INTRUSIVAS
ROCAS
EXTRUSIVAS
0 a 20 Sienitoides, Gabroides o Dioritoides** Traquitoides, Andesitoides o Basaltoides**
20 a 60 Granitoides Riolitoides o Dacitoides**
* Respecto al contenido de minerales claros. ** El nombre depende de la cantidad y tipo de plagioclasa presente.
En las clasificaciones más detalladas se encuentran, en el grupo de las sienitoides todos los tipos de
sienitas y monzonitas; en las gabroides o dioritoides se ubican la anortosita, la diorita, el gabro, la
cuarzodiorita y todas las variantes de ellas; en las granitoides están los granitos, la granodiorita y la
tonalita.
En las rocas volcánicas, las traquitoides comprenden todas las traquitas y las latitas; las andesitas y los
basaltos se ubican en el grupo de las andesitoides o basaltoides; las riolitas en las riolitoides y las
dacitas en las dacitoides.
Frecuentemente se han utilizado otros criterios diferentes a los de clasificación expuestos anteriormente
para hacer agrupaciones prácticas de las rocas ígneas y uno de los más utilizados ha sido la coloración
de ellas; la coloración de la roca depende de la proporción en que se encuentren minerales de diferente
color y para agruparlos se han definido dos clases de minerales: félsicos o claros y máficos u oscuros.
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Según Tarbuck y Lutgens (1999) las rocas ígneas se han agrupado (no clasificado) por dichos criterios
como sigue:
q Rocas félsicas o graníticas. También llamadas ácidas, son aquellas en las cuales predominan
los minerales claros. Presentan menos de 15% de máficos y sus minerales dominantes son
cuarzo, ortoclasa y plagioclasa, aunque pueden tener piroxenos, anfíboles y biotita. Ejemplos:
granito, dacita, riolita.
q Rocas intermedias o andesíticas. Rocas compuestas principalmente por ortoclasa y
plagioclasa, que pueden presentar piroxenos, anfíboles y biotita; la cantidad de máficos puede
variar entre 15 y 40%. Ejemplos: andesita, diorita, sienita.
q Rocas máficas o basálticas o básicas. Son rocas que presentan más de 40% de minerales
máficos y están compuestas principalmente por plagioclasa cálcica y piroxeno, con olivino y
anfíboles. Ejemplos: basalto, gabro.
q Rocas ultramáficas o ultrabásicas. Rocas compuestas casi que exclusivamente por minerales
oscuros, principalmente piroxenos, olivino y/o anfíboles, con algo de plagioclasa cálcica.
Representantes de este grupo son la dunita (olivino casi exclusivamente) y la peridotita
(piroxeno, olivino y anfíbol).
2.1.2. Rocas sedimentarias
Estas rocas se forman por litificación de sedimentos no consolidados que pueden ser producto de la
acumulación de fragmentos de rocas preexistentes erosionadas o de la precipitación de compuestos
químicos y/o de restos orgánicos; para su clasificación se tiene en cuenta la textura y, en algunos casos,
su composición; con respecto a la textura se definen dos grandes grupos:
2.1.2.1. Rocas clásticas
Aquellas formadas por consolidación de fragmentos de rocas y/o minerales preexistentes. En este caso
la formación rocosa se presenta estratificada, es decir, formando capas que indican diferentes épocas
y/o condiciones de sedimentación. Para establecer el tipo específico de roca se tiene en cuenta el
tamaño de los clastos o fragmentos que componen su matriz, siendo las principales las que se resumen
en la Tabla 1.8.
TABLA 1.8. Clasificación de las rocas sedimentarias clásticas (tomada de Tarbuck y Lutgens, 1999).
SEDIMENTO INICIAL
TAMAÑO (mm) NOMBRE
NOMBRE DE LA ROCA
Grava Redondeada Conglomerado
Mayor a 2
Grava Angulosa Brecha sedimentaria
2 a 0.05 Arenas Areniscas
Cuarzoarenita (Predomina el cuarzo)
Arcosa (Cuarzo y abundante feldespato)
Grauvaca (Cuarzo, feldespato y arcilla)
0.05 a 0.002 Limo Limolita
Menor a 0.002 Arcilla Arcillolita, Lutita*
* Generalmente es una mezcla de arcilla y limo; también se conoce como Shale.