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UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA FACULTAD DE ARQUITECTURA E INGENIERIAS CIVIL Y DEL AMBIENTE PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA: GEOLOGÍA Y GEOMORFOLOGÍA TEMA PETROLOGÍA DOCENTE ING° AGUSTO TICONA BALDÁRRAGO ¿QUE ESTUDIA LA PETROLOGÍA? Estudia la forma de ver los procesos que con...

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UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA FACULTAD DE ARQUITECTURA E INGENIERIAS CIVIL Y DEL AMBIENTE PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

ASIGNATURA: GEOLOGÍA Y GEOMORFOLOGÍA TEMA PETROLOGÍA

DOCENTE ING° AGUSTO TICONA BALDÁRRAGO

¿QUE ESTUDIA LA PETROLOGÍA? Estudia la forma de ver los procesos que conectan los tres tipos principales de rocas de la Tierra; ígneas, sedimentarias y metamórficas y las relaciones que hay entre ellas. Lo desarrolló James Hutton a finales del siglo XVIII.

Roca: Es un material duro y compacto que se encuentra en la naturaleza, está compuesto de uno o más minerales y tiene una resistencia mayor a 14 kg./cm2.

FORMACIÓN DE LAS ROCAS Las rocas se forman:  Por enfriamiento del magma, (rocas ígneas).  Por la condensación de gases que contienen partículas minerales, (rocas ígneas).  Por desintegración transporte y deposición, (rocas sedimentarias).  Por precipitación de sales inorgánicas contenidas en las aguas, (rocas sedimentarias).  Por deposición de restos animales y vegetales, (rocas sedimentarias).  Por recristalización parcial o total de los minerales de una roca debida a elevadas temperaturas y fuertes presiones, (rocas metamórficas).

EL CICLO DE LAS ROCAS  El ciclo comienza con la erosión de un continente.  El material del continente se acumula en sus bordes y se puede compactar por litificación y transformarse en roca sedimentaria.  Con el tiempo, el borde continental se transforma en borde de placa convergente (es decir, empujada contra otra placa).

 En esta línea, las rocas sedimentarias pueden transformarse por efecto de las altas presiones en rocas metamórficas y posteriormente en magma.

En resumen se tiene que, por cristalización de un magma se forman las rocas ígneas, (plutónicas o intrusivas y volcánicas o extrusivas, según que su consolidación donde se haya producido en el interior de la tierra o en su superficie), estas rocas por su composición mineralógica pueden ser básicas, ácidas o intermedias.

Luego las rocas ígneas ya consolidadas, por la acción de la meteorización se fragmentan o disgregan en fragmentos menores, partículas o clastos para formar los sedimentos, que posteriormente son transportados y acumulados en una cuenca apropiada, donde pueden sufrir un proceso de endurecimiento o compactación llamados diagénesis o litificación, para así formar las rocas sedimentarias.

Las rocas sedimentarias se encuentran constituidas por capas o estratos de diferente granulometría, así las arenas por litificación se convertirán en areniscas, los limos en lutitas, el material calcáreo en calizas, las gravas en conglomerados, etc. Las rocas sedimentarias e ígneas pueden sufrir la acción de altas temperaturas y fuertes presiones provocadas por distintas causas que conduzcan a un cambio mineralógico y textural bien marcado, sin que tal cambio implique el paso por el estado líquido; a este proceso se lo denomina metamorfismo y a las rocas resultantes rocas metamórficas. Finalmente tanto las rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas; por la acción de fuertes presiones y elevadas temperaturas con determinadas condiciones especiales, pueden sufrir la fusión o refusión para volver nuevamente al estado magmático primitivo, dando así comienzo a un nuevo ciclo.

Fin del ciclo de las rocas: El ciclo se cierra en la cuarta etapa, cuando las rocas metamórficas quedan sometidas a niveles de calor y presión aún mayores y se transforman en ígneas.

Variaciones del ciclo de las rocas: El orden de este ciclo no es rígido. Una roca ígnea, por ejemplo, puede transformarse en metamórfica por efecto del calor y la presión sin pasar por la fase sedimentaria. Asimismo, las rocas sedimentarias y metamórficas pueden convertirse en material que forma nuevas rocas sedimentarias.

TEXTURA Y ESTRUCTURA DE LAS ROCAS Textura: Es la ordenación de los granos de los cuales está compuesto una roca, partiendo de una partícula. Cuando los granos son redondeados, la compactación es menor, los granos se ordenan en el caso de suelos, en el caso de rocas pueden tener o no cemento en medio de los granos, en caso de no llevar cemento se llaman rocas porosas y también se ordenan los granos y hay asentamiento. Estructura: Es la ordenación relativa de las principales características que presenta una roca (lisa, estratificada, áspera).

ROCAS IGNEAS  Son rocas formadas en un ambiente profundo de altas presiones y altas temperaturas.  Cuando enfrían en el interior de la tierra son rocas granudas o faneríticas.  Cuando enfrían sobre la superficie terrestre generalmente son afaníticas.  Son las más importantes en cuanto a su dureza.  Son rocas que se forman por enfriamiento y solidificación del magma.  Al descender la temperatura del magma o solución de roca fundida, se inicia la cristalización.  El orden de la cristalización es el orden en que los componentes minerales se hacen insolubles en la solución de la roca.  El tamaño y disposición de los cristales que componen las rocas ígneas, da lugar a la propiedad llamada textura.

INTRUSIONES ÍGNEAS

 Masas de roca consolidadas por cristalización de materia fundida (magma) a cierta profundidad bajo la superficie de la Tierra.  Forman un grupo llamado plutónico, distinto a los ensamblados volcánicos de extrusiones ígneas, (rocas formadas en la superficie, como la lava).  Al penetrar en rocas encajonantes más frías, las rocas intrusivas las calientan y las transforman (metamorfismo), mientras que el borde del magma, al enfriarse a más velocidad que el interior, tiene cristales menores y puede parecer vidrioso.

 Las lavas no muestran bordes con este aspecto y poco o ningún metamorfismo.

INTRUSIONES ÍGNEAS

CONCORDANTES

DISCORDANTES

Sills

Batolitos

Locolitos

Stocks

Lopolitos

Diques

Facolitos

Cuellos volcánicos

Perfil geológico de los modos de ocurrencia de las rocas ígneas

PRINCIPALES ROCAS IGNEAS INTRUSIVAS Granito: Roca ácida de textura granítica, presenta:

 Cuarzo, feldespato alcalino, plagioclasa sódica y micas  Su coloración varía de muy claro a tonos medios de gris, con sombras de rosa o rojo frecuentemente.  A veces se encuentran tonos verdes.  El mineral secundario más común es probablemente la biotita.  También se encuentran con frecuencia la muscovita y la hornablenda.  La textura de los granitos es sumamente variable, desde fina a muy gruesa.  En general, tanto la textura como el color son uniformes en grandes volúmenes de roca.

PRINCIPALES ROCAS IGNEAS INTRUSIVAS Monzonita: Roca ígnea de grano grueso, Varían desde los tipos ácidos que llevan cuarzo hasta los básicos portadores de olivino, con el rasgo esencial de la presencia de cantidades aproximadamente iguales de feldespato alcalino y de feldespato calcoalcalino.

Granodiorita:

Roca de textura granítica, compuesta por un alto porcentaje de biotita y menor contenido en feldespatos (con predominio de las plagioclasas) y cuarzo que el granito. El porcentaje de feldespatos es mayor que el porcentaje de cuarzo.

PRINCIPALES ROCAS IGNEAS INTRUSIVAS Tonalita: Roca intrusiva de grano grueso, se compone esencialmente de Cuarzo, plagioclasas que son los feldespatos que tienen sodio y calcio y hornablenda que es también una roca ígnea negra o vede oscuro y brillante que contiene aluminio.

Las tonalitas tienen bastante hornablenda y por eso son más oscuras que los granitos a los cuales se parecen.

PRINCIPALES ROCAS IGNEAS INTRUSIVAS Granito: Roca ácida de textura granítica, presenta:

 Cuarzo, feldespato alcalino, plagioclasa sódica y micas  Su coloración varía de muy claro a tonos medios de gris, con sombras de rosa o rojo frecuentemente.  A veces se encuentran tonos verdes.  El mineral secundario más común es probablemente la biotita.  También se encuentran con frecuencia la muscovita y la hornablenda.  La textura de los granitos es sumamente variable, desde fina a muy gruesa.  En general, tanto la textura como el color son uniformes en grandes volúmenes de roca.

PRINCIPALES ROCAS IGNEAS INTRUSIVAS Diorita: Es una roca intermedia, de coloración oscura debido a la abundancia de minerales ferromagnesianos.

Textura granuda y contiene minerales como: plagioclasa, feldespato alcalino, micas y cuarzo (escaso), con hornablenda o biotita como principal constituyente oscuro. Las dioritas pasan a convertirse en gabros al disminuir el feldespato que contienen y aumentar los minerales ferromagnesianos, haciendo que la roca sea más oscura.

PRINCIPALES ROCAS IGNEAS INTRUSIVAS Gabro: Roca de textura granítica de color oscuro, verde, gris oscuro o negro, se compone de plagioclasas cálcica, augita, piroxeno, y olivino, no hay cuarzo. Los gabros son probablemente menos abundantes que las dioritas. Dolerita: Se usa el término dolerita para asignar aquellas rocas de color intermedio y oscuro y textura fina, que a causa de la finura del grano, no puede saberse si son gabro o diorita.

Sienitas: Son rocas granuladas compuestas esencialmente por feldespato ortoclasa. Generalmente se encuentran como minerales accesorios la biotita y la hornablenda. No contienen cuarzo. La sienita a causa de su rareza, tiene poca utilidad comercial como material de construcción.

PRINCIPALES ROCAS IGNEAS INTRUSIVAS Pegmatita: Es una roca ígnea que tiene un tamaño de grano gran que puede alcanzar los 20 mm. La mayoría de las pegmatitas están compuestas por granito, que contiene cuarzo, feldespato y mica. Las pegmatitas son importantes ya que contienen minerales poco frecuentes en la Tierra y también piedras preciosas, como pueden ser turmalina, topacio, fluorita, apatito, etc. Aplita: Es roca ígnea de composición simple, como el granito, que está compuesto solamente de feldespato alcalino, mica moscovita y cuarzo. En un significado más preciso, son aquellas rocas ígneas de una peculiar textura fina uniforme (de menos de 2 mm) y de color ténue.

PRINCIPALES ROCAS IGNEAS EXTRUSIVAS Riolita: Roca volcánica de composición similar al granito. El feldespato alcalino es más abundante que las plagioclasas.

Al aumentar las plagioclasas se pasa a una riodacita y al disminuir el cuarzo se convierte en una traquita. Si se dan las dos circunstancias anteriores se entra en el dominio de las latitas. La riolita, está conformado esencialmente de: cuarzo, sanidina y plagioclasa. Accesorios: biotita y magnetita.

PRINCIPALES ROCAS IGNEAS EXTRUSIVAS Dacita: Roca volcánica de composición similar a la tonalita. Las plagioclasas son muy abundantes (>90% del total de los feldespatos) y son de tipo sódico (oligoclasa/andesina). Latita: Roca volcánica de composición similar a las monzonitas: sin cuarzo ni feldespatoides, con plagioclasas (40-90%) y feldespatos potásicos (90% del total de los feldespatos) y son de tipo sódico (oligoclasa/andesina). Basalto: Roca básica de color oscuro, pesado, completo y resistente, de grano fino generalmente. Su composición mineralógica parecida al gabro. Fonolita: Roca volcánica ácida, muy parecida al basalto masivo, pero presenta unos colores y tonalidades verdosas, o grises azulados. La característica principal es que no presenta minerales básicos como olivino o piroxenos, ya que esta roca es ácida. Puede presentar plagioclasas y cuarzo. También existe la variedad vacuolar.

PRINCIPALES ROCAS IGNEAS EXTRUSIVAS Toba pumítica: Ignimbrita. Es una roca ácida compuesta por fragmentos de pumita envueltos en una matriz de cenizas volcánicas y suele llevar fragmentos de roca que arrastraron durante su salida del volcán. Suele presentar colores blanquecinos y amarillentos debido a las cenizas y a la pumita respectivamente. A veces, y por efecto de la infiltración de aguas ricas en elementos químicos, estas tobas toman un colorido variado, como puede ser roja, o gris. Se forman por volcanismo explosivo y nube ardiente.

PRINCIPALES ROCAS IGNEAS EXTRUSIVAS Aglomerado volcánico: Ignimbrita, está formando por depósitos de materiales arrastrados por una explosión volcánica, así que encontraremos una mezcla de cenizas volcánicas, pumita y fragmentos muy gruesos de rocas volcánicas fragmentados, todos ellos mezclados y muy cementados. Suele presentar unos colores grises en la matriz y los fragmentos de roca suelen ser de basaltos oscuros.

PRINCIPALES ROCAS IGNEAS EXTRUSIVAS Escorias volcánicas: Su origen puede ser por: Caída de piroclastos básicos con trayectoria balística, pero de mayor tamaño que el picón. Situadas en la coronación (parte superior) de una colada basáltica tipo "aa", que son las más viscosas (espesas).

Picón o lapilli: Es un piroclasto de caída, salen fragmentos de magma disparados desde la boca del volcán hacia arriba, en donde pierden los gases (por eso son porosas) y caen rápidamente, y aún calientes, por lo que suelen soldarse (pegarse) las partículas entre sí.

ROCAS FILONIANAS  Son aquellas que se forman en las grietas u orificios de salidas.  Su granulometría es intermedia.  Son también llamadas hipoabisales.

Las rocas hipoabisales, son aquellas que comparten características de plutónicas y volcánicas, al tener lugar su cristalización a profundidades intermedias entre ambas.

RECONOCIMIENTO DE LAS ROCAS ÍGNEAS O MAGMÁTICAS Rocas intrusivas o rocas plutónicas

Rocas subvolcanicas o hipoabisales

Rocas extrusivas o volcánicas

Rocas volcanoclásticas

Cristalización en altas profundidades

Cristalización en baja profundidades

Cristalización a la superficie

Cristalización superficial o en la atmósfera

Enfriamiento lento

enfriamiento mediano

enfriamiento rápido

enfriamiento muy rápido

cristales grandes

cristales grandes o pequeños

cristales pequeños y tal vez fenocristales

cristales pequeños

sin minerales amorfos

casi sin minerales amorfos

con minerales amorfos

con minerales amorfos

sin porosidad

casi sin porosidad

con porosidad

tal vez textura espumosa

textura equigranular

textura equigranular o porfídica

grano fino o textura porfídica

grano fino con bombas o clastos

cristales hipidiomórfico

cristales hipidiomórficos o/y fenocristales idiomorf.

fenocristales idiomorficos

cristales con contornos fundidas

COMPARACIÓN DE LAS PRINCIPALES ROCAS ÍGNEAS...