24/25. La geosfera: les roques i els minerals

La geosfera: les roques i els minerals

Índex La Geosfera: les roques i els minerals

La Terra i la geosfera

1.

Els minerals

2.

Les roques

3.

4.

Els recursos de la geosfera i l'ésser humà

4.

La superfície terrestre i els seus canvis

5.

El temps geològic

6.

LA TERRA I LA GEOSFERA

1. LA TERRA I LA GEOSFERA

1.1. L'estructura de la geosfera

Geosfera

Part sòlida del nostre planeta, estructurada en capes concèntriques de diferent composició i estat.

Radi geosfera→6371 km

1. LA TERRA I LA GEOSFERA

1.1. L'estructura de la geosfera

La geosfera es divideix en 3 capes de composició i estats diferents:

escorça

mantell

nucli

Capes de la geosfera

L'escorça i la superficie del mantell constituïxen la litosfera

Discontinuitat→

Zones que permeten identificar els límits de cada capa pel canvi de velocitat de les ones sísmiques.

1. LA TERRA I LA GEOSFERA

1.2. La importància de la geosfera

És el suport per a la hidrosfera i l'atmosfera

És el medi físic on s'assenten la major part dels éssers vius

L'escorça és una font de recursos naturals

roques, minerals i combustibles fòssils (no renovables)

Com es van formar les capes de la Terra?

ELS MINERALS

2. ELS MINERALS

2.1. Què és un mineral?

Són els components bàsics de la geosfera i compleixen les següents característiques:

Son sòlids→Líquids i gasos no són minerals

Són inorgànics→No els han produït els éssers vius

Origen natural→No són fabricats per l’ésser humà

Formats per elements químicsque es combinen sempre en la mateixa proporció per constituir el mateix mineral

Composició química definida→

Estructura cristal·lina→

Àtoms que els componen tenen una disposició regular en l'espai

Cristall

2. ELS MINERALS

2.2. Com es classifiquen els minerals

2. ELS MINERALS

2.3. Identifiquem minerals per les seues propietats

Els minerals tenen unes propietats físiques específiques, que depenen de la seua composició química i de la seua estructura cristal·lina, i que permeten identificar-los.

Color de la superfície

Color de la ratlla

Lluentor

Alguns tenen un color característic (sofre); altres poden presentar diversos colors (quars)

És el color del mineral polvoritzat sobre una placa de porcellana no polidaNo sempre coincidix amb el color de la superfície

Aspecte que presenta la superfície del mineral en reflectir la llum

• metàl·lica
• vítria

• nacrat
• mat

2. ELS MINERALS

2.3. Identifiquem minerals per les seues propietats

Els minerals tenen unes propietats físiques específiques, que depenen de la seua composició química i de la seua estructura cristal·lina, i que permeten identificar-los.

Hàbit cristalí

La duresa

L'exfoliació

Forma externa regular que reflecteix la seua estructura cristal·lina; és la forma d'un cristall

Resistència que oferix la superfície del mineral a ser ratllat. Es mesura per mitjà de l’escala de Mohs

Quan un mineral es trenca de forma regular, seguint plans, fibres o figures polièdriques

Galena (cubs)

Altres propietats

LES ROQUES

3. les roques

3.1. Les roques i les seues propietats

Roca Agregat natural d’un o més minerals o de fragments d’altres roques anteriors.

Les roques es poden identificar gràcies a les seues propietats:

Capes anomenades estrats, blocs, colades de lava, fragments solts, etc.

Forma en què apareixen en la naturalesa→

Composició→ tipus de mineral que contenen

Homogènies: un sol mineral (calcària)

Heterogènies: diversos minerals (granit)

Textura→

forma en què es disposen els minerals en la roca, observada a simple vista o amb el microscopi

Granular: cristalls de minerals de grandàries i colors diferents

Vítria: no s’hi observen cristalls a simple vista

Clàstica: fragments procedents de l’erosió d’altres roques (clastos)

3. les roques

3.2. La classificació de les roques

Les roques es classifiquen segons el procés que les ha formades en tres grans grups:

TIPUS DE ROQUES

Magmàtiques

Sedimentàries

Metamòrfiques

Es formen pertransformacions d’altres roques, que són sotmeses a altes pressions i/o temperatures sense arribar a fondre’s.

Es formen enconsolidar-se o petrificar-se els sediments, és a dir, fragments d’altres roques, minerals o restes orgàniques.

S’originen en refredar- se el magma del’interior terrestre i solidificar.

ELS RECURSOS DE LA GEOSFERA I L'ÉSSER HUMÀ

4. ELS RECURSOS DE LA GEOSFERA I L'ÉSSER HUMÀ

4.1. L'ús dels minerals

Són una font important de recursos però no són renovables

els hem d’extraure i usar de forma adequada procurant el reciclatge dels materials.

mena

ganga

mineral del qual s'extrau un element

resta de la roca en què es troba

Mena Vs Ganga

Classificació dels minerals segons la seua utilitat

contenen metalls usats en la indústria i en la fabricació d’objectes ornamentals. Ex: de la galena s'extrau el plom

Minerals metàl·lics→

s’utilitzen per a extraure combustible per a les centrals nuclears. Ex: uraninita, de la qual s’extrau l’urani.

Minerals energètics→

cristalls de minerals que per la seua bellesa s'empren en joieria. Ex: robí, diamant

Gemmes o pedres precioses→

Minerals utilitzats en la construcció i en la indústria

Quars per a fabricar ordinadors i rellotges; grafit per les mines dels llapis, etc.

4. ELS RECURSOS DE LA GEOSFERA I L'ÉSSER HUMÀ

4.2. L'ús de les roques

Les roques industrials constituïxen matèries primeres per a la construcció, l’ornamentació o la indústria química

4. ELS RECURSOS DE LA GEOSFERA I L'ÉSSER HUMÀ

4.3. L'ús dels combustibles fòssils

Característiques dels combustibles fòssils

Són font d'energia→

es poden cremar i produir calor

Procedixen de restes d’éssers vius:

soterrats per moltes capes de sediments

depositats al fons de llacunes o mars

transformació en carbó o petroli

El petroli

El carbó

--

Procedeix de restes animals (plàncton marí)Principal font d'energia mundial Usos:

Procedeix de restes vegetalsUsos:

--

--

Producció energia elèctricaFondre metalls

Obtenció productes com Carburants, plàstics, etc.

4. ELS RECURSOS DE LA GEOSFERA I L'ÉSSER HUMÀ

4.4. L'extracció dels recursos

Jaciments

Zones de l’escorça terrestre en les quals és rendible l’explotació d’un recurs, per la seua concentració, preu o facilitat d’extracció.

Pedreres

Mines

Perforacions

Explotacions superficials d’on s’extrauen les roques

Excavacions que s’empren per a explotar jaciments. Poden ser mines a cel obert o subterrànies

Conductes que s’utilitzen per a extraure petroli, gas o aigua.

LA SUPERFÍCIE TERRESTRE I ELS SEUS CANVIS

5. LA SUPERFÍCIE TERRESTRE I ELS SEUS CANVIS

5.1. Els processos geològics

Són tots aquells fenòmens que canvien el relleu de la superfície terrestre i que formen i transformen les roques

Hi ha dos tipus de processos geològics:

Processos geològics interns

Processos geològics externs

Produïts per la calor i altres forces de l'interior terrestre

Deguts a l'acció combinada de atmosfera, hidrosfera, éssers vius i gravetat

Són: modelat del relleu i formació de roques sedimentàries

Són: magmatisme i deformacions de l'escorça

5. LA SUPERFÍCIE TERRESTRE I ELS SEUS CANVIS

5.2. Els processos geològics interns

Moviments de roques al mantell

Deformacions

Magmatisme

Pressió

Pressió

Degut a ↑Tª del mantell moltes roques es fonen

El magmatisme

grans masses de roques fosses i gasos que pugen pel mantell

MAGMA

roques volcàniques i plutòniques

Degut a la pressió exercida pels moviments continus i lents de les roques del mantell

Les deformacions de l'escorça

Conseqüències:

↑Tª + ↑P sotmeten a les roques a canvis en l'estructura i la composició

- Formació de roques metamòrfiques→

- Formació de muntanyes→

per la gran pressió les roques es dobleguen, fragmenten i s'eleven unes sobre altres formant serralades

vibracions que provoca la ruptura sobtada d'una gran massa de roca per pressions molt intenses en una zona de l'escorça

- Terratrèmols→

5. LA SUPERFÍCIE TERRESTRE I ELS SEUS CANVIS

5.3. Els processos geològics externs

Es deu a l'acció conjunta de l'atmosfera, hidrosfera, éssers vius i gravetat que actuen sobre el relleu i el canvien

El modelat del relleu

Meteorització

Sedimentació

Transport

Erosió

Formació de roques sedimentàries

- Compactació→

capes de sediments van quedan enterrades i perden volum els sediments

- Cimentació→

solidificació dels sediments per canvis químics, es forma ciment que uneix els sediments

EL TEMPS GEOLÒGIC

6. el temps geològic

6.1. El temps geològic

- És el temps transcorregut entre l'origen de la Terra i el moment actual

Temps geològic

- Es mesura en milions d'anys (Ma)

Per a estudiar un període de temps tan llarg necessitem dividir-lo en intervals més curts:

Eons→

divisions més grans

Límits: grans canvis planetaris (formació escorça, aparició vida)

Eres→

divisions dels eons

Límits: grans extincions o formació de grans serralades

Períodes→

divisions de les eres

Límits:

canvis en el registre fòssil o grans blocs roques sedimentàries

6. el temps geològic

6.2. Els fòssils

Són restes d'éssers vius que van viure en el passat (fa milers o milions d'anys) que han arribat fins als nostres dies després de patir una sèrie de reaccions fisicoquímiques

Fòssils guia

Fòssils que es troben sempre en el mateix interval temporal i en molts llocs diferents del planeta

Permeten determinar ràpidament l'edat aproximada de les roques on s'han trobat

6. el temps geològic

Meteorització

Disgregació de les roques de la superfície terrestre a causa d'una alteració lenta i continuada

fragmentació de les roques sense canviar-ne la composició

Meteorització física→

dissolució o transformació dels minerals en d'altres

Meteorització química→

Altres propietats

Birefringència

Magnetisme

Sabor salat

Halita

Magnetita

Es veu doble a través seu

Calcita

Els minerals silicatats

Formats per silicats→

substàncies compostes de silici (Si) i oxigen (O), acompanyades d'altres elements com el ferro, el magnesi o l'alumini

Son els més abundants→

75% minerals de l'escorça

L'ESCORÇA

Capa més externa i de menor grossària, composta per roques sòlides però lleugeres

ESCORÇA OCEÀNICA

ESCORÇA CONTINENTAL

• >1 000 milions d'anys

• 10-70 km de gruix

• Continents, illes i plataforma continental

• Granit.

• < 200 milions d'anys

• 6-10 km de gruix

• Constitueix els fons oceànics

• Basalt.

A l'origen, la Terra va experimentar processos que la van calfar i la van fondre per complet.

Era una mescla de metalls, roques, aigua i gasos, a temperatures elevades.

Els materials es van ordenar segons la seua densitat:

--

més lleugers→a l'exteriormés densos→ a l'interior

Roques sedimentàries

fragments de roca i matèria orgànica compactats pel pes i cimentats per la precipitació de sals minerals

Procedeixen de sediments→

Solen formar estrats (capes paral·leles) i poden contrindre fòssils

Detrítiques

No detrítiques

Sediments procedeixen de l'erosió d'altres roques; depenent de la mida:

Sediments procedixen de la precipitació de sals minerals dissoltes en l’aigua

-- -

- Combustibles fòssils

Conglomerats→grans > 2mmGres→grans < 2mm; tacte aspre Argila→grans < 2mm; tacte suau

- Calcàries

EL NUCLI

Capa més interna i densa de la geosfera; formada per ferro (80%) i niquel (20%)

NUCLI EXTERN

NUCLI INTERN

• Material fos en continu moviment (líquid)

• Capa més densa i amb Tª més elevada

• Sòlid

Roques metamòrfiques

- augment de la Tª- aument de la pressió

S’originen per la transformació en estat sòlid d’altres roques per

Segos la textura poden ser:

Foliades

No foliades

Minerals no orientats, tenen un aspecte homogeni

Els seus minerals queden alineats en capes paral·leles a causa de la pressió

Esquist

Marbre

Pissarra

Sedimentació

Depòsit dels materials erosionats i transportats, denominats sediments

On es produeix la sedimentació?

Zones on l'energia dels agents transportadors disminuïx i no pot continuar movent-los

formació de roques sedimentàries

EL MANTELL

Capa intermèdia, amb una grossària de 2900 km. Formada per roques més denses que les de l'escorça, com la peridotita.

Capa més voluminosa, representa el 83% de la geosfera

MANTELL SUPERIOR

MANTELL INFERIOR

• Major densitat que l'escorça

• Sòlid però en algunes zones parcialment fos

• Capa més densa del mantell

• Sòlid

Si l'ordenació de les partícules del mineral es distingeix a simple vista, diem que és un cristall.

Perquè es formen es necessita prou temps i espai. S’aprecien les arestes, les cares planes i els vèrtexs de la forma polièdrica.

Fa milions d'anys, en una zona marina, nombrosos organismes del plàncton morien i queien al fons.

Amb el pas del temps, les restes orgàniques quedaven sepultades davall de capes de sediments. Allà es transformaven lentament en petroli.

Després de milions d'anys de pressió, falta d'oxigen i temperatures elevades, les restes orgàniques són ara un jaciment de petroli.

Fa milions d'anys hi havia boscos en zones pantanoses.Les plantes que morien quedaven al fons i eren soterrades.

Amb el temps, les restes del pantà quedaven sepultades davall de capes de sediments. Allà es transformaven lentament en carbó.

Després de milions d'anys de pressió, falta d'oxigen i temperatures elevades, la capa de restes vegetals és ara un jaciment de carbó.

És una escala de l’1 al 10 que usa per a cada grau un mineral de referència.

Cada mineral és ratllat per tots els de major duresa i ratlla els de duresa inferior

1→ talc→ més bla10→ diamant→ més dur

Hi ha roques en un fons marí

Les forces terrestres espenten el terreny

Les roques es dobleguen i s'eleven

Transport

Desplaçament dels materials erosionats des de les roques originals a altres llocs mitjançant agents transportadors (aigua o vent)

Vent

Suspensió

Redolament

Saltació

Vent

Redolament

Saltació

Disolució

Suspensió

Aigua

Erosió

Desgast que patixen les roques per l'eliminació dels materials que s'han separat durant la meteorització.

Es deu a la capacitat que tenen l'aigua i el vent de moure els materials que han quedat solts

Roques magmàtiques o ígnies

massa fosa d’altres roques de l’interior de la Terra

Procedixen de la solidificació del magma→

Segons el lloc de formació es classifiquen en:

Plutòniques

Volcàniques

-- -

Formades en l'interior de l'escorçaRefredament lent del magmaCristalls grans

-- -

Formades en l'exterior de l'escorça Refredament ràpid de la lavaSense cristalls o menuts

Basalt→

forma els fons oceànics

Granit→

roca plutònica més abundant als continents

Pumicita

Els minerals no silicatats

No tenen silicats en la seua composició