petrografía de rocas Ígneas y metamórficas

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Folleto sobre petrografía de rocas ígneas y metamórficas. Descripción en sección delgada.

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  • UNIVERSIDAD DE COSTA RICA

    ESCUELA CENTROAMERICANA DE GEOLOGA

    PETROGRAFA

    ROCAS GNEAS Y

    METAMRFICAS

    Siegfried Kussmaul

    Ciudad Universsitaria Rodrigo Facio 2003

  • TABLA DE CONTENIDO

    pgina

    1 Introduccin 1.1 Generalidades 1 1.2 Muestreo 1

    1.2.1 Muestra de mano para estudios petrogrficos 1 1.2.2 Muestreo geotcnico 1 1.2.3 Muestreo geoqumico 2

    1.3 Clasificacin gentica de las rocas 2 1.3.1 Rocas gneas 2 1.3.2 Rocas sedimentarias 2 1.3.3 Rocas metamrficas 2

    1.4 Reparticin cuantitativa de las rocas y minerales 3 1.5 Estudio geotcnico de las rocas 3

    1.5.1 Relacin entre la composicin mineralgica y propiedades fsico-tcnicas 4 1.5.2 Alteracin de los minerales primarios 4 1.5.3 Porosidad y permeabilidad 5

    2 Los yacimientos de las rocas igneas 2.1 Diferenciacin magmtica 6

    2.1.1 Diferenciacin fraccionada (o cristalizacin fraccionada) 6 2.1.1.1 Diferenciacin gravitacional

    6 2.1.1.2. Diferenciacin por filtracin 7 3.1.1.3 Diferenciacin por flujo 7

    2.1.2 Asimilacin y contaminacin 7 2.1.3 Mezcla de magmas 8 2.1.4 Diferentes grados de fusin parcial en el manto 8

    2.2 Las rocas volcnicas 9 2.2.1 Los productos del volcanismo 10

    2.2.1.1 Gases volcnicos 10 2.2.1.2 Coladas de lava 10 2.2.1.3 Material volcanoclstico 11

    2.2.2 Tipos de volcanes y estructuras volcnicas 16 2.2.2.1 Volcn de lava o en escudo 16 2.2.2.2 Estratovolcn o volcn compuesto 17 2.2.2.3 Cono piroclstico 17 2.2.2.4 Crter de explosin, volcn de gas o maar 18 2.2.2.5 Domo 18 2.2.2.6 Crter 18 2.2.2.7 Caldera 18 2.2.2.8 Cono secundario, adventicio, parsito o satlite 18 2.2.2.9 Meseta de lava o plateau de lava 18 2.2.2.10 Fisuras de enfriamiento 18 2.2.2.11 Cuello o neck 18 2.2.2.12 Sill y dique 18

    2.3 Rocas intrusivas 19 2.3.1 Cuerpos intrusivos concordantes 20

    2.3.1.1 Sill o manto 20 2.3.1.2 Lacolito 20

    2.3.2 Cuerpos intrusivos discordantes 20 2.3.2.1 Plutn 20 2.3.2.2 Dique 20 2.3.2.3 Neck o cuello volcnico 20

  • 3 Los procesos metamrficos 21 3.1 Definicin de metamorfismo 21 3.2 Factores del metamorfismo 22

    3.2.1 Temperatura 22 3.2.2 Presin 23 3.2.3 Factores fsico-qumicos y agentes 24 3.2.4 Duracin de los procesos 24

    3.3 Tipos de metamorfismo 24 3.3.1. Metamorfismo regional 25

    3.3.1.1 Metamorfismo regional, orognico o termo-dinmico 25 3.3.1.2 Metamorfismo de hundimiento o de carga 25 3.3.1.3 Metamorfismo del fondo ocenico 25

    3.3.2 Metamorfismo local 26 3.3.2.1 Metamorfismo de contacto 26 3.3.2.2 Pirometamorfismo, termometamorfismo, metamorfismo optlico o castico 28 3.3.2.3 Metamorfismo cataclstico, dinmico o por dislocacin 28 3.3.2.4 Metamorfismo de impacto 28 3.3.2.5 Metamorfismo regresivo (= diaftoresis) 29

    3.3.3 Metamorfismo aloquimico 29 3.3.3.1 Metamorfismo metasomtico o metasomatismo 29 3.3.3.2 Metamorfismo hidrotermal y neumatoltico 30 3.3.3.3 Autometamorfismo o autohidratacin 30

    3.4 Ultrametamorfismo 31 3.4.1 Anatexa 31 3.4.2 Diatexa o palinognesis 31

    4 Composicin mineralgica de las rocas gneas y metamrficas 32 4.1 Composicin mineralgica cualitativa 32

    4.1.1 Minerales primarios 32 4.1.1.1 Minerales esenciales, cardinales o diagnsticos 32 4.1.1.2 Minerales accesorios 32 4.1.1.3 Minerales accidentales 32

    4.1.2 Minerales secundarios 32 4.1.3 Minerales flsicos y mficos 32

    4.1.3.1 Minerales flsicos o leucocratos 32 4.1.3.2 Minerales mficos, melanocratos o ferromagnesianos 33

    4.2 Composicin mineralgica cuantitativa o modal 33 4.2.1 Anlisis por puntos con la platina mecnica 33 4.2.2 Anlisis por estimacin mediante fotos o diagramas con composicin normativa conocida 33 4.2.3 Estimacin visual al microscopio 33 4.2.4 Sugerencias y exactitud de los anlisis modales 33 4.2.5 Representacin de los anlisis modales 35

    4.3 Coexistencia de minerales 35 4.4 Orden de cristalizacin 36

    5 Textura y fabrica de las rocas gneas 38 5.1 Grado de cristalinidad 38 5.2 Granularidad 38 5.3 Tamao relativo de los granos 39 5.4 Forma de los cristales 39

    5.4.1 Hbito de los cristales 39 5.5 Combinaciones comunes 41 5.6 Texturas particulares 41 5.7 Texturas que en realidad describen tramas 44 5.8 Texturas modificadas 46 5.9 Inclusiones o enclaves 46

  • 6 Textura y fbrica de las rocas metamrficas 48 6.1 Cristalizacion metamorfica 48

    6.1.1 Crecimiento por secrecin 49 6.1.2 Crecimiento por concrecin 49 6.1.3 Crecimiento por reemplazamiento 49

    6.2 Factores que controlan la orientacin de los minerales 50 6.2.1 Composicin de la roca original 50 6.2.2 Condiciones de presin 50 6.2.3 Texturas originales de las rocas 50

    6.3 Microestructura 50 6.3.1 Foliacin 50 6.3.2 Alineacin 51

    6.4 Texturas 52 6.5 Fabricas relictas 55

    6.5.1 Texturas relictas de las rocas sedimentaras 55 6.5.2 Texturas relictas de rocas gneas 57 6.5.3 Texturas relictas de las rocas metamrficas 57

    7 Clasificacin de las rocas gneas 58 7.1 Clasificacin de las rocas plutnicas (clasificacin de Streckeisen) 58 7.2 Clasificacin de las rocas volcnicas 62

    7.2.1 Composicin mineralgica modal 63 7.2.2 Composicin mineralgica normativa 63 7.2.3 Clasificacin de Streckeisen para las rocas volcnicas 64 7.2.4 Clculo de la norma C.I.P.W. 64

    7.2.4.1 Minerales normativos 65 7.2.4.2 Operacin 65

    7.2.5 Composicin qumica 69 7.2.5.1 Diagrama TAS 70 7.2.5.2 Diagrama de Peccerillo & Taylor 70 7.2.5.3 Diagrama de Gill 70

    7.2.6 Diagramas de variacin 70 7.2.7 Clasificacin aproximada de las rocas volcnicas mediante el microscopio 73 7.2.8 Clasificacin de rocas volcanoclsticas 74

    8. Clasificacin de las rocas metamrficas

    77 8.1 Nombres de grupos importantes

    77 8.2 Grupos qumicos

    79 8.3 Principios de la clasificacin gentica de las rocas metamrficas

    80 8.3.1 Representacin grfica de asociaciones minerales

    80 8.3.2 El metamorfismo progresivo 82

    8.3.2.1 Zonas de Grubenmann, Niggli y Becke 82

    8.3.2.2 Minerales ndices de Barrow, Tilley y Harker 82

    8.3.2.3 Variacin de la composicin qumica de ciertos minerales 83

  • 8.3.2.4 Las facies del metamorfismo 83

    9. Descripcin de las rocas plutnicas 86 9.1 Granitoides 86 9.2 Sienitoides 90 9.3 Dioritoides 91 9.4 Gabroides 93 9.5 Sienitoides foidicos 95 9.6 Dioritoides/gabroides foidicos

    96 9.7 Foidolitas 97 9.8 Anortositas 98 9.9 Rocas ultramficas o ultrabsicas

    98

    9.9.1 Peridotitas y piroxenitas 98

    9.9.2 Serpentinitas 98 9.10 Carbonatitas 101

    10. Descripcin de las rocas volcnicas 102 10.1 Riolitas, riodacitas y dacitas 102 10.2 Andesitas 104 10.3 Traquitas y latitas 106 10.4 Basaltos 106 10.5 Fonolitas 109 10.6 Tefritas

    111

    10.7 Foiditas 111

    10.8 Rocas volcnicas ultrabsicas 112 10.9 Lamprfiros 113 10.10 Rocas piroclsticas 114

    10.10.1 Depsitos de cada 114 10.10.2 Depsitos de flujo 115 10.10.3 Depsitos de oleadas piroclsticas

    115

    11. Descripcin de las rocas metamrficas

    117

    11.1. Rocas del metamorfismo cataclstico 117 11.1.1 Brecha tectnica o de friccin

  • 117

    11.1.2. Cataclasita 117

    11.1.3. Milonitas 117

    11.1.4. Filonitas 117

    11.2. Rocas del metamorfismo de contacto 117 11.2.1. Cornubianitas

    118

    11.2.2. Esquistos moteados o mosqueados 118

    11.2.3. Cuarcitas 119 11.2.4. Mrmoles

    125

    11.2.5. Skarns 120

    11.3. Rocas del metamorfismo regional 120

    11.3.1. Pizarras 120

    11.3.2. Filitas 121

    11.3.3. Esquistos con bajo grado de metamorfismo 121

    11.3.3.1. Esquistos micceos 121

    11.3.3.2. Esquistos clcicos o mrmoles esquistosos 122

    11.3.3.3. Esquistos verdes 122 11.3.3.4. Esquistos ferruginosos

  • 123

    11.3.3.5. Esquistos magnesianos 123

    11.3.3.6. Esquistos con glaucofana 123

    11.3.4. Esquistos con alto grado de metamorfismo 124

    11.3.4.1. Esquistos pelticos 124 11.3.4.2. Esquistos clcicos y mrmoles foliados 125 11.3.4.3. Esquistos con magnetita 125 11.3.4.4. Esmeril 125 11.3.4.5. Esquistos cuarzo-fe