TEMA 3. PETROLOGA, ROCAS. PROPIEDADES Y USOS.

La corteza (litosfera) est formada por rocas que engloban a los minerales.

Petrologa: es la ciencia que estudia las rocas: su origen, su composicin, propiedades,

Petrografa: es la parte de la petrologa, que se encarga de la descripcin y clasificacin de las

rocas.

Minerales petrogrficos: son los que forman las rocas existen miles, pero los ms abundantes son:

o Silicatos: ms del 95%

o Carbonatos

o Sulfatos

Se clasifican segn la presencia que tengan dentro de la roca en:

o Esenciales: con ms de un 5% de presencia en la roca.

o Accesorios: con menos de un 5% de presencia.

o Accidentales

Criterios de clasificacin de las rocas:

Origen:

gneas: formadas directamente por cristalizacin o solidificacin del magma.

Sedimentarias: formadas a partir de otras rocas por erosin, sedimentacin,

Metamrficas: formadas a partir de otras rocas, pero en condiciones complejas de

temperatura y presin.

Volumen:

95% Rocas gneas y Metamrficas.

5% Rocas Sedimentarias.

En la superficie:

25% Rocas gneas y Metamrficas.

75% Rocas Sedimentarias.

Composicin qumica:

cidas: contiene Slice (+65%).

Neutras: tienen menos Slice (65-52%).

Bsicas: apenas tienen Slice (52-10%).

Ultrabsicas: proporciones mnimas de Slice (-10%).

Composicin mineralgica: segn los niveles de proporcin de cada mineral. Existe una

base llamada los minerales cardinales: cuarzo, feldespatoide, ortosa y feldespato alcalino.

Yacimiento: Masas, filones, coladas y estratos.

Textura: forma, tamao, distribucin, cristalizacin,

Estructura: orden o distribucin del macizo rocoso.

Ciclo Petrolgico: las rocas sufren transformaciones a lo largo del tiempo debido a los procesos

geodinmicos internos y externos.

1. CLASIFICACIN DE LAS ROCAS EN LA INGENIERA:

En ingeniera, no podremos analizar simplemente una roca, sino que la analizaremos a partir de

toda la matriz rocosa.

La I.S.R.M. (sistema internacional de mecnica de rocas) recomienda estudiar para cada matriz

rocoso una serie de parmetros:

Resistencia:

Mdulo elstico (divisin entre la carga ejercida sobre la superficie y el espesor que se

ha deformado). E= 1/e1; Siendo: 1 carga/superficie; e1=espesor vertical deformado.

Coeficiente Poysson: (coeficiente entre el espesor deformado horizontal y el vertical)

= e1/e2 ; Siendo e2 el espesor deformado horizontalmente.

Deformabilidad.

Alterabilidad de una roca. Factores de meteorizacin. Depender de:

Los componentes de la roca o matriz rocoso, su forma y su tamao.

Fracturacin: si tiene fallas, fracturas, diaclasas (son como las fracturas pero aqu

si estn separadas una roca de otra).

De su estructura, si esta en masas, plegadas,

De la actividad biolgica a la que est sometida (el hombre o los animales).

Las condiciones topogrficas del terreno (pendientes, drenaje,).

Climatologa (grado de insolacin, lluvia,).

Tiempo (antigedad de la roca).

Podemos establecer una clasificacin de las matrices rocosas segn su grado de

meteorizacin (cambios y alteraciones que se han producido en ella).

I. Fresco (la roca pura, por ejemplo si acabamos de partir un granito).

II. Ligeramente meteorizado.

III. Moderadamente meteorizado.

IV. Altamente meteorizado.

V. Completamente meteorizado.

VI. Suelo residual (totalmente meteorizado, pero ya no conserva su estructura

y volumen).

Anlisis del comportamiento de un macizo rocoso ante:

Agua (permeabilidad, porosidad,).

Excavaciones (desgaste herramientas, explosivos,).

Sostenimiento (taludes, trincheras, tneles, presas,).

Terraplenes.

Pedraplenes (Capa de piedras colocadas sobre un talud para prevenir de la

erosin) y escolleras.

Estabilidad.

Paisaje y morfologa.

Capacidad portante.

Grado de

meteorizacin.

2. TIPOS DE ROCAS:

2.1. ROCAS NGNEAS Se han formado por cristalizacin o solidificacin del magma (que puede ser cido con SiO2 o

bsico sin SiO2) debido a su enfriamiento.

La mineraloga de estas rocas: son silicatos luego las clasificaremos en funcin de su color.

Leucocratos (claro): rocas cidas con SiO2; Cuarzo, feldespato, Moscovita, Apatita,

Melanocratos (oscuros): rocas bsicas sin SiO2; Piroxenos, Olivino, Magnetita, Pirita,

El enfriamiento ms o menos lento de estas rocas provoca la cristalizacin de mayor o menor

cantidad de los minerales, el tamao y grado de estos depender de ello. Esta velocidad provocara

una mayor o menor cristalizacin (a mayor velocidad menor tamao de los cristales) que

determinara la textura de la roca.

Cristales visibles: fenocristales.

Cristales microscpicos: microcristales.

Clasificacin segn la textura:

Segn el grado de cristalizacin:

Holohialinas: sin apenas cristales.

Hialocristalinas: con cristales.

Holocristalinas: con ms de un 90% de cristales.

Segn el tamao de los cristales:

Fanertica: cristales visibles a simple vista.

Afantica: no visibles a simple vista.

Distribucin de los cristales:

Equigranular (granos con el mismo tamao).

Inequigranular (granos de distinto tamao).

Porfdica (los granos estn metidos en una pasta vtrea, debida a una solidificacin

brusca del magma).

Endgenas o intrusivas

Plutnicas

Filonianas

Exgenas o efosivas

Volcnicas

Hipovolcnicas (Ofitas)

Submarinas

Subarea

Enfriamiento lento a gran profundidad.

Enfriamiento ms rpido. En fisuras o grietas cerca

de la superficie

2.1.1. ROCAS GNEAS: ENDGENAS O INTRUSIVAS.

2.1.1.1 Plutnicas: Rocas formadas por la cristalizacin lenta del magma silicatado que se

introduce en la corteza (a profundidad).

o Textura:

Holocristalinas: totalmente cristalizadas.

Pegmatita: cristales de gran tamao.

Granticas: cristales visibles y homogneos.

Porfdica: fenocristales englobados en una masa vtrea de microcristales.

Apltica: microcristales (apenas visibles).

Fanertica: grano fino-grueso (2-30 mm).

o Estructura:

Batolito o Plutn: grandes masas.

Cpulas: de menor extensin.

Lacolitos:

Lopolitos:

Falcolitos:

Filn o Dique:

Filn o capa Still:

o Clasificacin:

Nockold: basada en los minerales dominantes (cuarzo, feldespato,

feldespatoides).

Streckeisen: cidas o bsicas.

Rocas plutnicas cidas: tienen cuarzo (feldespato, mica, anfboles,).

Son impermeables, buenas para taludes, trincheras y canales, Es muy

estable.

Ejemplos: Granito, granito alterado, rosado,

Rocas plutnicas Bsicas: sin cuarzo (feldespato, olivino, anfboles,).

Son menos comunes que las cidas, fcil pulimiento, coloridas (verdes,

grisceas, rosas,). Mimas funciones y usos.

Ejemplos: Sienita, Monzonita,

o Aplicaciones y usos: Afloramientos en Espaa.

2.1.1.2 Filonianas: formadas por la cristalizacin o enfriamiento del magma ms rpidamente

en fisuras o grietas de la corteza.

Aplita: holocristalina, granos finos.

Pegmatita: holocristalina, grandes cristales.

Prfidos: cidos (con cuarzo), bsicos (sin cuarzo).

Tienen la misma composicin que las plutnicas, son menos abundantes y mas

difciles de explotar (no se pueden obtener grandes bloques). Se usan para adoquines,

sillares, filtros, hormigones,

2.1.2. ROCAS GNEAS: EXGENAS O EFUSIVAS.

Rocas volcnicas.

Volcn: montaa formada por materiales fundidos, procedentes del interior de la tierra

(magma), que salen por conductos en forma de lava, gases o piroclastos.

Lava: magma que se enfra y contiene materiales fundidos y gases. La hay cida (con

slice) ms viscosa, no fluye, y forma explosiones; y bsica (sin slice) es ms fluida.

Gases: H2O, SO2, CO2, en temperaturas superiores a los 100 grados.

Piroclastos: trozos de lava slida (bombas y lapilli: ceniza + lava).

Existen distintos tipos de volcanes:

Extravolcn: erupciones tranquilas y explosivas (lava cida y bsica).

En escudo: lava fluida (lava bsica).

Cono piroplasto: erupciones muy explosivas con muchas bombas y lapilli (lava bsica).

Cono basltico: lava muy fluida (lava bsica).

Tipos de erupciones:

Hawaiano: lava muy bsica, sin explosiones, muy fluida.

Stromboliano: lava bsica pero con algo de Slice (pocas explosiones).

Vesubiano: lava cida, provoca explosiones y nubes de lapilli y bombas.

Peleano: lava muy cida, lo que provoca grandes explosiones.

Clasificacin de los volcanes:

Fretico: (isla) la lava se mezcla con el agua provocando grandes presiones y fuertes

explosiones. Isla de Krakatoa.

Submarinos: en dorsales ocenicas, la lava se enfra muy rpido y sale despacio.

Manifestaciones pstumas: se producen tras acabar la erupcin.

Fumarolas: expulsin de materiales tras la erupcin.

Geiseres: salida de agua y vapor de agua a grandes temperaturas.

ROCAS VOLCNICAS:

o cidas: duras y holocristalinas, color claro. Riodacita, Dacita, (usos como el grafito).

o Bsicas: duras, compactas, color oscuro. Latita, Ofita, Basalto, (para adoquines).

o Bsicas con feldespatoides: oscuras, duras. Fonolita, Terrifita,

2.2. ROCAS SEDIMENTARIAS. Procedentes de ot