UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE

FACULTAD INGENIERIA CIVIL

CURSO DE GEOLOGIA

Clase 03A: Petrologa y Petrografa

Ing. Ernesto Antonio Villar Gallardo

Petrologa.- estudia las propiedades fsicas, qumicas, mineralgicas, espaciales y cronolgicas de las asociaciones rocosas y de los procesos responsables de su formacin.

Petrologa = naturaleza y origen de las rocas

Petrografa.- estudia la descripcin y las caractersticas de las rocas cristalinas determinadas por examen microscpico con luz polarizada. Petrografa = descripcin, composicin mineralgica y

estructura de las rocas

Las rocas son el producto final de la evolucin de sistemas fsico-qumicos desarrollados por actividad geolgica exgena o endgena.

Roca Es un agregado de varios minerales, de fragmentos de otras rocas o de restos de seres vivos.

Textura de una roca Conjunto de caractersticas geomtricas, determinadas por el grado de cristalinidad, granularidad, forma de los cristales y relaciones mutuas entre ellos.

La textura depende bsicamente del proceso de formacin. Su estudio proporciona informacin sobre condiciones de formacin.

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Ciclo de las Rocas

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ROCAS IGNEAS

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De hecho, con la excepcin del ncleo exterior lquido, la porcin solida restante de nuestro planeta es bsicamente una enorme roca gnea parcialmente cubierta por una delgada capa de rocas sedimentarias as el 95% de la corteza terrestre consiste en rocas gneas y rocas gneas metamorfizadas.

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Aunque la mayora de estas rocas gneas estn cubiertas por una delgada capa de roca sedimentaria, las rocas gneas son sobresalientes porque forman montaas espectaculares en muchos partes del mundo

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Las rocas gneas (ignis=fuego), como su nombre indica, son aquellas que se han formado por el enfriamiento y posterior solidificacin de una masa de material rocoso, al mismo tiempo caliente y fluida, conocida con el nombre de magma rocoso.

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ROCAS IGNEAS MAGMA Y LAVA MAGMA es el material de roca fundida que se encuentra bajo la superficie y LAVA es el magma que llega a la superficie. Como el Magma es menos denso como roca fundida, tiende a subir a la superficie donde puede derramarse como flujos de Lava o ser arrojados con fuerza a la atmosfera en forma de partculas conocidos como material Piroclstico. Las rocas gneas, se forman cuando el magma se enfra y cristaliza o cuando la materia piroclstica, como las cenizas volcnicas (partculas que miden menos de 2mm),se consolidan.

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ROCAS IGNEAS PROCESOS QUE FORMAN EL MAGMA Incremento de Temperatura Disminucin de Presin Adicin de agua

Rocas gneas

Son las que proceden del interior de la tierra y del magma. El magma es la mezcla de los tres estados; con materiales fundidos a temperaturas entre los 1000 y 1700 , gases en disolucin y elementos slidos que no se han fundido o que estn cristalizando. Las rocas gneas se clasifican de acuerdo con su: -Origen -Textura -Mineraloga -Composicin qumica y -La geometra del cuerpo gneo.

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Intrusivas o plutnicas: Son las que se han enfriados lentamente en el interior de la tierra. Poseen una textura granuda, debido a que por su lento enfriamiento sus cristales estn totalmente formados, estos cristales estn distribuidos al azar, no presentan huecos entre ellos y sus minerales no se pueden separar. (Granito y Diorita).

Clasificacin segn su origen:

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Clasificacin segn su origen:

Extrusivas o volcnicas: Se forman por el enfriamiento rpido del magma que sale del interior de la tierra por las chimeneas de los volcanes.

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ROCAS IGNEAS La cristalizacin del magma es mucho mas compleja. Mientras que un compuesto sencillo, como el agua, cristaliza a una temperatura especifica, la solidificacin del magma con su diversidad qumica a menudo abarca un intervalo de temperatura de 200C. Durante la cristalizacin, la composicin del fundido cambia continuamente a medida que los iones son retirados de manera selectiva e incorporados en los primeros minerales que forma, su composicin ser distinta de la del magma original. Por tanto, un solo magma puede generar rocas con una composicin muy diferente. Por consiguiente, existe una gran variedad de rocas gneas. La cristalizacin del magma es compleja. No obstante, es posible clasificar las rocas gneas en funcin de su composicin mineral y de las condiciones bajo las cuales se formaron. El ambiente durante la cristalizacin puede deducirse de manera aproximada del tamao y la ordenacin de los granos minerales, denominada Textura.

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ROCAS IGNEAS TEXTURA TEXTURA DE LAS ROCAS IGNEAS El trmino textura, cuando se aplica a una roca gnea, se utiliza para describir el aspecto general de la roca en funcin del tamao, forma y ordenamiento de sus cristales. La Textura es una caracterstica importante por que revela datos sobre el ambiente en el que se formo la roca. El tamao de los minerales es lo mas importante debido a que el tamao de los cristales del mineral estn directamente relacionados a la historia del enfriamiento del magma o lava y generalmente indica si la roca gnea es volcnica o plutnica. Factores que afectan el tamao de los Cristales 1.- La velocidad a la cual se enfra el magma 2.-La cantidad de slice presente 3.- La cantidad de gases disueltos en el magma.

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ROCAS IGNEAS TEXTURA TEXTURA DE LAS ROCAS IGNEAS De ellos, la velocidad de enfriamiento es el factor dominante, pero, como todas las generalizaciones, esta tiene numerosas excepciones. Conforme una masa de magma se enfra, disminuye la movilidad de sus iones. Un cuerpo magmtico muy grande localizado a gran profundidad se enfriara durante un periodo de quiz decenas o centenares de millares de aos. Al principio, se forman relativamente pocos ncleos cristalinos. El enfriamiento lento permite la migracin de los iones a grandes distancias de forma que pueden juntarse con algunas de las escasas estructuras cristalinas existentes. Por consiguiente, el enfriamiento lento promueve el crecimiento de menos cristales, pero de mayor tamao.

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ROCAS IGNEAS TEXTURATEXTURA DE LAS ROCAS IGNEAS Por otro lado, cuando el enfriamiento se produce mas de prisa (por ejemplo, en una delgada colada de lava) los iones pierden rpidamente su movilidad y se combinan con facilidad. Esto provoca el desarrollo de numerosos ncleos embrionarios, que compiten a la vez por los iones disponibles. La consecuencia es una masa solida de pequeos cristales inter crecidos. Cuando el material fundido se enfra rpidamente puede no haber tiempo suficiente para que los iones se dispongan en una red cristalina. A las rocas que consisten en iones desordenados se les denomina vidrios.

Clasificacin segn su textura:

Textura vtrea.- se originan durante algunas erupciones volcnicas en las que la roca fundida es expulsada hacia la atmsfera donde se enfra rpidamente (obsidiana). Textura afantica o de grano fino.- se originan cuando el enfriamiento del magma es relativamente rpido por lo que los cristales que se forman son de tamao microscpico y es imposibles distinguir a simple vista los minerales que componen la roca (riolita). Textura fanertica o de grano grueso. se originan cuando grandes masas de magma se solidifican lentamente a bastante profundidad, lo que da tiempo a la formacin de cristales grandes de los diferentes minerales (granito)

Textura porfdica.- rocas con cristales grandes (llamados fenocristales) incrustados en una matriz (llamada pasta) de cristales ms pequeos. Se forman debido a la diferente temperatura de cristalizacin de los minerales que componen la roca, con lo que es posible que algunos cristales se hagan bastante grandes mientras que otros estn empezando a formarse (prfido). Textura pegmattica.- de grano especialmente grueso, formadas por cristales interconectados de ms de un centmetro de dimetro. Textura piroclstica.- se forman por la consolidacin de fragmentos de roca (cenizas, lapilli, gotas fundidas, bloques angulares arrancados del edificio volcnico, etc.) emitidos durante erupciones volcnicas (toba volcnica).

Rocas plutnicas: textura fanertica, porfdica y pegmattica. Rocas volcnicas: textura vtrea, afantica o piroclstica.

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COMPOSICION QUIMICA Debido a que el oxigeno y el silicio son los mas abundantes elementos en la corteza y manto, casi todos los magmas son de silicatos. Adems tambin contienen en menor cantidad otros seis elementos de la corteza terrestre: Na, K, Ca, Al, Fe y Mg. Las principales diferencias entre los diferentes tipos de magma se basan en las variaciones de sus contenidos de estos ocho elementos. Por ejemplo, el magma basltico contiene mas Fierro y Magnesio que el magma grantico, pero el magma grantico es rico en slice, potasio y sodio. Pocos y raros magmas estn compuestos de carbonatos. Las rocas que forman estos magmas se llaman Carbonatitas que contienen minerales de carbonato como calcita y dolomita

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COMPOSICION DEL MAGMA Como sabemos los minerales mas abundantes en la corteza terrestre son los Silicatos, como el cuarzo, varios feldespatos, y muchos silicatos ferromagnesianos, todos ellos formados de oxigeno y silicio, y otros elementos. Como resultado, el fundido de la corteza resultara en mayor cantidad en magmas ricos en silicatos que asimismo contienen considerable cantidad de Aluminio, Calcio, Sodio, Fierro, Magnesio y Potasio y muchos otros elementos mas en menor cantidad. Por otro lado, otra fuente del magma, es el manto superior de la tierra, la cual estan compuestas de rocas que contienen en mayor cantidad silicatos ferromagnesianos. Estos magmas contienen comparativamente menos silicio y oxgeno (silicatos) y mas fierro y magnesio. Aunque exista pocas excepciones, el constituyente primario del magma es silicato, las cuales varan lo suficiente para distinguirlos y se clasifican como: Ultramfico, Mfico, Intermedio y Flsico.

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TIPOS DE MAGMA Las rocas gneas presentan cuatro variedades bsicas: Ultramfico, mfico, intermedio, y flsico. Estas rocas estn cada una compuestas por diferentes variedades de minerales, y son derivadas de magmas y lavas las cuales tienen diferentes propiedades. Del mismo modo, cada uno de los tipos de magma ( y sus rocas) son generados y localizados en un lugar especifico de la tierra. En trminos de procesos geolgicos, cada tipo de magma es generado por un especifico proceso tectnico. Los minerales encontrados en las rocas de cada tipo de magma puede estar relacionado a la serie de Reaccin de Bowen.

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TIPOS DE MAGMA Los minerales encontrados en las rocas de cada tipo de magma pueden estar relacionados a la serie de Reaccin de Bowen. SRW muestra la relacin entre los ocho minerales formadores de roca. Por ejemplo, los minerales de la parte alta de la serie tiende a ser ricos en fierro y magnesio, bajo en slice, muy caliente, y produce minerales de color oscuro, como un piroxeno, anfbol y plagioclasas. Los Minerales de la parte baja de SRW tienden a ser ricos en sodio y potasio, alto en silicio, mas fros en temperatura, y produce minerales de colores claros, como plagioclasas sdica, ortoclasa y cuarzo.

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ROCAS IGNEAS MAGMA LA SERIE DE REACCION DE BOWEN A medida que la temperatura del magma decrece, minerales cristalizan a lo largo de las dos secuencias simultneamente. En la serie discontinua, la cual contiene solo silicatos ferromagnesianos, un mineral cambia a otro sobre un rango de temperaturas especificas. A medida que la temperatura decrece, un rango de temperatura es alcanzado en el cual unos minerales comienzan a cristalizar. Un mineral formado previamente reacciona con el magma restante (fusionado) el cual forma el prximo mineral en la secuencia.

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ROCAS IGNEAS MAGMA LA SERIE DE REACCION DE BOWEN En la serie discontinua. Por ejemplo, el Olivino es el primer silicato ferromagnesianos a cristalizar. A medida que el magma se enfra, este alcanza un rango de temperatura donde el piroxeno es estable; ocurre una reaccin entre el olivino y el magma restante, para formar piroxeno.

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ROCAS IGNEAS MAGMA LA SERIE DE REACCION DE BOWEN Serie Discontinua Con el continuo enfriamiento, una reaccin similar toma lugar entre el piroxeno y el fundido, la estructura del piroxeno es reacomodado para formar anfbol. Mas frio causa una reaccin entre el anfbol y el fundido, y esta estructura es reacomodado para formar la estructura planar de la mica biotita. Las reacciones no siempre es completado, el olivino, por ejemplo, podra tener un armazn de piroxeno, indicando una reaccin incompleta.

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ROCAS IGNEAS MAGMA LA SERIE DE REACCION DE BOWEN Serie Discontinua Si el magma se enfra rpidamente, los minerales previamente formados no tienen tiempo para reaccionar con el fundido, y as de esta manera todos los silicatos ferromagnesianos en la serie discontinua podran ser solo una roca. En cualquier caso, para el tiempo que la biotita a cristalizado, todo el magnesio y fierro presente en el magma original ya habr sido consumido.

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ROCAS IGNEAS MAGMA LA SERIE DE REACCION DE BOWEN Serie Continua El feldespato plagioclasas, los cuales son silicatos no ferromagnesianos, son los nicos minerales en la serie continua de Bowen. La plagioclasas rica en calcio cristaliza primero. A medida que el magma continua enfrindose, la plagioclasas, rica en calcio reacciona con el fundido, y cristaliza plagioclasa conteniendo proporcionalmente mas sodio hasta que todo el sodio y calcio es consumido.

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ROCAS IGNEAS MAGMA LA SERIE DE REACCION DE BOWEN Serie Continua En muchos casos, el enfriamiento es muy rpido para una completa transformacin de plagioclasa rica en calcio a rica en sodio. La plagioclasa formada bajo estas condiciones es zoneada, lo que significa que estas tienen un ncleo rico en calcio rodeado por zonas progresivamente ricos en sodio.

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Rocas gneas

Intrusivas

Extrusivas

Nmero de diapositiva 1Nmero de diapositiva 2Nmero de diapositiva 3Nmero de diapositiva 4Nmero de diapositiva 5Nmero de diapositiva 6Nmero de diapositiva 7Nmero de diapositiva 8Nmero de diapositiva 9Nmero de diapositiva 10Nmero de diapositiva 11Nmero de diapositiva 12Nmero de diapositiva 13Nmero de diapositiva 14Nmero de diapositiva 15Nmero de diapositiva 16Nmero de diapositiva 17Nmero de diapositiva 18Nmero de diapositiva 19Nmero de diapositiva 20Nmero de diapositiva 21Nmero de diapositiva 22Nmero de diapositiva 23Nmero de diapositiva 24Nmero de diapositiva 25Nmero de diapositiva 26Nmero de diapositiva 27Nmero de diapositiva 28Nmero de diapositiva 29Nmero de diapositiva 30Nmero de diapositiva 31Nmero de diapositiva 32Nmero de diapositiva 33