rocas Ígneas

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AO DE LAS CUMBRES MUNDIALES EN EL PER

FACULTAD DE INGENIERA DE MINAS

TEMA

ROCAS IGNEASCURSO : PETROLOGA CATEDRTICO : ING. JULIO CRDENAS PAUCARCHUCO

ALUMNO

:

PORTA ATENCIO ERICH

SEMESTRE

:

V

HUANCAYO PER 2008

ROCAS GNEASCONCEPTOS BSICOS

Las rocas gneas (del latn igneus) o magmticas se forman a partir de la solidificacin de un fundido silicatado o magma. La solidificacin del magma y su consiguiente cristalizacin puede tener lugar en el interior de la corteza, tanto en zonas profundas como superficiales, o sobre la superficie exterior de sta.

Si la cristalizacin tiene lugar en una zona profunda de la corteza a las rocas as formadas se les denominan rocas intrusivas o plutnicas (de Plutn, el dios del mundo inferior en la mitologa clsica). Por el contrario, si la solidificacin magmtica tiene lugar en la superficie terrestre a las rocas se las denomina rocas extrusivas o volcnicas (de Vulcano, dios del fuego en la mitologa clsica que tenia su residencia bajo el volcn Etna). Por ltimo, si la solidificacin magmtica se produce cerca de la superficie de la tierra, de una manera relativamente rpida y el magma rellena pequeos depsitos (p.ej. diques, filones, sills, lacolitos, etc.) a las rocas as formadas se las denomina subvolcnicas o hipoabisales. Estas rocas tambin reciben el nombre de rocas habitualmente estn rellenando grietas o filones. La clasificacin de las rocas gneas se basa en la composicin mineralgica y en las texturas; stas ltimas nos permiten establecer si nos encontramos con rocas plutnicas, volcnicas y filonianas. filonianas, ya que

LA TEXTURA DE LAS ROCAS GNEASGRADO DE CRISTALINIDAD

Cuando un magma se enfra muy rpidamente, y no hay tiempo suficiente para que los tomos e iones se agrupen formando una estructura cristalina, el resultado de la solidificacin es la formacin de un vidrio. En funcin del porcentaje de vidrio presente en una roca podemos clasificarla en:

HOLOHIALINAS. Son rocas que estn compuestas por ms del 90% en volumen de vidrio, lo que suele ser caracterstico de las rocas volcnicas lvicas (p.ej. una pumita o una obsidiana).

HIALOCRISTALINAS. Son rocas que estn compuestas en parte por vidrio y en parte por cristales, sin que ninguno de estos dos componentes supere el 90% del volumen total. Este tipo de textura suele ser caracterstico de las rocas volcnicas lvicas y de las rocas hipoabisales o filonianas (p.ej. un prfido grantico).

HOLOCRISTALINAS. Son rocas que estn compuestas por ms del 90% en volumen de cristales, lo que suele ser caracterstico de las rocas plutnicas (p.ej. un granito).

TAMAO DE LOS CRISTALES En funcin del tamao de los cristales de una roca gnea se pueden establecer dos tipos texturales:

FANERTICA, del griego phaneros (visible). Es aqulla roca en la que los cristales pueden reconocerse a simple vista. Este tipo de textura se da en rocas que han sufrido un proceso lento de enfriamiento, es decir que han perdido calor de una forma gradual y lenta. Es tpica de rocas intrusivas (plutnicas). Se pueden distinguir varios tamaos de grano dentro de este grupo:o

grano muy grueso, cuando los granos tienen un tamao mayor de 30 mm

o

grano grueso, cuando los granos tienen tamaos entre 30 y 5 mm

o

grano medio, cuando los granos tienen tamaos entre 5 y 2 mm

o

grano fino , cuando los granos tienen un tamao menor de 2mm, pero son visibles

AFANTICA, el prefijo a- indica negacin, a phaneros (no visible). Es aqulla roca en la que los cristales no pueden reconocerse a simple vista y es necesario una lupa o un microscopio. Una textura afantica siempre indica que el proceso de enfriamiento se produjo de forma ms o menos rpida. Esta textura es tpica de rocas

volcnicas y subvolcnicas.Se pueden distinguir dos clases dentro de este grupo:o

microcristalinas, cuando los cristales son reconocibles con el microscopio

o

vtreas o criptocristalinas, cuando los cristales no son reconocibles con el microscopio

DISTRIBUCIN DE TAMAOS DE LOS CRISTALES

EQUIGRANULAR. El tamao de todos los cristales es parecido. INEQUIGRANULAR. En la roca existe una distribucin de tamaos de grano muy amplia. Si se representa el tamao de los cristales frente a su frecuencia se pueden distinguir varios tipos de distribuciones. Unimodal, cuando la distribucin es una campana de Gauss; bimodal, cuando se pueden distinguir dos mximos dentro de la distribucin y seriada.

PORFDICA. Cuando se observa una serie de cristales de gran tamao englobados en una matriz compuesta por granos de un tamao sensiblemente menor, es decir, existen dos poblaciones distintas de cristales.

CLASIFICACIN

y

NOMENCLATURA

DE

LAS

ROCAS

GNEAS (COMPOSICIN MINERALGICA)

MINERALES Y ELEMENTOS QUMICOS Las rocas gneas estn compuestas fundamentalmente por silicatos, los cuales estn constituidos mayoritariamente por silicio (Si) y oxgeno (O). Estos dos elementos, junto con el aluminio (Al), calcio (Ca), sodio (Na), potasio (K), magnesio (Mg) y hierro (Fe), constituyen ms del 98% en peso de la mayora de los magmas que al solidificarse forman las rocas gneas. Adems los magmas contienen pequeas cantidades de muchos otros elementos como azufre (S), oro (Au), plata (Ag) uranio (U), tierras raras, gases en disolucin, etc. La composicin de una roca gnea depender, por tanto, de la composicin inicial del magma a partir del cual se ha formado.

Los diferentes silicatos que constituyen las rocas gneas cristalizan en un orden determinado, que est condicionado por la temperatura. La serie de cristalizacin de Bowen (1928) nos muestra el orden de cristalizacin de los distintos silicatos conforme disminuye la temperatura de un magma.

En este esquema evolutivo se pueden distinguir tres grupos de minerales:

Los ferromagnesianos denominados as por su alto contenido en hierro y magnesio (olivino, piroxenos, anfboles, biotita). Debido a su composicin son minerales de colores ms oscuros. Forman una serie de cristalizacin discontinua y cristalizan en un rango de temperaturas altas.

Las plagioclasas. Forman una serie de cristalizacin continua entre la anortita y la albita. Cristalizan tambin en un intervalo de temperaturas altas - medias .

Silicatos no ferromagnesianos (cuarzo, moscovita y ortosa). Son los minerales que cristalizan a menor temperatura. Estos minerales contienen una mayor proporcin de aluminio (Al), potasio (K), calcio (Ca) y sodio (Na), que de hierro y magnesio.

A las rocas con un alto contenido en minerales ferromagnesianos se les denomina mficas (mficos, del latn magnesium y ferrum). Suelen tener un ndice de color alto (tonalidades oscuras). Y a las rocas con alto contenido en minerales no ferromagnesianos (cuarzo, moscovita,

feldespato K, plagioclasa y feldespatoides) se les denomina flsicas (flsico, proviniente de feldespato y slice). Son rocas con un ndice de color bajo (tonalidades claras).

ELas rocas gneas se realiza en funcin de la textura y de la composicin qumica que presentan:

MTODO (RECONOCIMIENTO DE VISU DE ROCAS GNEAS)Para poder reconocer de visu y clasificar una roca gnea deberemos basarnos fundamentalmente en las siguientes caractersticas:

TEXTURA (grado de cristalinidad y tamao de los cristales) para establecer si es una roca intrusiva o extrusiva.

COMPOSICIN

MINERLGICA

(ndice

de

color

y

reconocimiento de minerales). Estableciendo estos parmetros en una roca gnea podemos clasificarla en los principales grupos de rocas gneas que podemos establecer: FLSICAS (GRANTICAS), INTERMEDIAS (ANDESTICAS),

MFICAS (BASLTICAS) Y ULTRAMFICAS (PERODITTICAS).

CLASIFICACIN DE LAS ROCAS GNEAS Las rocas gneas se dividen en dos grupos, dependiendo de el lugar en dnde se forma la roca. 1) ROCAS INTRUSIVAS Las rocas gneas que se forman por debajo de la superficie de la Tierra se llaman, rocas gneas intrusivas, (o plutnicas). Estas rocas se forman cuando el magma penetra un bolsillo o recmara subterrnea que se encuentra relativamente fra y que las solidifica en forma de cristales debido a que se enfra muy lentamente, y genera rocas que contienen grandes cristales.

A muchos kilmetros de profundidad de la superficie, la roca derretida llamada magma fluye a travs de grietas o recmaras subterrneas. A medida que se enfra, los elementos se combinan para formar minerales de silicato comunes, los cuales son el sustento de las rocas gneas. Estos minerales puede alcanzar gran tamao, si el espacio lo permite. Las rocas que se forman de esta manera se llaman rocas gneas intrusivas o plutnicas. Los cristales minerales son lo

suficientemente grandes para ser vistos sin necesidad de un microscopio. Existen diferentes tipos de rocas gneas intrusivas, pero el granito es el tipo ms comn.

Las rocas intrusivas mas representativas son: 1.1. GRANITO:

El granito es una roca plutnica constituida esencialmente por cuarzo, feldespato y normalmente tambin mica. Es la roca ms abundante de la corteza continental. Se produce al solidificarse lentamente y a muy alta presin, magma con alto contenido en slice producto de la fusin de las rocas que forman los continentes, sometidas al calor del manto en la parte inferior de estos. Como este magma contiene menos magnesio incluso que la corteza continental, tiene menor peso especfico y por ello asciende a travs de esta en unas estructuras

caractersticas en forma de gota invertida que suelen solidificarse antes de llegar a la superficie. Para que la roca que se forme sea granito es necesario que se solidifique lentamente y a gran presin. El tamao de los feldespatos es un indicativo de la velocidad de solidificacin y, cuanto ms grandes son, menor fue esta. Estas estructuras solidificadas aparecen en superficie por la accin de la erosin y son llamadas batolitos. A causa de su gran dureza, es frecuente que terminen siendo la cima de una montaa que se distingue por su tpica forma redondeada.

PESO ESPECFICO = + 2.7 gr/cm3. Peso volumtrico =1.400 kg/m3 Aspectos geolgicos

Dependiendo de las circunstancias de solidificacin y de la contaminacin sufrida, el granito puede tener varias

coloraciones y dibujos. En un mismo batolito, por efecto de la conveccin interna durante la solidificacin, se produce una estratificacin que hace que las partes inferiores contengan ms mica que las superiores y, en general, que su dibujo sea ligeramente diferente. Una vez en superficie, el agua de la lluvia, que es ligeramente cida por el efecto de polaridad de sus molculas, disuelve el cuarzo, aunque a una velocidad extremadamente lenta, y arrastra la mica y el feldespato. Los paisajes granticos suelen tener formas redondeadas, incluso despus que la forma del batolito original haya desaparecido. La causa ha de buscarse en el hecho que la

composicin qumica no es uniforme y la variacin de componentes cambia de forma suave y muchas veces radial, de manera que la erosin crea grandes bolas

diferencialmente ms resistentes que, a veces, quedan apiladas de manera caracterstica. Bajo determinadas circunstancias, la mica y el cuarzo va siendo eliminados pero el feldespato queda sobre el terreno. Este feldespato toma la consistencia de una arcilla blanca llamada loess que forma enormes llanuras en algunos lugares como, por ejemplo, China, en donde era utilizada desde tiempo inmemorial para fabricar la caracterstica cermica blanca de gran valor comercial durante milenios. El granito se utiliza ampliamente en construccin desde la prehistoria gracias a la tenacidad del material y su resistencia a la erosin, comparado con otros tipos de roca (especialmente la caliza que es frgil y soluble).

Tradicionalmente era llamado piedra berroquea y el trabajo con ella era considerado el ms penoso de todos.

Actualmente ya no se utiliza como elemento estructural pero s con fines decorativos que aprovechan sus dibujos

caractersticos. Para ello suele usarse cortado en placas de algunos centmetros de espesor, las cuales se pulen y se utilizan como revestimiento. Hay que hacer notar que el pulido fino del granito era extremadamente difcil en la antigedad, por lo que los edificios de granito no-modernos suelen ser algo toscos de factura incluso cuando los sillares estn bien tallados como en San Lorenzo del Escorial. En las imgenes se puede apreciar una detalle de la llamada Capilla de la Hougue Bie, monumento funerario neoltico de granito sin tallar y una estatua egipcia pulida hasta un punto que asombra a los arquelogos modernos que ignoran el

procedimiento exacto utilizado.

1.2. GRANODIORITA

Roca creada debido a una gran intrusin de material igneo fundido, en la corteza de la Tierra. Tecnicamente, contiene al menos el doble de plagioclase que de orthoclase (ambos minerales son tipos de feldespato), adems de minerales secundarios en pequea cantidad, y es de grano grueso. Gente no familiarizada con geologa le llamara granito, al cual se parece mucho.

1.3. TONALITA

La Tonalita es una roca intrusiva de grnulos gruesos. Se compone esencialmente de Cuarzo, PLAGIOCLASAS que son los feldespatos que tienen sodio y calcio y hornablenda que es tambin una roca gnea negra o vede oscuro y brillante que contiene aluminio. Las tonalitas tienen bastante

hornablenda y por eso son ms oscuras que los granitos a los cuales se parecen. Observe: 1- Los grnulos gruesos de cuarzo. 2- Los grnulos negros y brillantes de hornablenda. 3- Los grnulos de plagioclasa que son de color gris claro y tienden a dar menos consistencia a la roca. 4-Observe la diferencia con los granitos que son ms duros y de color ms claro.

1.4. SIENITA

2.

Tipo bsico gneas endgenas Grupo de Strunz Endgeno Composicin qumica Compuesta de ortoclasa y plagioclasa, con cantidades pequeas de hornablenda, mica, auguita y magnetita.Las sienitas puras, son muy raras, existiendo normalmente en pequeas proporciones en el cuarzo. Formacin u origen Generalemente se encuentra en los magmas que hay debajo de los volcanes traquticos. Textura

La sienita tiene una textura equigranular y gruesa Densidad 2.7 a 2.9 g/ cm. Algo superior a la del granito, tiene unas propiedades semejantes y por lo tanto iguales usos. Color Micas y piroxenas claro y aspecto parecido al granito pero muy pobre en cuarzo ( menos del 10% ) Brillo Blanquizco con caf brillante, gris rosceo Propiedades Desde el punto de vista industrial, la sienta es un granito que suele presentar propiedades interesantes; o bien un color rojo ms o menos intenso, debido a la presencia de abundantes soluciones de hematites en el feldespato potsico, o bien irisaciones intensas, de color azulado en el feldespato. Eso confiere a estas rocas, a igualdad de otros parmetros ( grado de fracturacin, de alteracin, etc. ) mayor inters que a otros granitoides. Usos

Para la industria de la construccin, superior al granito, ya que tiene propiedades resistentes al fuego.

2.1. MONZONITA

Una monzonita es una roca magmtica de estructura granulosa compuesta de ortosa, de feldespato plagioclasa, de hornblenda, de augita y de biotita. La roca volcnica equivalente es la latita. PESO ESPECIFICO: 2819 g/cm3

2.2. DIORITA

Roca profunda compuesta principalmente por la plagioclasa (oligoclasa-andesina) y hornblenda, y como componentes secundarios presenta cuarzo, biotita y piroxeno. Presenta un color entre gris y gris oscuro o negruzco, con estructura de grano fino a medio, algunas veces porfdica, en algunos casos tambin esfrica (diorita orbicular). Se origina en la primera separacin de la diferenciacin de los magmas granticos, y aparece en la zona marginal de grandes intrusiones cidas o en pequeas intrusiones. Fragmento de diorita. La diorita es una roca gnea compuesta de un feldespato y uno o varios minerales del grupo de la mica, de la anfibolita, y del piroxeno. Se usa generalmente para la construccin. Textura Posee una textura hipidiomrfica inequigranular. Los

minerales de menos tamao 0,1-0,6 mm corresponden a

plagioclasa

como

componente

porcentualmente

mayor.

Muestra una gran variabilidad de tamaos y formas ms equidimensionales. El resto de minerales estn compuestos por los ferromagnesianos coloreados (biotita y piroxenos), cristales de mayor tamao que muchas plagioclasas pero de formas ms subidiomrficas. Las dioritas presentan tamaos de entre 0,4 y 0,6 mm, hallando algunos cristales bastante elongados. El grado de alteracin en la roca es muy bajo, tanto como en feldespatos como en ferromagnesianos.Es de textura granitica Compuestos Plagioclasa: 50% del total. No aparece ningn otro mineral esencial. Contenido en Andesita: 44 % Minerales Mficos: 25%: Biotita: 20% Piroxenos: Clinopiroxenos 5% Minerales accesorios: La diorita puede contener distintas impurezas, tales como apatito, cuarzo, magnetita, pirita, etc. Presencia de apatito como inclusin en biotita.

Presencia de xido de hierro muy aislado. Minerales de alteracin: Clorita 5% Alteracin a anfbol de los clinopiroxenos. En la diorita oligoclsica, el feldespato es la oligoclasa; en la diorita andestica es la andesina. Por otra parte, segn sea el segundo componente, la diorita se clasifica como miccea, anfiblica o piroxnica. PESO ESPECFICO de la diorita es de unas 2,8 Ton/m3

2.3. GABRO

El gabro es una roca plutnica compuesta de plagioclasas y minerales ferromagnsicos. Contiene silicato alumnico,

clcico y dilaga como minerales fundamentales.

Sus caractersticas de mxima calidad ornamental viene dada por la uniformidad, resistencia mecnica y qumica contra la accin de toda clase de agentes, siendo la mas idnea para cualquier tipo de revestimiento de muros, suelos de alto trafico, mesones, accesorios con fines diversos tanto para interiores como exteriores. Entre las propiedades fsicas a destacar esta su alta resistencia a la compresin, superior a la de los granitos comunes que le permite un uso como elemento estructural. Su alta resistencia a la flexin permite su empleo en pisos que deban soportar grandes cargas o sometido al paso de vehculos. Alta resistencia a la abrasin que la hace indicada para los lugares de uso intenso sin perdida de pulimento y brillo. Su alta estabilidad qumica permite su aplicacin en lugares que deban sufrir agresiones qumicas o

intemperismo, sin perdida de propiedades ornamentales. La textura es nica en su genero en el mundo. Su porosidad es nula 0,00% lo que la hace inmune a la helacidad que ocasiona la perdida de brillo por la accin del hielo y al haloclastismo por cristalizacin intersticial de sales

procedentes ya sea de agentes exteriores o los cementos de agarre. Esta cualidad es la de mayor importancia en su prestacin ornamental, ya que imposibilita la aparicin de manchas o salitres debidos a la infiltracin de los elementos de agarre (cementos o colas). Nombre Geolgico Procedencia Tamao Grano Exfolaciacin Esquistosidad Laminacin Peso especfico Gabro Bolivia (Chiquitania) Media 0,50 mm Ausente Ausente Ausente 3,03 grs/cm3 8 (escala Mohs) Referencia.: de 4 a 6 Dureza mrmoles y granitos comunes Coeficiente de absorcin Resistencia a la compresin Resistencia a la flexin Resistencia al desgaste 0,00% 1766 kgs/cm2 406 kgs/m2 1,33 mm

2)

ROCAS EXTRUSIVAS Las rocas gneas que se forman sobre la superficie de la Tierra se llaman rocas gneas extrusivas. A estas rocas tambin se les conoce

como rocas volcnicas, ya que se forman de la lava que se enfra en o sobre el nivel de la superficie de la Tierra. Las rocas gneas extrusivas, o volcnicas, se forman cuando el magma fluye hacia la superficie de la Tierra y hace erupcin o fluye sobre la superficie de la Tierra en forma de lava; y luego se enfra y forma las rocas. La lava que hace erupcin hacia la superficie de la Tierra puede provenir de diferentes niveles del manto superior de la Tierra, entre 50 a 150 kilmetros por debajo de la superficie de la Tierra. Cuando la lava hace erupcin sobre la superficie de la Tierra, se enfra rapidamente. Si la lava se enfra en menos de un da o dos, los elementos que unen a los minerales no disponen de mucho tiempo. En su lugar, los elementos son congelados dentro del cristal volcnico. Con frecuencia, la lava se enfra despus de unos cuantos das o semanas, y los minerales disponen de suficiente tiempo para formarse, pero no de tiempo para crecer y convertirse en grandes pedazos de cristal. Las rocas basalto son el tipo ms comn de rocas gneas extrusivas y el tipo de roca ms comn sobre la superficie de la Tierra.