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“ORIGEN Y FORMACIÓN DE LAS ROCAS Y LOS SUELOS” Preparó: RAÚL MALDONADO SANDOVAL Ingeniero Civil, Magíster en Geotecnia U. Nacional 1. FORMACIÓN DE LAS ROCAS ESTRUCTURA DE LA TIERRA CARACTERÍSTICAS COMPOSICIONALES DE LA CORTEZA Ígneas 4,2% Lutitas CORTEZA CONTINENTAL Rocas Sedimentarias 5% 1,7% Areni...

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“ORIGEN Y FORMACIÓN DE LAS ROCAS Y LOS SUELOS”

Preparó: RAÚL MALDONADO SANDOVAL Ingeniero Civil, Magíster en Geotecnia U. Nacional

1. FORMACIÓN DE LAS ROCAS

ESTRUCTURA DE LA TIERRA

CARACTERÍSTICAS COMPOSICIONALES DE LA CORTEZA

CORTEZA CONTINENTAL (29%)

Rocas

Suelos

CORTEZA OCEÁNICA (71%)

Ígneas

4,2% Lutitas

Sedimentarias 5%

1,7% Areniscas

Metamórficas

2,0% Calizas

In situ Transportados

Roca ígnea basalto

CARACTERÍSTICAS COMPOSICIONALES DE LA CORTEZA Color

Minerales: Estructura cristalina. Composición química definida.

Lustre

Forma

Rocas y suelos (fase sólida)

Mineraloides: Sin estructura. Químicamente inestable.

Metálico No Metálico

Acicular. Botroidal. Concrecional Tubular Dentrítica Reniforme

Clivaje o crucero Dureza Gravedad específica

Tenacidad

ESCALA DE DUREZA DE MOHS

-Minerales

LITOLOGÍA DE LAS ROCAS

-Composición mineralógica -Textura

-Mineraloides o sustancias amorfas

-Minerales principales ROCAS -Minerales accesorios

Minerales secundarios • Meteorización • Invasión de fluidos • De origen hidrotermal • Condensación de gases

QUÉ ES UN MINERAL??? Es un sólido inorgánico de origen natural que posee una estructura química definida que le proporciona un conjunto único de propiedades físicas. La mayoría de las rocas son agregados compuestos por dos o más minerales.

Los componentes básicos de los minerales son los elementos químicos.

Un elemento químico es un enorme conjunto de átomos.

ENLACES QUÍMICOS PARA GENERAR LOS MINERALES Los átomos se pueden unir entre sí para formar sustancias más complejas denominadas COMPUESTOS, para ganar, perder o compartir electrones con otros átomos. 1. Enlace Iónico: se ceden electrones. Enlaces débiles. 2. Enlace Covalente: se comparten electrones. Enlaces fuertes y resistentes. No sufre variación desde su identidad química.

3. Enlace metálico: se intercambian electrones. Estabilidad moderada.

ESTRUCTURA DE LOS MINERALES Un mineral está compuesto por una disposición ordenada de átomos químicamente unidos para formar una estructura cristalina concreta. Este empaquetamiento ordenado de átomos se refleja en los objetos de formas regulares que denominamos CRISTALES.

EMPAQUETAMIENTO GEOMÉTRICO IDEAL PARA IONES POSITIVOS Y NEGATIVOS

TETRAEDRO SILICIO-OXÍGENO

ESTRUCTURAS SILICATADAS

PRINCIPALES MINERALES FORMADORES DE ROCA

Silicatos

PRINCIPALES MINERALES FORMADORES DE ROCA Carbonatos

PRINCIPALES MINERALES FORMADORES DE ROCA

PRINCIPALES MINERALES FORMADORES DE ROCA

ABUNDANCIA DE TIPOS DE ROCAS Y MINERALES EN LA CORTEZA TERRESTRE

MINERALES DE CUARZO

MUESTRAS DE MINERALES

TEXTURA O ESQUELETO INTERNO DE LAS ROCAS • Grado de cristalinidad. • Tamaño de los cristales o fragmentos. • Forma de los cristales o fragmentos.

Interminerales. • Espacios intersticiales: Intergranulares. De disolución. Criptoros.

Iónico. Covalente (de rigidez máxima). • Enlaces interminerales o interfragmentos: Metálico. Molecular (de rigidez mínima).

• Arreglo u ordenamiento (fabrica): Orientación o carencia de ésta. NOTA: Propiedades sensibles a la textura: mecánicas y acústicas.

FASE DE GASES Y LÍQUIDA DE LAS ROCAS Soluciones intersticiales químicamente activas, ejercen una determinada influencia sobre propiedades de las rocas. Soluciones intersticiales líquidas son causa de:

• Disminución de la resistencia mecánica (ablandamiento). • Deformaciones volumétricas (expansión-contracción). • Aparición de la conductividad eléctrica. Las propiedades mecánicas de las rocas revelan una estrecha dependencia de la mineralogía, textura y fase líquida.

Permeabilidad Primaria Secundaria: fract.,disolución

Propiedades mecánicas

Resistencia mecánica

Deformabilidad

Compresión Tracción

CICLO DE LAS ROCAS

ROCAS ÍGNEAS

• En zona de subducción y dorsales oceánicas se genera la salida del magma. • En Colombia se encuentran presentes en la Cordillera Central. • Las rocas ígneas se generan por: MAGMA

Enfriamiento + Cristalización

ROCA ÍGNEA

• La velocidad de enfriamiento entra a jugar: f(textura de roca). • Velocidad de enfriamiento lenta en condición de confinamiento implica tamaños de cristal grueso. • Magma asciende e invade a rocas preexistentes.

ROCAS ÍGNEAS

ROCAS ÍGNEAS R. Intrusivas= texturas con tamaños de cristal grueso= Holocristalina= v de enfriamiento lenta. El magma se solidifica en zonas profundas. MAGMA

Macrocristalinas R. Extrusivas= texturas finas=

Criptocristalina

Generadas por enfriamiento de lava en la superficie. No se ven fronteras entre minerales.

ROCAS ÍGNEAS

Máficos= coloraciones oscuras (Fe, Mg, Ca).

MAGMA Siálicos= coloraciones claras (Si, Na, Al).

ROCAS ÍGNEAS

Ultramáfica

ROCAS ÍGNEAS

ROCAS ÍGNEAS

ROCAS ÍGNEAS

ROCAS SEDIMENTARIAS • Materia básica de las rocas sedimentarias= sedimento.

• Procesos de meteorización de la roca existente: METEORIZACIÓN

Física= DISGREGA Química= DESCOMPONE

PROCESO EXTERNO DE DEGRADACIÓN FÍSICA Y MECÁNICA

Destruye estructura original del material

ROCAS SEDIMENTARIAS

TRANSPORTE= AGUA, VIENTO, HIELO, GRAVEDAD

CONSOLIDACIÓN + CEMENTO

Tracción Suspensión Disolución

Detríticas o clásticas Material soluble producido por meteorización química.

LITIFICACIÓN ROCA SEDIMENTARIA

ROCAS SEDIMENTARIAS

PRINCIPALES FORMADORES DE ROCAS SEDIMENTARIAS

MATRIZ

• • • •

Cuarzo (fragmentos) Feldespatos. Micas= Muscovita. Fragmentos de roca.

Materiales que están haciendo función de CEMENTANTE: • Sílice. • Carbonatos. • Óxidos de hierro. • Minerales arcillosos.

ROCAS SEDIMENTARIAS ROCAS DETRÍTICAS

ROCAS QUÍMICAS

ROCAS BIOQUÍMICAS

• Arcillolitas. • Conglomerados. • Lutitas. • Caliza -Calciticas (calcita) -Dolomitas -Sideritas • Yeso • Carbón.

• • • •

Turba. Carbón. Chert. Flint.

ROCAS METAMÓRFICAS • Metamorfismo es la transformación de un tipo de roca en otro.

• Las rocas metamórficas se forman a partir de rocas preexistentes (ya sean rocas ígneas, sedimentarias u otras metamórficas) que han sido alteradas por agentes de metamorfismo. • Deformaciones Genera • Arrugamiento corteza. • Tectónica relieve • Ruptura y desplazamiento PRESIÓN + TEMP. corteza.

• Actividad plutónica

TEMPERATURA

Metamorfismo de contacto

ROCAS METAMÓRFICAS P + T>> = METAMORFISMO REGIONAL P + T...