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Gea y la formación de las rocas
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De la mano de Gea, pequeña geóloga virtual, se recorren las características más importantes de los principales tipos de rocas.
Así, nuestro personaje resuelve sus dudas acerca de conceptos básicos tales como el ciclo de las rocas o la tectónica de placas y nos introduce después en la observación e interpretación de cada tipo rocoso: rocas sedimentarias, ígneas y metamórficas.
Así, nuestro personaje resuelve sus dudas acerca de conceptos básicos tales como el ciclo de las rocas o la tectónica de placas y nos introduce después en la observación e interpretación de cada tipo rocoso: rocas sedimentarias, ígneas y metamórficas.
Nos encontramos en el Instituto Geológico y Minero de España, concretamente en su museo.
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En él se guardan algunos de los mejores ejemplares de minerales de España y también del resto del mundo.
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Hola, me llamo Gea y vivo aquí, en el Museo Geominero.
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Os vamos a contar un relato de millones de años, la larga historia de la formación de las rocas en la Tierra.
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Los minerales son los componentes básicos no sólo de nuestro planeta,
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sino también del resto de planetas y asteroides que se encuentran en el universo.
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Pero, ¿qué es un mineral?
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Podemos definir mineral como un elemento o compuesto químico que tiene estructura cristalina
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y que se ha formado como resultado de procesos naturales.
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Los minerales se agregan unos a otros para generar los cuerpos sólidos que conocemos como rocas.
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Los minerales que forman las rocas pueden ser diferentes, aunque algunas rocas tienen solo minerales de un mismo tipo.
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En la superficie de la Tierra podemos encontrar una gran variedad de rocas, muy diferentes entre ellas en función de qué procesos geológicos han intervenido en su formación.
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Pero ¿podemos agruparlas de alguna forma?
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En términos generales, la mayoría de las rocas se pueden incluir dentro de tres grandes categorías.
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categorías. Por una parte, las rocas sedimentarias, que se forman en la superficie terrestre. Por otra
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parte, las generadas en el interior de la Tierra, que son las rocas ígneas, formadas al enfriarse
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un magma. Y por último, las rocas metamórficas, que son el resultado de la transformación de
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cualquier otro tipo de rocas. ¡Ah! Así que las rocas se mueven, pero muy despacio, como lo hacen.
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Para comprender cómo las rocas pueden moverse y transformarse unas en otras,
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tenemos que considerar la estructura de la parte más externa del planeta,
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es decir, la litosfera, formada por la corteza y la parte superior del manto terrestre, la astenosfera.
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Esta litosfera no es continua, sino que se encuentra fragmentada en diferentes placas,
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colocadas sobre la superficie del planeta a modo de un enorme puzzle.
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Las placas se regeneran constantemente, es decir, tienen zonas donde se produce litosfera, mientras que en el extremo opuesto las placas se destruyen.
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Se producen unas grandes cordilleras submarinas conocidas como dorsales oceánicas,
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mientras que la destrucción se realiza en las zonas de subducción, donde la litosfera se introduce en el manto hasta fundirse.
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Para aproximarnos a los diferentes procesos que generan rocas en la Tierra,
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podemos utilizar un esquema simplificado dentro del marco de una de estas zonas de subducción.
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En este contexto, se puede definir el ciclo de las rocas,
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que constituye una serie circular de procesos que explican cómo las rocas pueden transformarse unas en otras.
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Entonces, ¿me vas a explicar el ciclo de las rocas?
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El ciclo puede comenzar con las rocas preexistentes,
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ya sean sedimentarias, ígneas o metamórficas, que se encuentran en contacto con la atmósfera
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terrestre. Los agentes geológicos externos, como la lluvia o el viento, desmenuzan y disgregan
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las rocas de la superficie, convirtiéndolas en sedimentos. Vale, entonces el ciclo comienza
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cuando las rocas se rompen en la superficie, ¿no? Sí. Estos pequeños fragmentos rocosos
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se transportan a zonas más bajas, gracias a la acción de la gravedad,
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depositándose en las llamadas cuencas sedimentarias.
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Es en ellas donde se generan las rocas sedimentarias.
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Entonces, las cuencas sedimentarias son como grandes recipientes
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donde se acumulan los sedimentos.
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Las cuencas sedimentarias no están situadas sobre un sector estático,
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sino que pueden ubicarse encima de una placa litosférica oceánica
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que se mueve lentamente, introduciéndose debajo de la placa litosférica continental.
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Por tanto, la roca sedimentaria formada anteriormente comienza a introducirse en el interior de
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la Tierra y empieza a calentarse progresivamente gracias a la energía interna que surge del
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interior del planeta.
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Además, el peso del sector montañoso que se encuentra encima produce un importante
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de efecto sobre la roca sedimentaria, eleva su presión nitostática, lo que junto al aumento
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de la temperatura, afecta a los minerales que la constituyen, transformándolos y colocándolos
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en función de la dirección de aplastamiento y generándose así una roca metamórfica.
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O sea, que si calentamos y comprimimos una roca sedimentaria, la podemos transformar
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en una roca metamórfica. Así es, Gea. Cuando el aumento de la presión
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y de la temperatura supera un cierto umbral, la roca metamórfica comienza a fundir, generándose
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así un magma que asciende lentamente hasta llegar de nuevo a la superficie terrestre,
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en este caso a través de un volcán, donde se solidifica formándose una roca ígnea.
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La acción de los agentes atmosféricos externos vuelve de nuevo a disgregar la roca, cerrándose
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así este lento ciclo que ha durado centenares de millones de años.
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¡Millones de años! ¡Cuánto tiempo!
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A mí me gustaría saber algo más de las rocas. ¿Me puedes contar cuántos tipos hay de rocas sedimentarias?
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Las rocas sedimentarias se forman en la superficie de la corteza terrestre y pueden ser de tres tipos, detríticas, químicas y orgánicas.
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Las rocas sedimentarias detríticas se forman a partir de procesos de erosión, transporte y sedimentación de granos de minerales o de rocas.
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llamados clastos, que viajan desde las áreas fuentes generalmente elevadas
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hasta las cuencas de sedimentación, que se encuentran a una menor altitud.
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El proceso se realiza por la acción del aire, el hielo o, más comúnmente, el agua,
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apoyado siempre por la fuerza de la gravedad.
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Así que es el agua el agente más importante para formar estas rocas, ¿no?
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Sí. El medio acuoso puede transformar clastos con tamaños muy variables,
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desde pequeñas partículas en suspensión hasta voluminosos bloques.
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La energía del agua disminuye progresivamente desde las zonas con mayor pendiente hacia las zonas más bajas,
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por lo que en la cuenca de sedimentación los sedimentos más gruesos alcanzan poco recorrido,
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depositándose cerca del continente y generando las rocas sedimentarias conocidas como conglomerados.
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Los sedimentos de tamaño medio avanzan algo más, formando las areniscas.
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Por último, las partículas más pequeñas, es decir, las arcillas,
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alcanzan la mayor distancia sedimentándose a gran profundidad lejos de la costa
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y formando las rocas sedimentarias conocidas como lutitas.
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¡Qué curioso! En las zonas más profundas solo hay lutitas.
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Bueno, no solamente. En estas zonas profundas pueden producirse rocas lutíticas orgánicas.
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ya que los organismos que viven en el mar, generalmente plácton, cuando mueren caen hacia el fondo de la cuenca,
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acumulándose gracias a la ausencia de oxígeno en esas zonas que evita su putrefacción.
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Esta materia orgánica se mezcla con los sedimentos arcillosos y posteriormente comienza a transformarse
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cuando la acumulación de capas sucesivas hace aumentar la temperatura de la roca,
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generándose así el petróleo, que puede emigrar en estados más avanzados
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hacia rocas porosas que constituyen las rocas almacén de petróleo.
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¿Y las rocas sedimentarias químicas se llaman así porque se forman en un laboratorio?
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No, Gea, no.
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Las rocas sedimentarias químicas se forman a partir de la precipitación
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de ciertos componentes químicos disueltos en el agua.
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Por tanto, a diferencia de las rocas detríticas,
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las partículas que constituyen una roca sedimentaria química
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se forman en el mismo sitio donde se forma la roca,
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es decir, en la cuenca de sedimentación.
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Por ejemplo, el yeso se forma en ciertos lugares donde el agua permanece estancada.
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La evaporación concentra el sulfato cálcico lo suficiente
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para que precipiten pequeños cristales que caen al fondo por gravedad,
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acumulándose así pequeñas capas que pueden dar lugar a grandes espesores
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espesores si el proceso se repite varias veces entonces la roca sedimentaria
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química más abundante es el yeso no las más abundantes son las calizas que se
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generan a partir del carbonato cálcico que se encuentra disuelto en el agua
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este compuesto químico proviene en muchos casos de la disolución previa de
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restos de caparazones y conchas de organismos que vivieron en ese medio
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acuático y la precipitación de este carbonato genera a diferencia del yeso
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cristales microscópicos pero muy abundantes que se acumulan formando una especie de barro,
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que puede incluir también restos de conchas y caparazones.
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La precipitación se produce por cambios en las condiciones físico-químicas del agua,
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es decir, por variaciones en parámetros como la temperatura, la salinidad, el pH, etc.
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Nos encontramos en la costa de Alicante, donde afloran diversos tipos de rocas sedimentarias detríticas.
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En la zona de Altea encontramos conglomerados formados por la sedimentación y compactación de cantos gruesos.
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¿Por qué se encuentran aquí estos cantos sueltos en la orilla del mar?
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Porque el agua no ha tenido la suficiente energía para introducirlos mar adentro.
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Entonces, ¿un conglomerado sería una roca con cantos como estos unidos entre sí?
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Si te fijas, Gea, en los conglomerados no solo hay cantos, sino que también hay un material detrítico de grano más fino, llamado matriz,
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que se introdujo entre los cantos y que hace de cemento, uniendo unos cantos a otros.
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Así, un conglomerado está formado por cantos y por matriz.
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Entendido. ¿Podemos ahora ver rocas detríticas de grano más fino?
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Sí. Aquí en el cabo de las huertas se encuentra un afloramiento de rocas detríticas de grano medio,
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es decir, de areniscas.
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Es cierto. En esta roca se ven los cantos, pero son mucho más pequeños que los conglomerados.
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Además, están muy pegados unos a otros.
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Sí, Gea, aunque ahora no hablaremos de cantos, sino de granos.
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Estos granos se unen unos a otros durante los procesos de consolidación que ha sufrido la roca.
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El agua pasa a través de los poros que quedan entre los granos,
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formando minerales que van cementando unos granos con otros y así se forma la arenisca.
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El color de esta roca me recuerda al de la arena de la playa.
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Sí, es similar porque la mayoría de los granos, como en muchas playas, son de cuarzo, feldespato y calcita, todos ellos con colores claros.
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Volvemos ahora a Altea, donde vamos a ver el aspecto que tienen las rocas detríticas de grano más fino, es decir, las lutitas.
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Por mucho que me acerco, no veo los minerales que forman esta roca.
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Claro, no puedes verlos porque son minerales de la arcilla que tienen un tamaño tan pequeño
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que no puede verse salvo con microscopios muy potentes
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Es verdad, me recuerda un poco a la arcilla de moldear que usamos en el colegio
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Aquí, cuando baja la marea en los acantilados de Rodiles en Asturias
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encontramos un afloramiento espectacular de las rocas sedimentarias químicas más abundantes
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las calizas
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Parece que en este sitio las rocas se ordenan en capas
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Sí, la formación de esta caliza ha sido rítmica, es decir, primero se forma una capa de un color y después otra de un color más oscuro, repitiéndose el proceso muchas veces.
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No veo los minerales que forman esta roca. Es porque la roca es muy oscura.
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Esta roca está formada principalmente por calcita, aunque los cristales son tan pequeños que no pueden observarse a simple vista.
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El color de la roca no es debido al tamaño de los cristales, sino a que tiene una cierta cantidad de materia orgánica en su interior que la da ese aspecto casi negro
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Además, se ven algunas cosas blancas dentro de la roca
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Estas figuras que ves son secciones de conchas fosilizadas, que forman parte de la propia caliza
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Ya que quedaron atrapadas cuando la roca aún no estaba consolidada en el fondo del mar
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Por tanto, estás viendo una caliza con restos fósiles de organismos que vivieron hace muchos millones de años.
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Hasta aquí hemos visto distintos tipos de rocas sedimentarias.
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Las detríticas, con ejemplos de conglomerados areniscas y lutitas, y las químicas, con las calizas que acabamos de ver.
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¿Las rocas metamórficas se forman igual que las sedimentarias?
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No, Gea. Las rocas metamórficas se forman mediante la transformación conocida como metamorfismo,
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de una roca persistente que puede ser ígnea, sedimentaria o metamórfica.
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El metamorfismo conduce hacia importantes cambios de la roca original,
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tanto mineralógicos como texturales, derivados de la variación de la presión y la temperatura.
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Por tanto, la roca metamórfica final dependerá por una parte de las condiciones de presión y temperatura
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y por otra del tipo de roca original, lo que implica la existencia de una gran variedad
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de tipos de rocas metamórficas. En términos generales, las rocas metamórficas pueden
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dividirse en dos grandes grupos, en función del tipo de proceso que han sufrido, es decir,
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del tipo de metamorfismo, que puede ser regional o de contacto.
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Pero, ¿qué es eso del metamorfismo regional?
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El metamorfismo regional se denomina así porque afecta a grandes sectores de la corteza terrestre.
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Podemos considerar una roca sedimentaria de grano fino como una lutita
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que se encuentra en la superficie de la placa litosférica oceánica
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y que poco a poco se introduce debajo de la placa continental.
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Los minerales arcillosos reaccionan frente al progresivo aumento de la presión y la temperatura,
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destruyéndose a la vez que se generan otros nuevos, más estables frente a las nuevas condiciones.
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Además, también cambia la textura de la roca, ya que los nuevos minerales que crecen
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se orientan en planos de aplastamiento, gracias a la presión litostática que ejerce el peso del continente.
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Esta orientación origina lo que se conoce como esquistosidad,
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que se manifiesta en la roca como superficies planas de rotura,
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muy evidentes en rocas similares a las pizarras.
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Bueno, pero me dijiste que había otro tipo de metamorfismo, ¿no?
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Sí, Gea. Aunque es mucho menos importante que el regional, el metamorfismo de contacto se produce cuando la placa litosférica comienza a fundirse al alcanzar una gran temperatura y llegar a una determinada profundidad.
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El magma que se genera asciende a través de la placa continental y se instala en su interior, encajándose entre las rocas que están mucho más frías que el magma.
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Si suponemos que el magma se encaja en rocas sedimentarias arcillosas como las lutitas,
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éstas reaccionarán ante el aumento de la temperatura, formándose una aureola alrededor
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del magma donde las lutitas se transforman en corneanas. Habitualmente, en la aureola crecen
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nuevos minerales como la andalucita o la cordierita, estables dentro del nuevo rango de temperatura.
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Las rocas metamórficas regionales son muy abundantes y variadas en la zona norte de la Comunidad de Madrid
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Nos encontramos cerca de los márgenes del embalse de la Atazar
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Y aquí podemos ver las principales características de las pizarras
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¿Y por qué sabemos que son pizarras?
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Lo sabemos por su color oscuro y porque la roca se rompe siempre según planos paralelos
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¡Ah! Voy a comprobarlo
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Pues es cierto, y además he visto trozos de rocas muy parecidas a estas cubriendo los tejados de algunas casas.
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Sí, estos son los planos de la esquistosidad, que permiten partir la roca en lajas finas siguiendo esta orientación.
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Además, nos indica la dirección del aplastamiento que sufrieron los sedimentos arcillosos cuando les afectó el metamorfismo.
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¿Todas las rocas formadas por metamorfismo regional son pizarras?
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No, Gea. Hay otras rocas diferentes.
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Estas del puerto de la Iruela, algo más al norte de Madrid, se llaman esquistos.
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Son más brillantes que las pizarras, aunque se parten de forma parecida.
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Son más brillantes porque en estas rocas se pueden observar los granos minerales que las componen,
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sobre todo las micas.
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Y eso no podíamos verlo en las pizarras,
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porque estas tienen un tamaño de grano mucho más fino que los esquistos.
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Esta roca se ha calentado y se ha comprimido más que las pizarras.
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En los esquistos podemos ver aún mejor los planos de la esquistosidad y estimar así la dirección del aplastamiento.
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Entonces, ¿todas las rocas metamórficas regionales tienen estos planos también marcados?
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No en todas. Los neises, como estos de Cabanillas de la Sierra, se han formado a partir del metamorfismo regional de otras rocas.
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Concretamente, de granitos que no tenían muchas micas originalmente
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Y por tanto, la esquistosidad no es tan nítida
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Es verdad, aquí la roca no se parte en lajas
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Los neises se forman a gran temperatura
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Creciendo en su interior celdespatos que son minerales que no son planares
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Que aunque se orientan, no permiten que se desarrolle unas buenas superficies de rotura
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Como en las pizarras y esquistos
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¿Qué es esto?
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Parece como si la roca se hubiera doblado.
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Así es. Se trata de pequeños pliegues que son el resultado de las fuerzas que han afectado a la roca durante el metamorfismo regional.
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Cerca de las ruinas del castillo de Mirabel, en la provincia de Cáceres,
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podemos encontrar rocas formadas durante el metamorfismo de contacto, conocidas comúnmente como corneanas.
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corneanas. Estas rocas son muy parecidas a las pizarras que vimos antes, ¿no? Sí, como puedes
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ver, tienen el mismo color y se rompen de la misma manera, pero hay algo que las diferencia y nos da
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la pista del tipo de roca que es. Rompe una de ellas y lo comprobarás. ¡Hala! Si hay algo aquí
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que tiene forma de cruz. Este mineral solo se forma en las zonas de metamorfismo de contacto.
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En este caso, la pizarra original se calentó por su proximidad a un magma muy caliente y entonces crecieron estas vistosas quiastolitas, que nos indica lo que le ha pasado a la roca.
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Con estos ejemplos hemos visto distintos tipos de rocas metamórficas, pizarras, esquistos y neises, asociados al metamorfismo regional, y corneanas, asociadas al metamorfismo de contacto.
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Antes me has hablado de magmas. ¿Existe alguna roca que se genera a partir de un magma?
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Claro, Gea. Las rocas ígneas se forman a partir de la solidificación o cristalización de magmas.
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La composición química del magma y la forma en que viaja por la corteza terrestre,
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junto con la velocidad de enfriamiento, determinan la composición y características finales de la roca.
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Estas características incluyen el tamaño de grano, la forma de los cristales,
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el contenido relativo de minerales y, por tanto, el color.
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Dentro de las rocas ígneas podemos diferenciar dos grandes grupos,
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rocas plutónicas y rocas volcánicas.
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Entonces hay dos grupos distintos. ¿Cómo se forman las plutónicas?
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Cuando la placa litosférica que subduce por debajo del continente
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alcanza una cierta temperatura, comienza a fundir
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y se genera un magma que asciende entre las rocas que forman la placa litosférica continental.
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Durante el ascenso, el magma funde parte del material continental, incorporándolo en su interior.
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A medida que va subiendo, el magma se va enfriando progresivamente, hasta que adquiere una textura tan viscosa que le impide ascender más,
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y se emplaza a una determinada profundidad, generándose así una roca plutónica, como el granito.
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Dado que la temperatura desciende lentamente, los cristales que se forman al enfriarse el magma adquieren un tamaño considerable,
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visible a simple vista en la roca.
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Ya casi me puedo imaginar cómo se forman las volcánicas.
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Si el ascenso del magma se produce rápidamente porque es más fluido que el anterior
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o porque encuentra mejores caminos en su recorrido,
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puede llegar a la superficie terrestre y salir al exterior formando coladas de lava
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que al enfriarse formarán una roca volcánica como el basalto.
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Como la temperatura desciende muy rápidamente, el magma se enfría bruscamente,
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De forma que los minerales tienen poco tiempo para formarse, adquiriendo un tamaño muy pequeño o formándose un vidrio llamado obsidiana, que es una sustancia amorfa sin estructura cristalina.
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Aquí en la Pedriza, dentro del Parque Regional de la Cuenca Alta del Manzanares, al noroeste de Madrid, podemos observar un magnífico paisaje formado por granitos que son las rocas ígneas plutónicas más abundantes en España.
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Esta roca es bastante rugosa y parece que está formada por pequeños granos de diferentes colores.
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En efecto, los granos que notas al tocar la roca son distintos minerales que crecieron muy despacio
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cuando el magma se enfría valentamente en el interior de la Tierra.
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¿Podemos reconocer estos minerales?
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Sí. Si te acercas lo suficiente, podrás observar los minerales que forman el granito.
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Son cuarzo, feldespatos y micas.
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En este tipo de granito, los cristales negros son de micabiotita, los blancos son feldespatos y los grises son cuarzo
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Además, parece que esta roca no se rompe siguiendo planos como en las rocas metamórficas
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En efecto, el granito es muy homogéneo respecto a su fractura
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Es decir, cuando se golpea se parte formando fragmentos sin una forma preferente
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Las Islas Canarias son islas formadas gracias a la emisión de materiales volcánicos en diversas erupciones.
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Nos encontramos en el Parque Nacional de Timanfaya, situado en la isla de Lanzarote,
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y aquí podemos observar la forma de los volcanes y las coladas de lava basáltica
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casi tal y como se quedaron después de la erupción que originó este paisaje.
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Parece un paisaje lunar, apenas hay plantas.
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La formación del suelo necesario para que crezcan las plantas después de una erupción
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es un proceso muy lento que tarda miles de años en realizarse
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La roca que forma este paisaje es negra, pero no parece que esté formada por minerales
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Esta roca se llama basalto y es así de negra
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porque tiene una cierta cantidad de elementos colorantes como el hierro
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¿Te parece que no está formada por minerales?
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Porque estos tienen un tamaño de grano muy fino, dado que no les dio tiempo a crecer porque la lava se enfrió deprisa,
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atrapando burbujas de gas que ahora las vemos como pequeños huecos en la roca.
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¿Esa especie de cuerdas gruesas en el basalto tiene algo que ver con ese enfriamiento?
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Sí. Cuando la lava fluye por las laderas de los volcanes, se va haciendo más viscosa al enfriarse
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y se forman esas formas conocidas como lavas cordadas.
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La dirección de las cuerdas es perpendicular a la dirección del movimiento del magma.
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¿Y estas cuevas que aparecen en la roca?
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Se forman cuando la parte más externa de la colada basáltica se enfría en contacto con la atmósfera,
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pero por dentro aún sigue circulando el magma, que sigue caliente.
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Cuando se acaba la emisión, toda la lava se va y queda el túnel por donde circuló.
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Como acabáis de ver, las rocas insignias se dividen en dos grandes grupos.
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Las plutónicas, representadas por los granitos, y las volcánicas, representadas por los basaltos.
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Hasta aquí os hemos contado cómo se forman los principales tipos de rocas.
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Seguro que habéis aprendido que los paisajes que veis son algo más que un montón de rocas.
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Os espero muy pronto con nuevas aventuras geológicas.
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- Materias:
- Biología, Geología
- Autor/es:
- IGME
- Subido por:
- Francisco J. M.
- Licencia:
- Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
- Visualizaciones:
- 984
- Fecha:
- 29 de octubre de 2017 - 12:30
- Visibilidad:
- Público
- Enlace Relacionado:
- http://www.igme.es/museo/didactica/geaRocas.htm
- Centro:
- IES ALPAJÉS
- Duración:
- 29′ 12″
- Relación de aspecto:
- 5:4 Es el estándar al cual pertenece la resolución 1280x1024, usado en pantallas de 17". Este estándar también es un rectángulo.
- Resolución:
- 720x576 píxeles
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