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Facultad de Ingeniera y Arquitectura
PETROGRAFA
Curso INTR. ING GEOLOGICA, Docente Wilver Morales Cspedes [email protected] Fecha
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CAP. III PETROGRAFA
3.1 Conceptos generales. Ciclo de la rocas
3.2 Clasificacin general de las rocas.
3.3 Rocas gneos. Extrusivas, filonianas y plutnicas. Clases y usos
3.4 Rocas sedimentarias y metamrficas. Clases y usos. Canteras.
GABINETE N 03: Reconocimiento de rocas.
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El Gelogo
Ok! Pero, y como %$&!& sigo esta estructura en profundidad?
TECTONICA
EXPLORACION
El Geofsico Interpretacin conjunuta en trminos de la estructura interna?
Corteza Superior
Corteza Inferior
Manto Litosfrico
Manto Astenofrico
Manto Astenofrico
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La Petrografa es la especialidad de la Geologa que tiene a su cargo el estudio de las rocas.
Entender adecuadamente los procesos que dan origen a los diferentes tipos de rocas es uno de los principales objetivos de todo estudio geolgico, y esto no solo es til para descifrar la evolucin histrica de nuestro planeta, si no que adems nos dan informacin sobre las posibilidades de reservas de combustibles fsiles o minerales en un rea, de la utilidad o no de cierta roca para un determinado fin, o nos puede brindar informacin muy til para su aplicacin en problemas ambientales.
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Las rocas de la Tierra Las rocas son como cajas negras que graban en
su interior una valiosa informacin sobre los procesos histricos de nuestro planeta. Una buena parte de la actividad de la Geologa consiste en interrogar a las rocas para extraer de ellas la informacin necesaria y poder contar esta historia.
Existe una gran variedad de rocas pero stas pueden ser agrupadas en solo tres grandes
grupos segn su origen y su aspecto.
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Tipos de Rocas Facultad de Ingeniera y Arquitectura
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El ciclo de las rocas
El denominado Ciclo de las Rocas , es una serie de procesos geolgicos por los cuales uno de los tres grande grupos de rocas se forma a partir de los otros dos. Este ciclo podra empezar con la generacin de magma en el interior de la Tierra, donde las temperaturas y presiones son lo suficientemente altas como para fundir las rocas preexistentes.
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La formacin de las rocas EL CICLO DE LAS ROCAS
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PROCESOS FORMADORES DE ROCA
EL CICLO DE LAS ROCAS
PROCESOS ENDOGENOS
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PROCESOS FORMADORES DE ROCA
EL CICLO DE LAS ROCAS
PROCESOS EXOGENOS
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PROCESOS FORMADORES DE ROCA
ROCAS IGNEAS
PROCESO
FUSIONSOLIDIFICACION
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PROCESOS FORMADORES DE ROCA
ROCAS METAMORFICAS
PROCESO
METAMORFISMO; TRANSFORMACION AL ESTADO
SOLIDO
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PROCESOS FORMADORES DE ROCA
ROCAS SEDIMENTARIAS
PROCESO DISGREGACION DE ROCAS PRE-
EXISTENTES, TRANSPORTE Y DEPOSITACION CERCA DE LA SUPERFICIE
TERRESTRE
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PROCESOS FORMADORES DE ROCA
ROCAS IGNEAS
PROCESO
FUSIONSOLIDIFICACION
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QUE ES EL MAGMA? Lquido silicatado (40-100% SiO2), viscoso, homogneo de alta temperatura (700-1300C) constituido por molculas ionizadas (de todos los elementos qumicos) y generado por la fusin de una roca
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PROCESOS MAGMATICOS Y TECTONICA DE PLACAS
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MARGENES DIVERGENTES
ASCENSO DE MANTO POR CONVEXION
FUSION
CRISTALIZACION
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MARGENES CONVERGENTES PROCESOS MAGMATICOS
ANIMACION PROCESOS MAGMATICOS
FUSION
CRISTALIZACION
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PRODUCTOS MAGMATICOS ROCAS IGNEAS
CAMARA MAGMATICA
tem
pera
tura
Intrusivas o plutonicas
cristalizacion lenta (DT) y completa
extrusivas o volcanicas
solidificacion rpida (DT) cristalizacion parcial
DT = contraste de temperatura entre magma y entorno
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ESTRUCTURAS INTRUSIVAS
BATOLITO
DIQUES
SILLS (FILON-MANTO)
ANIMACION
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PRODUCTOS VOLCANICOS
EFUSIVAS (LAVA)
MAGMA FLUIDO
PIROCLASTICAS
MAGMA PULVERIZADO
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PROCESOS FORMADORES DE ROCA
ROCAS METAMORFICAS
PROCESO
METAMORFISMO; TRANSFORMACION AL ESTADO
SOLIDO
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METAMORFISMO REGIONAL Cambios progresivos en la presin y la temperatura que afectan a un
volumen o regin considerable (10-100 km) de las placas
tectnicas NUEVOS MINERALES FORMAN TEXTURA
ANISOTROPA FOLIADA (PERPENDICULAR AL ESFUERZO MAYOR)
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METAMORFISMO REGIONAL CONTINENTE
METAMORFISMO REGIONAL
ANIMACION FOLIACION
ANIMACION REGIONAL
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PROCESOS FORMADORES DE ROCA
ROCAS SEDIMENTARIAS
PROCESO DISGREGACION DE ROCAS PRE-
EXISTENTES, TRANSPORTE Y DEPOSITACION CERCA DE LA SUPERFICIE
TERRESTRE
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Litificacin-diagnesis convierte los sedimentos en roca al exponerlos a altas PT relativas
Transporte lleva los sedimentos hacia zonas de Depositacin
PROCESOS SEDIMENTARIOS
Meteorizacin (Mecnica+Qumica) disgrega roca expuesta en la superficie
Erosin remueve roca disgregada desde su ubicacin original
EXHUMACION VIA EQUILIBRIO ISOSTATICO
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PROCESOS SEDIMENTARIOS
Descarga de agua y sedimentos Ajuste isosttico por
erosin/sedimentacin
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Litificacin-Diagnesis
Depositacin-Sedimentacin
PROCESOS SEDIMENTARIOS
Meteorizacin
Erosin-Transporte
SUELO
SEDIMENTO
DEPOSITOS NO-CONSOLIDADOS
ROCAS SEDIMENTARIAS
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PROCESOS SEDIMENTARIOS
ESTRECHAMENTE LIGADOS AL CICLO DEL AGUA Y LA ATMOSFERA
ANIMACION
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La formacin de las rocas. El concepto de roca
Una roca es un agregado natural, coherente y multigranular de uno o ms minerales, los cuales conservan individualmente sus propiedades y presentan una homogeneidad estadstica
Es un agregado natural porque los componentes de la roca (minerales) se han unido o agregado por
procesos naturales
Es coherente porque las partculas que forman la roca estn unidas de un modo caracterstico
Es multigranular porque los componentes de la roca casi siempre pueden ser visualizados como
granos diferenciados
Una roca posee homogeneidad estadstica porque sus componentes se encuentran representados dentro de unos
porcentajes caractersticos
RO
CA
MIN
ERA
LES
Un mineral tiene una composicin qumica definida. Una roca no, pues su composicin est en funcin del porcentaje de representacin de
cada mineral que la forma
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La formacin de las rocas Las rocas. La clasificacin de las rocas (por su origen)
Rocas endgenas
Rocas exgenas
Rocas gneas o magmticas
Rocas plutnicas (intrusivas)
Rocas volcnicas (extrusivas)
Rocas metamrficas
Rocas sedimentarias
Rocas residuales
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La formacin de las rocas El magmatismo y las rocas magmticas
El magma. Concepto
El magma es una mezcla de materiales rocosos fundidos total o parcialmente, en cuyo seno se encuentran gases disueltos y
cristales de minerales en suspensin
Elementos ms abundantes (98 %): Si, O, Al, Ca, Na, K, Mg y Fe
Los gases provienen de gases originales contenidos en la mezcla, de nuevos gases formados por reacciones qumicas o de la
evaporacin de agua
Los gases estn retenidos en la mezcla debido a las altas presiones a las que est el
magma en el interior del planeta, pero se liberan cuando el magma sale al exterior
Los minerales funden a diferentes temperaturas, por eso, segn la
temperatura a la que est el magma, algunos estarn fundidos y otros no
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La formacin de las rocas El magmatismo y las rocas magmticas
El magma: Origen
El magma se origina a partir de la fusin total o parcial de rocas localizadas en la litosfera o en la mesosfera
En las zonas cercanas a la superficie, las rocas granticas comienzan a fundir a unos 750 C, las de
tipo basltico a unos 1000 C Es decir, cuanto mayor contenido en SiO2, ms bajo el punto de
fusin
Factores que influyen en la fusin de los minerales de las rocas
Calor Presin Agua
Desintegracin de elementos radiactivos
Friccin entre rocas en zonas de
subduccin (p. 78)
Hundimiento de las rocas en zonas de subduccin hacia
zonas ms trmicas
Ascenso de material caliente desde zonas profundas de la
mesosfera hasta parte inferior de la litosfera
al aumentar la presin, disminuye el volumen de la masa rocosa, impidiendo la disgregacin de los granos
Porque, aunque la fusin incrementa el volmen de la
masa rocosa,
Si la roca profundiza
Aumenta su punto de fusin
Si la roca asciende
Disminuye su punto de fusin
Porque al disminuir la presin, aumenta el
volumen disponible y los granos pueden separarse para que la roca se funda
La presencia de agua disminuye el punto de fusin de la roca, pues los OH- favorecen la rotura de los
enlaces Si-O de los silicatos
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Magma mfico (bsico) Magma flsico (cido)
Magma intermedio
[SiO2] 63-77 %
Por fusin de litosfera ocenica en zonas
subduccin
Por fusin de la base de litosfera continental a la que llega magma
de la mesosfera
Viscosidad elevada por su alto [SiO2], que le impide fluir
fcilmente Si no extrusin:
granito Si extrusin: riolita y
erupciones explosivas
[SiO2] 45-52 %
En dorsales ocenicas o en los puntos calientes por fusin de peridotitas del
manto
Magma alcalino (menos [SiO2] que toletico), tpico
de los puntos calientes
Magma toletico, tpico de las
dorsales
[SiO2] 52-63 %
Por fusin de litosfera ocenica en zonas subduccin y arrastre de
agua de mar (minerales hidratados)
Si no extrusin: diorita
Si extrusin: andesita
Magma ultramfico (ultrabsico)
[SiO2]
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Magmas mficos
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La formacin de las rocas El magmatismo y las rocas magmticas
Tipos de magmas en relacin con la Tectnica de Placas (II)
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Mientras el magma asciende y se va enfriando, aquellos minerales que alcanzan su punto de solidificacin (= punto de fusin) van cristalizando: diferenciacin magmtica
Las series de reaccin de Bowen son el conjunto ordenado de cambios que tienen lugar en una masa magmtica durante su cristalizacin
La cristalizacin de los diferentes minerales de la masa magmtica sigue una pauta que depende de la temperatura y de la composicin inicial del magma
Al consolidarse el magma, los elementos que participan en la cristalizacin de algn mineral son retirados de la masa magmtica, con lo que la composicin qumica de la masa magmtica restante va cambiando, por lo que ya no se podrn seguir formando
los mismos minerales de antes
Enfr
iam
ien
to d
el m
agm
a
Dif
eren
ciac
in
mag
mt
ica
La sustitucin de un in por otro,
cambia la composicin
qumica, pero no la estructura
cristalina
Un mineral ya formado reacciona
con el fundido residual,
originndose un nuevo mineral que puede sustituir al
anterior a aadirse a la fraccin cristalizada
Magma flsico
Las series no se
completan si falta algn elemento qumico
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La formacin de las rocas El magmatismo y las rocas magmticas
La cristalizacin del magma (I) Series de reaccin de Bowen
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La formacin de las rocas El magmatismo y las rocas magmticas
La cristalizacin del magma (II)
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Fase ortomagmtica: 1200 - 800 C. Es cuando tienen lugar las series de Bowen y la cristalizacin de
la mayora de los minerales
Fase pegmattica: 800 600 C. El magma residual, rico en gases, se expande y penetra por grietas formando
filones ricos en cuarzo (SiO2)
Fase neumatoltica: 600 374 C. Los gases, al introducirse por las grietas, depositan cationes metlicos que formarn
yacimientos minerales (gangas)
Fase hidrotermal: 374 100 C. Es el vapor de agua el que acabar depositando cationes metlicos en grietas
(yacimientos de oro, plata, cobre, etc.)
Facultad de Ingeniera y Arquitectura La formacin de las rocas El magmatismo y las rocas magmticas La cristalizacin del magma (II) Fases de la consolidacin magmtica
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Las series de reaccin de Bowen no explican la diversidad de rocas
magmticas que hay, ya que consideran al magma como un sistema cerrado
En realidad, la evolucin del magma, cuando asciende por la litosfera, sufre
tres procesos:
Sedimentacin cristalina
Asimilacin magmtica
Mezcla de magmas
Separacin de minerales ya
cristalizados del resto de la masa
magmtica
El magma incorpora materiales de la roca
encajante
Por fusin de esta roca e
incorporacin a la masa
magmtica
Por incorporacin de fragmentos de la roca encajante que no se funden
Reaccin entre las sustancias del magma y los minerales
de la roca encajante
Cuando una cmara magmtica con magma en
diferenciacin es invadida por otra masa de magma, por lo que la composicin qumica
resultante ser diferente
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La formacin de las rocas El magmatismo y las rocas magmticas
La cristalizacin del magma (III) La evolucin del magma
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De magma flsico
De magma intermedio
De magma mfico
De magma ultramfico
De magma mfico
De magma intermedio
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La formacin de las rocas El magmatismo y las rocas magmticas
La clasificacin de las rocas magmticas por su textura y composicin qumica Plutnicas (textura fanertica) y Volcnicas (textura afantica)
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La formacin de las rocas El magmatismo y las rocas magmticas La clasificacin de las rocas magmticas por su composicin qumica (I)
Kimberlita
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La formacin de las rocas El magmatismo y las rocas magmticas La clasificacin de las rocas magmticas
por su composicin qumica (II)
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FILONIANA VOLCNICA
La formacin de las rocas El magmatismo y las rocas magmticas
Texturas
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La formacin de las rocas El metamorfismo y las rocas
metamrficas
El metamorfismo es el conjunto de procesos que ocurren en el interior de la litosfera por los cuales una roca, sin perder nunca el estado slido, se transforma en otra roca distinta
Factores que condicionan el grado de metamorfismo
Incremento de temperatura, que produce cambios qumicos en
los minerales
Incremento de presin, que produce cambios en la
estructura mineral
Presencia de fluidos, que favorecen las reacciones qumicas entre los
elementos
Calor propio del manto
Presin de confinamiento
Presin litosttica
Presin de fluidos
Presiones direccionales
ESQUISTOSIDAD y FOLIACIN
Friccin en las zonas de subduccin o fallas
transformantes
Calor de las bolsas de magma
Deshidratacin de algunos minerales y
migraciones inicas, es decir, cambios de
composicin qumica
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La formacin de las rocas El metamorfismo en la tectnica de placas. Tipos de metamorfismo
En zonas de fallas (incluidas las transformantes) y en zonas de
subduccin
Tambin llamado dinamotrmico (P+T), est asociado a las orogenias en zonas de subduccin y a las zonas de
obduccin
El metamorfismo de contacto o trmico est asociado a puntos
donde se almacenan bolsas magmticas y produce aureolas
metamrficas
En zonas de importante sedimentacin, la presin litosttica produce metamorfismo de enterramiento
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La formacin de las rocas Clasificacin de las rocas metamrficas
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La formacin de las rocas Clasificacin de las rocas metamrficas
Cuarcitas Mrmol
Gneisses
Esquisto micceo
Pizarra
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La formacin de las rocas Clasificacin de las rocas metamrficas
Las cuarcitas del cabu Pees
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Los sedimentos y las rocas sedimentarias El suelo (I): origen (suelo autctono o residual) Meteorizacin y erosin de las
rocas de la superficie terrestre
Material blando y no consolidado que cubre la
roca: regolita
Seres vivos se instalan sobre la regolita descomposicin
materia orgnica formacin de humus en horizonte A
Suelo joven, poco evolucionado (pocos horizontes, poco espesor)
Suelo maduro, evolucionado (todos los horizontes, espesor)
Lixiviado y diferenciacin de horizontes
Horizonte D: roca madre
1000 a 10.000 aos
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Los sedimentos y las rocas sedimentarias El suelo (II): estructura (horizontes)
Regolita
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Los sedimentos y las rocas sedimentarias El suelo (III): Tipos de suelos
Ranker gris sobre cuarcitas (Pola de Allande)
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Los sedimentos y las rocas sedimentarias El suelo (IV): Tipos de suelos
Paisaje de tierra parda (Salas)
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La formacin de las rocas Formacin de las rocas sedimentarias. Digenesis
Diagnesis o litificacin: conjunto de procesos que transforma los sedimentos en rocas sedimentarias
Las capas superiores de sedimentos comprimen a las inferiores Disminuyen los espacios entre granos, el volumen y el espesor general
de la capa y se expulsa agua
El agua circulante por los poros lleva sustancias que precipitan (CO3Ca, SiO2, FeO, SO4Ca, rellenndose el espacio entre los granos con un
cemento
Ciertos minerales pueden ser disueltos por el agua circulante, crendose nuevos espacios entre los granos
De unos minerales por otros a causa de ciertas reacciones entre las sustancias del
sedimento
Silificacin: SiO2 sustituye al CO3Ca
Dolomitizacin: (CO3)2CaMg
sustituye a CO3Ca De ciertos minerales, que se convierten en otros de igual composicin qumica
pero diferente forma y/o tamao
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La formacin de las rocas Clasificacin de las rocas sedimentarias (I)
Ruditas: clastos > 2 mm
Arenitas: clastos 2-1/16 mm
Lutitas: clastos < 1/16 mm
DET
RT
ICA
S Facultad de Ingeniera y Arquitectura
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La formacin de las rocas Clasificacin de las rocas sedimentarias (II)
Carbonatadas: compuestas de carbonatos
QU
MIC
AS
Evaporitas: formadas por evaporacin y precipitacin en mares clidos poco
profuntos
Ferruginosas: formadas por xidos o hidrxidos de Fe
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La formacin de las rocas Clasificacin de las rocas sedimentarias (III)
OR
GA
N
GEN
AS
Silceas: formadas por acumulacin de esqueletos de protistas unicelulares marinos
Calizas bioqumicas: formadas por acumulacin de esqueletos calcreos de
corales o moluscos (conchas)
Carbones y petrleo: formados por descomposicin de restos vegetales terrestres (carbn) o de plancton
marino (petrleo)
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CLASIFICACIN DE LAS ROCAS GNEAS
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CLASIFICACIN ROCAS METAMRFICAS
FUENTE: www.uam.es/personal_pdi/.../metamorficas http://web.usal.es/
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CLASIFICACIN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
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