Movimiento de Agua en el Suelo

El suelo es la capa superior de la corteza terrestre, no es una materia compacta, sino

todo lo contrario, está llena de huecos o cavidades por donde se mueve el agua. El suelo

está compuesto por minerales, microorganismos y espacios por donde se mueve el agua o

están ocupados por aire, elementos esenciales para el crecimiento de las plantas. Estas

partículas minerales se pueden diferenciar fácilmente por su tamaño. Las partículas de

arena y los espacios entre las mismas son las más grandes; seguidos del tamaño de las

partículas de limo y finalmente, la arcilla contiene los espacios y partículas más pequeñas.

El promedio de cada componente del suelo es:

45% minerales (arcilla, arena y limo)

25% aire

25% agua

5% materia orgánica.

El movimiento del agua en el suelo se hace en forma líquida y en forma gaseosa.

Dentro de la forma líquida, el movimiento puede ser en suelos saturados o en suelos

insaturados.

Forma Liquida

La fase líquida del suelo está constituida por el agua y las soluciones del suelo.

El agua procede de la atmósfera (lluvia, nieve, granizo, humedad atmosférica).

Las soluciones del suelo proceden de la alteración de los minerales y de la materia

orgánica.

La fase líquida circula a través del espacio poroso, queda retenida en los huecos del

suelo y está en constante competencia con la fase gaseosa.

Forma Gaseosa

Es la menos estudiada, debido a que cambia fácilmente y es muy difícil de

muestrear. Sin embargo es una fase muy importante para la respiración de los

organismos.

Se sitúa en los poros del suelo, en ellos las fases líquida y gaseosa están en

mutua competencia, variando sus contenidos a lo largo del año.

INFILTRACIÓN

DEFINICIÓN

La infiltración se define como el paso del agua de la superficie hacia el interior del

suelo. Es un proceso que depende fundamentalmente del agua disponible a infiltrar, la

naturaleza del suelo, el estado de la superficie y las cantidades de agua y aire inicialmente

presentes en su interior.

EN GEOLOGÍA

La infiltración consiste en la penetración del agua, que se va escabullendo entre las

capas permeables del suelo hasta hallar una impermeable. Esto tiene como consecuencia

reducir la erosión de los suelos y disminuir las inundaciones, alimentando las aguas

subterráneas y nutriendo a las plantas. Cuanto más veloz sea el ingreso del agua en el

terreno, más capacidad de infiltración tendrá.

Factores que afectan la infiltración

Ø       Características del terreno o medio permeable 

a)      Condiciones de superficie. La compactación natural, o debida al tránsito, dificulta la

penetración del agua y por tanto, reduce la capacidad de infiltración.

b)      Características del terreno. La textura del terreno influye por sí y por la influencia en

la estabilidad de la estructura. Un suelo con gran cantidad de limos y arcillas está expuesto

a la disgregación y arrastre de estos materiales por el agua, con el consiguiente llenado de

poros más profundos. 

c)      Condiciones ambientales. La humedad inicial del suelo juega un importante papel.

Cuando el suelo está seco al comienzo de la lluvia, se crea una fuerte capilaridad al

humedecerse las capas superiores y este efecto, se suma al de gravedad incrementando la

intensidad de infiltración

Ø       Características del fluido que se infiltra 

a) La turbidez del agua afecta la intensidad de la infiltración.

b) El contenido en sales, a veces, favorece la formación de flóculos con los coloides del

suelo y reduce por el mismo motivo, la intensidad de infiltración.

c) La temperatura del agua afecta a su viscosidad.

Intensidad de Infiltración

La turbidez del agua afecta la intensidad de la infiltración, especialmente por los

materiales finos en suspensión que contiene, que penetran en el suelo y reducen por

colmatación la permeabilidad.

El contenido en sales, a veces, favorece la formación de flóculos con los coloides

del suelo y reduce por el mismo motivo, la intensidad de infiltración. En otras ocasiones,

puede ocurrir lo contrario, al producirse defloculación.

La temperatura del agua afecta a su viscosidad y en consecuencia, a la facilidad con

que discurrirá por el suelo. Debido a ello se han obtenido para el mismo terreno,

intensidades de infiltración menor en invierno que en verano.

Para medir la infiltración de un suelo se usan los infiltrómetros, que sirven para

determinar la capacidad de infiltración en pequeñas áreas cerradas, aplicando

artificialmente agua al suelo.

Los infiltrómetros se usan con frecuencia en pequeñas cuencas o en áreas pequeñas

o experimentales dentro de cuencas grandes. Cuando en el área se presenta gran variación

en el suelo y vegetación, ésta se subdivide en sub-áreas relativamente uniformes, de las

cuales haciendo una serie de pruebas se puede obtener información aceptable.

Siendo la infiltración un proceso complejo, es posible inferir con los infiltrómetros

la capacidad de infiltración de cualquier cuenca en forma cualitativa, pero no cuantitativa.

La aplicación más favorable de este equipo se obtiene en zonas experimentales, donde se

puede evaluar la infiltración para diferentes tipos de suelo y contenido de humedad.

Los infiltrómetros se pueden dividir en dos grupos: de carga constante y

simuladores de lluvia.

Intensidad de Infiltración Acumulada

            Se Obtiene a partir de la precipitación como función del tiempo, siempre que la

intensidad rebasa la tasa de infiltración potencial, existe encharcamiento en el terreno, en

lugares en los cuales existen estimados de una tasa de infiltración constante, se pueden

emplear los mismos para conocer si la causa principal de producción de crecientes es el

flujo superficial.

Potencial del agua en el suelo

Es la diferencia de energía libre que existe entre el agua en un punto bajo consideración en el suelo y el agua libre pura, ubicada a la misma altura, sometida a la misma presión y a la misma temperatura

Potencial gravitacional. Es la parte de potencial del agua debida a la diferencia en cota del estado de referencia (agua pura) y la del agua en el suelo. Normalmente es positivo. La expresión matemática es:

donde g es la aceleración gravitatoria y h es la altura con respecto a la cota del estado de referencia (z0-zh).

Potencial de presión. Se subdivide en dos:

Potencial Matricial: Es la parte de potencial del agua causada por la atracción de las moléculas de agua y las partículas sólidas, representado fundamentalmente por los procesos de adsorción y capilaridad. Va a depender del tipo de material. Normalmente es negativo (suelos no saturados), aunque por debajo del nivel freático es cero.

Potencial neumático o presión de aire: Expresa la influencia de un exceso de presión de gas.

Potencial osmótico. Es la parte del potencial del agua debido a la presencia de solutos en solución. Pueden ser especies inorgánicas o componentes orgánicos. La atracción de moléculas de agua a especies iónicas reduce la energía del agua. El potencial energético del agua también va a estar condicionado por los procesos de adsorción iónica en las superficies de carga mineral (la incorporación de las moléculas de agua en la capa difusa externa conlleva un descenso en la energía del agua)

Se denomina humedad del suelo a la cantidad de agua por volumen de tierra que hay en un terreno. Su medición exacta se realiza por dos métodos los cuales son son métodos directos y métodos indirectos, los métodos directos se encargan de medir la cantidad de agua que hay en el suelo estos están constituidos por métodos gravimétricos y métodos volumétricos, los métodos indirectos se encargan de medir la humedad mediante una calibración y están constituidos por tensiómetros, sondas FDR y TDR y aspersor de neutrones

MÉTODOS DIRECTOS

Son método gravimétrico y método volumétrico

1) Método Gravimétrico: es el método más exacto de todos, de hecho se utiliza para calibrar a los demás, este método consiste en aplicar una formula la cual es ( Mw = Mt – Ms), se debe de tomar la muestra directamente del suelo, pesar la muestra(Mt), secado en una estufa a 105°C hasta llegar a un peso constante y por ultimo pesado de la muestra seca (Ms), este método presenta muchas desventajas ya que es muy caro, destruye la muestra y necesita de mucho tiempo.

2) Método volumétrico: consiste en multiplicar la humedad gravimétrica por la densidad aparente del suelo esta es la relación entre el peso de una muestra de suelo y el volumen que ella ocupa y su valor es diferente para cada tipo de suelo.

MÉTODOS INDIRECTOS

Está constituido por tensiómetro, sondas FDR y TDR y aspersores de neutrones

1) Tensiómetro: es un instrumento que mide la succión o fuerza que ejerce el suelo sobre el agua a medida que el suelo pierde agua la succión aumenta es decir que el suelo ejerce más fuerza para retener el agua, este instrumento consiste en una capsula permeable y porosa de cerámica conectada a un tubo hermético o a un manómetro u otro medidor de presión, el tensiómetro no opera en suelos muy secos o de texturas muy gruesas, requiere mantención, limita el rango de acción y es de lenta lectura.

2) Sondas FDR : es una sonda que mide la constante dieléctrica del suelo, la cual varía en función del contenido de agua de este, consta de unas varillas metálicas que se introducen en el suelo y un emisor receptor de impulsos magnéticos, este genera un pulso electromagnético que va a ser conducido por un material que mide la cantidad de humedad en el suelo.

3) Aspersor de neutrones: es un instrumento que mide el contenido de agua en el suelo basado en el principio de que la cantidad de neutrones termalizados está directamente relacionado con el contenido de agua en el suelo este instrumento funciona detectando que el numero de neutrones lentos es proporcional al número de colisiones entre neutrones y núcleos de hidrogeno, los cuales reflejan el contenido de agua en el suelo a través de una curva de calibración, este instrumento es de medición rápida, mide el agua de un volumen y no es destructivo, es de alto costo y requiere calibración para cada suelo y horizonte.

Humedad del suelo:

Se denomina *humedad del suelo* a la cantidad de agua

por volumen de tierra que hay en un terreno.

Su medición exacta se realiza gravimétricamente, pesando una muestra de tierra antes y

después del secado. Esta es de gran importancia debido a que el agua constituye un factor

determinante en la formación, conservación, fertilidad y productividad del mismo, así como

para la germinación, crecimiento y desarrollo de las plantas cultivadas.

Flujo no saturado: Cuando el suelo se hace no saturado, algunos de los poros se llenan de

aire y la porcion conductiva de la seccion del suelo disminuye en forma proporcional

Tiempo de encharcamiento

En las anteriores secciones se presentaron algunos métodos para calcular la tasa de infiltración en el suelo. Todos ellos utilizaron la suposición de que el agua se encharcaba con una profundidad pequeña en la superficie del suelo de tal manera que toda el agua que el suelo puede infiltrar se encuentra disponible en la superficie. Sin embargo, durante una lluvia, el agua se encharcará en la superficie solamente si la intensidad de la lluvia es mayor que la capacidad de infiltración del suelo.

El tiempo de encharcamiento tp es el lapso entre el inicio de la lluvia y el momento en que el agua empieza a encharcarse en la superficie del terreno. Si la lluvia empieza en suelo seco, el perfil vertical de humedad en éste puede parecerse al que se muestra en la Fig. 5. Antes del tiempo de encharcamiento (t<tp), la intensidad de la lluvia es menor que la tasa de infiltración potencial y la superficie del suelo permanece no saturada. El encharcamiento comienza cuando la intensidad de la lluvia excede la tasa potencial de infiltración. En ese momento(t=tp) el suelo en la superficie se satura. A medida que la lluvia continúa ( t>tp), la zona saturada se extiende profundamente en el suelo y empieza la escorrentía superficial de agua encharcada.

EVAPORACIÓN

La evaporación es el proceso físico por el cual el agua cambia de estado líquido a gaseoso, retornando directamente a la atmósfera en forma de vapor. También el agua en estado sólido (nieve o hielo) puede pasar directamente a vapor y el fenómeno se denomina sublimación.

La evaporación depende de la insolación, del viento, de la temperatura y del grado de humedad de la atmósfera.

FACTORES QUE AFECTAN LA EVAPORACIÓN

Todos los líquidos se evaporan si son expuestos a ciertos elementos. La velocidad a la cual un líquido se evapora depende de la estructura molecular. Los otros factores que afectan la evaporación son la temperatura, Gradiente de humedad en altura y el movimiento del aire.

La temperatura

La temperatura afecta la velocidad de evaporación. Cuanto más alta la temperatura, más se mueven las moléculas, permitiendo que se escapen de la superficie del líquido. Por lo tanto, la temperatura del aire y el agua influyen en la evaporación.

Gradiente de humedad en altura

Tensión de Vapor: es la presión parcial del vapor de agua en el aire. Para cada temperatura del aire existe una tensión de vapor máxima llamada “tensión de saturación” a partir de la cual el exceso de vapor se condensa.

El movimiento del aire

La velocidad y turbulencia del viento ayuda a la renovación de la masa de aire que recibe el vapor y, en consecuencia, varía su tensión de vapor, afectando a la evaporación.

Procesos de EVAPORACIÓN

La evaporación crece al decrecer la presión atmosférica, manteniendo contantes los demás factores, por el contrario al aumentar la altitud decrece la evaporación. Este aparente contradicción se explica por la influencia de otros factores (temperatura del agua y del aire)

El agua existe en la Tierra en tres estados: sólido (hielo, nieve), líquido y gas (vapor de agua).

Océanos, ríos, nubes y lluvia están en constante cambio: el agua de la superficie se evapora, el

agua de las nubes precipita, la lluvia se filtra por la tierra, etc. Sin embargo, la cantidad total de

agua en el planeta no cambia. La circulación y conservación de agua en la Tierra se llama ciclo

hidrológico, o ciclo del agua.

Una parte del agua que llega a la superficie terrestre será aprovechada por los seres vivos; otra

escurrirá por el terreno hasta llegar a un río, un lago o el océano. A este fenómeno se le conoce

como escorrentía. Otro porcentaje del agua se filtrará a través del suelo, formando acuíferos o

capas de agua subterránea, conocidas como capas freáticas. Este proceso es la infiltración. Tarde

o temprano, toda esta agua volverá nuevamente a la atmósfera, debido principalmente a la

evaporación.

MÉTODO DE ESTIMACIÓN DE LA EVAPORACIÓN

La evaporación se puede calcular mediante fórmulas empíricas y semi-teóricas, mediante la realización de un balancee energético de la masa de agua o bien aplicando la ecuación de Penman, que es el método más preciso. No obstante, es recomendable utilizar métodos experimentales, a pesar de los inconvenientes que presentan. Las fórmulas empíricas no tienen en cuenta la disponibilidad energética y sólo dan una idea de la

capacidad evaporante de la atmósfera, al contrario que el método del balance energético, de difícil aplicación, que ignora el poder evaporante de la atmósfera.

Relación con los distintos niveles de almacenamiento de evaporación

La humedad del aire se debe al vapor de agua que se encuentra presente en la atmósfera. El vapor procede de la evaporación de los mares y océanos, de los ríos, los lagos, las plantas y otros seres vivos. La cantidad de vapor de agua que puede absorber el aire depende de su temperatura. El aire caliente admite más vapor de agua que el aire frío.

Una forma de medir la humedad atmosférica es mediante el higrómetro.

El vapor de agua tiene una densidad menor que el aire, luego el aire húmedo (mezcla de aire y vapor) es menos denso que el aire seco. Además, las sustancias, al calentarse, dilatan, luego tienen menor densidad. El aire caliente que contiene vapor de agua se eleva en la atmósfera.

EVAPOTRANSPIRACIÓN

Se define la evapotranspiración como la pérdida de humedad de una superficie por evaporación directa junto con la pérdida de agua por transpiración de la vegetación. Se expresa en mm por unidad de tiempo, en su sentido más amplio, involucra también la evaporación de carácter biológico que es realizada por los vegetales, conocida como transpiración y que constituye, según algunos la principal fracción de la evaporación total. Sin embargo, aunque los dos mecanismos son diferentes y se realizan independientemente no resulta fácil separarlos, pues ocurren por lo general de manera simultánea; de este hecho deriva la utilización del concepto más amplio de evapotranspiración que los engloba.

TIPOS DE EVAPOTRANSPIRACIÓN

Existen dos tipos:

Evapotranspiración potencial (ETP): es la máxima evapotranspiración posible bajos las condiciones existentes, cuando el suelo está abundantemente provisto de agua (colmada su capacidad de campo) y cubierto con una cobertura vegetal completa. Este parámetro se calcula.

Evapotranspiración real (ETR): es la evapotranspiración que ocurre en condiciones reales, teniendo en cuenta que no siempre la cobertura vegetal es completa ni el suelo se

encuentra en estado de saturación. Este valor se mide, si bien hay fórmulas que permiten evaluarlo.

FACTORES QUE CONTROLAN LA EVAPOTRANSPIRACIÓN

Todos aquellos factores que influyen a la evaporación y la transpiración se pueden agrupar de la siguiente manera:

a) Factores meteorológicos

– radiación solar

– temperatura del aire

– viento

– presión de vapor

– duración del día

– energía advectiva

b) Factor del suelo

- energía de retención

c) Factor Planta

- especie y variedad

-tamaño, color, morfología y mecanismo de regulación de cierre y apertura de los estomas.

- Terrenos desnudos.

Procesos de LA EVAPOTRANSPIRACIÓN

Cuando el agua que alcanza el suelo, penetra a través de sus poros y pasa a ser subterránea. La proporción de agua que se infiltra y la que circula en superficie (escorrentía, que se refiere a los diversos medios por los que el agua líquida se desliza cuesta abajo por la superficie del terreno. En los climas no excepcionalmente secos, incluidos la mayoría de los llamados desérticos, la escorrentía es el principal agente geológico de erosión y de transporte de sedimentos.) depende de la permeabilidad del sustrato, de la pendiente y de la cobertura vegetal. Parte del agua infiltrada vuelve a la atmósfera por evaporación o, más aún, por la transpiración de las plantas, que la extraen

con raíces más o menos extensas y profundas. Otra parte se incorpora a los acuíferos, niveles que contienen agua estancada o circulante. Parte del agua subterránea alcanza la superficie allí donde los acuíferos, por las circunstancias topográficas, intersecan (es decir, cortan) la superficie del terreno.

MÉTODOS DE ESTIMACIÓN PARA LA EVAPOTRANSPIRACIÓN

Métodos directos

Miden directamente los consumos por evaporación y requieren para su determinación la instalación de aparatos, el cuidado de ellos y seguir la metodología específica en cada paso. Son aplicables para zonas donde se tiene una agricultura establecida, ya que proporcionan valores mucho más apegados a la realidad

Método del lisímetro

Determina la evapotranspiración potencial y consiste en un recipiente de lámina galvanizada formado por un tanque cilíndrico de más o menos 6 m de diámetro por 95 cm de alto, en el que se coloca el suelo y el cultivo en estudio. El consumo de agua por evapotranspiración se determina pesando diariamente el conjunto del suelo, plantas, agua y aparato, y por diferencia de pesadas se obtiene la humedad consumida. La reposición de agua se efectúa por medio de tanques de alimentación en forma automática.

Atmómetro de Livingstone

Está formado por una esfera de cerámica porosa, que tiene un vástago barnizado del mismo material que se introduce dentro de un recipiente graduado que contiene agua; la esfera se encuentra pintada de blanco o de negro. Al recibir energía de la atmósfera, se produce una evaporación en la superficie de la esfera que se traduce en una succión en el depósito graduado, el cual mide la cantidad de agua evaporada.

Método gravimétrico

Se basa en la determinación en los diferentes valores de humedad registrados en una serie de pesadas que se efectúan a través del ciclo vegetativo, en muestras de suelo, obtenidas a una profundidad igual a la que tienen las raíces de las plantas del cultivo considerado.

En función de estas diferencias y de las características del suelo, se obtienen las láminas de agua consumidas por evaporación, en un periodo de tiempo determinado.

La suma total de las láminas consumidas en los intervalos entre riegos, es igual a la “lámina total consumida” o “uso consuntivo” del cultivo estudiado.

Método de Thornthwaite

La fórmula se basa en la temperatura y en la latitud determinando que esta última constituye un buen índice de la energía en un lugar específico. Sirve para estimar la evapotranspiración potencial y tiene la ventaja de que la fórmula usa datos climatológicos accesibles.

Dónde:

Et = evaporación potencial no ajustada para meses de 30 días de 12 horas luz (mm)

T = temperatura media mensual (°C)

I = suma de (i) para todos los meses del año o semana anual de calor

a = constante que depende del lugar y que es función del índice de eficiencia anual de

temperatura, cuyo valor es:

a = 0.000000675 I 3 - 0.0000771 I 2 + 0.017925 I + 0.49239

i = eficiencia de la temperatura

I = índice anual de calor (o temperatura). Es la suma de las eficiencias mensuales de

Temperatura.

Las rocas

es la asociación de uno o varios minerales, natural, inorgánica, heterogénea, de composición química variable, sin forma geométrica determinada, como resultado de un proceso geológico definido

Las rocas ígneas cuyo nombre deriva del latín ignius (fuego), son aquellas que se originan por la solidificación del magma, debido a ello también se les conoce como rocas magmáticas. Estas rocas pueden formarse en distintos puntos de la corteza terrestre, derivando de esta manera en dos grupos: Plutónicas o intrusivas y  Volcánicas o extrusivas., donde cada uno de estos términos hace referencia de en donde solidifica el magma.

Entre estos dos grupos, se originan algunas rocas de tipo intermedio o transaccional, dicho de otra manera entre plutónicas y volcánicas, las cuales son clasificadas por varios autores como rocasHipabisales o intermedias, por presentar características distintas a las antes nombradas.

Sin embargo, aplicando algunos lineamientos de las definiciones, deberían de ser solo dos grupos donde cada uno (plutónicas y volcánicas), posee clasificaciones en cuanto a su variedad llegando a describirse unos 700 tipos de rocas ígneas hasta la actualidad 

Las rocas ígneas componen, aproximadamente, el noventa y cinco por ciento de la parte superior de la corteza terrestre, pero quedan ocultas por una capa relativamente fina pero extensa de rocas sedimentarias y metamórficas.

Las rocas ígneas son geológicamente importantes porque:

Sus minerales, y química global dan información sobre la composición del manto terrestre,

Sus edades absolutas pueden obtenerse por varios sistemas de datado radiométrico, y así puede ser comparadas con estratos geológicos adyacentes, permitiendo una secuencia de tiempo de los eventos;

Sus características se corresponden usualmente con características de un ambiente tectónico específico, permitiendo reconstituciones eventos tectónicos (ver tectónica de placas);

En algunas circunstancias especiales, contienen importantes depósitos minerales, como tungsteno, estaño y uranio, comúnmente asociados agranitos, cromo y platino, comúnmente asociados a gabros.

Rocas ígneas según su origen

Según cómo y dónde se enfría el magma se distinguen dos grandes tipos de rocas ígneas, las plutónicas o intrusivas y las volcánicas o extrusivas.1

Rocas plutónicas o intrusivas

Roca plutónica.

Granito, la roca plutónica más común.

Las rocas plutónicas o intrusivas se forman a partir de magma solidificado en grandes masas en el interior de la corteza terrestre. El magma, rodeado de rocas preexistentes (conocidas como rocas caja), se enfría lentamente, lo que permite que los minerales formen cristales grandes, visibles a simple vista, por lo que son rocas de "grano grueso". Tal es el caso del granito o el pórfido.

Las intrusiones magmáticas a partir de las cuales se forman las rocas plutónicas se denominan plutones, como por ejemplo los batolitos, los lacolitos, los sills y los diques.

Las rocas plutónicas solo son visibles cuando la corteza asciende y la erosión elimina las rocas que cubren la intrusión. Cuando la masa de rocas queda expuesta se denomina afloramiento. El corazón de las principales cordilleras está formado por rocas plutónicas que cuando afloran, pueden recubrir enormes áreas de la superficie terrestre.

Rocas volcánicas o extrusivas

: Roca volcánica.

Basalto (roca volcánica); las líneas claras muestran la dirección del flujo delava.

Las rocas volcánicas o extrusivas se forman por la solidificación del magma (lava) en la superficie de la corteza terrestre, usualmente tras una erupción volcánica. Dado que el enfriamiento es mucho más rápido que en el caso de las rocas intrusivas, los iones de los minerales no pueden organizarse en cristales grandes, por lo que las rocas volcánicas son de grano fino (cristales invisibles a ojo desnudo), como el basalto, o completamente amorfas (una textura similar al vidrio), como la obsidiana. En muchas rocas volcánicas se pueden observar los huecos dejados por las burbujas de gas que escapan durante la solidificación del magma.

El volumen de rocas extrusivas arrojadas por los volcanes anualmente depende del tipo de actividad tectónica:2

Bordes divergentes: 73%, como las dorsales oceánicas, Islandia y el Rift de África Oriental.

Bordes convergentes (zonas de subducción): 15%, como la cordillera de los Andes o los arcos insulares del Pacífico.

Puntos calientes (vulcanismo intraplaca): 12%, como Hawái.

Clasificación: textura y composición

Obsidiana (textura vítrea).

Riolita (textura afanítica).

Brecha volcánica (textura piroclástica).

La clasificación de los muchos tipos diferentes de rocas ígneas puede proveernos de importante información, sobre las condiciones bajo las cuales se formaron. Dos importantes variables, usadas para la clasificación de rocas ígneas, son el tamaño de partícula, que depende de su historia de enfriamiento, y la composición mineral de la roca. Feldespatos, cuarzo, feldespatoides, olivinas, piroxenos, anfíboles, y micas, son minerales importantes que forman parte de casi todas las rocas ígneas, y son básicos en la clasificación de estas rocas. Los otros minerales presentes, se denominan minerales accesorios. Son muy raras las rocas ígneas con otros minerales esenciales.

Las rocas ígneas se clasifican de acuerdo con su origen, textura, mineralogía, composición química y la geometría del cuerpo ígneo.

Textura

La textura de una roca ígnea se usa para describir el aspecto general de la misma en función del tamaño, forma y ordenamiento de los cristales que la componen. En un esquema simplificado se pueden distinguir hasta seis texturas ígneas:3

Textura vítrea. Las rocas con textura vítrea se originan durante algunas erupciones volcánicas en las que la roca fundida es expulsada hacia laatmósfera donde se enfría rápidamemte; ello que ocasiona que los iones dejen de fluir y queden desordenados antes de que puedan unirse en una estructura cristalina ordenada. La obsidiana es un vidrio natural común producido de este modo.

Textura afanítica o de grano fino. Se origina cuando el enfriamiento del magma es relativamente rápido por lo que los cristales que se forman son de tamaño microscópico y es imposibles distinguir a simple vista los minerales que componen la roca. Es un ejemplo la riolita.

Textura fanerítica o de grano grueso. Se origina cuando grandes masas de magma se solidifican lentamente a bastante profundidad, lo que da tiempo a la formación de cristales grandes de los diferentes minerales. Las rocas faneríticas, como el granito están formadas por una masa de cristales intercrecidos aproximadamente del mismo tamaño y lo

suficientemente grandes como para que los minerales individuales puedan identificarse sin la ayuda del microscopio.

Textura porfídica. Son rocas con cristales grandes (llamados fenocristales) incrustados en una matriz (llamada pasta) de cristales más pequeños. Se forman debido a la diferente temperatura de cristalización de los minerales que componen la roca, con lo que es posible que algunos cristales se hagan bastante grandes mientras que otros estén empezando a formarse. Una roca con esta textura se conoce como pórfido.

Textura pegmatítica. Las pegmatitas son rocas ígneas de grano especialmente grueso, formadas por cristales interconectados de más de un centímetro de diámetro. La mayoría se hallan en los márgenes de las rocas plutónicas ya que se forman en las últimas etapas de la cristalización, cuando el magma contiene un porcentaje inusualmente elevado de agua y de otros volátites como el cloro, el flúor y el azufre.

Textura piroclástica. Algunas rocas ígneas se forman por la consolidación de fragmentos de roca (cenizas, lapilli, gotas fundidas, bloques angulares arrancados del edificio volcánico, etc.) emitidos durante erupciones volcánicas. No están formadas por cristales y su aspecto recuerda al de las rocas sedimentarias. La toba volcánica es un ejemplo de este tipo de roca.

Las rocas plutónicas acostumbran a tener texturas faneríticas, porfídicas y pegmatíticas, mientras que las rocas volcánicas son de textura vítrea, afanítica o piroclástica.

Composición química

Andesita.

Peridotita con crisotilo.

Las rocas ígneas están compuestas fundamentalmente por silicatos (Si O 44-); estos dos elementos, más los iones aluminio, calcio, sodio, potasio,magnesio y hierro constituyen aproximadamente el 98% en peso de los magmas. Cuando éstos se enfrían y solidifican, dichos elementos se combinan para formar dos grandes grupos de silicatos:3

Silicatos oscuros o ferromagnésicos. Son minerales ricos en hierro y en magnesio y bajo contenido en sílice. Por ejemplo, el olivino, el anfíbol y el piroxeno.

Silicatos claros. Son minerales con mayores cantidades de potasio, sodio y calcio que de hierro y magnesio, y más ricos en sílice que los oscuros. El cuarzo, la moscovita y los feldespatos pertenecen a este grupo.

CLASIFICACION Las rocas ígneas pueden, en función de la proporción de silicatos claros y oscuros, como sigue:

Rocas félsicas o de composición granítica. Son rocas ricas en sílice (un 70%), en las que predomina el cuarzo y el feldespato, como por ejemplo el granito y la riolita. Son, en general, de colores claros, y tienen baja densidad. Además de cuarzo y feldespato poseen normalmente un 10% de silicatos oscuros, usualmente biotita y anfíbol. Las rocas félsicas son los constituyentes principales de la corteza continental.

Rocas máficas o de composición basáltica. Son rocas que tienen grandes cantidades de silicatos oscuros (ferromagnésicos) y plagioclasa rica en calcio. Son, normalmente, más oscuras y densas que las félsicas. Los basaltos son las rocas máficas más abundantes ya que constituyen lacorteza oceánica.

Rocas andesíticas o de composición intermedia. Son las rocas comprendidas entre las rocas félsicas y máficas. Reciben su nombre por laandesita, las más común de las rocas intermedias. Contienen al menos del 25% de silicatos oscuros, principalmente anfíbol, piroxeno y biotita más plagioclasa. Estas rocas están asociadas en general a la actividad volcánica de los márgenes continentales (bordes convergentes).

Rocas ultramáficas. Roca con más de 90% de silicatos oscuros. Por ejemplo, la peridotita. Aunque son raras en la superficie de la Tierra, se cree que las peridotitas son el constituyente principal del manto superior.

Origen del magma

El magma se origina de la fusión parcial de rocas preexistentes dentro de la corteza terrestre y el manto superior a profundidades que pueden superar los 250 km.3

La corteza de tierra alcanza un promedio de cerca de 35 kilómetros de grueso bajo los continentes, pero alcanza sólo unos 7-10 kilómetros debajo de los océanos. La corteza continental está compuesta primariamente de rocas sedimentarias que descansan sobre una base cristalina formada de una gran variedad de rocas metamórficas e ígneas, incluyendo granulita y granito. La corteza oceánica está compuesta principalmente por basalto, y gabro. Ambas cortezas, continental y oceánica, descansan sobre la peridotita del manto.

Las rocas pueden derretirse en respuesta a una disminución en la presión, a un cambio en la composición (como una adición de agua) o a un aumento en temperatura. Otros mecanismos, como la fusión por el impacto de un meteorito son mucho menos importantes hoy, durante el crecimiento de la Tierra los innumerables impactos llevaron a la fusión de varios cientos de los kilómetros más externos de nuestra Tierra temprana, cuando fue probablemente un océano del magma. Se ha propuesto que impactos de grandes meteoritos en los últimos cientos millones de años como un mecanismo responsable del amplio magmatismo basáltico de varias grandes provincias ígneas.

Uso industrial de algunas rocas igneas:

Basalto: es una roca efusiva de grano fino, con pequeñas cavidades de burbujas redondeadas, color gris oscuro, negro gris a azul oscuro. El basalto es compacto y difícilmente se rompe. Mineralogicamente están formados por plagioclasas y piroxenos en algunos casos con cantidades significativas de olivino, son los equivalentes volcánicos de los gabros.

Usos: se utiliza como grava de carretera y para el afirmado de las vías de tren, en las construcciones bajo el agua y para realizar pequeños enladrillados. A causa de la finura de su grano no es indicado para adoquinar las calles pues no es abrasivo y por desgaste se pulimenta y por la humedad se hace resbaladizo.

Pumita: (piedra pómez), su nombre proviene de la palabra latina “espuma”, en realidad presenta una estructura esponjosa. En sentido mineralógico la pumita es considerada como un vidrio esponjoso. Se forma por un enfriamiento rápido de una lava rica en gases y tiene

una estructura amorfa con porosidad abundante, la masa esta llena de poros de tamaño regular (que habían sido espacios vacíos llenos de gas). Su color puede ser gris claro, rica en sílice y de color negro grisáceo, debido a las múltiples refringencias i difracciones de la luz en el material altamente poroso, la densidad en poros permanece por debajo de 1.

Usos: su empleo como material para pulimentar y en productos de cosmética. En construcción se emplea para fabricar rocas ligeras (rocas esponjosas). Los trozos de pumita triturados y mezclados con cemento forman, una vez prensados, piezas adecuadas para la construcción, también suele utilizarse para la preparación de detergentes y para alisar las asperezas de la piel.

Granito: son sin duda, las rocas plutonicas más abundantes y los componentes fundamentales de la corteza continental. En general son rocas acidas, con mas de un 70% de SiO2, de textura granuda y con cada uno de sus componentes minerales bien perceptibles a simple vista. Los minerales mayoritarios, todos ellos silicatos, son el cuarzo, los feldespatos (en forma de ortosa o de plagioclasa) y las micas, como la biotita o mica negra y la moscovita.

Usos: se utiliza para adoquines, bordillos y mojones y tambien para grava (triturado, anguloso). Los granitos coloreados, son buscados para revestimiento de fachadas, embaldosados de suelos o para esculturas.

Granodiorita: es una roca acida formada por cuarzo, plagioclasa, ortosa (en menor proporción), biotita y, con frecuencia hornblenda, roca de transición entre el granito y la diorita.

Usos: se utiliza en construcción para realizar lapidas y como lozas de cementerios.

Andesita: roca volcánica oscura, de grano fino; es el equivalente extrusivo de la diorita. De composición intermedia entre el basalto y la riolita, la andesita se compone en su mayor parte de feldespato plagioclasa y cantidades menores de biotita o de hornblenda. La roca aparece en torrentes y diques de lava donde, de acuerdo con la teoría de la tectónica de placas, las placas de la corteza terrestre chocan unas con otras (en las islas Aleutianas, los Andes, la cordillera de las Cascadas, México, Japón y Siberia). En otras zonas de actividad volcánica, predomina el basalto.

Las andesitas son rocas acidas, de textura porfídica, generalmente de tonalidades claras y formadas por plagioclasas y minerales maficos, como aguita, hornblenda y biotita. Son los equivalentes volcánicos de la diorita.

Usos: Sus usos industriales son similares a los de la ortoxa, la amazonita, variedades como gema que se pule como piedra.

Cuarzodiorita: Mineral compuesto por dióxido de silicio o sílice, distribuido por todo el mundo como componente de rocas o en forma de deposito puro.

Usos: Se utiliza con profusión en las fabricas de vidrio y de ladrillo silito o como cemento y argamasa.

Ubicación en venezuela de las rocas igneas

Las rocas más antiguas de Venezuela se encuentran en el Escudo de Guayana , el cual consiste en rocas ígneas y sedimentos metamorfizados, con una edad superior a los 3.500 millones de años; los grandes depósitos de hierro en el estado Bolívar se encuentran asociados a rocas de esta edad.

Aproximadamente entre 1.800 y 1.600 millones de años antes del presente se sedimentó el grupo Roraima, una gruesa secuencia de areniscas intrusionadas posteriormente por diques de diabasa (una roca ígnea verde). Los restos de este grupo forman los tepuyes de hoy en día. El Precámbrico terminó con varios eventos de intrusión granítica. También se encuentran pequeños núcleos de rocas precámbricas metamórficas en la cordillera de Mérida, serranía de Perijá y en el macizo de El Baúl.

En el Cretácico toda Venezuela fue cubierta por los mares hasta profundidades abisales (miles de metros) depositándose una gruesa secuencia de sedimentos marinos, los cuales dieron origen posteriormente al petróleo venezolano.

A fines del Cretácico y comienzos del terciario los mares comenzaron a retirarse.

Durante el Terciario temprano surgió la orogénesis andina; los mares cedieron terreno hacia el sur y el este. La sedimentación fue migrando hacia el este, rellenando la cuenca de los Llanos (cuencas de Barinas y del Oriente). En parte este retiro de los mares se debió

también al emplazamiento de grandes masas de rocas caribeñas en forma de bloques cabalgando sobre el continente suramericano, de norte a sur, formando la cordillera Caribe (cordillera de la Costa y serranía del interior).

El levantamiento de la cordillera de Mérida y la serranía de Perijá, y el hundimiento de la cuenca del lago de Maracaibo culminó a fines del Terciario y durante el Cuaternario.

El clima generalmente cálido del Terciario produjo la alteración química de las rocas ígneas del Escudo de Guayana generando grandes depósitos de bauxita, explotada actualmente para extraer aluminio.

Durante el Cuaternario, período en cual todavía nos encontramos, es el responsable principal del modelado terrestre de una gran proporción del territorio nacional.

1-PLIEGUES

Un pliegue es una curvatura producida en los materiales rocosos por la acción de las placas tectónicas. En general, las rocas más plásticas son las que suelen dar lugar a la aparición de pliegues, como en el caso de las arcillas, margas y yesos.

Los materiales tienen un límite de plasticidad, cuando la compresión de la corteza sobrepasa ese límite, las rocas se fracturan y aparece una falla.

2-ORIGEN DE LOS PLIEGUES.

Los plegamientos se forman por siete causas principales:

Acomodo por peso: Es el acomodo normal que sufren las capas debido al peso de los sedimentos que se están depositando. La inclinación que sufren los sedimentos por estos movimientos se considera como echado original.

Compresión diferencial: Debido a los diferentes grados de compresión que sufren las capas, sobre un basamento de morfología irregular.

Compresión por fuerzas tangenciales: Para que se forme un plegamiento en la superficie debe suponerse que han actuado fuerzas tangenciales a la superficie. Al macizo rocoso que empuja se le llama transpaís, en medio una cuenca con capas sedimentarias que se pliegan y después otro macizo de raíces más profundas que resiste el empuje, que se llama antepaís.

Por fallas: Son rompimientos que se producen en las rocas a consecuencia de esfuerzos que las deforman más allá de su límite elástico. Las fallas al final de su plano de fractura, hacia arriba o hacia abajo, terminan en un plegamiento.

Intrusiones ígneas: El magma en su movimiento ascendiente empuja los estratos superiores y los pliega formando un anticlinal o un domo.

Negamiento por intrusiones salinas: Similarmente al magma, la sal intrusiona las capas suprayacentes produciendo esfuerzos verticales que comban las capas dando lugar a la formación de domos.

Por disolución: Se presentan en calizas, cuando el basamento calizo sobre el que descansan otras capas sedimentarías, sufre una intensa disolución formándose grutas y otras cavidades que provocan hundimientos y posteriormente plegamientos sinclinales.

3-Elementos geométricos de los pliegues.

En un pliegue podemos describir una serie de elementos "geométricos" que nos servirán para definirlo, clasificarlo e, incluso, averiguar algunos factores de su origen.Partiendo de un pliegue tipo, como el de la figura:

Flancos: cada una de las superficies que forman el pliegue.

Charnela: la línea de unión de los dos flancos (línea de máxima curvatura del pliegue).

Plano o superficie axial: plano imaginario formado por la unión de las charnelas de todos los estratos que forman el pliegue.

* Su alejamiento de la vertical indica la vergencia o inclinación del pliegue.

Eje del pliegue: línea imaginaria formada por la intersección del plano axial con un plano horizontal.

* Su orientación geográfica indica la orientación del pliegue.* El ángulo que forma con la charnela indica la inmersión del pliegue.

Terminación: es la zona donde el pliegue pierde su curvatura.

* La forma de la terminación refleja la forma de la charnela.

4-Tipos o clasificación de pliegues : Se pueden clasificar atendiendo a diversos factores de forma independiente.

1. Por la disposición de las capas:

Anticlinal: los materiales más antiguos están situados en el núcleo del pliegue.

Sinclinal: son los materiales más modernos los que se sitúan en el núcleo o centro del pliegue.

Monoclinal o pliegues en rodilla: sólo tienen un flanco.

2. Por su simetría:

Simétricos: el ángulo que forman los dos flancos con la horizontal es aproximadamente el mismo.

Asimétricos: los dos flancos tienen inclinaciones claramente distintas.

3. Por el plano axial:

4.4.4.4.4.4.4.4.

Por el espesor de las capas:

Recto: el plano axial es vertical.

Inclinados: el plano axial forma un ángulo con la vertical.

Tumbados: el plano axial es casi horizontal.

Isópacos o concéntricos: el espesor de cada estrato no varía a lo largo del pliegue. Se atribuye su origen a esfuerzos de tipo flexión.

Anisópacos o similares: el espesor es mayor en la zona de charnela y menos en los flancos. Su origen es por compresión.

5- Características de los pliegues.:

Inmersión: ángulo que forman una línea de charnela y el plano horizontal. Dirección: ángulo formado entre un eje del pliegue y la dirección norte - sur. Buzamiento: ángulo que forman las superficies de cada flanco con la horizontal

(tomando siempre la máxima pendiente para cada punto). Vergencia: dirección hacia la que se inclina el plano axial de un anticlinal no recto

(también dirección hacia la que se desplaza el bloque superior de un cabalgamiento).