Ejercicios: La litosfera y sus materiales

Defina con sus palabras qué es la litosfera y explique en qué se diferencia de la geosfera.

Explique la diferencia entre una roca y un mineral usando el ejemplo del granito, que está formado por cuarzo, feldespato y mica.

Clasifique estos materiales en roca o mineral, justificando cada respuesta: sal gema, granito, cuarzo y mármol.

¿Cuáles son los dos tipos de materiales básicos de la litosfera que estudia la geología? Explique cómo se relacionan entre sí.

Clasifique estos materiales en mineral o roca, justificando cada respuesta: pizarra, calcita, basalto y sal común.

¿El agua del mar forma parte de la litosfera? Explique su respuesta y aclare qué parte del fondo oceánico sí pertenece a ella.

Explique qué es un cristal y nombre un mineral que forme cristales que se puedan ver a simple vista. ¿Dónde podría encontrarlo?

Nombre tres objetos de su casa fabricados con materiales procedentes de la litosfera (por ejemplo, una ventana, una taza de cerámica o una sartén metálica) e indique de qué material geológico procede cada uno.

Observe el corte esquemático de la geosfera: la banda azul marcada con «?» destaca una de sus zonas. Indique qué zona es y qué capas la forman, explique la relación entre geosfera, litosfera, corteza y manto, y razone por qué decimos que esa zona es «rígida».

¿Es un ladrillo una roca? ¿Es el carbón una roca? Razone ambas respuestas atendiendo a cómo se forma cada material: si es natural o fabricado, y si es un agregado de minerales.

En una excursión usted encuentra una piedra oscura con cristales brillantes incrustados. Explique qué son probablemente esos cristales, cómo se denomina al conjunto de la piedra y qué relación guardan unos con otra.

Explique la diferencia entre la corteza y la litosfera: cuál de las dos es más gruesa, qué parte del manto incluye la litosfera y por qué decimos que la litosfera es la capa «rígida».

El cemento de las aceras se fabrica cociendo una mezcla de caliza y arcilla. Razone si el cemento es una roca y explique por qué decimos que es un «producto de la litosfera» aunque lo fabriquen las personas.

El granito muestra tres minerales visibles (cuarzo, feldespato y mica) y la arenisca está hecha de granos de cuarzo pegados entre sí. Compare ambas rocas: ¿en cuál se identifican mejor los minerales a simple vista y por qué? ¿Cuál cree que se desgasta antes?

Hay playas de arena blanca, dorada y hasta negra. Explique a qué se deben esos colores (de qué rocas o minerales procede la arena en cada caso) y razone qué color de arena esperaría en una playa cercana a acantilados de granito.

«Una roca es como un pastel y los minerales son sus ingredientes»: explique qué aciertos tiene esta analogía y señale una diferencia importante entre hornear un pastel y formar una roca.

Un estudiante afirma: «Como el suelo procede de la meteorización y disgregación de las rocas de la corteza, el suelo es simplemente una roca triturada y pertenece en exclusiva a la litosfera».

1. a) Rebata su afirmación explicando por qué el suelo no puede considerarse una roca, analizando su composición y su estructura.
2. b) Justifique por qué los geólogos definen el suelo como una «interfase» en la que interactúan cuatro subsistemas terrestres (litosfera, atmósfera, hidrosfera y biosfera), indicando un componente concreto que aporta cada uno.

En la cabecera de un río de montaña aflora un macizo de granito (roca compuesta aproximadamente por un 30 % de cuarzo, un 50 % de feldespato y un 20 % de mica). Sin embargo, al analizar la arena fina de una playa situada en la desembocadura de ese río tras recorrer 350 km, se comprueba que el 95 % de los granos son exclusivamente de cuarzo.

1. a) Interprete este cambio en la composición y deduzca qué les ha sucedido al feldespato y a la mica durante el transporte en comparación con la resistencia del cuarzo.
2. b) Un bañista llena un frasco con esa arena y dice que «se lleva una roca de recuerdo». Razone si la arena suelta debe clasificarse como roca, como conjunto de minerales sueltos o como sedimento, y explique qué proceso geológico faltaría para que llegara a ser una roca sedimentaria.

Un documental divulgativo comete el siguiente error al explicar el ciclo de las rocas: «Un grano de cuarzo de un granito situado a 5 km de profundidad puede pasar a formar parte de una roca sedimentaria detrítica como la arenisca sin necesidad de que el granito salga jamás a la superficie ni entre en contacto con la atmósfera».

1. a) Detecte y justifique el error científico de esta afirmación explicando por qué es imprescindible que la roca madre aflore a la superficie para iniciar el ciclo sedimentario.
2. b) Reconstruya la secuencia lógica de etapas geológicas (desde la meteorización hasta la diagénesis o litificación) que tiene que experimentar ese grano de cuarzo para terminar integrado en una arenisca compacta.

Una empresa comercializa por internet unos cubos transparentes etiquetados como «cristales minerales de sal pura de laboratorio». La empresa argumenta que su composición química (cloruro de sodio, NaCl) y su estructura cristalina son exactamente iguales a las de la halita natural que se extrae de las minas.

1. a) Asuma el papel de perito geólogo y analice si ese producto cumple rigurosamente cada uno de los requisitos que exige la definición científica de mineral.
2. b) Emita un dictamen justificado: ¿es correcto llamarlo mineral? Razone qué diferencia existe entre este cristal sintético y un cristal de sal formado en las orillas de una salina costera por evaporación del agua de mar.

Un artesano encuentra dos fragmentos de color negro brillante: uno es obsidiana (vidrio volcánico natural formado por el enfriamiento instantáneo de la lava) y el otro es un pedazo de vidrio de una botella rota que alguien arrojó al campo. El artesano sostiene que ambos son minerales porque son sólidos, inorgánicos y duros.

1. a) Rebata su argumento explicando qué característica de la estructura microscópica interna les falta a ambos para poder considerarse minerales.
2. b) Justifique por qué la comunidad científica clasifica a la obsidiana como una roca, mientras que el vidrio de botella queda totalmente excluido de la categoría de roca.

Para investigar cómo se originan los terremotos en una litosfera que es sólida y rígida, usted realiza el siguiente experimento en el aula: apoya una regla de plástico rígido plana sobre el borde de una mesa dejando la mitad en el aire. Empuja el extremo libre hacia abajo con un dedo poco a poco: la regla se curva ligeramente resistiendo la fuerza, hasta que de repente se quiebra con un chasquido violento y usted siente un temblor instantáneo en la mesa y en su mano.

1. a) Interprete el modelo: deduzca qué representan en la dinámica de la Tierra la fuerza continuada de su dedo, la curvatura elástica de la regla, el chasquido de la rotura y el temblor que vibra en la mesa.
2. b) A partir de este modelo, justifique por qué la rigidez de las rocas no impide los terremotos, sino que es precisamente la condición imprescindible para que se acumule energía y se libere de forma sísmica en lugar de deformarse de manera suave y continua.