Petrol Ogi A

Facultad de Ingeniera y Arquitectura

PETROGRAFA

Curso INTR. ING GEOLOGICA, Docente Wilver Morales Cspedes [email protected] Fecha


CAP. III PETROGRAFA

3.1 Conceptos generales. Ciclo de la rocas

3.2 Clasificacin general de las rocas.

3.3 Rocas gneos. Extrusivas, filonianas y plutnicas. Clases y usos

3.4 Rocas sedimentarias y metamrficas. Clases y usos. Canteras.

GABINETE N 03: Reconocimiento de rocas.


El Gelogo

Ok! Pero, y como %$&!& sigo esta estructura en profundidad?

TECTONICA

EXPLORACION

El Geofsico Interpretacin conjunuta en trminos de la estructura interna?

Corteza Superior

Corteza Inferior

Manto Litosfrico

Manto Astenofrico

Manto Astenofrico




La Petrografa es la especialidad de la Geologa que tiene a su cargo el estudio de las rocas.

Entender adecuadamente los procesos que dan origen a los diferentes tipos de rocas es uno de los principales objetivos de todo estudio geolgico, y esto no solo es til para descifrar la evolucin histrica de nuestro planeta, si no que adems nos dan informacin sobre las posibilidades de reservas de combustibles fsiles o minerales en un rea, de la utilidad o no de cierta roca para un determinado fin, o nos puede brindar informacin muy til para su aplicacin en problemas ambientales.


Las rocas de la Tierra Las rocas son como cajas negras que graban en

su interior una valiosa informacin sobre los procesos histricos de nuestro planeta. Una buena parte de la actividad de la Geologa consiste en interrogar a las rocas para extraer de ellas la informacin necesaria y poder contar esta historia.

Existe una gran variedad de rocas pero stas pueden ser agrupadas en solo tres grandes

grupos segn su origen y su aspecto.



Tipos de Rocas Facultad de Ingeniera y Arquitectura



El ciclo de las rocas

El denominado Ciclo de las Rocas , es una serie de procesos geolgicos por los cuales uno de los tres grande grupos de rocas se forma a partir de los otros dos. Este ciclo podra empezar con la generacin de magma en el interior de la Tierra, donde las temperaturas y presiones son lo suficientemente altas como para fundir las rocas preexistentes.


La formacin de las rocas EL CICLO DE LAS ROCAS



PROCESOS FORMADORES DE ROCA

EL CICLO DE LAS ROCAS

PROCESOS ENDOGENOS




EL CICLO DE LAS ROCAS

PROCESOS EXOGENOS




ROCAS IGNEAS

PROCESO

FUSIONSOLIDIFICACION




ROCAS METAMORFICAS

PROCESO

METAMORFISMO; TRANSFORMACION AL ESTADO

SOLIDO




ROCAS SEDIMENTARIAS

PROCESO DISGREGACION DE ROCAS PRE-

EXISTENTES, TRANSPORTE Y DEPOSITACION CERCA DE LA SUPERFICIE

TERRESTRE




ROCAS IGNEAS

PROCESO

FUSIONSOLIDIFICACION



QUE ES EL MAGMA? Lquido silicatado (40-100% SiO2), viscoso, homogneo de alta temperatura (700-1300C) constituido por molculas ionizadas (de todos los elementos qumicos) y generado por la fusin de una roca



PROCESOS MAGMATICOS Y TECTONICA DE PLACAS



MARGENES DIVERGENTES

ASCENSO DE MANTO POR CONVEXION

FUSION

CRISTALIZACION



MARGENES CONVERGENTES PROCESOS MAGMATICOS

ANIMACION PROCESOS MAGMATICOS

FUSION

CRISTALIZACION



PRODUCTOS MAGMATICOS ROCAS IGNEAS

CAMARA MAGMATICA

tem

pera

tura

Intrusivas o plutonicas

cristalizacion lenta (DT) y completa

extrusivas o volcanicas

solidificacion rpida (DT) cristalizacion parcial

DT = contraste de temperatura entre magma y entorno



ESTRUCTURAS INTRUSIVAS

BATOLITO

DIQUES

SILLS (FILON-MANTO)

ANIMACION



PRODUCTOS VOLCANICOS

EFUSIVAS (LAVA)

MAGMA FLUIDO

PIROCLASTICAS

MAGMA PULVERIZADO




ROCAS METAMORFICAS

PROCESO

METAMORFISMO; TRANSFORMACION AL ESTADO

SOLIDO



METAMORFISMO REGIONAL Cambios progresivos en la presin y la temperatura que afectan a un

volumen o regin considerable (10-100 km) de las placas

tectnicas NUEVOS MINERALES FORMAN TEXTURA

ANISOTROPA FOLIADA (PERPENDICULAR AL ESFUERZO MAYOR)



METAMORFISMO REGIONAL CONTINENTE

METAMORFISMO REGIONAL

ANIMACION FOLIACION

ANIMACION REGIONAL




ROCAS SEDIMENTARIAS

PROCESO DISGREGACION DE ROCAS PRE-

EXISTENTES, TRANSPORTE Y DEPOSITACION CERCA DE LA SUPERFICIE

TERRESTRE



Litificacin-diagnesis convierte los sedimentos en roca al exponerlos a altas PT relativas

Transporte lleva los sedimentos hacia zonas de Depositacin

PROCESOS SEDIMENTARIOS

Meteorizacin (Mecnica+Qumica) disgrega roca expuesta en la superficie

Erosin remueve roca disgregada desde su ubicacin original

EXHUMACION VIA EQUILIBRIO ISOSTATICO




Descarga de agua y sedimentos Ajuste isosttico por

erosin/sedimentacin



Litificacin-Diagnesis

Depositacin-Sedimentacin


Meteorizacin

Erosin-Transporte

SUELO

SEDIMENTO

DEPOSITOS NO-CONSOLIDADOS

ROCAS SEDIMENTARIAS




ESTRECHAMENTE LIGADOS AL CICLO DEL AGUA Y LA ATMOSFERA

ANIMACION



La formacin de las rocas. El concepto de roca

Una roca es un agregado natural, coherente y multigranular de uno o ms minerales, los cuales conservan individualmente sus propiedades y presentan una homogeneidad estadstica

Es un agregado natural porque los componentes de la roca (minerales) se han unido o agregado por

procesos naturales

Es coherente porque las partculas que forman la roca estn unidas de un modo caracterstico

Es multigranular porque los componentes de la roca casi siempre pueden ser visualizados como

granos diferenciados

Una roca posee homogeneidad estadstica porque sus componentes se encuentran representados dentro de unos

porcentajes caractersticos

RO

CA

MIN

ERA

LES

Un mineral tiene una composicin qumica definida. Una roca no, pues su composicin est en funcin del porcentaje de representacin de

cada mineral que la forma



La formacin de las rocas Las rocas. La clasificacin de las rocas (por su origen)

Rocas endgenas

Rocas exgenas

Rocas gneas o magmticas

Rocas plutnicas (intrusivas)

Rocas volcnicas (extrusivas)

Rocas metamrficas

Rocas sedimentarias

Rocas residuales



La formacin de las rocas El magmatismo y las rocas magmticas

El magma. Concepto

El magma es una mezcla de materiales rocosos fundidos total o parcialmente, en cuyo seno se encuentran gases disueltos y

cristales de minerales en suspensin

Elementos ms abundantes (98 %): Si, O, Al, Ca, Na, K, Mg y Fe

Los gases provienen de gases originales contenidos en la mezcla, de nuevos gases formados por reacciones qumicas o de la

evaporacin de agua

Los gases estn retenidos en la mezcla debido a las altas presiones a las que est el

magma en el interior del planeta, pero se liberan cuando el magma sale al exterior

Los minerales funden a diferentes temperaturas, por eso, segn la

temperatura a la que est el magma, algunos estarn fundidos y otros no




El magma: Origen

El magma se origina a partir de la fusin total o parcial de rocas localizadas en la litosfera o en la mesosfera

En las zonas cercanas a la superficie, las rocas granticas comienzan a fundir a unos 750 C, las de

tipo basltico a unos 1000 C Es decir, cuanto mayor contenido en SiO2, ms bajo el punto de

fusin

Factores que influyen en la fusin de los minerales de las rocas

Calor Presin Agua

Desintegracin de elementos radiactivos

Friccin entre rocas en zonas de

subduccin (p. 78)

Hundimiento de las rocas en zonas de subduccin hacia

zonas ms trmicas

Ascenso de material caliente desde zonas profundas de la

mesosfera hasta parte inferior de la litosfera

al aumentar la presin, disminuye el volumen de la masa rocosa, impidiendo la disgregacin de los granos

Porque, aunque la fusin incrementa el volmen de la

masa rocosa,

Si la roca profundiza

Aumenta su punto de fusin

Si la roca asciende

Disminuye su punto de fusin

Porque al disminuir la presin, aumenta el

volumen disponible y los granos pueden separarse para que la roca se funda

La presencia de agua disminuye el punto de fusin de la roca, pues los OH- favorecen la rotura de los

enlaces Si-O de los silicatos



Magma mfico (bsico) Magma flsico (cido)

Magma intermedio

[SiO2] 63-77 %

Por fusin de litosfera ocenica en zonas

subduccin

Por fusin de la base de litosfera continental a la que llega magma

de la mesosfera

Viscosidad elevada por su alto [SiO2], que le impide fluir

fcilmente Si no extrusin:

granito Si extrusin: riolita y

erupciones explosivas

[SiO2] 45-52 %

En dorsales ocenicas o en los puntos calientes por fusin de peridotitas del

manto

Magma alcalino (menos [SiO2] que toletico), tpico

de los puntos calientes

Magma toletico, tpico de las

dorsales

[SiO2] 52-63 %

Por fusin de litosfera ocenica en zonas subduccin y arrastre de

agua de mar (minerales hidratados)

Si no extrusin: diorita

Si extrusin: andesita

Magma ultramfico (ultrabsico)

[SiO2]

Magmas mficos



Tipos de magmas en relacin con la Tectnica de Placas (II)


Mientras el magma asciende y se va enfriando, aquellos minerales que alcanzan su punto de solidificacin (= punto de fusin) van cristalizando: diferenciacin magmtica

Las series de reaccin de Bowen son el conjunto ordenado de cambios que tienen lugar en una masa magmtica durante su cristalizacin

La cristalizacin de los diferentes minerales de la masa magmtica sigue una pauta que depende de la temperatura y de la composicin inicial del magma

Al consolidarse el magma, los elementos que participan en la cristalizacin de algn mineral son retirados de la masa magmtica, con lo que la composicin qumica de la masa magmtica restante va cambiando, por lo que ya no se podrn seguir formando

los mismos minerales de antes

Enfr

iam

ien

to d

el m

agm

a

Dif

eren

ciac

in

mag

mt

ica

La sustitucin de un in por otro,

cambia la composicin

qumica, pero no la estructura

cristalina

Un mineral ya formado reacciona

con el fundido residual,

originndose un nuevo mineral que puede sustituir al

anterior a aadirse a la fraccin cristalizada

Magma flsico

Las series no se

completan si falta algn elemento qumico



La cristalizacin del magma (I) Series de reaccin de Bowen



La cristalizacin del magma (II)



Fase ortomagmtica: 1200 - 800 C. Es cuando tienen lugar las series de Bowen y la cristalizacin de

la mayora de los minerales

Fase pegmattica: 800 600 C. El magma residual, rico en gases, se expande y penetra por grietas formando

filones ricos en cuarzo (SiO2)

Fase neumatoltica: 600 374 C. Los gases, al introducirse por las grietas, depositan cationes metlicos que formarn

yacimientos minerales (gangas)

Fase hidrotermal: 374 100 C. Es el vapor de agua el que acabar depositando cationes metlicos en grietas

(yacimientos de oro, plata, cobre, etc.)

Facultad de Ingeniera y Arquitectura La formacin de las rocas El magmatismo y las rocas magmticas La cristalizacin del magma (II) Fases de la consolidacin magmtica


Las series de reaccin de Bowen no explican la diversidad de rocas

magmticas que hay, ya que consideran al magma como un sistema cerrado

En realidad, la evolucin del magma, cuando asciende por la litosfera, sufre

tres procesos:

Sedimentacin cristalina

Asimilacin magmtica

Mezcla de magmas

Separacin de minerales ya

cristalizados del resto de la masa

magmtica

El magma incorpora materiales de la roca

encajante

Por fusin de esta roca e

incorporacin a la masa

magmtica

Por incorporacin de fragmentos de la roca encajante que no se funden

Reaccin entre las sustancias del magma y los minerales

de la roca encajante

Cuando una cmara magmtica con magma en

diferenciacin es invadida por otra masa de magma, por lo que la composicin qumica

resultante ser diferente



La cristalizacin del magma (III) La evolucin del magma


De magma flsico

De magma intermedio

De magma mfico

De magma ultramfico

De magma mfico

De magma intermedio



La clasificacin de las rocas magmticas por su textura y composicin qumica Plutnicas (textura fanertica) y Volcnicas (textura afantica)


La formacin de las rocas El magmatismo y las rocas magmticas La clasificacin de las rocas magmticas por su composicin qumica (I)

Kimberlita



La formacin de las rocas El magmatismo y las rocas magmticas La clasificacin de las rocas magmticas

por su composicin qumica (II)



FILONIANA VOLCNICA


Texturas



La formacin de las rocas El metamorfismo y las rocas

metamrficas

El metamorfismo es el conjunto de procesos que ocurren en el interior de la litosfera por los cuales una roca, sin perder nunca el estado slido, se transforma en otra roca distinta

Factores que condicionan el grado de metamorfismo

Incremento de temperatura, que produce cambios qumicos en

los minerales

Incremento de presin, que produce cambios en la

estructura mineral

Presencia de fluidos, que favorecen las reacciones qumicas entre los

elementos

Calor propio del manto

Presin de confinamiento

Presin litosttica

Presin de fluidos

Presiones direccionales

ESQUISTOSIDAD y FOLIACIN

Friccin en las zonas de subduccin o fallas

transformantes

Calor de las bolsas de magma

Deshidratacin de algunos minerales y

migraciones inicas, es decir, cambios de

composicin qumica



La formacin de las rocas El metamorfismo en la tectnica de placas. Tipos de metamorfismo

En zonas de fallas (incluidas las transformantes) y en zonas de

subduccin

Tambin llamado dinamotrmico (P+T), est asociado a las orogenias en zonas de subduccin y a las zonas de

obduccin

El metamorfismo de contacto o trmico est asociado a puntos

donde se almacenan bolsas magmticas y produce aureolas

metamrficas

En zonas de importante sedimentacin, la presin litosttica produce metamorfismo de enterramiento



La formacin de las rocas Clasificacin de las rocas metamrficas




Cuarcitas Mrmol

Gneisses

Esquisto micceo

Pizarra




Las cuarcitas del cabu Pees



Los sedimentos y las rocas sedimentarias El suelo (I): origen (suelo autctono o residual) Meteorizacin y erosin de las

rocas de la superficie terrestre

Material blando y no consolidado que cubre la

roca: regolita

Seres vivos se instalan sobre la regolita descomposicin

materia orgnica formacin de humus en horizonte A

Suelo joven, poco evolucionado (pocos horizontes, poco espesor)

Suelo maduro, evolucionado (todos los horizontes, espesor)

Lixiviado y diferenciacin de horizontes

Horizonte D: roca madre

1000 a 10.000 aos



Los sedimentos y las rocas sedimentarias El suelo (II): estructura (horizontes)

Regolita



Los sedimentos y las rocas sedimentarias El suelo (III): Tipos de suelos

Ranker gris sobre cuarcitas (Pola de Allande)



Los sedimentos y las rocas sedimentarias El suelo (IV): Tipos de suelos

Paisaje de tierra parda (Salas)



La formacin de las rocas Formacin de las rocas sedimentarias. Digenesis

Diagnesis o litificacin: conjunto de procesos que transforma los sedimentos en rocas sedimentarias

Las capas superiores de sedimentos comprimen a las inferiores Disminuyen los espacios entre granos, el volumen y el espesor general

de la capa y se expulsa agua

El agua circulante por los poros lleva sustancias que precipitan (CO3Ca, SiO2, FeO, SO4Ca, rellenndose el espacio entre los granos con un

cemento

Ciertos minerales pueden ser disueltos por el agua circulante, crendose nuevos espacios entre los granos

De unos minerales por otros a causa de ciertas reacciones entre las sustancias del

sedimento

Silificacin: SiO2 sustituye al CO3Ca

Dolomitizacin: (CO3)2CaMg

sustituye a CO3Ca De ciertos minerales, que se convierten en otros de igual composicin qumica

pero diferente forma y/o tamao



La formacin de las rocas Clasificacin de las rocas sedimentarias (I)

Ruditas: clastos > 2 mm

Arenitas: clastos 2-1/16 mm

Lutitas: clastos < 1/16 mm

DET

RT

ICA

S Facultad de Ingeniera y Arquitectura


La formacin de las rocas Clasificacin de las rocas sedimentarias (II)

Carbonatadas: compuestas de carbonatos

QU

MIC

AS

Evaporitas: formadas por evaporacin y precipitacin en mares clidos poco

profuntos

Ferruginosas: formadas por xidos o hidrxidos de Fe



La formacin de las rocas Clasificacin de las rocas sedimentarias (III)

OR

GA

N

GEN

AS

Silceas: formadas por acumulacin de esqueletos de protistas unicelulares marinos

Calizas bioqumicas: formadas por acumulacin de esqueletos calcreos de

corales o moluscos (conchas)

Carbones y petrleo: formados por descomposicin de restos vegetales terrestres (carbn) o de plancton

marino (petrleo)




CLASIFICACIN DE LAS ROCAS GNEAS



CLASIFICACIN ROCAS METAMRFICAS

FUENTE: www.uam.es/personal_pdi/.../metamorficas http://web.usal.es/



CLASIFICACIN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS


Petrol Ogi A

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