rocas sedimentaria quimica

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO - PETROLOGIA

CURSO : PETROGRAFIA

TEMA : ROCAS SEDIMENTARIA QUIMICA

DOCENTE : ING. BILMER GAMARRA REYES

ALUMNOS : ARROYO CHACON BRAYAN

ALCALDE RUIZ JORGE LUIS

BLAS TELLO JOSE MIGUEL

CHAVEZ BOCANEGRA JOEL

NAVEZ AGUIRRE OLDER

CICLO : V

TRUJILLO - PERÚ

2014


ROCAS SEDIMENTARIA QUIMICA

1. Introducción: Rocas de sedimentación química

Las rocas de sedimentación química, también llamadas rocas de precipitación se forman por precipitación de los productos disueltos de la erosión. Estas rocas se clasifican principalmente según su composición química o material. Los productos disueltos de la erosión son aquellos, que no son captados mediante la formación de nuevos minerales o mediante la alteración en el suelo o en sedimentos en el lugar de su disolución. Los productos disueltos de erosión son transportados por ríos (solución) hacia los lagos o hacia el mar. La evaporación y otras influencias pueden dar como resultado la sobresaturación de las soluciones y en la precipitación de minerales. La precipitación puede producirse por la influencia de seres vivos o por procesos puramente químicos como la evaporación en el caso de las evaporitas.

Los componentes de una roca destruida por erosión, que quedan en el lugar originario, forman las sedimentitas residuales o rocas remanentes, como la laterita y la bauxita. Aún la definición de las rocas sedimentarias no permite clasificar las rocas remanentes como rocas sedimentarias, porque sus componentes no han sido transportados, pero es habitual estudiarlas junto a las rocas sedimentarias.

En lo siguiente se presentan los carbonatos, las rocas básicamente de sílice y las evaporitas.

2. Carbonatos

La caliza masiva preponderantemente se constituye de calcita, con arcilla se forma la marga caliza y la marga, con arena de cuarzo se forma la arenisca caliza, con sílice se forma la caliza silícica, con restos orgánicos se forma la caliza bituminosa y con dolomita se forma la caliza dolomítica. La caliza masiva tiene una fractura concoide y puede tener varios colores: blanco, amarillo, rosado, rojo, gris o negro. En contacto con ácido clorhídrico frío diluido se produce efervescencia. Sin la influencia de seres vivos la precipitación de calcita está limitada a los 100 a 200 m superiores de los mares, puesto que solo en esta región el agua de mar está saturado de calcita. Pero la precipitación puramente química de la calcita en los 100 a 200 m superiores del mar no es muy frecuente. Normalmente las calizas marinas se producen a partir de diminutos esqueletos de seres vivos, que viven en las capas acuáticas superiores y que al morir caen al fondo de mar, donde constituyen los lodos de calcita.

INGENIERIA DE MINAS Página 1


Formación de Carbonatos

En gran parte del mundo se encuentra inmensas secuencias de carbonatos. Una de las rocas más importantes que podríamos encontrar en cualquier sector de la tierra firme. El ambiente de los carbonatos se puede caracterizar de baja hasta mediana profundidad - con aguas tibias. Generalmente las plataformas continentales - significa la mayoría de las calizas se formaban en un ambiente geotectónico continental - pero claro que la caliza es una formación marina. Una razón de las altas cantidades de calizas en la tierra es justamente la inmediata cercanía de su ambiente de formación a la tierra firme. Como muchos no pertenecen al "original" fondo marino es relativamente fácil que se quedan para siempre como roca a la tierra firme. Los ambientes del mar profundo no corren la misma suerte: Casi su totalidad desaparece en una u otra zona de subducción.

Los carbonatos se constituyen básicamente de calcita (caliza), aragonita y dolomita (dolomía), subordinadamente pueden participar cuarzo, feldespato alcalino y minerales arcillosos. Los carbonatos de siderita son más escasos, incluso económicamente interesantes.

Los procesos de la formación de carbonatos son del tipo marino inorgánico, del tipo bioquímico y del tipo terrestre.

Las condiciones de precipitación y la disolución de CaCO3.

Los parámetros, que influyen la disolución y la precipitación de CaCO3 son los siguientes:

El contenido en dióxido de carbono (CO2): Cada proceso, que aumenta el contenido en CO2, apoya la disolución de CaCO3, la disminución de la cantidad de CO2 favorece la precipitación de CaCO3.

El potencial de hidrógeno (pH) influye la disolución y la precipitación de CaCO3. Un valor bajo de pH favorece la disolución de CaCO3, un valor alto de pH favorece la precipitación de CaCO3.

La temperatura: La disolución de CaCO3 en agua pura disminuye, con el aumento de la temperatura. Las aguas tibias superficiales de las áreas tropicales están supersaturadas con carbonato de calcio, ahí se forman calizas por precipitación. El agua de mar de temperaturas moderadas casi está saturada con carbonato de calcio, es decir ahí existe un equilibrio entre la precipitación y la disolución de carbonato.



La presión: El aumento de la presión apoya levemente la disolución de CaCO3. La influencia de la presión se nota en profundidades altas. En el mar profundo, desde la llamativa profundidad de compensación de carbonato de aproximadamente 4500 - 5000m el carbonato se disuelve completamente.

Los carbonatos son entre otros la caliza masiva, la caliza fosilífera, la caliza oolítica, la dolomía, el travertino o sinter, las estalactitas.

Resumen del comportamiento de calcio en el agua:

En el mar temperatura pH presión CO2

se disuelve Ca bajas ácido alta más

se precipita Ca altas básico baja menor

La caliza oolítica se compone de un cúmulo de granos compactados de caliza de forma redondeada y de diámetro entre 1 y 2 mm. Los granos crecen en el agua del mar supersaturado con CaCO3, de profundidad menor de 2 m, que está caracterizada por un cambio permanente de fases de movimiento y de reposo, alrededor de gérmenes como granos de cuarzo o pedazos diminutos de caparazones por ejemplo. Si el diámetro de los granos redondeados sobresale un cierto límite - aproximadamente 1 a 2 mm de diámetro de grano - los granos son demasiado pesados para seguir el movimiento del agua. Estos granos se acumulan en el fondo de mar y después su compactación forma la caliza oolítica.

El travertino es una caliza formada en el agua dulce en manantiales y fuentes termales. Aparte de calcita puede constituirse de aragonita, en cantidades menores puede participar limonita produciendo el color amarillento del travertino. La segregación de la calcita disuelta se produce cuando se retira dióxido de carbono (CO2) del agua por calentamiento o por liberación de la presión. Además



los fuertes movimientos y la efervescencia del agua y la influencia de algunas plantas favorecen la segregación de calcita. Se puede hallar estas segregaciones, también llamadas sinterizaciones de cal en las salidas de las fuentes y en los obstáculos del discurrir del agua de una fuente. En las fuentes termales se precipita a menudo aragonita en vez de calcita.

3. Rocas sedimentarias de sílice

Radiolarita, Lidita:

La radiolarita o la lidita se forman por la sedimentación de los esqueletos silícicos (de ópalo) de los radiolarios unicelulares. Los radiolarios son microorganismos que viven en las aguas superficiales del mar, que a su muerte caen al fondo de mar acumulándose y formando el cieno o lodo de radiolarios. En él paulatinamente los esqueletos de ópalo se transforman en agregados de microcristales de cuarzo. El lodo de radiolarios se puede hallar sólo en zonas caracterizadas por escasa sedimentación de arena, limo, arcilla o carbonato y en el fondo de mar profundo debajo de la profundidad de compensación de carbonato. Aún los esqueletos de los radiolarios son incoloros, las variedades típicas de la radiolarita son de color café rojizo, negro o verde debido a la presencia de hematita, sustancias orgánicas o minerales verdes en la roca. Las variedades negras se llaman liditas. Las radiolaritas son rocas masivas, con fractura concoide, de cantos vivos y de brillo vítreo o céreo. Los radiolarios aparecieron en el cámbrico, actualmente no son tan frecuentes como lo fueron en los periodos pasados.

4. Evaporitas

Evaporitas terrestres

Aparte del contenido muy diferente en sales la composición de las aguas superficiales difiere de la composición del agua del mar en la proporción de sus iones. Los iones esenciales del agua dulce son HCO3-, Ca2+ y SO42-. Las evaporitas terrestres pueden formar incrustaciones de sal, salitrales y salares. Los minerales más importantes de las evaporitas terrestres son:

aragonita CaCO3 (>>)calcita CaCO3 (>>) dolomita MgCa(CO3)2 (>>)soda Na2CO3×10H2Otrona Na2CO3×NaHCO3×2H2Ohalita NaCl (>>)

salitre sódico NaNO3

salitre potásico KNO3

yeso CaSO4×2H2O (>>)anhidrita CaSO4

sal de Glauber Na2SO4×10H2Othenardita Na2SO4

epsomita MgSO4×7H2O

kernita Na2B4O7×4H2Obórax Na2B4O7×10H2Ocolemanita CaB3O4(OH)3×H2Oulexita NaCaB5O9×8H2O



El salitre o nitrato de Chile, se explota en el desierto de Atacama en la primera y segunda región, y puede estar concentrada hasta 60% en los primeros dos metros de la superficie. Además el yodo y el litio son de interés económico.

Los boratos se han acumulados en cantidades explotables por ejemplo en California y en Turquía.

Evaporitas marinas

En la superficie terrestre los océanos forman las reservas más grandes de cloruros, sulfatos de álcalis y alcalinotérrreos. Los cationes más importantes del agua del mar son Na+, K+, Mg2+ y Ca2+, los aniones más importantes son Cl-, SO4

2- y HCO3-. A parte de estos componentes principales hay aproximadamente

70 componentes subordinadas en el agua del mar. Entre los elementos más raros especialmente bromo, estroncio y boro juegan un papel importante. Los minerales de sal levemente solubles solamente pueden precipitarse, cuando su concentración es extremadamente elevada por distintos procesos de evaporación. La precipitación de las sales de potasio y de magnesio por ejemplo inicia, cuando el volumen de agua se ha reducido a 1/60 con respecto a su volumen originario.

En los depósitos de sal del mundo se han identificado más de 50 minerales principales y subordinados. Los minerales más importantes de las evaporitas marinas son dolomita CaMg(CO3)2 (>>), halita NaCl (>>), silvina KCl, carnalita KCl×MgCl2×6H2O, bischofita MgCl2×6H2O, andidrita CaSO4, yeso CaSO4×2H2O, kieserita MgSO4×H2O, polihalita K2SO4×MgSO4×2CaSO4×2H2O, cainita KCl×MgSO4×2,75H2O.

Algunas rocas de sal son:

Halitita, una roca monominerálica de halita, por intercalaciones de minerales arcillosos y de sulfatos puede apreciarse la estratificación.

Silvinita de silvina como componente principal y halita, que pueden formar una estratificación.

Carnalitita se compone esencialmente de carnalita y halita.


http://www.geovirtual.cl/Mineral/301minhalita.htm

http://www.geovirtual.cl/Mineral/503mindolomi.htm


Depósitos de sal:

Sales se forman por la evaporación. Principalmente existen dos ambientes de formar grandes estratos de sal. En el ambiente marino por evaporación de los sales del agua del mar, o en la tierra firme por evaporación de lagunas salubres. Hoy se puede observar en los Andes el fenómeno de precipitación de sales en los salares. (Museo Virtual >>Mineral Halita)

Tipos de Formación:

A) Por evaporación del agua del mar (Teoría de Barreras):

En varios partes del mundo se conoce grandes depósitos de sal. Los espesores totales llegan hacia 1000 metros, principalmente de la época pérmica pero también de terciario. La explicación de la formación de estos grandes depósitos llega a la teoría (modificada) de las barreras. Se piensan en un sector marino, relativamente cerrado y por la evaporación de agua las cantidades de sales se aumentan. Con mayor evaporación las sales se precipitan de acuerdo de su capacidad de solubilidad. El problema solamente es, que una columna de 1000m de agua del mar produce solo 15 metros de halita, pero los depósitos muestran espesores muchos mayores.

Por eso se modificaron el modelo, que la barrera no se cerró completamente. La evaporación es el único "afluente" de este sector semicerrada. Entonces siempre ingresó agua del mar con sales al sector. Así se aumentó la cantidad de sales en el sector que al final llego al punto de la saturación y se precipitó.



B) Domos de sal:

En total se acumularon en algunos sectores más de 1000 m de depósitos de sales marinos pérmicos. Sal tiene algunas propiedades especiales como roca:

a) Sal tiene un peso específico menor como un mineral común

b) Sales se deforman plásticamente y son muy móvil

c) Sales tienen una alta solubilidad en agua

d) para petróleo sales casi son impermeable

Estos propiedades permiten, sí la presión es muy alta, que las capas de sal se mueven hacia arriba (por su densidad menor). Entones como una burbuja de aceite en el agua el sal lentamente busca su camino hacia la superficie. Las rocas superiores sufren fuertes deformaciones tectónicas (tectónica salina). La estructura se llama domo de sal o diapir, el fenómeno diapirismo.

Sí llega el domo de sal a la superficie en una región de clima húmeda las lluvias lixivian rápidamente el techo de la estructura. Se quedan solo los minerales más resistentes como el yeso: El topo de yeso

Estructuras de sal o domos de sal son muy importantes en la búsqueda de petróleo, en la minería de sales y como depósito de desechos, especialmente desechos nucleares.



C) Los salares continentales (de la cordillera):

La acumulación de aguas en cuencas cerradas de la cordillera en regiones áridos, donde la evaporación es mayor que las precipitaciones las sales lavados por las taludes de volcanes llegan al salar o a una laguna. Por falta de un afluente normal, la única salida es la evaporación. Las sales tienen quedarse en la laguna y poco a poco se aumenta la saturación, hasta se precipitan las sales.

Las estalactitas y las estalagmitas son las segregaciones de calcita de las cuevas. Se componen esencialmente de calcita, ocasionalmente de aragonita. Se forman por la precipitación del carbonato de calcio disueltos en las aguas subterráneas al haber pasado por rocas carbonatadas. Si las aguas subterráneas saturadas de carbonato de calcio entran en una cueva de rocas carbonatadas y variaciones ligeras de la temperatura, de la presión o de la composición de los gases atmosféricos o una evaporación breve puede iniciar la precipitación de carbonato de calcio. Estalagmitas se llaman las formaciones pilares, que crecen desde el piso de una cueva hacia arriba, estalactitas se llaman las formaciones crecientes desde el techo de la cueva hacia abajo. Las estalactitas son porosas, normalmente cristalinas, gruesas y de color blanco o amarillo.



Caverna con estalagmitas y estalactitas (Treptow, 1900):

La Herrmannshoehle cerca Rübeland en el Harz (Alemania).

Cavernas naturales en rocas sedimentarias se forman generalmente por solución química de carbonatos. En algunos sectores se precipitan estalagmitas y estalactitas.



TIPOS DE CALIZAS:

Caliza tipo coquinita: La caliza pertenece a las rocas sedimentarias químicas. Se forma en el ambiente marino, de agua tibia en bajas profundidades. Las Calizas se componen principalmente del mineral calcita. Pero también puede contener pequeñas cantidades en cuarzo, máficos y minerales pesados.

Caliza pulida con fósiles:

Edad: cretácico / Formación Pabellón / (Quebrada Descubridora / Región Atacama / Chile): Foto W. Griem (1998 y 2002)

Caliza:inglés: limestonealemán: der Kalkstein

Calizas compactas, duras, compuestas de una cantidad enorme de caparazones de moluscos se llama coquinita.


http://www.geovirtual.cl/MVpaisaje/tur245%20Qda%20Descubri%201.htm

http://www.geovirtual.cl/Museovirtual/0112hgeo.htm

http://www.geovirtual.cl/Mineral/501min.htm

http://www.geovirtual.cl/geologiageneral/ggcap05c.htm

http://www.geovirtual.cl/geologiageneral/ggcap05c.htm

http://www.geovirtual.cl/geologiageneral/ggcap05e.htm


coquinita:inglés: coquinitealemán: verfestigter Schillkalk

Caliza impura:

La caliza impura contiene cantidades pequeñas de arena o arcillas (marga). Generalmente por influencia continental (de ríos) se contamina la caliza.

Foto: Caliza impura (W. Griem 1999)



Caliza y estratificación:

En terreno la caliza muestra siempre una llamativa estratificación. Aquí una caliza cretácica.

Foto: Sector Puquios, Quebrada Paipote, Atacama (Chile). W. Griem (2007)

Caliza roja:Una caliza cretácica con restos de bivalvos. Calizas existen en cualquier color: rojo, negro, amarillo etc...sector Quebrada Descubridora, Checo de Cobre

Foto: W.Griem (2009; CaXSi703)


http://www.geovirtual.cl/Entrada/camaras01.htm


Caliza con fósiles (cretácico):

Muchas calizas contienen fósiles. Por un lado el ambiente de la formación de calizas es un ambiente rica para moluscos, gasterópodos entre otros. Además las calizas permiten una fosilización.

Foto: Quebrada Descubridora, Región Atacama / Chile): W. Griem -2007

Caliza oolítica:

En sectores litorales se pueden formarse oolitos, es decir pequeñas esferas de carbonatos, que se forman en el agua por la oleaje.

Foto: Caliza oolítica (W.Griem, 2007)



Caliza de agua dulce (Sinter):

El Sinter es una caliza de agua dulce. Se forma por precipitación de CaCO3 cerca de manantiales por cambio de la temperatura y presión en el agua. La salida del agua a la superficie provoca algunos cambios en el agua: Especialmente la presión, el pH y la temperatura podrían mostrar fuertes variaciones. Un apoyo no insignificantivo es la presencia de una gran cantidad de vegetación viva y en estado de descomposición alrededor del manantial.

Lugar: La Puerta (Región Atacama / Chile): Foto W. Griem; 1999 - 2002 (Muestra).Foto: Muestra de una caliza de agua dulce: Sinter W.Griem 2009

Lidita:

Roca estratificada de alto contenido en sílice. Formación en el fondo marino generalmente en aguas profundas y/o aguas frías por lodos silícicos. Contienen una gran cantidad de microfósiles como radiolarios.Foto: Muestra de la Pre-cordillera en la Región Atacama (Chile) de la Formación La Tabla (Paleozoico)- Sector Quebrada Hielo - camino a la Mina La Pepa. (W. Griem; 1996/2002)


http://www.geovirtual.cl/geologiageneral/ggcap05c-3.htm#parametrosCa

rocas sedimentaria quimica

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