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I TEMA 3 i PETROLOGÍA. ROCAS, PROPIEDADES Y USOS.

La corteza terrestre o litosfera está constituida por un conjunto de materiales “rocas”, que engloban la totalidad de los minerales, excepto el agua y el hielo. Una “roca” se define como un agregado de más de una especie mineral, que presenta los mismos caracteres de conjunto en un área de cierta extensión de la corteza terrestre. Matriz rocosa. PETROLOGÍA: es la ciencia que estudia las “rocas” en su concepto más amplio, desde su origen, composición, propiedades físico-químicas,… PETROGRAFÍA: es la parte de la petrología, que se encarga de la descripción y clasificación de las rocas. MINERALES PETROGRÁFICOS Son los que habitualmente forman las rocas, los más conocidos: 200 especies. Los más abundantes: Silicatos (95%), Carbonatos y Sulfatos Criterios de clasificación: proporción de minerales que forman la roca. Los minerales se consideran:  ESENCIALES (> 5%)  ACCESORIOS: (< 5%)  ACCIDENTALES CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS:  ORIGEN:  ÍGNEAS: formadas directamente por cristalización o solidificación del MAGMA (ácido o básico).  SEDIMENTARIAS: formadas a partir de rocas preexistentes por procesos de meteorización, erosión, transporte y sedimentación, o precipitación química.  METAMÓRFICAS: formadas a partir de otras rocas preexistentes, pero en condiciones complejas de temperatura y presión. VOLUMEN:  Ígneas + metamórficas = 95% de la corteza terrestre  Sedimentarias = 5% restante. SUPERFICIE:  Ígneas + metamórficas = 25% de los afloramientos.  Sedimentarias = 75% restante.  COMPOSICIÓN. Química y Mineralógica. QUÍMICA  Ácidas > 65 % de SiO2  Neutras 65 – 52 % de SiO2  Básicas 52 – 10% de SiO2  Ultrabásicas < 10% de SiO2 © Adrián de la Torre Isidoro

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MINERALÓGICA. Presencia o ausencia de minerales cardinales. MINERALES CARDINALES CUARZO

PLAGIOCLASA

ORTOSA

FELDESPATOIDE

   

YACIMIENTO: Masas, filones, coladas y estratos. TEXTURA: forma, tamaño, distribución, cristalización,… ESTRUCTURA: Distribución a escala del macizo rocoso. CICLO PETROLÓGICO: las rocas sufren transformaciones a lo largo del tiempo debido a los procesos geodinámicos internos y externos “Ciclo cerrado”.

Rocas Ígneas Rocas volcánicas

meteorización

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Rocas sedimentarias

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1. CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS EN LA INGENIERÍA Las clasificaciones petrográficas científicas no tienen en cuenta las propiedades mecánicas e ingenieriles de las rocas Las clasificaciones ingenieriles se deducen de las propiedades de la “matriz rocosa”, determinadas “in situ”, o en laboratorio sobre muestras adecuadas. La Sociedad Internacional de Mecánica de Rocas (ISRM, 1981), recomienda estudiar las siguientes propiedades, en cada emplazamiento rocoso:  RESISTENCIA Rotura a compresión simple o confinada, cohesión, ángulo de rozamiento interno, resistencia al impacto, dureza, desgaste, rotura a tracción (Ensayo Brasileño y Ensayo Franklin) MUESTRA DE ROCA

1

D

e1

L

e2

L > 2D

CARGADE DEROTURA ROTURA CARGA

MÓDULO ELÁSTICO

E= 1/e1 COEFICIENTE DE POYSSON = e2/e1

C = carga/superficie  

  

DEFORMABILIDAD Flexión, instantánea, a corto, medio y largo plazo. ALTERABILIDAD. FACTORES DE METEORIZACIÓN Resistencia a las heladas, al choque térmico, a corto, medio y largo plazo. Factores de meteorización. Grados de meteorización. VELOCIDAD DE LA ONDAS SISIMICAS En campo y laboratorio (ultrasonidos) PESO ESPECIFICO, POROSIDAD, DIREZA, PERMEABILIDAD FRACTURACIÓN Diaclasas, juntas, fracturas, fallas, deslizamientos.

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2. ALTERABILIDAD DE UNA ROCA. FACTORES DE METEORIZACIÓN. A. ROCA MATRIZ 1) Minerales integrantes 2) Grado de cristalización 3) Tamaño y forma de los minerales (Textura) 4) Cementación de los minerales 5) Naturaleza del cemento B. FRACTURACION Fallas, fracturas y diaclasas C. ESTRUCUTURA En masa, estratificadas, plegadas,… D. ACTIVIDAD BIOLOGICA Hombre, animales, vegetales E. TOPOGRAFIA Pendientes, drenaje, grado de insolación,… F. CLIMATOLOGIA Precipitaciones, temperatura, humedad, … G. TIEMPO Antigüedad de roca

3. ALTERABILIDAD. GRADOS DE METEORIZACIÓN Clasificación del grado de meteorización de un macizo rocoso (ISRM, 1981; UNE-ENV 1997-3) Clase Término Descripción No aparecen signos visibles de meteorización, tal vez ligera I Fresco decoloración en las grandes superficies de discontinuidad Todo el conjunto rocoso está decolorado por meteorización. La Ligeramente II decoloración indica alteración del material rocoso y de las meteorizado superficies de discontinuidad. Menos de la mitad del macizo aparece descompuesto o Moderadamente III trasformado en suelo. La roca fresca o decolorada aparece de meteorizado forma continua o como núcleos aislados. Más de la mitad del macizo aparece descompuesto trasformado Altamente IV en suelo. La roca fresca o decolorada aparece de forma meteorizado discontinua o como núcleos aislados. Completamente Todo el macizo aparece descompuesto o transformado en suelo. V meteorizado Se conserva la estructura original del macizo rocoso. Todo el material rocoso se ha trasformado en suelo. Se ha destruido la estructura del macizo rocoso y la fabrica del VI Suelo residual material. Existe cambio de volumen pero el suelo no se ha transportado significativamente.

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ALGUNAS CLASIFICACIONES GEOMECANICAS  Deere y Miller (1966), modificada por Turk y Dearmean (1985). Resistencia a compresión/ modulo elástico  Basadas en la resistencia a la compresión simple: rotura uniaxial, triaxial, resistencia a tracción (Ensayo Brasileño), carga puntual (ensayo Franklin)  CALSIFICACIONES GEOMECANICAS  CLASIFICACION UNIFICADA DE ROCAS (Willianson, 1988)  CLASIFICACION DE TURK (Granitos)  SISTEMAS UNIFICADOS DE CLASIFICACION DE ROCAS (URCS) ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DE UN MACIZO ROCOSO 1. AGUA. Permeabilidad, porosidad. 2. EXCAVACIONES. desgaste de herramientas, consumo de explosivos, machaqueo, ripabilidad. 3. SOSTENIMIENTO. Taludes, trincheras y canales, túneles, presas. 4. TERRAPLENES. 5. PEDRAPLENES Y ESCOLLERAS. 6. CAPACIDAD PORTANTE. 7. ESTABILIDAD. 8. PAISAJE Y MORFOLOGÍA. USOS MÁS FRECUENTES — Grandes bloques: Escolleras, pedraplenes* , puertos — Bloques medianos: sillares, puentes, edificación — Bloques pequeños: adoquines, balasto, hormigón, filtros, mezclas asfálticas — Tamaño arena: mortero, hormigón, filtros — Tierras: presas, terraplenes, subbases * Capa de piedras colocadas sobre un talud para prevenir de la erosión

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4. TIPOS DE ROCAS 4.1. ROCAS ÍNGNEAS Se han formado por cristalización o solidificación del magma (Ácido con SiO2 o Básico sin SiO2) debido a su enfriamiento.

ENDOGENAS o INTRUSIVAS EXOGENAS o EFOSIVAS

Plutónicas

Filonianas

Volcánicas

Enfriamiento lento a gran profundidad Enfriamiento más rápido. En fisuras o grietas cerca de la superficie Hipovolcánicas (Ofitas), submarinas, subaérea.

MINERALOGIA DE LAS ROCAS IGNEAS Son silicatos y se clasifican en función de su color. Cuarzo LEUCOCRATOS Feldespato (ortosa, albita, anortita) Ácidos (siliacos y félsicos) Foides (Leucita, nefelina, sodalita) Color Claro Moscovita, Apatito, Circón Piroxenos y piroxenoides MELANOCRATOS Anfíboles (Hornbleda) Básicos (Máficos y Fémicos) Olivino (Fosterita y Fayalita) Color Oscuro Magnetita, pirita, esfena El enfriamiento más o menos lento de estas rocas provoca la cristalización de mayor o menor cantidad de los minerales, el tamaño y grado de estos dependerá de ello. Esta velocidad provocara una mayor o menor cristalización (a mayor velocidad menor tamaño de los cristales) que determinara la textura de la roca. Si los cristales son relativamente grandes, visibles a simple vista, se les denomina fenocristales, si solo son visibles al microscopio se les denomina microcristales. LA TEXTURA DE LAS ROCAS IGNEAS  GRADO DE CRISTALINIDAD  HOLOHIALINAS: más del 90 % en volumen en vidrio (volcánicas)  HIALOCRISTALINAS: parte cristales y parte vidrio (pórfidos)  HOLOCRISTALINAS: más del 90 % son cristales (plutónicas)  TAMAÑO DE LOS CRISTALES  FANERÍTICA: Cuando los cristales se pueden reconocer a simple vista.  AFANÍTICA: cuando los cristales no se pueden reconocer a simple vista.

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DISTRIBUCIÓN DE LOS CRISTALES  EQUIGRANULAR (granos con el mismo tamaño).  INEQUIGRANULAR (granos de distinto tamaño).  PORFÍDICA (los granos están metidos en una pasta vítrea, debida a una solidificación brusca del magma).

4.1.1. ROCAS ÍGNEAS: ENDÓGENAS O INTRUSIVAS.



Plutónicas: Son rocas formadas por la cristalización lenta de un magma silicatado (en fase liquida, sólida y gaseosa) que se introduce en la corteza. o TEXTURA  Granítica: Cuando los cristales son visibles a simple vista y aspecto homogéneo.  Aplítica: microcristales o cristales difícilmente perceptibles. Aspecto homogéneo.  Pegmatita: en la cual los fenocristales son de tamaño grande, centimétricos.  Porfídica: fenocristales englobados por una masa de microscristales y/o de pasta vítrea.  Holocristalinas: totalmente cristalizadas.  Fanerítica: Grano fino a grueso 2-30 mm. o ESTRUCTURA  Batolito o Plutón (grandes masas).  Cúpulas (menor extensión)  Lacolitos(masa lenticular)  Lopolitos (masa tubular lenticular)  Facolitos (masas intrusitas concordantes)  Filón o Dique (Discordante)  Filón o capa Still (Concordante)

o CLASIFICACIÓN  Nockold (basada en los minerales dominantes) (cuarzo, feldespato, feldespatoides).  Streckeisen (Ácidas o básicas) o APLICACIONES Y USOS  Afloramientos en España. A) ROCAS PLUTONICAS ÁCIDAS GRANITO-GRANODIORITA-TONALITA Cuarzo Feldespato Biotítico Micas Granito: Moscovita Piroxenos Dos micas Anfíboles Comportamiento de las rocas plutónicas ácidas frente a: 1) AGUA — Impermeables, permeables por fisuración (fallas, fracturas,….). Sin porosidad 2) EXCAVACIONES — Sano  duro y compacto (desgaste de herramientas). Corte con diamante. Explosivos. Machaqueo caro. Bloques, adoquines, chapados.

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3) SOSTENIMIENTO — Taludes: verticales  sano, fracturado deslizamiento y caída de bloques — Trincheras y canales: se mantienen bien — Túneles: en roca sana avance bueno (explosivos y tuneladora). En roca alterada (fallas)  revestir, gunitar, inyectar (Guadarrama) — Presas: cerrada (granito sano). Vaso cualquier roca). 4) TERRAPLENES — Granito alterado “xabre”  “suelo”. Terraplenes, carreteras, presas de tierra 5) PEDRAPLENES Y ESCOLLERAS — Sano y poco fracturado “Bloques” 6) CAPACIDAD PORTANTE — Muy buena en roca sana o poco fracturada. Alterado “xabre”  5-10 kg/cm2 7) ESTABILIDAD — Muy estable  construcciones prehistóricas, egipcias, romanas — A escala geológica se altera  “xabre” 8) PAISAJE Y MORFOLOGIA — Formas en zonas altas: Pedrizas, Galayos — Formas en zonas bajas: Arenazos, Charquizales CLASIFICACIÓN DE STRECKEISEN

B) ROCAS PLUTONICAS BASICAS SIENITA- MONZONITA-DIORITA-GABRO-PERIDOTITA  Son rocas sin cuarzo, con feldespatos, piroxenos, anfíboles y olivino. Color: gris, rosa y verdoso:  Menos abundantes que las rocas acidas.  Usos similares a las rocas ácidas  Muy empleados como rocas ornamentales por su colorido y fácil pulimiento.

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ROCAS FILONIANAS - APLITA: Holocristalina (grano fino) - PEGMATITAS: Holocristalina (grandes cristales) - PÓRFIDOS: ácidos (Con cuarzo) – Básicos (sin cuarzo)  Composición mineralógica igual que las Rocas Plutónicas  Se encuentran formando diques o filones. Menos abundantes y difíciles de explotar. No se pueden obtener grandes bloques  Usos: adoqines, sillares, áridos, hormigones, filtros, balasto. Se explotan aisladamente o conjuntamente con las rocas plutónicas.

4.1.2. ROCAS ÍGNEAS: EXÓGENAS O EFUSIVAS.



ROCAS VOLCÁNICAS VOLCÁN: Montaña formada por materiales fundidos, procedentes del interior de la tierra (magma), que salen por conductos en forma de Lava, Gases y Piroclastos.

LAVA: magma que se enfría y contiene materiales fundidos y gases. La hay ácida (con sílice) más viscosa, no fluye, y forma explosiones; y básica (sin sílice) es más fluida. GASES: H2O, SO2, CO2,… en temperaturas superiores a los 100⁰. PIROCLASTOS: trozos de lava sólida (bombas y lapilli: ceniza + lava).

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TIPOS DE VOLCANES. ESTRUCTURA

ESTRATOVOLCÁN: Alteran erupciones tranquilas y erupciones explosivas

VOLCÁN EN ESCUDO: lava es expulsada de forma fluida.

CONO PIROCLÁSTICO: erupciones de tipo explosivo.

CONO BASÁLTICO: lava muy fluida.

TIPOS DE ERUPCIONES VOLCÁNICAS (Lacroix)  Hawaiano: Muy básico, lava muy fluida, extensas coladas. No hay explosiones, los gases se liberan fácilmente. Lagos de lava ardiente. Kilauea (Hawai).  Stromboliano: lava básica con algo de SiO2, fluida, los gases proyectan lava al espacio. Explosiones pequeñas, coladas reducidas. Stromboli (estrecho de mesina).  Vesubiano (Vulcanico): lava ácida, viscosa, no fluye. Se solidifica pronto formando costras. Explosiones de gases y nubes de ceniza. Vesubio (Nápoles).  Fisurales: lava muy básica, fluida. Sale a lo largo de una grieta o fisura (de varios Km). Extensiones enormes de coladas basálticas. Canadá, Brasil, Islandia.  Peleano: lava ácida, muy viscosa, se solidifica en la chimenea y forma tapones. Salida de lava en forma de “piton”. Fuertes explosiones y nubes ardientes. El 8-5-1902 Mont Pelée (Isla Martinica): 30.000 bajas.  Freático: la lava se mezcla con el agua presiones muy altas, terribles explosiones. Krakatoa (Indonesia). Desparece una isla, se genera un cráter de 8km de diámetro y 300 m de profundidad y se proyectan al aire 18 km3 de cenizas que dan la vuelta a la tierra (bajan las temperaturas). Se produjo un “tsunami” 36.000 muertos en Java.  Submarinos: en las dorsales oceánicas sale lava y produce la expansión del fondo oceánico. Islas del Pacífico y otros océanos son conos volcánicos. Enfriamiento rápido “pillow lavas”, poco cristalizadas.

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Manifestaciones póstumas: se producen tras acabar la erupción.  Fumarolas: se clasifican por su temperatura y composición  Cloruradas: 800⁰ - 400⁰  Ácidas: 400⁰ - 200⁰  Alcalinas: 200⁰ - 100⁰  Sulfareras: 100⁰ - 50⁰  Mofetas: < 50⁰  Geiseres: salida de agua y vapor a elevada temperatura. Se encuentran en proximidades de volcanes apagados o póstumos. Yellostone (USA), Italia, Canarias.

Distribución geográfica de los volcanes Se localizaban en el “cinturón de fuego circumpacífico”. Coinciden con los bordes de placas importantes y con las zonas sísmicas.

Volcanes



Límites de las placas

ROCAS VOLCANICAS ROCAS ÁCIDAS: RIOLITA – RIODACITA – DACITA Son rocas duras, compactas, holocristalinas. Usos como los del granito (Afloramientos más pequeños) ROCAS BÁSICAS: TRAQUITA – LATITA – ANDESITA – BASALTO DOLERITA – OFITA – DIABASA Son rocas duras, compactas, colores oscuros, grises o verdosos. Usos en adoquines, bordillos, gravas y basalto. ROCAS BÁSICAS CON FELDESPATOIDES: FONOLOITA – LATINA NEFELINICA – BASALTOS NEFELINICOS BASANITAS - TEFRITAS Son rocas duras, compactas, colores oscuros, grises o verdosos. Usos similares a las rocas básicas.

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4.2. ROCAS SEDIMENTARIAS. Son las que proceden de otras rocas preexistentes – Plutónicas, Filonianas, Volcánicas, Metamórficas, o Sedimentarias- sometidas a procesos complejos de alteración/disgregación, erosión, transporte y sedimentación. Rocas sedimentarias: - 75 % de los afloramientos - 5 % del volumen de la corteza terrestre. SEDIMENTOLOGÍA: Ciencia que estudia los sedimentos y los procesos sedimentarios, conjuntamente con los fenómenos geológicos que influyen en la sedimentación. Sedimento: Es el material que se deposita cuando cesa el medio de transporte. La sedimentación es un proceso constructivo que cierra el proceso de los factores Geodinámicos Externos. Los sedimentos se acumulan en zonas deprimidas de la corteza; océanos, mares, lagos y ríos y están formados por los componentes:  Detríticos: gravas, arenas, limos y arcillas.  Químicos: Sílice, Carbonatos, Sulfatos  Biológicos: fósiles y restos orgánicos. FACTORES DE LA SEDIMENTACIÓN  PROCEDENCIA: Situación y naturaleza de la ROCA MADRE.  MODALIDAD DE TRANSPORTE:  Agua: Clasificación, redondez,…  Hielo: No clasificación, angulosidad,…  Viento: partículas finas, uniformidad,…  DURACIÓN: si dura poco tiempo no se sedimenta bien, no se redondea ni desgasta; por lo que apenas podría clasificarse.  AMBIENTE: Temperatura, pH, salinidad, Seres vivos. AMBIENTES SEDIMENTARIOS:  AMBIENTES SEDIMENTARIOS CONTINENTALES  Glaciar. Erosión mecánica, fragmentos angulosos y heterométricos. Morrenas (Peñalara. Madrid).  Desértico. Tamaño fino y uniforme. Dunas (Cuellar)  Fluvial. Clasificación de los clastos por tamaños. Redondeados. Terrazas (Jarama).  Lacustre. Precipitación de carbonatos, sulfatos y cloruros con arcillas, limos, arenas o gravas. Yesos o arcillas (Cuenca de Madrid).  Pantanoso. Limos orgánicos, Fangos. Turberas  Albufera. Agua dulce-agua salada (Lagoon). Fangos. (Valencia)  Deltáico. Agua dulce-agua salada-agua salobre. Fangos. (Ebro).

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AMBIENTES SEDIMENTARIOS MARINOS Sedimentación en agua salada: Detritus, elementos de precipitación química y restos biológicos.  Zona Netrítica: cantos, arenas (Terrígenos). Restos de conchas, corales, algas. Escasos sedimentos de precipitación química. Foótica.  Zona Batial: limos, arenas fina. Conchas de moluscos, placton, ostrácodos, foraminíferos. Precipitación de carbonatos. Afótica.  Zona Abisal: depósitos muy finos (colide). Microorganismos silíceos: radilarios, diatomeas, foraminíferos. Precipitación de carbonatos. Afótica

LITIFICACION DE LOS SEDIMENTOS Los sedimentos, blandos y esponjosos, se endurecen por: — Compactación: Por aumento de la presión litostática el sedimento asienta, expulsa el H2O y reduce su volumen y espesor.

H2 O

— Cementación: los elementos sueltos o porosos llenos de agua pueden unirse mediante un cemento o ligante (arcilla, arena, carbonatos, sílice), o cerrando huecos y aplastándose los elemento son con algo de cemento entre ellos.

ó

— Diagénesis: los minerales sedimentarios (alotígenos) reaccionan entre sí para dar nuevos minerales (Autígenos o diagenéticos): Arcilla + FE + Al +H2O = Bauxitas (Silicato alumínico) — Metasomatismo: se remplazan unos elementos por otros y se originan minerales diferentes: CO3Ca + Fe = CO3Fe + Ca Siderita CO3Ca + Mg = (CO3)2 CaMg Dolomita

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TEXTURA Naturaleza, forma y tamaño de sus componentes:  Clásica o detrítica: gravas, arenas, limos y arcillas.  No detríticas: < 50% de partículas detríticas  Cristalina: Grano grueso, medio y fino. Carbonatos  Amorfa: Arcillas y margas  Oolítica  Pisolítica  Porfídica ESTRUCTURA Estratos: horizontales, inclinados, plegados, fallados. CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

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4.2.1. ROCAS DETRÍTICAS: Gravas, arenas, limos y arcillas.  Grava: diámetro > 2mm Cantos. Diámetro: 2 – 64 mm Bloques. Diámetro >64 mm. Grava + Cemento = Conglomerado. Uso: Hormigón, morteros, filtros, escolleras.  Arena: diámetro 2 - 1/16mm Arena + Cemento = Arenisca. Uso: Hormigón, mortero, filtros. Buena para bases y subbases en carreteras. La arena cementada permite taludes verticales, sin cementar presenta problemas de sifonamiento. La arenisca se utiliza para sillares aunque es mala como árido.  Limo: Diámetro 1/16-1/256mm Limo + Cemento = Limonita. Uso: mal material, sobre todo con agua. Muy erosionable. Problemas de sifonamiento. Fango (limo + materia orgánica). 

Arcilla: diámetro Precipita, si es < Disuelve. División:  Autóctonas:  Bioquímicas: Biohermales: CO3Ca + Corales Biostromales: CO3Ca + Conchas Pelágicas: Creta-grano fino.  Precipitación química: Toba Travertino Caliche 

Alóctonas:  Calcirrudita: diámetro > 2mm  Calcarenita: diámetro entre 2 y 1/16 mm  Calcilutita: diámetro 90%.  Rocas silíceas inorgánicas: SÍLEX.  Rocas silíceas organógenas:  Diatormeas: Organismo formadores de diatomeas  Radilaritas: Organismo formadores de radioarios  Espongiolitas: Organismos formadores de esponjas  Rocas Alumino-ferruginosas Se forman por precipitación físico-química de aluminio y hierro, a partir de disoluciones más o menos concentradas. — Hierro oolítico: Pellets de Fe — Hierro de los pantanos: Limonita (Mena de Fe)  Rocas Fosfatadas Integradas por mezclas de minerales submicroscópicos de fosfatos diversos, con impurezas orgánicas o inorgánicas.  Fosfatos primarios: Fosforita (Sahara, Marruecos) y Apatito.  Fosfatos secundarios: acumulación de huesos.  Abonos: acumulación de excrementos de aves. Guano  Rocas Organógenas Son los combustibles fósiles.  Carbón El principal componente es el carbono y se origina a expensas de la materia orgánica vegetal.  Antracita: 95-100 % de carbono. Pocos volátiles. Gran poder calorífico.  Hulla: 75 % de carbono. Volátiles entre 10-50 %  Lignito: 55-75 % de carbono. Alto contenido en azufre. Poco poder calorífico.  Turba: < 55 % de carbono. Materia orgánica reciente.

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Petróleo Acumulación natural de hidrocarburos líquidos, gaseosos o sólidos (asfalto), procedentes de la evolución de la materia orgánica. Origen orgánico: Acumulación de microorganismos y peces (materia orgánica) en los fondos marinos. Se produce: Fermentación anaerobia = SAPROPEL (fango rico en materia orgánica) + Diagénesis = Roca Madre (Porosa y permeable). El petróleo migra y se concentra en rocas almacén “trampas Petrolíferas” hasta que son explotadas (diapiros, pliegues, fallas). Aplicaciones de las Rocas Sedimentarias  Rocas Sueltas — Derrubios de ladera o piedemonte: Cantos angulosos, heterométricos, sin cementar. A veces se mueven. — Conos de deyección: Cantos muy heterométricos, malos para cimentación y obras lineales. Buenos acuíferos. — Terrazas: En los ríos españoles hay 4 niveles de terrazas, correspondientes a la 4 glaciaciones. Gravas excelentes: áridos de buena calidad. Buenas para obras lineales, cimentaciones. Excelentes acuíferos — Morrenas glaciares: Acumulaciones de bloques, cantos, heterogéneos y heterométricos. Lagos naturales “glaciares”. Suelen ser móviles. — Deltas: problemas por la presencia de limos, fangos y turberas.  Rocas agregadas — Arcillas: impermeables, plasticidad alta, expansivas, deslizamientos. Fabricación de cemento, cerámica, núcleos de presas, terraplenes. — Limotitas: peligro de colapso, sifonamientos,… — Areniscas: Buenas parta tallar en construcción (sillares) — Conglomerados: Buena como roca compacta — Calizas: Áridos, firmes, basalto, pedraplenes, fabricación del cemento. Permeables y solubles (karstificaciones). — Dolomias: No sirven para fabricar cemento por el contenido en Mg.

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4.3. ROCAS METAMÓRFICAS 







METAMORFISMO Proceso mediante el cual las rocas sólidas modifican su textura, estructura y composición mineralógica, por cambios de Presión y Temperatura y da lugar a la formación de nuevas rocas “ROCAS METAMÓRFICAS”. FACTORES DE METAMORFISMO 1. Presión Presión litostática (a 4000 m llega a 1000 atm) Presión orentada de empujes orogénicos Zonas de subducción intraplaca 2. Temperatura Gradiente geotérmico (30ºC por Km) Deformaciones mecánicas (generan calor) Intrusiones magmáticas 3. Duración 4. Aporte de materiales 5. Pérdida de gases y elementos volátiles PROCESO : P + T  Roca plática  Plegamiento (+ DENSIDAD - VOLUMEN) CONSECUENCIAS — Deformaciones de la red cristalina (cristales hojosos, alargados o aciculares) — Puede afectar a cualquier roca (incluso más de una vez) — Duración de millones de años — Hay aportaciones perdidas de otros iones (migmatitas) — Aparece hojosidaad, esquistosidad o foliaciones. TIPOS DE METAMORFISMO Los procesos físico-químicos del metamorfismo no están suficientemente conocidos pero sñi sus resultados — De contacto: T > P (Corneanas). — Dinámicas: P > T (Brechas, pizarrosidad, fallas,…). — Regional: P y T muy altas (Orogenias, plegamientos, zonas de subducción) — Pirometamorfismo: T alta en contacto con lavas volcánicas (Buchitas) — Cataclástico: fracturación rotura de rocas sin recristalización (Milonitas) — Metasomatismo: Cambio en la composición (Peridorita – Serpentina : Skarn) — Retrógado: Se dan en rocas que solo son estables a altas temperaturas cuando bajan (Biotita a Clorita)

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

TEXTURA Y ESTRUCTURA Durante el proceso de metamorfismo se desarrollan nuevos cristales “cristaloblastos” (blastein=brotar) que dan las siguientes texturas:  Ganoblásticas: Granos simétricos (Cuarcita, Mármol).  Lepidoblásticas: En forma de escamas (Micacitas).  Nematoblásticas: En forma de hilos (Gneis).  Diablásticas: Cristales interpenetrados por otros (Feldespatos).  Porfidoblásticas: cristales grandes en otros más pequeños (Gneis granular).  Poiquioblasticas: cristales variados.  Helicíticas: cristales con giros helicoidales (Granate). Las estructuras más frecuentes son:  Estratificación  Esquistosidad, pizarrosidad, foliaciones.



MINERALES DE LAS ROCAS METAMORFICAS Los de las Rocas Ígneas: LEUCOCRATOS Cuarzo, feldespato, Foides, moscovita, Ácidos (Color Claro) Apatito, Circón MELANOCRATOS Básicos (Color Oscuro)

Piroxenos y Piroxenoides Anfíboles, Olivino, Magnetita, pirita, Esfena

Específicos. Andalucita, Silimanita y Distena, Granate, Cordierita, Fosterita, Wollastonita, Estaurolita, Epidota,… Son minerales exclusivos “minerales termómetro”. 

FACIES METAMORFICAAS EN FUNCION DE LA T Y P Cada facies reúne una serie de rocas que se han formado en la mimas condiciones de P y T, han sufrido similares deformaciones y con los mismo fluidos mineralizadores. Se han definido varias con las de isometamorfismo: Epi, Meso, Cata y Ultrazona

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SECUENCIA DE METAMORFISMO: La roca originada, que puede ser cualquiera, incluso una roca ya metamorfizada, incluye lógicamente en el tipo de roca resultante tras el proceso del metamorfismo.  PARECTINITAS. (De “Ektenia” = Tensión”). Procede de rocas sedimentarias y sin aportes de fluidos mineralizadores.  ORTOECTINITAS. Procede de rocas ígneas y sin aportes de fluidos mineralizadores.  MIGMATITAS. (De “Migma” = Mezcla). Son rocas formadas a altísimas temperaturas y presiones con aportes de fluidos magmáticos.

CLASIFICACION DE LA ROCAS METAMORFICAS

Principales rocas metamórficas: Gneis, Filita, Cuarcita, Pizarra, Esquisto, Anfibolita, Mármol, Milonita, Corneana, Granulita, Eclogita, Migmatita. APLICACIONES DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS: Estas rocas tienen propiedades mecánicas muy variadas, desde rocas muy duras (Cuarcita, Corneana, Migmatitas) a rocas blandas (Pizarras, Esquistos, Filitas).  Cuarcita y Corneanas — rocas duras, afanáticas y/o fanereiticas, granoblásticas (Silíceas). — Dan excelente gravas apara hormigones. — Inconveniente; su gran dureza, aristas cortantes y excesivo coste de explotación y machaqueo. Escasez de finos. — Muy usadas en balasto (Canteras de Despeñaperros.  Gneis y Migmatitas — Rocas duras (Q, FK, Micas) Lepidoblásticas. — Minerales orientas en bandas. — Frágiles y rompen por las bandas más débiles — Buenas como cimentación de edificios, obras civiles,… — No sirven para hormigones, gravas y balasto.  Pizarras — Se explotan para tejas, chapados,… (Aprovechando su fisibilidad (se abren en láminas)).  Filitas y esquistos — Poco utilizadas. Son plásticas y provocan deslizamientos — Cuando se alteran “launas” (arcillas muy plásticas e impermeables). Manantiales. — Provocan grandes deslizamientos (Carreteras, canales, ).

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Mármoles — Formados por calcita o dolomita. Fanerítica, granoblástica. — Duras y frágiles. Rocas Ornamentales. Serpentinas — Roca verdosa que procede de las Peridotitas. — Roca ornamental (terrazos y mármoles artificiales) Milonitas — Roca triturad y poco cimentada. — Se produce en zonas de falla y mantos de corrimiento. — Se observan “espejos de falla” que indican el sentido del movimiento de los bloques. — Se explotan para áridos, dan excelentes hormigones. “kakeritas” del Trías Alpujárride en calizas dolomíticas.

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