geologÍa para ingenierÍa de minas.pdf
TRANSCRIPT
-
GEOLOGA PARA INGENIERA DE
MINAS
-
GENERALIDADES
La geologa no es una ciencia puramente terica y especulativa, por el contrario es una especialidad bsica, de gran importancia en el mundo actual para el aprovechamiento racional de los recursos naturales de un pas y su aplicacin inmediata en otras actividades humanas. La geologa aplicada o econmica tiene sus principales campos de accin en la localizacin y explotacin de los recursos minerales, petrleo, gas natural, energa geotrmica, aguas termales, geologa ambiental. Todos estos conocimientos tericos y prcticos se aplican en los campos de la agricultura, obras e infraestructura civiles, minera, industria de hidrocarburos, aguas subterrneas, etc.
-
1. DEFINICIN DE GEOLOGA
Formado por las palabras griegas:
geo = tierra
logos = estudio
La geologa es la ciencia que estudia a la Tierra, su composicin, su estructura, los fenmenos que han ocurrido y ocurren en la actualidad, su evolucin como planeta, su relacin con los astros del universo as como la evolucin de la vida mediante los documentos que de ella han quedado en la rocas.
-
Se divide en dos grandes reas:
1.Geologa Fsica: estudia los materiales de la
Tierra como los minerales y las rocas, as
como los porcesos que se producen dentro de
la Tierra y en su superficie.
2.Geologa Histrica: examina el origen y la
evolucin de la Tierra, sus continentes,
ocanos, la atmsfera y la vida.
-
2. Especialidades de la geologia y
su relacion con otras ciencias.
-
3. IMPORTANCIA
La geologa es una especialidad bsica, de gran importancia en el mundo actual para el aprovechamiento racional de los recursos naturales.
Es la base para las investigaciones y prospecciones realizadas en afloramientos de macizos rocosos y suelos, cuyos resultados formulan hiptesis para el desarrollo de las actividades mineras, hidrocarburferos, hidrogeolgicas, geotcnicas, agrcolas, etc.
Es responsable de la provisin de la materia prima para diferentes productos industriales, en consecuencia se relaciona con el progreso del hombre y de la sociedad.
En suma, antes a la geologa slo se consideraba para el descubrimiento y evaluacin de recursos naturales. Hoy se aplica directamente en las diversas disciplinas de la Ingeniera.
-
EXPLORACION
-
TESTIGOS DE UNA PERFORACION DIAMANTINA
-
LOGUEO E INTERPRETACION
-
GEOLOGIA REGIONAL
-
INVESTICACION EN GABINETE
Au - Ag
Sn - Au
-
ESTRUCTURAS MINERALIZADAS
ELECTRON
-
ESTRUCTURAS MINERALIZADAS
-
EXCAVACIN y EXTRACCIN
-
4. TIEMPO GEOLGICO
Para los gelogos hablar la historia de la
geologa antigua es referirse a sucesos
que tuvieron lugar hace cientos e incluso
miles de millones de aos atrs.
Para un gelogo, los sucesos geolgicos
recientes son aquellos que tuvieron lugar
dentro del ltimo milln de aos.
-
Por cierto muchos paisajes han cambiado y muchos desde otros tiempos a hoy. reas cubiertas por los mares aparecen hoy a una gran altura por encima del nivel del mar en donde se encuentran restos de conchas de animales marinos, en los mantos de carbn mineral se encuentran huellas de plantas, est claro entonces que los paisajes han sufrido cambios importantes, la aparente inmutabilidad o permanencia se debe ms bien a la lentitud a las que se producen estos cambios en comparacin con la duracin de la vida humana.
-
5. Escala del tiempo geolgico Fue el resultado del trabajo de muchos gelogos del siglo XIX que encajaron la informacin correspondiente a numerosas rocas expuestas en la superficie y construyeron una secuencia cronolgica basada en los cambios sufridos por los seres vivos a lo largo del tiempo.
Posteriormente, con el descubrimiento de la Radioactividad en 1895 y el desarrollo de diversas tcnicas de datacin radiomtrica, los geolgos han sido capaces de asignar edades absolutas en aos, a las subdivisiones de la escala de tiempo geolgico
-
Escala de tiempo geolgico: los nmeros
a la derecha de las columnas indican las
Edades en millones de aos antes de la
poca actual.
-
6. GEOCRONOLOGIA RELATIVAS Y
ABSOLUTAS
La geocronologa es el conjunto de tcnicas que permiten medir el tiempo geolgico.
La geocronologa se divide en : Absoluta y Relativa.
Hay dos mtodos de considerar el tiempo, como un registro de hechos o eventos que se suceden unos a otros o como el nmero de aos transcurridos desde que un fenmeno geolgico se form o desde que un acontecimiento tuvo lugar
-
1. Datacin Relativa: se establece el orden en
que se formaron determinadas rocas o en el que
sucedieron determinados acontecimientos, por
ejemplo si observamos un cuerpo gneo cortado
por un dique, se establece que primero fue el
cuerpo gneo y posteriormente el dique.
-
2. Datacin Absoluta: trata de determinar el periodo de
tiempo transcurrido desde que ocurri determinado
acontecimiento o desde que se form la roca. La tcnica de
datacin absoluta o radiomtrica se basa en la medida de
los productos de desintegracin radiactiva.
Es la velocidad de descomposicin de los istopos
inestables lo que miden los gelogos para determinar las
edades absolutas de las rocas.
Para obtener una fecha radiomtrica precisa, los gelogos
deben asegurarse de que la muestra es fresca y no
meteorizada y que no se han sometido a altas temperaturas
o presiones intensas despus de la cristalizacin.
-
Tres tipos de desintegracin radiactiva
a) Desintegracin alfa, en la que un
un ncleo padre inestable emite
2 protones y 2 neuntrones.
b) Desintegracin beta, en la que
se emite un electrn desde el
ncleo.
c) Captura de electrones, en la que
un protn captura un electrn y
se convierte en un neutrn.
-
7. PRINCIPIOS GEOLGICOS PARA DETERMINAR EDADES
RELATIVAS
o principios fundamentales de la estratigrafia
1.PRINCIPIO DE LA HORIZONTALIDAD ORIGINAL.
Enunciado por Nicolas Esteno (1638-1686) expresa que al formarse los estratos por primera vez sus superficies son
aproximadamente horizontales o casi horizontales a la
superficie de sedimentacin y que ahora se hallan inclinados
debido a que han sido deformados posteriormente
-
2. PRINCIPIO DE LA SUPERPOSICIN DE
ESTRATOS
Enunciado por Nicolas Esteno, 1669, en una sucesin de materiales estratificados que no han
sido deformados, un estrato es ms joven en su
formacin que aquel que est debajo y ms antiguo
al que tiene encima
-
3. PRINCIPIO DE LA SUCESIN DE FENMENOS
GEOLGICOS.
Un fenmeno geolgico (fractura, pliegue, etc.) es
posterior a los materiales que afecta y anterior a
aquellos por los que se ve afectado.
-
4. PRINCIPIO DE LA SUCESIN FAUNSTICA
Enunciado por William Smith (1769-1839) y desarrollado
por Georges Cuvier (1769-1832), los fsiles que se
encuentran en los estratos superiores sern ms
modernos a aquellos que se encuentran en los estratos
inferiores.
-
5. PRINCIPIO DEL UNIFORMISMO O
UNIFORMITARISMO.
James Hutton, 1788, las leyes y los procesos naturales haban permanecido inmutables a los largo del tiempo
Osea a lo largo de la historia de la Tierra todos los
fenmenos ocurridos han sido uniformes y semejantes a
los actuales, los grandes procesos geolgicos haban
ocurrido siempre y en la actualidad siguen teniendo
lugar, uniformemente, diferencindose slo en su
intensidad y tiempo de duracin.
-
6. PRINCIPIO DEL ACTUALISMO.
Charles Lyell, 1832, los fenmenos geolgicos que ocurran en otras pocas tenan las mismas causas o los
mismos condicionantes que los fenmenos actuales
el presente es la clave del pasado
-
7. PRINCIPIO DE INCLUSIN
Sostiene que las inclusiones o fragmentos de una
roca dentro de una capa de otra, son ms antiguas
que la misma capa de roca.
-
8. PROCESOS GEOLGICOS
Son aquellas acciones y efectos que tienen lugar en las zonas
externas e internas de la corteza terrestre y manto. Precisamente en
la interfase de la listfera con la atmsfera, hidrsfera y bisfera, se
producen los fenmenos de la Geodinmica Externa, cuyo
resultado es el modelado del relieve, en dos aspectos: destructivo y
constructivo.
La geologa dinmica estudia diversos procesos que producen
cambios en la corteza terrestre.
Estos cambios son:
1.Del tipo Degradacin; consiste en la destruccin de la superficie
terrestre.
2.Del tipo Agradacin; proceso constructivo que forma una nueva
superficie a travs de la deposicin de materiales de la
degradacin, usualmente por el mismo agente o de nuevo
material proveniente del interior terrestre.
-
Quin realiza los procesos geolgicos son los AGENTES
GEOLGICOS:
Tenemos 2 tipos de agentes geolgicos:
1. Agentes Geolgicos Externos: ros, aguas
subterrneas, olas, vientos, etc.
2. Agentes geolgicos Internos: movimientos
orognicos, movimientos epirognicos, movimientos
ssmicos, magmatismo, etc
-
9. AGENTES GEOLGICOS
Conjunto de fuerzas sobre los materiales de la C. T.
Modifican la configuracin fsica de la C. T.
Pueden efectuar: Intemperismo, erosin, transporte y depositacin; como tambin la formacin de montaas.
A. G. Principales externos: Ros, glaciares, olas marinas, vientos, aguas subterrneas, etc.
A. G. Principales internos: Vulcanismo, orogenia, plutonismo, diastrofismo, movimientos ssmicos, etc.
Agentes Sucesin de procesos: Unos agentes crean y otros destruyen CICLO GEOLGICO.
-
10. CICLO GEOLGICO
Es una sucesin de procesos dinmicos
endgenos y exgenos enlazados en el
tiempo que actan sobre los materiales que
componen la corteza terrestre.
-
1. GLIPTOGNESIS
el relieve terrestre es atacado por los agentes
externos dando lugar a los procesos destructivos a
travs de la erosin y el intemperismo, de manera tal
que los materiales de la corteza son desintegrados y
alterados variando su compsocin, posteriormente son
transportados por medio de los agentes geolgicos para
finalmente ser depositados en las cuencas de
sedimentacin.
-
2. PETROGNESIS o LITOGNESIS.
Los materiales depositados se compactan o se
endurecen por efecto del proceso de la diagnesis o
litificacin, lo cual da lugar a la formacin de nueva
corteza mediante la formacin de rocas
sedimentarias
-
3. DIAGNESIS
La diagnesis (gr., dia, "cambio" y genesis, "origen") es
el proceso de formacin de una roca sedimentaria
compacta a partir de sedimentos sueltos que sufren un
proceso de compactacin y cementacin. La diagnesis
se produce en el interior de los primeros 5 6 km de las
corteza terrestre a temperatura inferiores a 150-200 C
-
4. OROGNESIS
Durante la actuacin de los agentes de la dinmica
interna, simultneamente a estos procesos que dan
origen a las rocas (petrognesis) tienen lugar los
procesos tectnicos, cuyo resultado fundamentalmente
es la formacin de montaas (orognesis).
Este proceso consiste esencialmente en la primera fase
de esfuerzos tangenciales y en una segunda fase
durante la cual los materiales se levantan dando origen a
la cordillera.
-
CAPITULO II
-
1. ORIGEN DEL UNIVERSO
CMO COMENZ EL UNIVERSO?
CUL H SIDO SU HISTORIA?
DE QUE MANERA ACABAR EL UNIVERSO, SI ES
QUE LLEGA A ACABARSE?
-
El Universo es la extensin ilimitada de lo
existente en todos los sentidos, donde todas las
cosas estn ordenadas y relacionadas.
El Universo est formado por millones de
galaxias que a su vez son agrupaciones de
millones de estrellas, de cuerpos csmicos
como manchones de luz, que son las nebulosas
y de planetas que son cuerpos que giran
alrededor de las estrellas.
-
1.1. COMPOSICION DEL UNIVERSO
1.1.1. Galaxias
Son acumulaciones de cuerpos csmicos de orden superior que se caracteriza por poseer una estructura ms complicada, elptica e irregular. Segn se cree, hay 100,000 millones de galaxias, destacndose la Va Lctea, donde se encuentra el Sistema Solar.
-
1.1.1.1. Partes de una Galaxia
a. Ncleo, un esferoide aplastado y tal vz centrado en un agujero negro.
b. Disco; que contiene estrellas (entre ellas el Sol) y polvo estelar.
c. Componente Esferoidal; (halo) donde estn las estrellas viejas.
d. Corona; tenue pero muy extensa, donde al parecer no hay estrellas, slo la materia oscura o faltante, aquellas que no es detectada por medios directos.
-
1.1.1.2. CLASIFICACION DE LAS GALAXIAS
SEGN HUBBLE
a)GALAXIAS ESPIRALES
b)GALAXIAS ELIPTICAS
c)GALAXIAS SO
d)LAS GALAXIAS
e)GALAXIAS IRREGULARES
-
1.1.2. cmulos estelares
Son condensaciones locales de estrellas unidas por
fuerzas gravitacionales que aparecen en el cielo como
concentraciones de puntos luminosos o, incluso, como
tenues nebulosidades.
-
1.1.2.1. Estructuras de cumulos
a)Cmulos Globulares; suelen ser esfricos y
cuentan con estrellas rojas y carecen de
materia interestelar, edad desde 6500 y 10000
millones de aos.
b)Cmulos Galcticos; contenienen menos
estrellas que las anteriores y son sistemas en
formacin, peus an contienen nubes de gases
y polvo, por eso sus estrellas son azules (muy
jvenes).
-
1.1.3.ESTRELLAS
Son grandes cuerpos csmicos en actividad, solitarios o
reunidos en acumulaciones estelares denominados
constelaciones.
Radio alcanzar mil millones de kilmetros.
Temperatura muchas decenas de miles de grados sobre cero
Se distinguen por su brillo, color y posicin relativa en el firmamento.
El color depende de la temperatura (del rojo al violeta).
Se clasifican: I, Supergigantes; II Gigantes brillantes; III Gigantes; IV Subgigantes; V de la secuencia principal, como el Sol que es del tipo G, clase V
-
De acuerdo a su temperatura se clasifican en ocho tipos: O,B,A,F,G,K,M,C, de calientes a
fras.
Las estrellas nacen y mueren y su vida dura de 10 a 12 mil millones de ao, depende de la
cantidad de Hidrgeno de que disponga y de la
rapidez que lo consuma.
-
1.1.4. pulsares
Descubiertos en 1967 y se distinguen por emitir seales de radio con gran rapidez y regularidad. Recientemente se han descubierto pulsares de frecuencia muy alta del orden de ms de 600 pulsaciones por segundo, al parecer dbilmente magnetizados y no cercanos a restos de supernovas (tericamente un pulsar es una estrella neutrnica en rotacin, resultado de la explosin de una supernova). Se ha pensado , en consecuencia, que pudiera existir en la galaxia otra clase de estrella neutrnica caracterizada por su pulsacin rpida, poca brillantez y dbil campo magntico.
-
1.1.5. cusares
Son poderosas fuentes de radiacin visible, casi
puntuales, que emiten un espectro inslito. Varios
millones de veces ms intensa que la del Sol. Fueron
descubiertas en 1963 por medio de la radiotelescopa. El
gran desplazamiento hacia el rojo que producen en las
lneas del espectro indican que se encuentran a miles de
millones de aos luz de la Tierra y las convierten en los
objetos ms lejanos que se han detectado, tal como el
llamado PKS-2000-330, que se sita a una distancia de
aproximadamente 12 000 millones de aos luz, el ms
lejano hasta la fecha.
-
1 ao luz = es la distancia recorrida por la luz en un ao. Teniendo en cuenta que la luz en el vaco se mueve a 300.000 km/s, deducimos que un ao luz equivale a:
1 ao = 365 das * 24 horas * 3600 s = 31.536.000 1 ao luz (a.l.) = 31.536.000 s * 300.000 km/s = 9.460.000.000.000 km 9,5 *1012 Km 9,5*1015m 1013 km 1016 m (unos 10 billones de km)
Estrella ms cercana al Sol (Alfa Centauri) 4,3 a.l.
Distancia de la estrella Polar 300 a.l.
Longitud de la Va Lctea 100.000 a.l.
Galaxia ms prxima a la Va Lctea 2.000.000 a.l.
Objetos ms lejanos 14.000.000.000 a.l.
Como ejemplos de distancias en el Universo podramos
citar los siguientes:
-
1.1.6. AGUJEROS NEGROS
En teora, los Agujeros Negros se originan
cuando una estrella se contrae ms all de
cierto lmite y se hace an ms pequea y
densa que una estrella neutrnica, tanto que ni
la luz puede escapar de su campo gravitacional.
Cualquier objeto, rayo de luz o seal
electromagntica que penetre, no podr nunca
escapar de ah y contribuir a aumentar ms la
masa del agujero. Como los agujeros negros
son invisibles, se les trata de descubrir por sus
efectos sobre objetos visibles.
-
II. TEORIAS SOBRE EL ORIGEN
DEL UNIVERSO
La parte de la Astronoma que trata de explicar
las teoras sobre el origen del Universo es la
Cosmologa.
Se distinguen 2 clases de teoras:
a) las Explosivas y
b) b) las Estacionarias.
-
a) Los que plantean un Universo Evolutivo
o Explosivo.
Estas hiptesis explosivas admiten que el
universo est en expansin, como consecuencia
de la explosin inicial, de aqu hay dos
posibilidades: que el universo siga
expandindose indefinidamente, o que llegue un
momento en el que frene la expansin, y luego
empieze a contraerse de nuevo.
-
a.1. La teora del Big Bang (LEMAITRE Y GAMOV, 1927)
Big Bang es un modelo de evolucin del Universo en el
que un estado inicial denso y caliente fue seguido por una
expansin, un enfriamiento y un estado menos denso
En una regin infinitamente ms pequea que un tomo,
se sita el punto cero tanto del tiempo como del espacio.
Por tanto no existe ningn antes del Big Bang, sino slo lo que ha sucedido despus de el. La razn es que el
espacio y el tiempo estn vinculados de manera
inalterable para formar un contnuo de espacio-tiempo,
como demuestra la teora de la relatividad de Einsten, Sin Espacio, no puede haber Tiempo.
-
Hay dos fenmenos fundamentales que indican
que el Big Bang tuvo lugar:
1. El Universo se est expandiendo: cuando los
atrnomos examinan el espacio situado ms all
de nuestro sistema solar, observan que todos
los lugares del Universo se estn alejando los
unos de los otros a velocidades enormes,
midiendo esta velocidad de expansin, los
astrnomos pueden calcular cuanto tiempo hace
que estuvieron todas las galaxias juntas en un
mismo punto.
-
2. En todos los sitios del Universo hay una
ubicua radiacin de fondo de 2.7, por encima
del cero absoluto (el cero absoluto equivale a -
273C). Se cree que esta radiacin de fondo es
el tenue remanente del Big Bang.
-
De acuerdo con las teoras actualmente aceptadas, la
materia no exista tal como la conocemos en el
momento del Big Bang, y el Universo consista en
energa pura. Durante el primer segundo despus del
Big Bang, se separaron las cuatro fuerzas bsicas:
1. Gravedad; atraccin de un cuerpo hacia otro.
2. Fuerza Electromagntica; combina la electricidad y
el magnetismo en un nica fuerza, entrelazando
entre s los tomos para formar molculas.
3. Fuerza Nuclear Fuerte; enlaza entre s los tomos
para formar molculas.
4. Fuerza Nuclear Dbil; responsable de la ruptura del
ncleo de un tomo produciendo una desintegracin
radiactiva.
-
Y el Universo experiment una enorme expansin.
Unos 300,000 aos despus el Universo estaba lo suficientemente fro como para que se formaran tomos completos de hidrgeno (98%) y de helio (2%) y los fotones (las partculas energticas de la luz) se separaron de la materia y por primera vez existi luz en el Universo.
Durante los siguientes 200 millones de aos, a medida que el Universo continu expandindose y enfrindose, comenzaron a formarse las estrellas y galaxias y la composicin qumica del Universo cambi.
-
Inicialmente el Universo formado enteramente de hidrgeno y de helio, mientras que en la actualidad es un 98% hidrgeno y helio, y un 2% de otros elementos, expresando los porcentajes en pesos. cmo se produjo ese cambio del Universo?. A lo largo de su ciclo de vida, las estrellas sufren muchas reacciones nucleares enlas que los elementos ms ligeros se convierten en otros elementos ms pesados por fusin nuclear.
Cuando una estrella muere, a menudo de forma explosiva, los elementos ms pesados formados en su ncleo son devueltos al espacio interestelar y estn disponibles para ser incluidos en nuevas estrellas. De esta forma, la composicin del Universo va teniendo cada vez ms elementos pesados.
-
a.2. La Teora del Universo Pulsante.
Sostiene que el tiempo y el espacio no se
crearon conjuntamente con el Big Bang, si no
que consideran al cosmos como una entidad
eterna, por ello muchos cientficos se inclinan
que la evolucin del Universo abarca una
dimensin temporal que va mucho ms all de
la explosin primordial y de la actual expansin.
-
Las hiptesis explosivas admiten que el Universo est
en expansin, como consecuencia de la explosin
inicial, de all, arrancan dos posibilidades que el
universo siga expandindose indefinidamente o que
llegue un momento en el que, frenndose la expansin,
llegue a pararse y luego contraerse de nuevo hasta
encontrarse en un mismo punto, para constituir otra vez
el huevo csmico (Big-crunch), este huevo despus de
un cierto tiempo, volvera a estallar, dando origen a otro
Universo expansivo.
El modelo evolutivo, generalmente aceptado, se apoya
en el descubrimiento del alejamiento mutuo o recesin
de las galaxias a una velocidad proporcional a la
distancia entre ellas y en la deteccin de la radiacin
remanente del Big Bang.
-
B) Los que plantean un universo estacionario
BONDI, GOLD Y HOYLE (1948), se basan en el
Principio Cosmolgico Perfecto, propuesto por Edward MILNE:
sostiene la creacin continua de materia, el Universo
ha sido siempre igual y as seguir eternamente.
Segn esta teora, por mucho que retrocediera en el
tiempo, siempre habra galaxias en expansin y por
tanto, el Universo no tendra principio ni fin, sera
eterno y uniforme. Esta teoria est cayendo
actualmente en descrdito, por no estar todos sus
puntos de acuerdo con la observacin.
-
2. SISTEMA SOLAR
-
El Sistema Solar es un sistema planetario en el
que se encuentra la Tierra. Consiste en un grupo
de objetos astronmicos que giran en una rbita,
por efectos de la gravedad, alrededor de una
nica estrella conocida como el Sol de la cual
obtiene su nombre. Se form hace unos 4600
millones de aos a partir del colapso de una nube
molecular que lo cre. El material residual origin
un disco circumestelar protoplanetario en el que
ocurrieron los procesos fsicos que llevaron a la
formacin de los planetas. Se ubica en la
actualidad en la Nube Interestelar Local que se
halla en la Burbuja Local del Brazo de Orin, de la
galaxia espiral Va Lctea, a unos 28 mil aos luz
del centro de esta.
-
La mayor parte de su masa, aproximadamente el 99,85%, yace en el Sol. De los numerosos objetos que giran alrededor de la estrella, gran parte de la masa restante se concentra en ocho planetas cuyas rbitas son prcticamente circulares y transitan dentro de un disco casi llano llamado plano eclptico.
Los cuatro ms cercanos, considerablemente ms pequeos Mercurio, Venus, Tierra y Marte, tambin conocidos como los planetas terrestres, estn compuestos principalmente por roca y metal Mientras que los planetas externos, gigantes gaseosos nombrados tambin como "planetas jovianos", son sustancialmente ms masivos que los terrestres. Los dos ms grandes, Jpiter y Saturno, estn compuestos principalmente de helio e hidrgeno; los gigantes helados, como tambin se suele llamar a Urano y Neptuno, estn formados mayoritariamente por agua congelada, amoniaco y metano
-
El Sistema Solar es tambin el hogar de varias regiones
compuestas por objetos pequeos. El Cinturn de
asteroides, ubicado entre Marte y Jpiter, es similar a los
planetas terrestres ya que est constituido principalmente
por roca y metal, en este se encuentra el planeta enano
Ceres. Ms all de la rbita de Neptuno est el Cinturn de
Kuiper y el Disco disperso, dos zonas vinculadas de objetos
transneptnicos formados por agua, amonaco y metano
principalmente. En este lugar existen cuatro planetas enanos
Haumea, Makemake, Eris y Plutn, el cual hasta hace poco
fue considerado el noveno miembro del sistema solar. Este
tipo de cuerpos celestes ubicados ms all de la rbita de
Neptuno son tambin llamados plutoides, los cuales junto a
Ceres, poseen el suficiente tamao para que se hayan
redondeado por efectos de su gravedad, pero que se
diferencian principalmente de los planetas porque no han
vaciado su rbita de cuerpos vecinos.
-
Adicionalmente a los miles de objetos pequeos de estas
dos zonas, algunas docenas de los cuales son candidatos
a planetas enanos, existen otros grupos como cometas,
centauros y polvo csmico que viajan libremente entre
regiones. Seis planetas y tres planetas enanos poseen
satlites naturales. El viento solar, un flujo de plasma del
Sol, crea una burbuja de viento estelar en el medio
interestelar conocido como heliosfera, la que se extiende
hasta el borde del disco disperso. La Nube de Oort, de la
cual se cree es la fuente de los cometas de perodo largo,
es el lmite del sistema solar y su borde est ubicado a un
ao luz desde el Sol
-
2.1. Caractersticas del Sistema Solar
Todos los planetas giran alrededor del Sol.
Describen rbitas elpticas de baja excentricidad (casi circulares).
Todas las rbitas planetarias estn aproximadamente en un mismo plano, el cual est inclinado unos 6 con respecto al plano ecuatorial del Sol.
Todos los planetas giran en una misma direccin, siguen movimientos de rotacin alrededor de su eje, con la excepcin de Urano, cuyo crculo mayor est inclinado casi 90 con respecto a los otros.
La masa del Sol constituye el 99% de la masa total de Sistema Solar, su momento angular es slo de 2% correspondiendo a los otros planetas el 98% restante y concretamente a Jpiter el 60%.
-
La distancia de los planetas al Sol forma una serie enla que la separacin entre los planetas crece segn una progresin casi geomtrica.
Los planetas de nuestro Sistema Solar se pueden dividir en dos clases separados por la franja de asteroides: Los Planetas Menores, slidos, de pequeo tamao, densidad elevada, relativamente cercanos al Sol y constituidos esencialmente por hierro, oxgeno, silicio y magnesio; este grupo denominado tambin planetas terrestres, lo constituyen Mercurio, Venus, Tierra y Marte. Los Planetas Mayores, de superior tamao que los anteriores, de densidad menor y constituidos por elementos ligeros, hidrgeno y helio, principalmente, o sus combinaciones ms estables como amoniaco, agua, metano, etc.; este grupo lo conforman Jpiter, Saturno, Urano, Neptuno aadindose el planeta Plutn.
-
3. LA TIERRA
El origen de La Tierra es el mismo que el del Sistema Solar. Lo que terminara siendo el Sistema Solar inicialmente existi como una extensa mezcla de nubes de gas, rocas y polvo en rotacin. Estaba compuesta por hidrgeno y helio surgidos en el Big Bang, as como por elementos ms pesados producidos por supernovas. Hace unos 4.600 Millones de aos, una estrella cercana se transform en supernova y su explosin envi una onda de choque hasta la nebulosa protosolar incrementando su momento angular. A medida que la nebulosa empez a incrementar su rotacin, gravedad e inercia, se aplan conformando un disco protoplanetario (orientado perpendicularmente al eje de rotacin). La mayor parte de la masa se acumul en su centro y empez a calentarse, pero debido a las pequeas perturbaciones del momento angular y a las colisiones de los numerosos escombros generados, empezaron a formarse protoplanetas.
-
Aument su velocidad de giro y gravedad, originndose una enorme energa cintica en el centro. La imposibilidad de
transmitir esta energa a cualquier otro proceso hizo que el
centro del disco aumentara su temperatura. Por ltimo,
comenz la fusin nuclear: de hidrgeno a helio, y al final,
despus de su contraccin, se transform en una estrella T
Tauri: el Sol. La gravedad producida por la condensacin de
la materia que previamente haba sido capturada por la gravedad del propio Sol, hizo que las partculas de polvo y el resto del disco protoplanetario empezaran a segmentarse en
anillos. Los fragmentos ms grandes colisionaron con otros,
conformando otros de mayor tamao que al final formaran los
protoplanetas. Dentro de este grupo haba uno situado
aproximadamente a 150 millones de km del centro: la Tierra.
El viento solar de la recin formada estrella arrastr la
mayora de las partculas que tena el disco, condensndolas
en cuerpos mayores.
-
Desde el espacio exterior se distinguen tres partes de la
Tierra: la Atmsfera, la hidrsfera y la Litsfera. A su vez
su interior se divide en tres capas concntricas: Corteza,
Manto y Ncleo
Basndose en los conocimientos sobre la velocidad de
propagacin de las ondas ssmicas y su comportamiento
en los distintos medios que atraviesan, ha sido posible
interpretar la estructura de la Tierra.
-
Constituye el 1% de su masa, se caracteriza por poseer un
grosor de 70 Km debajo de los continentes y de 10 Km
debajo de los ocanos, separada del manto por la
discontinuidad de Moho.
La corteza superior en los continentes est constituida por
tres capas superpuestas; una capa superficial de
sedimentos sueltos, una capa intermedia llamada Sial,
compuesta de silicatos de aluminio semejante a la
composicin de granitos (roca gnea plutnica) y la capa
inferior llamada Sima, compuesta por silicatos de
magnesio, de composicin parecida a la del basalto (roca
gnea volcnica), stas dos ltimas capas estn separadas
por la discontinuidad de Conrad.
-
Manto superior: 3.3 g/cm3, compuesta por rocas ultrabsicas o ultramficas como la peridotita, extendindose hasta una profundidad de 70 Km, donde se presenta la discontinuidad de Repetti que lo separa del manto interno o inferior (5.5 g/cm3) y en la parte inferior a la profundidad de 2900 Km se presenta la discontinuidad de Gutenberg-Wiechert que lo separa del ncleo.
El manto constituye el 83% del volumen y el 68% de la masa, es la regin de donde proceden la energa y las fuerzas responsables de la expansin de los fondos marinos, la deriva de los continentes, la orognesis y los terremotos mayores.
-
Cabe resaltar que entre 100 y 350 Km se encuentra
la astensfera, que se trata de una capa cuyo
comienzo est marcado por: descenso en la
velocidad de las ondas P y S, una disminucin
importante del nmero de terremotos y una
disminucin de la viscosidad, probablemente debido
a que a estas profundidades la temperatura se
aproxima a la temperatura de fusin de algunos
minerales, todo lo mencionado confiere a la
astensfera un comportamiento diferente al que
posee la litsfera, de ah se considere a esta capa
como capa blanda en contraposicin con la litsfera rgida.
-
ISOSTACIA
Segn C.E.Dutton (1889): isostacia = igual equilibrio, igual
estado.
La carga extra debida o existente en las cadenas montaosas se compensa a profundidad por la existencia de materiales
pesados, es decir, las montaas poseen races.
El concepto de equilibrio isosttico de materiales superficiales ha sido perfeccionado desde la publicacin de
las hiptesis de Airy y Pratt, que han sido llamadas isostasia.
En esencia, estas hiptesis sostienen que el peso total de
roca entre el centro de la Tierra y la superficie terrestre en
cualquier punto es constante, cualquiera sea su posicin en
ella. De esta manera la superficie terrestre puede ser
considerada como isostticamente equilibrada.
-
El material que puede fluir y mantenerse en equilibrio
hidrosttico en algn nive del interior que se denomina
normalmente como la profundidad de compensacin
-
EL CALOR TERRESTRE
EL objetivo del estudio del comportamiento trmico
de la Tierra es intentar determinar como vara la
temperatura con la profundidad, lo que no puede ser
medida en forma directa si no por observaciones
hechas sobre o en las proximidades de la superficie
terrestre.
En la prctica el dato importante es el de gradiente de
temperatura, considerando que la temperatura crece
con la profundidad, gracias a observaciones
realizadas en pozos de petrleo, sondeos de
exploracin y en minas.
-
Este gradiente de temperatura vara de un lugar a otro en la
superficie de la Tierra, dependiendo de dos factores:
1. Conductividad Trmica de las rocas K (cantidad de calor que fluye en un segundo a travs de un rea de 1 metro
cuadrado en una regin en la que el gradiente de temperatura
es de 1 C /m.
K= qZ / T
donde: q : flujo de calor, Z: distancia, T: temperatura
2. Flujo de Calor q, que fluye por conduccin hacia el exterior a travs de la superficie de la Tierra.
q = KT / Z
-
Para el estudio se tiene 02 magnitudes:
1. Grado Geotrmico: Es la cantidad de metros que hay que
profundizar para que la temperatura se incremente en un
grado centgrado.
2. Gradiente Geotrmico: Es la cantidad de grados
centgrados que aumenta la temperatura al profundizar
100 metros.
El grado y Gradiente geotrmico son magnitudes que estn
en relacin inversa, pues si aumenta el grado disminuye el
gradiente y viceversa.
-
Para regiones extensas se ha estimado que por cada 33 metros
que se profundiza se incrementa 01 C, por lo tanto el gradiente
geotrmico ser de 3C por cada 100 m. Estos valores no se
pueden extrapolar hasta el centro de la Tierra (6371 km) pues
se obtendra valores fantsticos del orden de los 200, 000 C,
temperatura en la cual la Tierra sera una bola incandescente.
Los valores de grado y gradiente geotrmico son afectados por:
1. Conductividad trmica de las rocas.
2. Reacciones y procesos de las rocas en una zona.
3. Proximidad a masas magmticas.
4. Concentraciones de elementos radioactivos en las rocas.
-
MINERALES Y ROCAS
-
MINERAL
Es toda sustancia slida, inorgnica, natural, que
posee una estructura interna caracterstica por la
disposicin ordenada de sus tomos, con una
composicin qumica definida, propiedades fsicas
uniformes que varan dentro de los lmites definidos
y que constituyen la corteza slida de la Tierra.
-
MINERALOGA
Rama de la geologa, es la ciencia que trata de
la forma, propiedades, composicin,
yacimientos y gnesis de los minerales.
Esta ciencia, abarca el estudio de las
cualidades de la materia cristalina
(cristalografa)
-
Existe cierto nmero de sustancias minerales que
no muestran signos de cristalinidad, son por lo
general sustancias amorfas y se les denomina
geles de mineral o mineraloide, pues se forman
bajo condiciones de presin y temperatura bajas
formadas durante el proceso de meteorizacin de
los materiales terrestres; ejemplos: limonita
(Fe2O3nH2O), palo, gata, calcedonia, nice
todos ellos (SiO2), o por haberse enfriado
bruscamente como la obsidiana o vidrio volcnico
(SiO2).
-
calcedonia
-
CRISTALOGRAFIA
La cristalografa es una ciencia que se ocupa del estudio de
la materia cristalina, de las leyes que gobiernan su
formacin y de sus propiedades geomtricas, qumicas y
fsicas.
Esta ciencia se clasifica en:
Cristalografa geomtrica
Cristalografa qumica o cristaloqumica
Cristalografa fsica o cristalofsica.
-
Cristalografa geomtrica
* morfologa externa de los cristales y su simetra.
* geometra y simetra de las redes.
Cristalografa qumica o cristaloqumica
* hay que introducir el concepto de cristal real, ya que
hay que considerar sus imperfecciones al contrario
de los que se consideraba en la cristalografa
geomtrica.
Cristalografa fsica o cristalofsica.
* propiedades fsicas de los cristales intentando
relacionarlas con la composicin qumica y su
estructura (rayos X, fases cristalinas, otros)
-
CRISTAL
Se define como un slido en estado cristalino que bajo
determinadas condiciones de formacin aparece con la
forma de un poliedro, es decir, limitado por las caras
cristalinas.
cristales de granate
-
CRISTALIZACIN
Es el proceso por el cual los elementos de una sustancia,
previamente separados se reunen, sometidos nicamente a
sus atracciones mutuas, dando origen a los cristales.
Para que suceda esto es necesario la presencia de
soluciones mineralizantes, presin y temperatura, tres
condiciones fundamentales previas, que son reposo, espacio
y tiempo. Los cristales son ms perfectos cuanto mejor se
cumplan estos requisitos.
-
Los mtodos de cristalizacin ms generalizados son:
1. Por Solidificacin; una sustancia gaseosa est formada
por unidades generalmente molculas, separadas por
distancias grandes, en estado de agitacin, a medida que la
temperatura desciende, las molculas pierden energa,
disminuyen su velocidad y van aproximndose, ponindose
en contacto, transformndose en un lquido. Si la
temperatura baja an ms, sigue disminuyendo su
movimiento, que llega casi a cesar, de tal manera que sus
partculas se ordenan en un modelo regular tridimensional
(slido) y son ayudados a mantenerse en sus posiciones por
fuerzas de enlaces.
-
2. Por sublimacin; cuando las sustancias pasan directamente
del estado gaseoso al slido, sin pasar necesariamente por el
estado lquido, ejemplo el asufre de los volcanes.
3. Por Sobresaturacin; es otro modo de formarse cristales.
Cuando hay suficientes molculas de disolvente para mantener
separadas las partculas de las sustancias disueltas, no hay
cristalizacin, pero al disminuir el disolvente por evaporacin,
las partculas disueltas se ponen en contacto y se forman
ncleos de cristales; ejemplo, los depsitos de sal gema o halita
(NaCl).
4. Por Reacciones Qumicas; cuando dos sustancias disueltas,
a travs de reacciones qumicas, dan lugar a una tercera, de
este modo se formaron en la naturaleza los carbonatos,
sulfatos, etc.
-
ESTRUCTURA DE LOS SISTEMAS CRISTALOGRFICOS
-
Elementos de simetra en los sistemas cristalogrficos
A.) Centro de simetra.-
Es un punto interior del cristal que
divide en partes iguales a todo
segmento que pase por l.
-
B.) Ejes de simetra.-
Es cualquier recta que
pasa por el centro de
simetra
-
C.)Plano de simetra.-
Es el plano que divide el
cristal en dos mitades
simtricas.
-
Los cristales de acuerdo a su grado de cristalizacin, manifestado en el
desarrollo de sus caras cristalinas, pueden ser:
1) Ehuedrales, cuando el slido
tiene todas sus caras bien
desarrolladas.
2) Subhedrales, cuando
tiene las caras
imperfectamente
desarrolladas.
-
3) Anhedrales; cuando el slido
carece de caras cristalinas.
POLIEDRO GEOMTRICO: lo esencial es la forma exterior geomtrica.
POLIEDRO CRISTALINO: lo esencial es la ordenacin de las partculas,
es decir, su estructura interna.
-
SISTEMAS CRISTALINOS
-
1. Sistema Cbico.
-
2. Sistema Tetragonal
-
estao
calcopirita
-
3. SISTEMA HEXAGONAL
-
apatito
Cuarzo
berilo
vanadinita
-
4. SISTEMA TRIGONAL O ROMBODRICO
-
cuarzo crisoberilo dolomita
magnesita
-
5. SISTEMA ORTORROMBICO
-
calcita berilio
aragonito
baritina
-
6. SISTEMA MONOCLINICO
-
Yeso rejalgar ortosa
-
7. SISTEMA TRICLINICO
-
Cianita o Distena rodonita
Albita
-
MINERALOGIA
-
PROPIEDADES FISICAS DE LOS MINERALES
La estructura interna y la composicin qumica determinan las
propiedades fsicas caractersticas de todos los minerales.
Estas propiedades se revelan y pueden medirse como
resultado de la aplicacin de fuerzas externas y las influencias
mecnicas, de radiacin, luminosas, trmicas,
electromagnticas.
En un estudio de propiedades fsicas de los minerales se tiene
en cuenta lo siguiente:
1. Istropos: tienen mismo valor en todas las direcciones.
2. Anistropos: las propiedades varan con la direccin.
-
Propiedades Fsicas de minerales que dependen de la Luz
COLOR
Es el indicio exterior ms vivo y expresivo de los minerales,
los que se distinguen por su extraordinaria variedad de
colores y matices, lo cual es debido a las modificaciones
que sufre la luz al incidir sobre ellos.
Esta propiedad se debe a la composicin qumica y a las
impurezas presentes en el mineral, haciendo la salvedad
que en un mismo mineral se pueden presentar una o ms
tonalidades.
Idiocromticos (no dependen de su composicin, azurita, malaquita).
Alocromticos (su color por impurezas, esmeralda, berilo por el cromo)
-
BRILLO
Llamado tambin lustre, es la calidad e intensidad de la luz
reflejada por la superficie de un mineral.
El brillo depende del enlace qumico, as tenemos: brillo
metlico lo tienen los minerales con enlace metlico y
covalente metlico; brillo diamantino, los minerales con
enlace covalente; brillo vtreo, los minerales con enlace
inico.
Existen dos tipos bsicos de brillo:
-
1.- Brillo Metlico; ejemplo pirita, galena, etc.
galena calcopirita pirita
2.-Brillo No-Metlico;
2.1.- Brillo Vtreo: tienen el brillo del vidrio, cuarzo, sheelita,
azurita
-
2.2.- Brillo Diamantino; diamante, blenda, etc.
diamante
2.3.- Brillo Resinoso; tiene brillo de la resina, esfalerita
-
2.4.- Brillo Graso; parece estar cubierto por una delgada capa de aceite, azufre
2.5.- Brillo Perltico; talco
-
2.6.- Brillo Sedoso; yeso, asbesto
Yeso
2.7.- Brillo Nacarado; tiene el brillo irisado de la perla,
muscovita, oropimente
-
RAYA
Es el color del polvo que deja un mineral cuando se frota
contra una superficie rugosa de otro cuerpo de mayor
dureza, principalmente porcelana, cuyo color a veces difiere
del color del mineral.
La raya es la caracterstica ms estable de la coloracin y
por eso se utiliza ampliamente en el diagnstico.
Son tpicas la raya guinda roja de la hematita, y la amarilla
dorada brillante para el oro.
-
DIAFINIDAD O TRANSPARENCIA
Capacidad que tienen los minerales para dejar pasar la luz a
travs de ellos y pueden ser:
a) Transparentes: cuando dejan pasar la luz de tal modo
que pueden distinguirse a travs de ellos el contorno de
un objeto que se encuentra por detrs de dicho mineral
(cuarzo hialino).
-
b) Translcidos: cuando dejan pasar algo de luz, pero los
objetos no pueden ser vistos a travs de ellos (calcedonia).
c) Opacos: cuando no dejan pasar la luz an estando en
lminas muy delgadas (grafito).
-
PROPIEDADES MECNICAS DE LOS MINERALES
EXFOLIACIN
Propiedad que presentan algunos minerales cristalizados de
dejarse separar fcilmente en lminas, y que dependen
principalmente de la estructura del mineral.
-
CLIVAJE O CRUCERO
Es la capacidad de los minerales de romperse siguiendo
direcciones preferentes, a lo largo de superficies planas y
ngulos definidos. Como el clivaje est relacionado con la
estructura cristalina.
Se tiene los siguientes clivajes:
1.- Clivaje muy perfecto: el cristal se divide en lminas muy
finas con superficie especular: yeso, mica.
-
2.- Clivaje perfecto: el cristal se rompe en cualquier lugar por
direcciones determinadas, formando superficies planas:
calcita, galena, halita.
-
3.- Clivaje Mediano: durante la fragmentacin se forman tanto
las superficies de clivaje regulares como irregulares:
feldespatos, hornblenda.
-
4.- Clivaje imperfecto: las superficies de clivaje regulares son
raras, presenta superficies irregulares: berilo, apatito.
-
FRACTURA
Los minerales que no tienen clivaje o lo tienen imperfecto, se
parten por superficies irregulares de fractura, al aplicarse
golpes al mineral, en los que la cohesin es la misma en
todas las direcciones y pueden ser de varias clases:
Irregular : sin forma; azufre nativo, apatito, casiterita.
Escalonado : feldespato.
Espinosa : actinolita, tremolita.
Ganchuda : cobre, oro, platino.
Concoidea : cuarzo, palo.
-
DUREZA
Llamamos dureza a la resistencia que ofrece la superficie lisa de un mineral a ser rayada.
La dureza depende del tamao inico y la carga. Estructuras con igual estructura interna, aumentan su dureza al
disminuir el tamao inico y aumentar la carga.
La escala de dureza de Mohs nos permite definir la dureza relativa de cualquier mineral por comparacin. Vemos
ordenados de menor a mayor los minerales que constituyen
la escala de Mohs.
-
ESCALA DE MOSH ESCALA DE WERNER
1. Talco : Mg3 (SiO10) (OH)2 Se rayan con la ua Muy blandos
2. Yeso : CaSO4.2H2O
3. Calcita : CaCO3 Se rayan con el vidrio, Blandos
4. Fluorita : CaF2 cortaplumas, moneda
5. Apatito : Ca5 (PO4)3 (F, Cl, OH) Se rayan con lima o Semiduros
6. Ortoclasa : K (AlSi3O8) acero templado (navaja)
7. Cuarzo : SiO2
8. Topacio : Al2 (SiO4) (F.OH)2 No se rayan con el acero Duros
9. Corindn : Al2O3 y rayan al vidrio
10. Diamante : C
-
Existen una serie de materiales que pueden servir como
complemento a la escala citada:
Ua : dureza 2,5
Moneda de Cu : dureza 3,5
Navaja : dureza 5
Vidrio : dureza 5,5
Lima de acero : dureza 6,5
La dureza varia segn la direccin de rayado pero es tan
mnima que slo se detecta con instrumentos muy precisos.
-
TENACIDAD
Es la resistencia que un mineral opone a ser deformado y
puede ser:
1.- Elstico : capacidad de los minerales de recobrar su forma
primitiva al cesar la fuerzo que lo deforma (muscovita)
2.- Flexible : capacidad de los minerales de no recobrar de nuevo su
forma al cesar la fuerza que los deforma (yeso).
3.- Frgil : capacidad de los minerales a romperse en fragmentos
o pulverizarse fcilmente (diamante).
4.- Maleable : capacidad de reducirse a lminas delgadas (oro).
5.- Dctil : cuando puede reducirse a hilos delgados (Au, Ag, Cu).
6.- Sectil : cuando puede ser reducido a virutas (Ag)
-
PESO ESPECFICO
Es la densidad de los minerales medida en unidades de
masa por unidad de volumen (g/cm).
Los minerales ms difundidos tienen una densidad de 2.5 a
3.5 g/cm.
La mayora de las especies minerales tienen una densidad
menor de 5 g/cm.
Los minerales pueden dividirse en tres grupos: ligeros (de
hasta 3.0 g/cm), medios (de 3.0 a 4.0 g/cm) y pesados
(ms de 4.0 g/cm).
-
HBITOS Y AGREGADOS CRISTALINOS
Se usa para dar idea del aspecto externo, mientras
que forma constituye un grupo de caras cristalinas,
las cuales tienen todas la misma relacin con los
elementos de simetra y exhiben las mismas
propiedades fsicas y qumicas, pues todas tienen
debajo los mismos tomos en el mismo orden
geomtrico. El nmero de caras que pertenecen a
una forma viene determinado por la simetra de la
clase cristalina.
Se tienen los ms comunes como son:
-
1.- Cuando un mineral consta de cristales aislados
a) Acicular : cristales en forma de aguja.
b) Capilar o Filiforme: cristales en forma de cabello o hebras
c) Hojoso : cristales alargados y aplastados en
forma de hojas.
-
2.- Cuando un mineral consta de grupos de cristales distintos.
a) Dendrtico : en forma arborescente en ramas
divergentes y delgadas, algo parecido a las plantas.
b) Reticulado : cristales delgados agrupados en forma de
una red.
c) Radial : grupo de cristales naciendo de un punto
comn.
d) Drusa : superficie cubierta o tapizada de cristales
de un solo mineral.
-
3. Cuando un mineral consta de un grupo de cristales
radiales o paralelos de los cristales distintos.
a) Columnar : individuos como columnas gruesas.
b) Hojoso : agregados de muchas hojas superpuestas.
c) Fibroso : en agregados fibrosos delgados, paralelos o
radiales.
d) Estrellado : individuos radiales que forman grupos
concntricos o en forma de estrella.
e) Globular : cristales radiales que forman grupos esfricos
o semiesfricos.
f) Botroidal : cuando las formas globulares se agrupan
como racimo de uvas.
g) Reniforme : cristales radiales terminados en masas
redondeadas que parecen un rion.
-
4.- Cuando un mineral se presenta en forma de lminas o
escamas.
a) Laminar : cuando un mineral consta de cristales
laminares superpuestos unos de otros.
b) Plumoso : formado por escamas finas con una
estructura plumosa o divergente.
-
5.- Otros agregados.
a) Estalacttio : cuando un mineral se presenta en
forma de conos o cilindros colgantes.
b) Concntrico : una o ms capas superpuestas
alrededor de un centro comn.
c) Pisoltico : un mineral formado por masas
redondeadas del tamao aproximado de un guisante.
d) Ooltico : agregado mineral aparece en bandas
estrechas de diferentes texturas o colores.
e) Masivo : agregado mineral formado por
mineral compacto con una forma irregular, sin apariencia
peculiar.
-
CLASIFICACION DE LOS MINERALES
La clasificacin mineral debe basarse en la composicin qumica y en la estructura interna, pues ambas
conjuntamente representan la esencia de un mineral y
determinan sus propiedades fsicas. Es decir, los
principios cristaloqumicas proporcionan una
clasificacin lgica, y este esquema es el utilizado sobre
mineraloga sistemtica.
De un total de ms de 2000 minerales descritos, los clasificamos de acuerdo a su composicin qumica y sus
dems propiedades. En otras palabras, de todas las
clasificaciones dadas, la ms importante es la
clasificacin sistemtica (mineraloga sistemtica),
agrupado de acuerdo a caractersticas comunes.
-
1. ELEMENTOS NATIVOS.- Son aquellos que se encuentran en la
naturaleza sin combinacin o constituidos de un solo elemento.
Como el oro, cobre, plata, platino, grafito, azufre, etc.
2. SULFUROS (arseniuros, sulfoarseniuros y teluros).- Los sulfuros
tienen una frmula general: AmXn, donde A representa los
elementos metlicos y X el elemento no metlico (generalmente:
sulfuro = metal + azufre). Entre los representantes ms importantes
de esta clase, podemos citar: Argentita Ag2S, Calcosina Cu2S,
Bornita Cu5FeS4, Galena PbS, Calcopirita ZnS, Pirrotina FeS,
Covelina CuS, Cinabrio HgS, Rejalgar AsS, Oropimente As2S3, Estibina Sb2S3, Pirita FeS2, Cobaltina (Co, Fe)AsS, Marcasita
FeS2, Arsenopirita FeAsS, Molibdenita MoS2, Calaverita Te2Au,
Silvanito Te2(Au,Ag), etc.
-
3. SUFOSALES: Comprende a los minerales en que se combinan los
metales con S, Sb, As y difieren de los sulfuros, en que el As y el Sb juegan
papel ms o menos semejantes al de los metales en la estructura. Ejemplo
Tetraedrita Cu12Sb4S13, enargita Cu3AsS4, proustita Ag3AsS3, tennantita
Cu12As4S13, pirargirita Ag3SbS3, etc.
4. XIDOS.- Los xidos incluyen a todos los compuestos naturales en donde
el oxgeno est combinado con uno o ms metales. De la totalidad de los
xidos en la corteza terrestre, la slice (SiO2) presenta mayor cantidad de
stos, enseguida se tienen a los xidos de fierro, xidos de manganeso,
titanio, estao y cromo que son considerados de gran importancia
econmica. Los principales xidos son: Cuarzo SiO2 y sus variedades, palo
SiO2.nH2O, Cuprita Cu2O, corindn Al2O3, Uraninita UO2, hematina Fe2O3, Cincita ZnO, magnetita Fe3O4, Rutilo TiO2, cromita FeCr2O4, Pirolusita
MnO2, Casiterita SnO2, etc.
-
5. HIDRXIDOS.- Es la combinacin de los metales con el grupo
oxidrilo (OH)- que sustituye parcial o totalmente a los iones de
oxgeno en los xidos simples, o bien un elemento metlico de los
xidos mltiples es sustituido por hidrgeno. Los principales
hidrxidos son: Brucita Mg(OH)2, Psilomelano
(Ba,Mn)3(O,OH)6Mn8O16, goethita FeO.OH, etc.
6. HALOGENUROS.- Son la combinacin de los elementos
halgenos (F, Cl, Br, I) con los elementos metlicos principalmente.
Esta clase mineralgica se encuentra especficamente constituida
por los fluoruros, cloruros, bromuros y por los ioduros. Entre los
principales podemos citar: Fluorita CaF2, Halita NaCl,
Bromargirita AgBr, Silvina KCl, Carnalita KMgCl2.6H2O,
Querargirita AgCl, Atacamita Cu2Cl(OH)3.
-
7. CARBONATOS (nitratos y boratos).- Esta clase est constituida por un
nmero considerable de especies minerales, de las cuales muchas se hallan
relativamente muy propagadas en la naturaleza. Esto se refiere bsicamente
al carbonato de calcio, el cual constituye con frecuencia potentes capas de
origen sedimentario. Los principales son: Calcita CaCO3, Aragonito CaCO3, Magnesita MgCO3, Witherita BaCO3, Siderita FeCO3, Estroncianita
SrCO3, Rodocrosita MnCO3, Cerusita PbCO3, Smithsonita ZnCO3, Dolomita
CaMg(CO3)2, Malaquita Cu2CO3(OH)2, Ankerita CaFe(CO3)2, Azurita
Cu3(CO3)2(OH)2, Nitratina (nitrato sdico) NO3Na , Nitro (salitre o
nitrato potsico) NO3K, Brax Na2B4O5(OH)4.8H2O, Colemanita
CaB3O4(OH)3.H2O, Ulexita NaCaB5O6(OH)6.5H2O, etc.
8. SULFATOS Y CROMATOS.- Son la combinacin qumica de los
elementos con el radical sulfato (SO4) y cromato (CrO4) respectivamente,
estos radicales son formados a partir del azufre en condiciones muy
oxidantes. En este grupo podemos citar a los siguientes minerales: Baritina
BaSO4, Yeso CaSO4.2H2O, Celestita SrSO4, Alunita KAl3(SO4)2(OH)6, Anhidrita CaSO4, etc.
-
9. TUNGSTATOS Y MOLIBDATOS.- Combinaciones de
complejos aninicos (WO 4), ( MoO 4), Entre los principales
tenemos: Wolframita WO4(Fe, Mn), Wulfenita MoO4Pb,
Scheelita WO4Ca, etc.
10. FOSFATOS, ARSENIATOS Y VANADATOS.- Es la
combinacin qumica de los elementos con los radicales PO4,
AsO4 y VO4 respectivamente. En este grupo podemos citar a
los siguientes minerales: Trifilita Li(Fe, Mn)PO4, Apatito
Ca5(PO4)3(F, Cl. OH), Turquesa, CuAl5(PO4)4(OH)8.4H2O,
Vanadinita Pb5(VO4)3Cl, etc.
-
11. SILICATOS.- Los silicatos son el grupo de minerales de mayor
abundancia y principal constituyente de las rocas, arenas y arcillas. De
acuerdo a su estructura, se clasifican en 6 grandes grupos o sub clases:
Nesosilicatos (gr. Nesos = Isla): Circn ZrSiO4, Grupo del Olivino:
Forsterita Mg2SiO4; Fayalita Fe2SiO4, Grupo de los Granates: Piropo
Mg3Al2(SiO4)3; Almandino Fe3Al2(SiO4)3 ; Grosularia Ca3Al2(SiO4)3;
Andradita Ca3Fe2(SiO4)3, Andalucita Al2SiO5; Sillimanita Al2SiO5; Cianita
Al2SiO5; Topacio Al2SiO4(F, OH)2; Esfena CaTiO(SiO4), etc.
Sorosilicatos (gr. Soror = Hermana): Idocrasa Ca10(Mg,
Fe)2Al4(SiO4)5(Si2O7)2(OH)4, Hemimorfitas Zn4(Si2O7)(OH)2.H2O, Epidota
Ca(Fe, Al)Al2O(SiO4)(Si2O7)(OH), Alanita (Ca,
Ce)2FeAl2O(SiO4)(Si2O7)(OH), etc.
Ciclosilicatos (gr. Kyklos = Anillos): Turmalinas (Na, Ca)(Li, Mg, Al)(Al, Fe,
Mg)6 (BO3)3(Si6O18)(OH)4, Berilos Be3Al2(Si6O18), Cordierita (Mg,
Fe)2Al4Si5O18.nH2O, Dioptasa Cu6(Si6O18).6H2O, etc.
-
Inosilicatos (Is; inos = Msculos, tejido fibroso): Piroxenos (Enstatita,
Hiperstena, Dipsido, Hedenbergita, Augita, Jadeita, etc.); Piroxenoides;
Anfboles ( Antofilita, tremolita, actinolita, hornblenda, etc.); Anfiboloides.
Filosilicatos (Phyllon = Lmina u hoja): Grupo de la serpentina
(Antigorita y Crisotilo); Grupo de los minerales arcillosos (Caolinita, talco,
pirofilita); Grupo de las micas (Moscovita, flogopita, biotita, lepidolita,
margarita); Clorita; etc.
Tectosilicatos (Tekton = Esqueleto, armazn): Grupo SiO2 (Cuarzo,
tridimita, cristobalita, palo); Serie de los Feldespatos potsicos (Ortosa,
Microclina, Sanidina), Feldespatos Plagioclasas (Albita, anortita,
danburita); Grupo de los feldespatoides; Serie de las escapolitas; Grupo
de las zeolitas.
-
Gnesis de los Minerales
Los minerales son los constituyentes de los materiales
terrestres,es por ello estn dispersos en todo el ciclo
geolgico, son por eso necesarios ciertos procesos
geolgicos que permitan su concentracin.
Es necesario distinguir los denominados minerales
primarios o hipognicos, aquellos que se han formado
originariamente de los procesos magmticos y post
magmticos y otros procesos al interior de la corteza
terrestre, de los minerales secundarios o supergnicos que
son el resultado de la alteracin de los primarios en zonas
superficiales de la corteza terrestre.
-
El origen debido a procesos internos:
a) Cristalizacin Magmtica; Es el proceso de cristalizacin
que nos proporciona las rocas gneas, a partir de los
minerales petrogenticos, principalmente los silicatos.
b) Procesos de Segregacin Magmtica.- Que dan lugar a
los minerales ortomagmticos que se forman al mismo
tiempo que la cristalizacin magmtica de los silicatos, y
que quedan englobados en la masa de las rocas gneas,
ejemplo los depsitos de hierro, cromo y niquel.
c) Procesos Neumatolticos.- Originados en la fase
pegmattica-neumatoltica, que dan lugar a las
pegmatitas y filones de elementos metlicos, ejemplo W,
Sn.
-
d) Procesos pirometasomticos; Originados por el
metamorfismo de contacto y metasomatismo (intercambio
de iones) producidos por el contacto de la roca gnea
sobre las rocas encajonantes, que con frecuencia dan
lugar a la mayora de los depsitos de mayor importancia
econmica, ejemplo, xidos, sulfuros.
e) Procesos Hidrotermales; Es la ltima fase de la
cristalizacin magmtica y dar lugar a los minerales de
este tipo, como los sulfuros, sulfosales, etc.
-
El origen debido a procesos externos:
a) Procesos Intempricos.- producen mediante procesos
qumicos nuevos minerales a partir de la descomposicin
de los minerales primarios, dando como resultado
numerosos minerales como xidos, carbonatos, sulfatos,
etc.
a) Procesos Supergnicos.- proceso en que el agua de
lluvia, en su infiltracin, disuelve e incorporan elementos
en solucin, lixiviando la zona superior de un cuerpo
mineral primario (zona de oxidacin) y redepositndolos
por debajo (zona de cementacin o de enrriquecimiento
supergnico).
-
c) Procesos Evaporticos.- Constituyen la fuente de origen
de minerales como los cloruros, sulfatos, que por el proceso
de evaporacin de aguas saturadas de sales precipitan los
minerales, ejemplo, la halita, silvita, anhidrita, etc.
d) Procesos Sedimentarios.- Se originan como consecuencia
de la interaccin de la litsfera con la atmsfera y la
hidrsfera, con formacin y acumulacin de materiales
procedentes de la denudacin de los continentes, tras
experimentar diferentes procesos de alteracin, transporte,
precipitacin, compactacin, diagnesis.
-
PETROLOGA
-
La Petrologa es la ciencia que se ocupa de las Rocas que
estn formados por conjunto de minerales definidos y
constituyen la mayor parte de la Tierra. Trata del modo de
ocurrencia, la composicin, la clasificacin y el origen de
las rocas, as como de sus relaciones con los procesos e
historia geolgicos. Por tanto, es una parte fundamental de
la ciencia geolgica.
-
LA ROCA
Es una sustancia natural compuesta por una o ms sustancias minerales. Se divide en tres
grandes Grupos:
Rocas gneas Plutnicas
Rocas gneas Rocas gneas Volcnicas
Rocas gneas Hipabisales
Rocas sedimentarias Clsticas
Rocas Sedimentarias Rocas sedimentarias de Precipitacin Qumica
Rocas sedimentarias de Origen Orgnica
Rocas metamrficas
-
LAS ROCAS GNEAS
Son las rocas formadas por la solidificacin del magma.
Deben sus caracteres ms significativos a la composicin
del magma original, que determina la clase de minerales
constitutivos y tambin a las condiciones y velocidad de
enfriamiento de dicho magma.
-
MINERALES PETROGRFICOS EN ROCAS GNEAS
Se consideran a los que con mayor frecuencia y abundancia entran a
formar parte de las rocas.
1) Minerales esenciales, que no faltan nunca, y caracterizan la
especie litolgica. Si faltase alguno de ellos, cambiara esta por
ejemplo, en el granito, la ortosa, cuarzo y mica son minerales
esenciales, de modo que cuando falta el cuarzo, la roca resultante
es la sienita.
2) Minerales Accesorios, son menos abundantes en la formacin de
las rocas, aunque se presenta con cierta regularidad, su frecuencia
o ausencia no genera otra especie, si no variedades de la misma
roca.
3) Minerales Secundarios, son aquellos que se presentan en las rocas
por las alteraciones de los minerales esenciales o accesorios, sin
importancia en la constitucin de clases o variedades de la roca,
pero de suma trascendencia en el conocimiento de las alteraciones
que han sufrido las rocas por diferentes procesos.
-
CLASIFICACION DE LAS ROCAS IGNEAS
ROCAS PLUTNICAS.- Llamadas tambin Intrusivas, son rocas que
se han formado por el enfriamiento y solidificacin lento del magma y a
grandes profundidades. Ejemplos: Granito, granodiorita, monzonita,
tonalita, etc.
ROCAS VOLCNICAS.- Llamadas tambin Efusivas o Extrusivas,
son rocas formadas por el enfriamiento y solidificacin rpido del
magma y en la superficie de la Tierra. Ejemplos: Basalto, riolita,
Traquita, tufos, tobas, vidrios, etc.
ROCAS HIPABISALES.- Llamadas tambin sub volcnicas, se
forman por la solidificacin del magma cerca a la superficie terrestre y se
caracterizan por su textura porfirtica. Ejemplos: Andesita, dacita, cuarzo
latita, etc.
NOTA: Por ser sub volcnicas, a este tipo de rocas lo consideraremos
para nuestro caso dentro de las rocas volcnicas, sobre todo para el caso
de la descripcin.
-
TEXTURA Y ESTRUCTURA DE LAS ROCAS GNEAS
TEXTURA.- Consiste en la ordenacin de los granos minerales o
fragmentos cristalinos en una muestra de mano. Entre las
texturas ms comunes podemos tener: Granular, porfirtica,
perltica, vesicular, fluidal, microltica, etc.
ESTRUCTURA.- Es la forma de manifestacin de un afloramiento
de roca in situ. Ejemplos: Batolito, dique, stock, sill, etc.
En general, para describir la textura y estructura de las rocas
gneas, se consideran los siguientes factores:
-
GRADO DE CRISTALIZACIN:
HOLOCRISTALINA.- Compuesta totalmente por cristales (granitoides)
HOLOHIALINA.- Formados por vidrio en su totalidad (obsidiana, vidrio
volcnico)
MEROCRISTALINA.- Compuesta por una mezcla de cristales y vidrio.
TAMAO DE GRANO:
FANERTICA (Fanerocristalina).- Cristales visibles a simple vista o
con lupa
AFANTICA (Oscura).- Cristales no reconocibles
FORMA DE LOS CRISTALES:
EUHEDRALES.- Cristales terminado por caras propias.
ANHEDRALES.- Cristales que no poseen sus caras propias.
SUBHEDRALES.- Etapa intermedia entre los dos anteriores.
-
Cuando los lquidos silicatados formados en el manto o
corteza terrestres se solidifican por enfriamiento, forman
rocas gneas.
La composicin del magma y la velocidad de enfriamiento
determinan la naturaleza mineral y caractersticas texturales
de las rocas gneas. Entre estas caractersticas estn la
forma de los granos minerales y su tamao
El color es esencialmente el resultado de la abundancia
relativa de los distintos minerales que conforman estas
rocas.
-
Dos grandes grupos: plutnicas y volcnicas.
Los magmas generados en profundidad asciende hacia niveles
superficiales como diapiros o siguiendo discontinuidades
mecnicas de la litosfera como fracturas.
Al ascender, el magma se enfra, aumentando su viscosidady
reduciendo por tanto su capacidad de fluir y ascender.
Eventualmente, detiene su ascenso y se emplaza a una
determinada profundidad, formando un pequeo cuerpo de
magma (cmara magmtica). Sucesivas recargas de magma
profundo aumentan el tamao de estas cmaras magmticas.
-
El enfriamiento lento pero continuo de este magma
permite la cristalizacin de distintos minerales que
precipitan del lquido silicatado, formando cristales de
minerales en suspensin (que aumentan la viscosidad).
Cuando se alcanza temperaturas cercanas a 650 C la
mayor parte del lquido ya ha cristalizado, llegando
eventualmente a cristalizar totalmente y formando una
roca gnea plutnica a temperaturas menores de 600 C.
-
La naturaleza de las asociaciones de minerales que
precipitan dependen de la composicin del lquido magmtico.
Cuando ste es rico en Si, Al, Na y K y pobre en Fe, Mg y Ca,
las asociaciones de minerales estn dominadas por cuarzo,
plagioclasa sdica y feldespato alcalino (+/-micas, anfibol, y
minerales accesorios como ilmenita, circn etc), formndose
rocas gneas cidas, de color claro (como el granito).
Cuando el lquido es pobre en Si, Al, Na y K y rico en Fe, Mg y
Ca, las asociaciones minerales estn dominadas por
plagioclasa clcica, clinopiroxeno, ortopiroxenoy olivino, dando
lugar a rocas gneas bsicas de color oscuro (como el
gabro).
-
Eventualmente, los cristales en suspensin pueden
decantarse, si la viscosidad del magma es relativamente
baja y la densidad de los cristales relativamente alta,
formando acumulaciones horizontales (bandas) que
definen una "estratificacin" de origen magmtico. Estas
acumulaciones forman complejos gneos bandeados.
Este proceso de decantamiento hace el lquido se separe
de los cristales, acumulndose en las partes superiores de
las cmaras magmticas, lo que a su vez permite el inicio
del proceso de cristalizacin a partir de un lquido
distinto del original.
-
Dado que segn precipitan minerales, el lquido residual
tiene una composicin qumica distinta de la del lquido
original (i.e., el originado en zonas profundas y emplazado
en el cuerpo plutnico), las rocas que se forman por
cristalizacin de estos lquidos residuales son distintas de
las que se forman del lquido original.
Esto supone que los procesos que ocurren en el magma en
condiciones plutnicas dan lugar a distintas rocas, lo que se
conoce como diferenciacin magmtica.
Los procesos son muy variados, desde fraccionacin
gravitacional, mezcla de magmas, asimilacin de rocas del
entorno, etc.
-
A veces, los cristales adquieren un tamao muy grande,
formando las denominadas pegmatitas. Estas rocas se
forman en los estadios finales de evolucin
magmticaprofunda, cuando el lquido silicatadoresidual es
escaso y est enriquecido en componentes voltiles (sobre
todo H2O). Si este lquido se segrega, forma bolsadas de
magma relativamente frio e hidratado que, al cristalizar
(temperaturas cercanas a 600 C), forma grandes cristales
como resultado del efecto positivo que tiene el H2O sobre el
movimiento (difusin) de los elementos y compuestos que se
agregan para formar los minerales. Los minerales (cuarzo,
feldespatos, micas, turmalina, etc) son muy vistosos,
desarrollando hbitos cristalinos (euhedrales).
-
Al cristalizar los ltimos restos de lquidos residuales a
temperaturas de ca. 600 C, queda un ltimo residuo muy
voltil y rico en H2O denominado fluido hidrotermal.
Este fluido acuoso (aunque desde el punto de vista fsico no
es lquido -agua-ni gaseoso -vapor de agua-, sino un fluido
supercrtico que tiene propiedades fsicas intermedias
entre ambos) migra con facilidad, particularmente siguiendo
fracturas en las rocas y forma rocas filonianas
hidrotermales (e.g., filones de cuarzo) comnmente
mineralizadas con minerales de inters econmico
(yacimientos minerales de origen hidrotermal).
-
El magma generado en profundidad, o el magma almacenado
o diferenciado en una cmara magmtica plutnica, puede
ascender hasta la superficie de la Tierra, ya sea porque es
poco viscoso, porque es sometido a presin, o porque
encuentra caminos apropiados (fracturas del terreno).
Al salir al exterior, se forman coladas de lava que al solidificar
forman rocas volcnicas como el basalto.
El rpido enfriamiento de la lava condiciona el poco tiempo
que los minerales tienen para cristalizar de la lava, por lo que
los pocos granos minerales que pueden formase en estas
condiciones sern de tamao muy fino.
-
El resto de la lava que no alcanza a cristalizar forma vidrio
volcnico amorfo. Cuando las rocas volcnicas estn
formadas exclusivamente por vidrio se denominan
obsidiana(similar al vidrio de las ventanas, aunque no son
rocas incoloras).
Cuando se forman estas rocas volcnicas, se exsuelven los
componentes voltiles diluidos en el lquido silicatado,
formando caractersticas burbujas (vacuolas) que suelen
estar vacas, como en la piedra pmez. En ocasiones, las
vacuolas se rellenan por minerales secundarios formados
precipitacin a partir de soluciones acuosas (generalmente
hidrotermales) que fluyen, eventualmente, por de estas rocas
con posterioridad la solidificacin de la lava.
-
Presentadas dentro del ciclo de las rocas.
-
Cmaras magmticas
-
Coladas de lava basltica (Hawaii).
-
Disyuncin columnar en basaltos.
-
Diques
-
Chimenea volcnica
-
Cuerpos plutnicos.
-
Series de reaccin de Bowen. Permite explicar la diversidad de rocas
gneas (diferenciacin) por cristalizacin fraccionada.
-
Para clasificar una roca gnea se utilizan diagramas ternarios
en los que se representan los contenidos de minerales
primarios. Se utilizan los siguientes parmetros:
Q: Polimorfos de SiO2 (tpicamente cuarzo, aunque tambin tridimita y
cristobalita en algunas rocas gneas cristalizadas a altas temperaturas).
A: Feldespato alcalino, incluyendo feldespato potsico (sanidina, ortosa y/o
microclina) y albita (trmino de la serie de las plagioclasas con porcentajes
molares de anortita entre 0 y 5 %).
P: Plagioclasa(todos los trminos de la serie de las plagioclasas con
procentajes molares de anortita entre 95 y 100 %) y escapolita.
F: Feldespatoides (leucita, pseudoleucita, nefelina, analcima, sodalita, noseana,
kalsilita, haiiyna, cancrinita).
M: Minerales mficos(micas, anfboles, piroxenos, olivino), minerales opacos en
luz transmitida (magnetita, ilmenita), epidota, allanita, granate, melilita,
monticellita, carbonatos primarios y accesorios (circn, apatito, titanita, etc).
-
Cuando M > 90, los minerales mficos son dominantes, las
rocas son muy ricas en MgOy FeOy pobres en SiO2, y
denominndose rocas ultramficas.
-
Cuando M < 90, las rocas son mficas, intermedias o flsicas
(ricas en feldespatos) 1a cuarzolitao silexita
1b granitoidesricos en cuarzo
2 granito de feldespato alcalino;con bajo ndice de color:
alaskita
3a sienogranito
3b monzogranito, adamellita
4 granodiorita
5 tonalita, cuarzodiorita; con bajo ndice de color: trondjemita
6* cuarzo-sienita de feldespato alcalino
6 sienita de feldespato alcalino
6' sienita feldespatoidal de feldespato alcalino; pulaskita
7* cuarzosienita
7 sienita
7' sienita feldespatoidal; miaskita
8* cuarzo-monzonita
8 monzonita
8' monzonita feldespatoidal
9* cuarzo-monzodiorita, cuarzo-monzogabro
9 monzodiorita, monzogabro
9' monzodiorita o monzogabro feldespatoidal
10* cuarzodiorita, cuarzogabro
10 gabro (%An en plagioclasa > 50%)
diorita (%An en plagioclasa < 50%)
10' gabro o diorita feldespatoidal
11 sienita nefelnica, foyaita, lujavrita
12 plagifoyaita
13 essexita
14 theralita, teschenita si tiene analcima
15 foidolita
-
Cuando M < 90, las rocas son mficas, intermediaso
flsicas(ricas en feldespatos).
basalto, obsidiana,
riolita, piedra pmez
-
Para las rocas volcnicas lvicas se utiliza el diagramaQ-A-P-F
basalto, obsidiana,
riolita, piedra pmez
-
Para las rocas volcnicas lvicas se utiliza el diagrama TAS(Total
Alkalis vs Silica). Se utilizan trminos qumicos: rocas ultrabsicas,
bsicas, intermedias, y cidas, en funcin de la abundancia de SiO2
en porcentajes en peso
-
Las rocas volcnicas piroclsticas(explosivas) deben
contener fragmentos volcnicos no retrabajados(i.e.,
transportados por agentes externos como viento, agua,...) en
una proporcin mayor de 75%.
-
LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
Los materiales detrticos provenientes de los
continentes van a depositarse en ltima instancia como
sedimentos en los fondos marinos, debido a procesos
posteriores tales sedimentos se solidifican y se
consolidan (diagnesis) dando lugar a las rocas
sedimentarias.
-
RASGOS CARACTERSTICOS DE LAS ROCAS
SEDIMENTARIAS:
ESTRATIFICACIN.- Disposicin en capas o estratos.
SELECCIN O TRA.- Propiedad por la cual algunos
depsitos son bien seleccionados (arenas).
REDONDEAMIENTO.- Caracterstica de los elementos
constitutivos debido al transporte.
OTROS.- Presencia de fsiles, los riple marks, las huellas de
lluvia, los oolitos y las concreciones.
-
CLASIFICACIN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
Teniendo en cuenta el origen de los materiales que los forman, se clasifican en:
ROCAS SEDIMENTARIAS CLSTICAS O DETRTICAS.- Son rocas
que proceden de materiales transportados mecnicamente por el agua,
viento u otros agentes geolgicos. Ejemplos: Areniscas, conglomerados,
brechas, etc.
ROCAS SEDIMENTARIAS DE PRECIPITACIN QUMICA.- Son
aquellas que se forman por la precipitacin de las sustancias disueltas
en el agua. Ejemplos: Yeso, calizas, dolomas, etc.
ROCAS SEDIEMTARIAS DE ORIGEN ORGNICO.- Formadas por la
actividad de los seres vivos (animales y plantas). Ejemplo el carbn.
-
TEXTURA DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
TEXTURA CLSTICA.- Llamado tambin textura detrtica
(clastos detritos), compuesta generalmente de granos y matriz, adems del cemento.
Aqu se debe observar:
Tamao y clasificacin de los granos clsticos.
Forma y redondez de los granos clsticos.
Ejemplos: La textura de las rocas sedimentarias
clsticas: areniscas, conglomerados, etc.
-
TEXTURA NO CLSTICA.- Se forman por:
Cristalizacin directa o reaccin inorgnica entre las sales disueltas.
Crecimiento de los cristales y agrandamiento dentro de un agregado.
Re emplazamiento (dolomitizacin y silisificacin).
Las texturas ms importantes son:
AMORFA.- Partculas del tamao de arcilla o coloidal. Ejemplos. Lodo de
cal, caliza amorfa.
OOLTICA.- Compuesta de pequeos esferas o elipsoides (huevos de
peces Oolita) de 0,25 a 2,00 mm de dimetro. Ejemplos: Caliza Ooltica. PISOLTICA.- Semejante a la Ooltica, pero con partculas de dimensiones
mayores a 2,00 mm de dimetro. Ejemplos: Caliza pisoltica, pisolita
fosftica.
ESFEROLTICA.- Presenta esferas con estructura radiada interna. Ejemplo:
La esferolita de la calcedonia en los sedimentos calcreas.
SACAROIDE.- Finas equigranular. Ejemplo: Caliza y doloma sacaroidea.
PORFIROBLSTICA.- Cristales ms grandes empotrados en una pasta de
grano fino. Ejemplo: Mantos de yeso.
-
ESTRUCTURA DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
Son aquellos caracteres distintivos comunes que se estudian mejor en el
campo que en los ejemplares de mano.
Las estructuras de las rocas sedimentarias, a excepcin de los estilolitos
y de las estructuras orgnicas, son de origen fsico. La caracterstica por
el cual se reconocen inmediatamente en el campo una roca sedimentaria
es su disposicin en capas o estratos. Por lo tanto, Estructura
estratificada.
Las estructuras qumicas (estilolticas), son como suturas sismogrficas y
excesivamente irregulares.
Las estructuras orgnicas son los relacionados a los fsiles (elementos
ms importantes para la interpretacin de la edad de una formacin de
una roca).
-
Rocas pre-existentes (gneas, sedimentarias o metamrficas)
que se encuentran en contacto con la atmosfera, hidrosfera,
y biosfera son alteradas y disgregadas por los agentes
geodinmicos externos (lluvia, viento, sol, seres vivos, etc.
etc.), produciendo restos que son arrastrados por los ros,
hielo y viento y depositados en regiones determinadas donde
forman sedimentos.
Dado que el proceso de transporte est controlado
esencialmente por la gravedad, estos sedimentos encuentran
estabilidad generalmente en zonas deprimidas.
-
Cuencas sedimentarias: Sector de la corteza terrestre que
durante un prolongado intervalo de tiempo ha estado
sometido a subsidencia y en el que la sedimentacin ha
rellenado parcial o totalmente el hueco dejado por la propia
subsidencia.
En estas cuencas los sedimentos se acumulan y preservan,
formando rocas sedimentarias cuando se compactan y,
eventualmente, se transforman por diagnesis(Proceso en
virtud del cual un sedimento experimenta alteraciones, tanto
en su textura y estructura (compactacin, recristalizacin)
como en su composicin (cementacin), y se transforma en
una roca sedimentaria).
-
La principal caracterstica de las rocas sedimentarias es la
estratificacin o disposicin de las rocas sedimentarias en
sucesivas capas (Estrato: nivel de roca o sedimento que se
deposit en un intervalo de tiempo concreto y que queda
delimitado por superficies -denominadas superficies de
estratificacin-originadas por cambios en la sedimentacin,
por interrupciones sedimentarias o por ambos factores a la
vez).
-
Las cuencas sedimentarias pueden ser pequeas(e.g.,
lagos) o enormes(mrgenes continentales) y en funcin de
ello las acumulaciones de rocas sedimentarias sern
pequeos o enormes. Cuando una cuenca se colmata, deja
de generar rocas sedimentarias. Por tanto, la historia de las
cuencas tambin puede ser larga o pequea.
En esta historia influye cuanto material se va acumulando,
pero tambin la dinmica de la litosfera. Esto ltimo
significa que las cuencas sedimentarias (depresiones
terrestres) estn controladas por el movimiento de la
litosfera. Si la litosfera tiende a hundirse(subsidencia), la
cuenca estar funcionando durante el tiempo que dure la
tendencia a hundirse.
-
Algunas cuencas, particularmente las grandes localizadas en
los mrgenes continentales, tienden a pervivir decenas y
hasta centenas de millones de aos. Los sedimentos all
acumulados son enormes, en extensin lateral y en
profundidad (potencia; hasta decenas de km), y por tanto las
rocas sedimentarias all formadas son muy variadas.
Esta variedaddepende muchos factores, como la energa de
los agentes erosivos y elevacin de las masas terrestres
adyacentes, la naturaleza de las rocas que son la fuente de
los sedimentos, la profundidad de la cuenca, y la accin de
los seres vivos que viven en las cuencas lacustres y marinas
ya que ellos pueden segregar concreciones minerales (e.g.,
conchas) que igualmente se depositan en las cuencas.
-
Las rocas sedimentarias se forman en la superficie de la
tierra a partir de la erosin (mecnica, qumica y
biolgica), transporte y sedimentacin de detritus de
rocas previas, productos de precipitacin qumica y
productos orgnicos.
Se clasifican en funcin del tipo de componente ms
abundante en detriticas, qumicasy orgnicas.
-
Detrticas: Se forman sedimentacin de granos de minerales y
rocas (clastos) transportados desde areas fuentes elevadas
a cuencas de sedimentacin mediante la accin de corrientes
de agua, hielo y aire (gravedad). Agua es el agente ms
importante, y puede transportar desde clastos
pequeos(partculas en suspensin) hasta clastos enormes.
La energa de las corrientes de agua desciende
progresivamente desde las zonas con mayor a menor
pendiente. Los sedimentos ms gruesos alcanzan poco
recorrido, depositndose en el curso continental del flujo
relativamente cerca de la cuenca o en la cuenca pero cerca
del continente. Se forman depsitos de rocas sedimentarias
conocidas como conglomerados.
-
Los clastos de tamao medio avanzan algo ms, formando
areniscas. Finalmente, las partculas ms pequeas
(minerales del grupo de las arcillas) alcanzan la mayor
distancia desde el rea fuente, depositndose a gran
profundidad lejos de la costa, formando depsitos de
lutitas.
-
Los organismos que viven en el mar, al morir, caen a la
base de la cuenca sedimentaria, mezclndose con los
sedimentos y formando parte de las rocas sedimentarias
o formando rocas sedimentarias orgnicas. En general,
si la base de la cuenca es relativamente somera, sus
condiciones redox son oxidantes, por lo que la materia
orgnica se descompone. Sin embargo, si la base de la
cuenca es profunda, como all donde suelen depositarse
lutitas, las condiciones redox son reducidas y la
materia orgnica no se descompone. Lo mismo ocurre si
la acumulacin de materia orgnica es muy elevada,
incluso en zonas someras de cuencas o cuencas someras
como lagos.
-
Al continuar la sedimentacin, las rocas ricas en materia orgnica
son progresivamente sometidas a mayores presiones y
temperaturas (
-
Las rocas sedimentarias qumicas se forman por
precipitacin de sustancias qumicas disueltas en el agua
que proceden de la alteracin qumica de las rocas de las
reas fuente. Cuando estas aguas (soluciones inicas)
llegan a la cuenca de sedimentacin, se mezclan con el
agua de la misma (que, por tanto, es una solucin salina
diluida; e.g., el agua del mar). Cuando se produce fuerte
evaporacin en estas aguas, la salinidad aumenta, a veces
hasta superar la saturacin en una especie salina dada
(sulfato de Ca hidratado (yeso) y cloruros de Na y K (halita y
silvina), formndose salmueras donde precipitan cristales
sales que caen al fondo por gravedad. Estas acumulaciones
de sales forman rocas sedimentarias evaporticas.
-
Sal de roca (halita)
-
El ejemplo m