ROCAS METAMÓRFICAS

JESÚS ERNESTO COQUECO VARGAS. CÓD: 2009287838.

HEINER FRANCISCO BELTRÁN VARGAS CÓD: 2009283317

ANDRÉS FELIPE TRUJILLO SÁNCHEZ CÓD: 2009283439.

GRUPO 01-2

TRABAJO PRESENTADO EN LA ASIGNATURA

DE GEOLOGÍA GENERAL

PROFESOR: ROBERTO VARGAS CUERVO

UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA PETRÓLEOS

NEIVA, Diciembre 15

2011

TABLA DE CONTENIDO

Pág.

INTRODUCCIÓN 3

1. OBJETIVOS 4

1.1. GENERAL

1.2. ESPECÍFICOS

2. MARCO TEÓRICO 5

3. PROCEDIMIENTO

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4. DESCRIPCIONES

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5. APLICACIÓN A LA INGENIERÍA DE PETRÓLEOS 27

CONCLUSIONES

28 BIBLIOGRAFÍA

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ANEXOS

INTRODUCCIÓN

Debido a la actividad tectónica, las rocas formadas en ambientes determinados y bajo condiciones especiales, pueden ser sometidas a nuevas condiciones, principalmente afectadas por la presión, temperatura o presencia de fluidos ajenos.Bajo estas nuevas condiciones y muchas veces bajo la acción de esfuerzos debido a las fallas y formaciones montañosas, las rocas preexistentes sufren una transformación textural, estructural y mineralógica en estado sólido, dando lugar a las rocas metamórficas.

En el caso de las rocas metamórficas, no es posible utilizar las composiciones mineralógicas para su clasificación, debido a que son provenientes de rocas preexistentes, dando lugar a una clasificación bastante extensa y compleja de analizar; por ello se toman factores tales como el grado de recristalización o transformación para el estudio estas rocas que componen más del 80% de la corteza terrestre.

Presentan bastante interés en el sector minero y en yacimientos de metales.

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1. OBJETIVOS

1.1. GENERAL

Describir las rocas metamórficas macroscópicamente a partir de su textura, estructura y grado de recristalización y/o deformación presente.

1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Analizar la importancia que tienen las rocas metamórficas

Detallar la textura y estructura general y cristalográfica de las rocas metamórficas teniendo en cuenta factores como: presión, temperatura y fluidos activos presentes en su ambiente de metamorfismo.

Definir el nombre de la roca metamórfica a partir de su grado de metamorfismo, recristalización y foliación, debida a la intensidad de los principales agentes ya mencionados.

Hacer uso de las tablas, cuadros y clasificaciones previamente propuestas, para dar nombre y clasificar cada una de las muestras analizadas.

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2. MARCO TEÓRICO

Las rocas metamórficas se forman a partir de transformaciones mineralógicas, texturales y estructurales de roca preexistentes ígneas, sedimentarias o las propias rocas metamórficas. Estas transformaciones se deben a tres factores fundamentales: la presión (por enterramiento o por la acción de fuerzas tectónicas), la temperatura (por aumento de la presión o por la presencia de magmas) y fluidos químicamente activos (soluciones hidrotermales de magma en enfriamiento).

El proceso de metamorfismo es un proceso geológico endógeno isoquimico, llevado a cabo en estado sólido. Las temperaturas y presiones para que haya metamorfismo, deben ser mayores a las iniciales.La mayoría de estas rocas presentan un aplastamiento elevado, presentando alineación mucho más prolongada en sus minerales: esta es una de las formas más sencillas de conocer una roca metamórfica.

Los cambios mineralógicos consisten en la transformación de unos minerales en otros más estables, pero de la misma composición química.Los cambios texturales consisten en la reorientación de los minerales.

2.1 TIPOS DE METAMORFISMO

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Según las condiciones de presión y temperatura, y las causas que las originan, se diferencian los siguientes tipos de metamorfismo:

METAMORFISMO DE ENTERRAMIENTO

Tiene lugar en los materiales situados debajo de grandes espesores de sedimentos, donde reinan presiones y temperaturas moderadas, superiores a las de la diagénesis. Estas condiciones se dan en las cuencas sedimentarias marinas de bordes de placa pasivos.

METAMORFISMO TERMAL O DE CONTACTO

Es un metamorfismo provocado por las elevadas temperaturas debidas al calor desprendido de las bolsas de magma, y afecta a las rocas que circundan estas bolsas de magma. Las rocas alteradas forman lo que se llama la aureola metamórfica. Este tipo de metamorfismo aparece en las zonas de ascenso de magmas, como es debajo de las grandes cadenas montañosas y en las dorsales. No hay efectos de presión

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METAMORFISMO REGIONAL

Recibe este nombre porque está asociado a regiones tectónicas muy amplias, en las que reinan altas presiones y altas temperaturas. Es el metamorfismo que tiene lugar en los sedimentos y los materiales situados en las zonas de subducción, en las que las presiones son dirigidas por el movimiento de las placas, y las temperaturas son debidas a la enorme fricción a la que son sometidos estos materiales.

METAMORFISMO DINÁMICO O CATACLÁSTICO

Es un tipo de metamorfismo en el que solo actúa la presión, debido al desplazamiento de bloques en las zonas de falla. Ocasionalmente también se producen efectos de temperatura debido a la fricción de los bloques, pero los materiales afectados están situados en zonas cercanas a la superficie, por lo que las temperaturas son bajas.

METASOMATISMO Y METAMORFISMO HIDROTERMAL

Incluye las transformaciones producidas en las rocas debido a la circulación de fluidos hidrotermales. Se produce cuando hay una interacción entre las rocas y agua caliente químicamente activa. Es un metamorfismo asociado a la presencia de fluidos calientes que contienen gran cantidad de iones disueltos. Si debido a la interacción de la roca con los fluidos hay sustracción o adición de compuestos químicos, se denomina metasomatismo.  Un ejemplo de reacción química que se produce en los procesos de metasomatismo es la transformación del olivino en serpentina si hay presencia de agua.2.2 CLASIFICACIÓN ROCAS METAMÓRFICAS

Las clasificaciones de este tipo de rocas se basan en:

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Composición química y mineralógica Origen de la roca original Características texturales, estructurales y de fábrica

Las rocas ígneas y sedimentarias se clasifican según criterios fundamentales como lo son la textura y composición mineralógica.En las rocas metamórficas, no es posible utilizar la composición mineralógica, porque cualquier tipo de roca puede dar lugar a una roca metamórfica, lo que nos da una variedad excesivamente extensa de rocas metamórficas.

Existen diversas clasificaciones de las rocas metamórficas, sin embargo, la mejor está dada por el grado de metamorfismo y la forma en que actúan la presión, temperatura y los fluidos químicamente activos.

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3. PROCEDIMIENTO

Este laboratorio se realizó con la observación macroscópica y microscópica de las rocas sedimentarias.Para una observación detallada de las rocas, estas se humedecen y observan con la lupa para analizar la organización y poder clasificarlas; además se define su composición teniendo en cuenta criterios y propiedades físicas antes vistas como color, dureza, foliación, etc.En cada puesto se observó las rocas metamórficas y se describen de acuerdo a su composición, grado de recristalización textura.

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4. DESCRIPCIONES

DESCRIPCIONES MACROSCÓPICAS

4.1. PUESTO 1: FILITA

Roca pelítica metamórfica de grano muy fino, de color verde grisáceo, dura, fresca, cohesiva, y peso específico medio.Compuesta principalemte de filosilicatos (micas, clorita), cuarzo, y feldespatos. Según su composición y textura, es proveniente de una roca sedimentaria rica en micas.Presenta foliación por orientación y fisilidad notable.Se encuentran cristaloblastos muy finos y algunas superficies poco reflectivas.

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4.2. PUESTO 2: ESQUISTO

Roca metamórfica de grano medio-grueso y con foliación

pronunciada (esquistosidad). La roca de color café verdoso, es clorítica y la de color negro es grafítica.

Están compuestas principalmente de minerales máficos, son duras, cohesivas y poseen una densidad considerable.Su roca parental puede ser shale o lodolita; probablemente proviene de la cericita, y cuarzo.Cuando tienen altas concentraciones de grafito, toman un color oscuro al igual que la filita.

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La roca de color verde es esquisto talcoso y la roca de color amarillento es cericita.Los granos minerales pueden distinguirse a simple vista, a diferencia de las filitas. Sus componentes más abundantes son la moscovita, biotita, plagioclasas, clorita. Para éste caso, el esquisto talcoso es poco cohesivo pues se despega al contacto externo, y su densidad es relativamente baja.

Posee metamorfismo de mayor grado que la filita, por ello el material es más laminado, lo que hace variar su comportamiento.Las más importantes asociadas a rocas ígneas son el esquisto talcoso (filosilicato) y clorítico.

4.3. PUESTO 3: GNEISS

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Roca metamórfica regional de alto grado, de color grisáceo, dura, cohesiva, con andas claras (feldespatos, ortoclasa) y oscuras (máficos, anfíboles).

Es denominada cuarzo-feldespática. Es de grano grueso-medio, con foliación menos marcada que en los esquistos debido a la menor proporción de filosilicatos. Debe contener más de un 20 % de feldespatos. Su origen es diverso, pudiendo derivar tanto de rocas ígneas como sedimentarias. Las bandas de cuarzo y feldespatos alternarán con minerales oscuros, fibrosos o laminares. Posee estructura de flujo definida.

4.4. PUESTO 4: ANFIBOLITA

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Roca metamórfica de color oscuro con pintas blancas bien distribuidas. Textura orientada, dureza entre 4 y 5, dura, cohesiva.Compuesta generalmente por anfíboles y blenda, y ortoclasa en menor proporción que generan el color claro.La esquistosidad no está muy desarrollada. Puede provenir del Gabo.Proceden en su mayoría de rocas ígneas básicas y margas.No se nota el contenido de micas y muestra cristaloblastos orientados y acicualres.

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4.5. PUESTO 5: MIGMATITA

Roca en su mayoría grisácea, dura, cohesiva, que posee bandas claras plegadas debido al mayor metamorfismo.Por eso es llamada Gneiss con alto grado de metamorfismo.

Las bandas claras son de cuarzo y feldespatos. Las bandas oscuras están compuestas principalemte por minerales máficos como anfiboles y una cantidad no muy pronunciada de piroxenos.

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4.6. PUESTO 6: SKARM

Roca metamórfica de contacto, de color verde opaco y amarillo oxidado, dura, cohesiva, no posee estructura de flujo siendo su textura hornfélsica.Compuesta generalmente por carbonatos que han reaccionado con aguas hidrotermales.Puede provenir del oligisto y el granate.

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4.7. PUESTO 7: CUARCITA

Roca Metamórfica de contacto de grano medio, de color grisáceo claro, dura, fresca, cohesiva constituida esencialmente en más del 80% por cuarzo, algo de micas y feldespatos. Provienen de rocas sedimentarias detríticas ricas en cuarzo (areniscas cuarcíticas). Son rocas bandeadas, sin foliación marcada y textura granoblástica deformada.

El cuarzo es invadido por una arenisca causando recristalización notable. Recristalización del cuarzo, de textura hornfélsica.Presenta textura clástica, cementada, no foliada; a diferencia de la arenisca no es porosa. Su dureza es intermedia.

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4.8. PUESTO 8: MÁRMOL

Roca metamórfica de contacto de color claro, dura, cohesiva, fresca, de grano medio. Compuesta esencialmente por carbonatos (calcita y dolomita). No presentan foliación. Su textura es típicamente granoblástica. Su color es muy variado, desde blanco, gris, rosa a verde.

Resultan de la recristalización de rocas calizas de cualquier tipo, por lo que no pueden observarse componentes originales como bioclastos, oolitos.El mineral dominante es calcita o dolomita.No presenta estructura de flujo visto a simple lupa, pero puede tener estructura de flujo marcada microscópicamente.

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4.9. PUESTO 9: MICROBRECHA

Roca Metamórfica cataclástica, de color amarillo, dura, cohesiva, con densidad intermedia, sin estructura de flujo y granos notablemente grandes con cementación notable.Predomina la desfragmentación sobre la recristalización.

Son porfiroclástos, compuestos principalemte por fragmentos de Shale, Limolita y Arenizca.

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4.10.PUESTO 10: MILONITA

Roca metamórfica cataclástica de color oscuro, con granos claros, dura, cohesiva, sin estructura de flujo definida.La cataclasis domina sobre la recristalización, y más porque es formada en sitios de falla.Es un esquisto micáceo deformado debido a la intensidad de fenómenos metamórficos como presión y temperatura.

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4.11.PUESTO 11: ESQUISTO MILONITICO

Roca metamórfica, de color gris opaco, dura, cohesiva, con foliación poco pronunciada, alterada por corrientes hidrotermales e invasiones de cuarzo.Sus componentes principales son máficos y algunos feldespatos alterados físicamente.Tiene estructura flujo poco definida.

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4.12.PUESTO 12: SERPENTINA

Roca metamórfica de color verde grisáceo, dura, cohesiva, fresca, compuesta esencialmente por antigorita, crisoltilo, lizardita, con proporciones variadas de clorita, talco, y carbonatos, alteradas por corrientes hidrotermales.Proceden de rocas ultrabásicas, constituidas esencialmente por olivino y piroxenos, hidratadas durante el proceso metamórfico.

Es el mineral derivado del metamorfismo a altas temperaturas de rocas ígneas como las peridotitas.Muestra cristaloblastos más finos y superficies estriadas y pulidas. No posee estructura de flujo.

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5. APLICACIÓN EN LA INGENIERÍA DE PETRÓLEOS

A medida que ante la vista de los expertos y de operaciones de campo se lograba dibujar la penetración de la corteza, se empezaron a entender muchos aspectos lográndose avanzar en la apreciación referentes a los agentes químicos y mecánicos responsables por el origen, desintegración y transporte de las rocas, sus características físicas y composición.

Cuando los agentes de compactación como la presión, y la temperatura influyen sobre la reformación de las rocas preexistentes, muchas de las propiedades físicas varían notablemente. La permeabilidad y porosidad son las que varían más significativamente, disminuyendo el índice productividad en rocas de tipo metamórfico.

Son pocas las rocas metamórficas en las cuales se ha logrado almacenar petróleo, pero su importancia radica en que pueden servir como roca sello para evitar que el petróleo crudo se desplace y así crear trampas geológicas, las cuales son identificadoras de la existencia de reservas petrolíferas.

Las rocas cataclásticas no consolidadas e inestables, son el mayor problema durante la perforación debido a la dinámica y movilidad, que causa pegas diferenciales y problemas en la sarta de perforación, lo que hace necesario una rápida cementación.

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6. CONCLUSIONES

El grado de metamorfismo define la textura de las rocas metamórficas.

No siempre la profundidad define el grado de desfragmentación y recristalización

En las zonas de falla, la desfragmentación domina sobre la recristalización.

La coloración oscura y clara se definen al igual que en las rocas ígneas, como máficos y feldespatos respectivamente.

La estructura de flujo depende del tipo de metamorfismo que haya sufrido la roca parental.

Químicamente, los componentes de las rocas serán los mismo cambiando la estructura cristalográfica, a menos que haya fluidos activos presentes.

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BIBLIOGRAFÍA

VARGAS CUERVO, Roberto. Geología física para ingenieros. Universidad Surcolombiana, capitulo 5; rocas sedimentarias. Págs. 160-183.

BLANCO, Esperanza. [En línea] Disponible en [http://www.profes.net/rep_documentos/Propuestas_2%C2%BA_ciclo_ESO/clasifmetam%C3%B3rficas.PDF].

HURTADO, Andrés. [En línea] Disponible en: [http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/16/geo13.pdf].

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ANEXOS

IMPUREZAS DEL MÁRMOL SEGÚN SU COLOR

El componente básico del mármol es el carbonato cálcico, cuyo contenido supera el 90%; los demás componentes, considerados impurezas, son los que dan gran variedad de colores en los mármoles y definen sus características físicas.

Los característicos remolinos y venas de los mármoles coloreados son debidos normalmente a las diferentes impurezas minerales como arcilla, limo, arena, óxido de hierro o rocas silíceas como el jaspe, sílice, ópalo, cuarzo, que están originalmente presentes como granos o capas en la caliza.

La coloración verde es normalmente debida a la serpentina resultando del alto contenido de magnesio de la caliza o la dolomita con las impurezas de sílice.Estas impurezas son movilizadas y recristalizadas por el calor y las elevadas presiones del metamorfismo.

El mármol puro, es blanco g. Los verdes contienen silicatos magnésicos.

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