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1 FACULTAD: INGENIERÍA PROGRAMA: INGENIERÍA DE PETRÓLEOS NOMBRE DEL CURSO: SEDIMENTOLOGÍA Y GEOLOGÍA DEL PETRÓLEO CÓDIGO ASIGNATURA : BEINPE222 (55588) 1. JUSTIFICACIÓN El hallazgo de hidrocarburos que no fuera lugar en roca sedimentaria se consideraba no apto para la explotación, por lo tanto las rocas ígneas no se han tenido en cuenta e incluso han sido rechazadas por la industria petrolera debido a que son consideradas poco atractivas. No obstante, las rocas ígneas pueden desarrollar porosidad y permeabilidad de distintas maneras, una de ellas es mediante la alteración hidrotermal que es la respuesta mineralógica, textural y química de las rocas a un cambio ambiental, en términos químicos y termales, en la presencia de agua caliente, vapor o gas. Dicha alteración produce cambios en las propiedades de las rocas alterando su densidad (aumento o disminución), porosidad, permeabilidad (aumento o disminución), susceptibilidad magnética y resistividad. Simultáneamente con esos cambios físicos pueden ocurrir eventos relacionados o sin relación como fallamiento y formación de diaclasas/fracturas que afecten el proceso de alteración.  Además la actividad ígnea puede incurrir en algunos de los aspectos de un sistema petrolero, proveyendo la roca generadora (roca madre), afectando la maduración de los fluidos; y formando trayectos o condiciones aptas para la migración, trampas, yacimientos y sellos. Por lo tanto, debido a muchas investigaciones alrededor del mundo se conoce actualmente que las rocas volcánicas o de origen ígneo formadas a partir de la solidificación del magma alojan yacimientos de petróleos en muchas de las grandes estructuras petrolíferas y se están explotando yacimientos de hidrocarburos en rocas del basamento siendo estas de origen ígneo 2. OBJETIVOS  Estudiar la textura y c omposición min eralógica de las rocas í gneas y c on base a ellas estudiar los diferentes tipos. LABORATORIO N° 1: CLASIFICACION DE ROCAS IGNEAS

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FACULTAD: INGENIERÍA PROGRAMA: INGENIERÍA DE PETRÓLEOS NOMBRE DEL CURSO: SEDIMENTOLOGÍA Y GEOLOGÍA DEL PETRÓLEO CÓDIGO ASIGNATURA: BEINPE222 (55588)

1. JUSTIFICACIÓN

El hallazgo de hidrocarburos que no fuera lugar en roca sedimentaria se considerabano apto para la explotación, por lo tanto las rocas ígneas no se han tenido en cuentae incluso han sido rechazadas por la industria petrolera debido a que son consideradaspoco atractivas. No obstante, las rocas ígneas pueden desarrollar porosidad ypermeabilidad de distintas maneras, una de ellas es mediante la alteración hidrotermalque es la respuesta mineralógica, textural y química de las rocas a un cambioambiental, en términos químicos y termales, en la presencia de agua caliente, vapor ogas. Dicha alteración produce cambios en las propiedades de las rocas alterando sudensidad (aumento o disminución), porosidad, permeabilidad (aumento o

disminución), susceptibilidad magnética y resistividad. Simultáneamente con esoscambios físicos pueden ocurrir eventos relacionados o sin relación como fallamiento yformación de diaclasas/fracturas que afecten el proceso de alteración.

 Además la actividad ígnea puede incurrir en algunos de los aspectos de un sistemapetrolero, proveyendo la roca generadora (roca madre), afectando la maduración delos fluidos; y formando trayectos o condiciones aptas para la migración, trampas,yacimientos y sellos.

Por lo tanto, debido a muchas investigaciones alrededor del mundo se conoceactualmente que las rocas volcánicas o de origen ígneo formadas a partir de la

solidificación del magma alojan yacimientos de petróleos en muchas de las grandesestructuras petrolíferas y se están explotando yacimientos de hidrocarburos en rocasdel basamento siendo estas de origen ígneo

2. OBJETIVOS

  Estudiar la textura y composición mineralógica de las rocas ígneas y con basea ellas estudiar los diferentes tipos.

LABORATORIO N° 1: CLASIFICACION DE ROCAS IGNEAS

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  Reconocer en muestras de mano indicios para la acumulación dehidrocarburos a partir de las rocas ígneas intrusivas afectadas por la AlteraciónHidrotermal

  Identificar Alteración Hidrotermal que permiten el desarrollo de la porosidad ypermeabilidad aptas para el almacenamiento de hidrocarburos en las rocasígneas.

3. MATERIALES Y EQUIPOS

MicroscopioLupaVidrioNavaja de aceroLima

Porcelana sin esmaltarImán Ácido clorhídrico (HCl – 10%)

4. BASES TEORICAS

Las rocas ígneas se estudian con base en la textura y composición mineralógica La clasificación es un intento por mostrar las relaciones entre los diferentes tipos derocas y dar una idea del origen de las rocas.

La descripción e identificación de cualquier roca ígnea requiere primero identificar ydefinir su textura y minerales constituyentes.

4.1 La textura.

En las rocas ígneas se refiere a: 1) Grado de cristalinidad o cristalización,2) Tamaño y forma de los cristales y3) Relaciones mutuas de los cristales.

La textura es un parámetro muy importante en la clasificación porque indica el origen

o forma de emplazamiento de las rocas ígneas (Plutónico, Volcánico o Hipoabisal).

4.1.1 La cristalinidad

O grado de cristalización, es la cantidad de cristales vs vidrio y depende de la rata deenfriamiento, composición y viscosidad del magma. Las rocas ígneas pueden ser:- Holocristalinas:

Si están constituidas solamente por cristales (Plutónicas)

- Hipocristalinas:

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Si están constituidas por cristales y vidrio (Hipoabisales).

- Holohialinas:

Cuando son constituidas solamente por vidrio (Extrusivas).

4.1.2 Tamaño y forma de los cristales 

El tamaño de los cristales de una roca está controlado también por la rata deenfriamiento, composición y viscosidad del magma. Rocas en las cuales los cristalesno pueden ser reconocidos a simple vista se llaman Afaníticas  Rocas de cristalesgrueso son Faneríticas  y pueden ser subdivididas sobre la base de tamaño decristales:

Cristales gruesos: mayor de 5 mm

Cristales medios: 1 a 5 mm

Cristales finos: Menor de 1 mm hasta Afaníticas

La forma de los cristales se refiere al desarrollo de caras cristalinas y dimensionesrelativas de los cristales. Minerales con caras cristalinas bien desarrolladas sonEuhedrales con caras parcialmente desarrolladas son Subhedrales y cristales quecarecen de caras cristalinas son Anhedrales, minerales elongados en una direccióno en forma de agujas son Prismáticos; alargados en dos direcciones Tabulares y deiguales dimensiones Equidimensionales.

4.1.3 Las relaciones mutuas de los cristales

Da lugar a los Nombres texturales, algunos de los cuales se usan como nombre deroca o como parte del nombre de la roca. Estas texturas son:

 A. Equigranular  Cuando la roca tiene minerales esenciales más o menos de igual tamaño.

B. Porfiríticas o inequigranular  

Si tienen cristales grandes (Fenocristales o Megacristales, rodeados por cristalesmás pequeños (Matriz). Esta matriz puede ser cristal fino o afanítica. Si la matriz esde cristal grueso la roca es plutónica; por ej. Granito porfirítico. Si la matriz es afaníticala roca es volcánica. Por ej. riolita porfirítica.

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Cuando en la roca predominan los fenocristales (mayor del 50% en volumen) elnombre será por ej. Pórfido granítico o Riolítico. Si predomina la matriz será un granitoporfirítico o riplita porfirítica.

C. Vitrofírica

Si los fenocristales están rodeados por vidrio, la roca se llama un vitrofiro. Algunas texturas se usan también como nombre de roca:

- Pegmatita 

Roca de cristales extremadamente gruesos, comúnmente de composición granito agranodiorita.

- Aplita

Cristales finos; uniforme, apariencia granulada, carece comúnmente de mineralesmáficos y ocurre asociada con pegmatita; mineralogía granítica.

Son características de las rocas ígneas, especialmente volcánicas algunas texturasoriginadas por la presencia de cavidades:

- Vesicular

Rocas con huecos casi esféricos (vesículas), originadas por el escape de burbujas degas.

- Pumita 

Extremadamente vesicular, que llega a ser de muy bajo peso específico y flota enagua; generalmente de composición riolítica.

- Amigdalar  

Si las vesículas se han rellenado posteriormente con otros minerales como calcedoniao zeolitas (Amigdula).

Las rocas ígneas volcánicas con frecuencia se caracterizan por texturasfragmentarias que se designan con el nombre de piroclásticas. En estas rocas,fragmentos de cristales, rocas y vidrio, están agrupados unos al lado de los otros.

Estos materiales piroclásticos resultan de la actividad volcánica explosiva, por laliberación de gases. Hay un complejo rango de tamaños de fragmentos:

Bloques: Mayor de 25 cmBombas: 3.2 - 25 cm

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Lapilli: 1.5 - 3.2 cm

 Arena volcánica: 0.4 mm - 1.5 cm

Ceniza: 0.0625 mm - 0.4 mm

Polvo volcánico Menor de 0.0625 mm

Las tres categorías más finas forman la roca llamada Toba y las dos categorías másgruesas forman la roca Aglomerado si los fragmentos son redondeados y Brecha sison angulares.

4.2 Composición mineralógica 

La clasificación de las rocas ígneas se basa sobre los siguientes parámetros

mineralógicos:

 A. Presencia o ausencia de cuarzo.

B. Relación de abundancia de feldespato potásico versus plagioclasas.

C. Porcentaje y tipo de minerales máficos.

Rocas con un contenido de minerales máficos mayor del 90 % (en general estánconstituidas solo de minerales máficos) son llamadas Ultramáficas.

4.3 Alteración hidrotermal 

La alteración hidrotermal es un proceso en el cual se produce un intercambio químicoque ocurre durante una interacción fluido hidrotermal-roca, el cual incluye la respuestamineralógica, textural y química de dicha roca, en la presencia de agua caliente vaporo gas. La alteración hidrotermal ocurre a través de la transformación de fasesminerales, crecimiento de nuevos minerales, disolución de minerales y/o precipitación,y reacciones de intercambio iónico entre los minerales constituyentes de una roca y elfluido caliente que circulo por la misma.

La alteración hidrotermal (ver diagrama 1) involucra la circulación de volúmenesrelativamente grandes de fluidos calientes atravesando las rocas permeables debidoa la presencia de fisuras o poros interconectados.

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Diagrama 1 serie de BOWEN

Clasificación de la Alteración Hidrotermal

La alteración hidrotermal produce un amplio rango de mineralogía, abundancia mineraly texturas en distintas rocas. Esto hace que sea complicado tener un criterio uniformepara la clasificación de tipos de alteración. Los autores de mapeos y de estudios dealteración generalmente han simplificado (ver tabla 1) sus observaciones clasificandolas rocas alteradas en grupos.

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DENOMINACIÓN  PRESENCIA DOMINANTE DE 

Silificación  sílice o cuarzo 

Sericitizacion  Sericita 

Argilización  Minerales de arcilla 

Cloritización  Clorita 

Epidotizacion  Epidota 

Actinolitizacion   Actinolita Tabla 1 Clasificación De Alteración Hidrotermal 

5. PROCEDIMIENTO

 Al estudiar las rocas ígneas para su clasificación siga más o menos el siguiente orden:

1. Textura:

Grado de cristalinidad, tamaño de los cristales (fanerítica o afanítica), relación de loscristales y forma de los cristales (para las faneríticas o granudas). Por ejemplo: Rocaígnea holocristalina fanerítica inequigranular de cristales medios.

2. Composición 

 A) Observe si la roca contiene o no cuarzo.

B) Establezca la relación de abundancia entre feldespato potásico y plagioclasa, estoes si el feldespato potásico es más abundante que la plagioclasa, o viceversa; o laplagioclasa es el único feldespato.

C) Con estas relaciones asigne el nombre correspondiente de acuerdo con las tablasde clasificación, teniendo en cuenta que para una misma composición mineralógica,reciben diferentes nombres según sea faneríticas (plutónicas o afaníticas (volcánicas).

D) Los minerales máficos cuando se encuentran en una proporción menor del 90%,

pueden ser en forma secundaria, parte del nombre composicional de la roca. Porejemplo: Granito hornblendico; andesita hornblendico-biotita. Si estos mineralesconstituyen más del 90% de la roca, esta recibe el nombre de los correspondientesminerales, por ejemplo, piroxenitas, peridotitas, hornblenditas.

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CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS ÍGNEAS

RocasIntrusivas

EquivalentesMineralogica oQuímicamente

Principales Minerales Especialmente Presentes en RocasIntrusivas Elementos

Melanocraticos

PreponderantesExtrusivas Hipoavisales Cuarzo Ortoclasa Plagioclasa Feldespatoides Olivino Melanocratos

Granito

 Alcalino

Riolita Alcalina

PorfidoGranítico

HorblendaPiroxeno

Ricas

En

cuarzo

Granito RiolitaPorfidoCuarcifero

BiotitaHornblenda

Granodiorita

Riodacita

PorfiritaGranodioritica

BiototaHornlenda

DioritaCuarcifera

DacitaPorfiritaCuarzodioritica

Biotita Horblenda

Sienita Traquita

Porfido

Biotita DiopsidoHornblenda

SinoconPococuarzo

Sienita Alcalina

Traquita Alcalina

HornblendaPiroxeno

Fayaita FanolitaPorfidoFayatico

HornblendaPiroxeno

Monzonita LatitaPorfiritaMonzonitica

Biotita PiroxenoHornblenda

Diorita Andesita PorfiritaBiotita

Hornblenda

Gabro BasaltoDiabasa(Dolerita)

Piroxeno(Dialaga)

RicasEnFeYMg

Gabro Basalto DiabasaPiroxeno(Dialaga)

PerdotitaPiroxeno(Dialaga)

PiroxenitaPiroxeno

 AnortositaPiroxeno

Tabla 2 Clasificación De Las Rocas Ígneas 

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Clasificación de las rocas ígneas plutónicas. M < 90. Rocas máficas, intermedias y félsicas (Le Maitre et al 2002).

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Clasificación de las rocas ígneas plutónicas. M > 90. Rocas ultramáficas (Le Maitre et al 2002)  

Clasificación de las rocas ígneas plutónicas. M > 90. Rocas ultramáficas con anfíbol (hornblenda) (Le Maitre et

al 2002)

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Clasificación de las rocas ígneas plutónicas gabroicas (Le Maitre et al 2002; imágenes tomadas de  NASA ).

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Clasificación de las rocas ígneas volcánicas. M < 90. Rocas máficas, intermedias y félsicas (Le Maitre et al 2002)

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Clasificación de las rocas ígneas volcánicas piroclásticas, modificado de Fisher&Schminke, 1984, en Gillespie,

 M., & Styles, M. 1999

6. BIBLIOGRAFIA 

GILLESPIE, M., & STYLES, M. 1999. BGS rock classification scheme, Volume 1.Classification of igneous rocks.

LOZANO DÍAZ, U y SIERRA CALDERÓN, C. A. 2015. Construcción y montaje de las

prácticas de laboratorio en la asignatura sedimentología y geología del petróleo delprograma de Ingeniería de Petróleos. Tésis de Grado, Universidad Surcolombiana

R. W. LE MAITRE (EDITOR), A. STRECKEISEN, B. ZANETTIN, M. J. LE BAS, B.BONIN, P. BATEMAN, G. BELLIENI, A. DUDEK, S. EFREMOVA, J. KELLER, J.LAMERE, P. A. SABINE, R. SCHMID, H. SORENSEN, AND A. R. WOOLLEY, 2002.Igneous Rocks: A Classification and Glossary of Terms, Recommendations of theInternational Union of Geological Sciences, Subcommission of the Systematics ofIgneous Rocks. Cambridge University Press,

POLANIA, M., 1994. Principios básicos de geología aplicados a petróleos.

Publicaciones especiales. Museo geológico. Universidad Surcolombiana.

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VARGAS, R., POLANIA., 1996. Guías de laboratorio. Geología Física para Ingenieros.Neiva – Huila.

7. RECURSOS EN INTERNET

Rock Classification Scheme - Vol 1 – Igneous:http://www.bgs.ac.uk/downloads/start.cfm?id=7 

Tutor de Petrologia: Universidad de Granadahttp://www.ugr.es/~petgquim/PRocasweb.html 

Oxford Earth Sciences Image Store

http://www.earth.ox.ac.uk/~oesis/index.html 

OBSERVACIONES

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 ____________________________________________________________________  ____________________________________________________________________  ________________________________________________________

DILIGENCIADO POR ROBERTO VARGAS CUERVO

FECHA DE DILIGENCIAMIENTO OCTUBRE DE 2004

ACTUALIZADO POR INGRID NATALIA MUÑOZ QUIJANO

FECHA DE ACTUALIZACION FEBRERO DE 2016