tabla 4.1.- clasificación de rocas ígneas para propósitos

41
Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos de ingeniería. (Modificada de Dennen y Moore, 1986). Composición Mineralógica Minerales principales Cuarzo- ortoclasa Plagioclasa Plagioclasa piroxeno olivino Olivino piroxeno Minerales accesorios Biotita- muscovita anfíbola Anfíbola biotita Magnetita Pegmatíticas (grano muy grueso, >1cm) Pegmatitas Fanerítica (grano medio, 0.25-2cm ) Granito Diorita Gabro Peridotita Dunita Porfirítica (cristales mayores en una masa de grano fino) Pórfido granítico, Pórfido cuarcífero Pórfido andesítico Andesita porfídica Pórfido basáltico Pórfido de olivino Afanítica (cristales visibles, de pequeño tamaño) Riolita Andesita Basalto Basalto de olivino Vítrea Obsidiana pómez (esponjosa, vesicular) Escoria (vesicular) Contenido de Sílice Acidas sobre 65% Intermedias 55-65% Máficas o Básicas 45-55% Ultramáficas menos de 45% Color Claras Oscuras Textura y Tamaño del gra no

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Page 1: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos de ingeniería. (Modificada de Dennen y Moore, 1986).

Composición Mineralógica

Minerales principales

Cuarzo-ortoclasa

Plagioclasa Plagioclasa piroxeno olivino

Olivino piroxeno

Minerales accesorios

Biotita-muscovita anfíbola

Anfíbola biotita

Magnetita

Pegmatíticas (grano muy

grueso, >1cm)

Pegmatitas

Fanerítica (grano medio, 0.25-2cm)

Granito Diorita Gabro Peridotita

Dunita

Porfirítica (cristales mayores en una masa de

grano fino)

Pórfido granítico,

Pórfido cuarcífero

Pórfido andesítico

Andesita porfídica

Pórfido basáltico

Pórfido de olivino

Afanítica (cristales visibles, de

pequeño tamaño)

Riolita Andesita Basalto Basalto de olivino

Vítrea Obsidiana pómez

(esponjosa, vesicular)

Escoria (vesicular)

Contenido de Sílice

Acidas

sobre 65%

Intermedias

55-65%

Máficas o Básicas 45-55%

Ultramáficas

menos de 45%

Color Claras Oscuras

T

extu

ra y

Tam

año

del g

rano

Page 2: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

nn Dentro de las rocas Dentro de las rocas íígneas, las rocas gneas, las rocas piroclpirocláásticassticas tienen particular importancia tienen particular importancia en la geologen la geologíía de Chile. a de Chile.

nn Muy comunes y se asocian a la actividad Muy comunes y se asocian a la actividad volcvolcáánica de nuestro panica de nuestro paíís.s.

nn EstEstáán formadas por fragmentos de rocas n formadas por fragmentos de rocas y minerales que son arrojados desde un y minerales que son arrojados desde un volcvolcáán. n.

nn Las rocas Las rocas piroclpirocláásticassticas ocurren en ocurren en cuerpos lenticulares o tabulares y reciben cuerpos lenticulares o tabulares y reciben diferentes nombres dependiendo, diferentes nombres dependiendo, bbáásicamente, del tamasicamente, del tamañño de los o de los clastosclastos::

Page 3: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

Tabla 4.2.- Características geotécnicas de las rocas ígneas. (Modificada de Mathewson, 1981)

Características Descripción

Rocas ígneas intrusivas Extensión areal grandes áreas, ocasionalmente

cuerpos menores Rocas principales granito-granodiorita-diorita-gabro Colores característicos rosado- grises claros a muy oscuros Tamaño del grano mayor de 0,25 cm, visible a simple vista Resistencia alta a muy alta, mayor que 100MPa Deformación usualmente elástico-plástica

Rocas ígneas extrusivas Extensión areal muy variable, ocurren como flujos o

intrusiones superficiales Rocas principales Riolita - andesita - basalto Colores característicos Rosado - grises claros a muy oscuros Tamaño del grano grano fino, frecuentemente no visible a

simple vista Resistencia variable de muy alta a muy baja Deformación variable de plástico-elástica a elástica.

Page 4: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

Ignimbrita(toba

soldada)

fragmentos de tamaño variable, de finos a gruesos

Flujo a alta temperatura

TobaFragmentos < 2mm, (ceniza o lapilli)

Lapilli (2-64mm)Ceniza (<2mm)

AglomeradoFragmentos redondeados mayores de 64 mm

Bombas

BrechaFragmentos angulosos mayores de 64 mm

Bloques

Nombre Roca

característicasPartículas

Tabla 4.3 .Tabla 4.3 .-- Rocas Rocas piroclpirocláásticassticas

Page 5: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos
Page 6: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

Rocas sedimentariasRocas sedimentarias

nn ClCláásticas y no clsticas y no cláásticas. sticas. nn Las rocas sedimentarias clLas rocas sedimentarias cláásticas eststicas estáán n formadas formadas

por la acumulacipor la acumulacióón y n y litificacilitificacióónn de de partpartíículas culas minerales y/o fragmentos de rocas, minerales y/o fragmentos de rocas, depositadas por depositadas por la accila accióón del agua y, en menor medida, del viento o n del agua y, en menor medida, del viento o del hielo glaciar.del hielo glaciar.

nn Las rocas sedimentarias no clLas rocas sedimentarias no cláásticas pueden ser sticas pueden ser ququíímicas u orgmicas u orgáánicas. nicas.

nn Un ejemplo de rocas quUn ejemplo de rocas quíímicas son las calizas, micas son las calizas, formadas por precipitaciformadas por precipitacióón de carbonato de calcio; n de carbonato de calcio;

nn las coquinas, formadas blas coquinas, formadas báásicamente a partir de la sicamente a partir de la acumulaciacumulacióón de restos de caparazones de n de restos de caparazones de organismos marinos, son un ejemplo de rocas organismos marinos, son un ejemplo de rocas orgorgáánicas. nicas.

Page 7: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

nn La mayorLa mayoríía de las rocas sedimentarias a de las rocas sedimentarias se presentan en capas o estratos se presentan en capas o estratos paralelos o discordantes. paralelos o discordantes.

nn Estos planos reflejan cambios en la Estos planos reflejan cambios en la velocidad de sedimentacivelocidad de sedimentacióón o en la n o en la naturaleza de la materia depositada.naturaleza de la materia depositada.

nn Cuando los planos son discordantes, Cuando los planos son discordantes, estos reflejan eventos tectestos reflejan eventos tectóónicos nicos mayores.mayores.

Page 8: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

Tabla 4.4.- Principales rocas sedimentarias. (Modificada de Dennen y Moore, 1986).

Clásticas

Tamaño de grano Nombre

Grueso (>2mm) Conglomerado Grueso, fragmentos angulosos (>2mm) Brecha Arena (0.063-2mm) Arenisca Limo a arcilla (<0.063) Lutita

Orgánicas y químicas

Materiales Nombre

Calcio, dolomita Caliza Plantas Carbón Sales, yeso Evaporitas

Page 9: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

Tabla 4.5.- Características geotécnicas de algunas rocas sedimentarias. (Modificada de Mathewson1981).

Características Descripción

Rocas sedimentarias clásticas Extensión areal Variable de regional a local Nombre Conglomerado - Arenisca - lutita Energía de depositación muy alta - alta a media- baja Tamaño del grano muy grueso - grueso a fino - muy fino Forma de los granos variable de angulosa a redondeado Resistencia Variable de muy baja a muy alta

dependiendo de la cementación y del arreglo de los granos

Deformación plástica, plástica-elástica-plástica, plástica-elástica dependiendo de la cementación

Rocas sedimentarias no clásticas (orgánicas y químicas) Extensión areal usualmente en extensas áreas, cuerpos

bidimensionales Nombre caliza - carbón - evaporita Energía de depositación usualmente baja Tamaño del grano variable de muy fino a muy grueso Resistencia media a alta—baja a muy baja- muy

baja a baja Deformación plástica-elástica-plástica a elástico-

plástica

Page 10: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

Rocas metamRocas metamóórficasrficasnn Las rocas que se formaron bajo ciertas condiciones Las rocas que se formaron bajo ciertas condiciones

de preside presióón y/o temperatura se pueden volver n y/o temperatura se pueden volver inestables si estas condiciones son alteradas de inestables si estas condiciones son alteradas de manera drmanera dráástica. stica.

nn Si el tiempo es suficientemente largo, los minerales Si el tiempo es suficientemente largo, los minerales cambian a minerales que son estables bajo las cambian a minerales que son estables bajo las nuevas condiciones. nuevas condiciones.

nn Este cambio o transformaciEste cambio o transformacióón se denomina n se denomina metamorfismo y las rocas resultantes son las metamorfismo y las rocas resultantes son las rocas rocas metammetamóórficasrficas..

nn En general, la temperatura asociada a metamorfismo En general, la temperatura asociada a metamorfismo es mayor a 200es mayor a 200°°CC y las presiones son altas. y las presiones son altas.

nn Los lLos líímites estmites estáán sobre la presin sobre la presióón y temperatura n y temperatura asociada a asociada a litificacilitificacióónn pero bajo el punto de fusipero bajo el punto de fusióón de n de las rocas.las rocas.

Page 11: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

nn El efecto principal del metamorfismo es que la fEl efecto principal del metamorfismo es que la fáábrica brica original de la roca se reemplaza por una nueva. original de la roca se reemplaza por una nueva.

nn Por ejemplo, en rocas Por ejemplo, en rocas monomineralesmonominerales, como la , como la arenisca cuarcarenisca cuarcíífera y la caliza, el metamorfismo da fera y la caliza, el metamorfismo da origen a una roca con textura de mosaico definida por el origen a una roca con textura de mosaico definida por el desarrollo de granos gruesos, uniformes, con bordes desarrollo de granos gruesos, uniformes, con bordes irregulares. irregulares.

nn Muchas rocas metamMuchas rocas metamóórficas desarrollan una estructura rficas desarrollan una estructura planarplanar, penetrativa, denominada foliaci, penetrativa, denominada foliacióón. n.

nn Debido a esta foliaciDebido a esta foliacióón o anisotropn o anisotropíía, la mayora, la mayoríía de las a de las propiedades de la roca son altamente dependientes de propiedades de la roca son altamente dependientes de la orientacila orientacióón.n.

nn En algunos casos, la foliaciEn algunos casos, la foliacióón corresponde a un n corresponde a un clivajeclivaje, , definido como planos de particidefinido como planos de particióón preferenciales de una n preferenciales de una roca; en otros, a una roca; en otros, a una esquistosidadesquistosidad definida por el definida por el crecimiento de minerales tabulares, orientados en crecimiento de minerales tabulares, orientados en planos planos subparalelossubparalelos. .

Page 12: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

Tabla 4.7.- Rocas metamórficas foliadas. (Modificada de Birkeland y Larson, 1989). Nombre Grado

Metamor-fismo

Textura Tamaño Grano

Minerales Principa-les

Clivaje Foliación

Pizarra bajo clástica a microcristalina

muy fino arcilla-cuarzo, mica-cuarzo clorita

perfecto muy penetrativa

Filita bajo microcristalina

fino mica-cuarzo-clorita

buena penetrativa

Esquisto alto cristalina fino a medio,

medio a grueso

mica-clorita-hornblenda-granate

errática media, segrega-ción minerales claros y oscuros

Gneiss alto cristalina medio a grueso

feldespato-cuarzo-biotita y muscovita-hornblen-da y granate

sin foliación

gruesa, en bandas de minerales claros y oscuros

Page 13: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

Tabla 4.8.- Características geotécnicas de algunas rocas metamórficas. (Modificada de Mathewson1981).

Características Descripción

Metamorfismo de Bajo grado

Extensión regional usualmente grandes áreas, excepto en metamorfismo de contacto

Rocas principales cuarcita - pizarra - mármol

Tamaño grano o cristales usualmente visible-muy fino-variable

Resistencia alta a muy alta-media a alta-media

Deformación plástica-elástica-plást. a elástica-plást.

Metamorfismo de alto grado

Extensión regional áreas extensas

Rocas principales esquisto - gneiss

Tamaño grano o cristales medio a grueso - grueso

Resistencia muy baja a muy alta- media a muy alta

Deformación plástica a elástica, elástica-plástica

Anisotropía anisótropa, puede ser anisótropa

Page 14: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

Condiciones difCondiciones difííciles a evaluarciles a evaluar

nn Las dificultades mLas dificultades máás comunes son: s comunes son:

nn Sedimentos de caracterSedimentos de caracteríísticas variables.sticas variables.

nn Roca blanda, meteorizada o fracturada, Roca blanda, meteorizada o fracturada, permeable.permeable.

nn Cavidades naturales o artificiales dentro de la Cavidades naturales o artificiales dentro de la roca.roca.

Page 15: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

Rocas SedimentariasRocas Sedimentariasnn PermeabilidadPermeabilidad

nn Determinar la morfologDeterminar la morfologíía de los cuerpos a de los cuerpos que varque varíían su espesor de manera an su espesor de manera

rráápida. pida. nn Grado de cementaciGrado de cementacióón con el fin de n con el fin de

estimar la permeabilidad de la roca. estimar la permeabilidad de la roca.

nn Problemas durante la etapa de Problemas durante la etapa de exploraciexploracióón debido a su alta dureza n debido a su alta dureza

((ortoqzortoqz))

Page 16: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

Rocas Rocas IgneasIgneas

nn Contactos complejos, en general Contactos complejos, en general discordantes, difdiscordantes, difííciles de predecir. ciles de predecir.

nn DiaclasasDiaclasas que provienen del enfriamiento y que provienen del enfriamiento y descarga del material que la cubrdescarga del material que la cubríía y que a y que

generan permeabilidad.generan permeabilidad.

nn MeteorizaciMeteorizacióón juega un papel muy n juega un papel muy importante en las propiedades. importante en las propiedades.

Page 17: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

nn En rocas volcEn rocas volcáánicas,diferentes tipos de nicas,diferentes tipos de materiales presentes y zonas de alta materiales presentes y zonas de alta permeabilidad.permeabilidad.

nn Las lavas con Las lavas con diaclasamientodiaclasamiento columnarcolumnarson una de las rocas de mayor son una de las rocas de mayor permeabilidad.permeabilidad.

nn La superficie superior de la lava puede La superficie superior de la lava puede estar fracturada y ser porosa. La estar fracturada y ser porosa. La superficie inferior puede haber oxidado superficie inferior puede haber oxidado o alterado la roca que subyace. La o alterado la roca que subyace. La porciporcióón central puede estar fracturada n central puede estar fracturada de manera de manera columnarcolumnar con fracturas. con fracturas.

Page 18: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

Rocas MetamRocas Metamóórficasrficasnn Grado de meteorizaciGrado de meteorizacióón. n.

nn ProblemProblemááticas por ticas por esquistosidadesquistosidad. .

nn Diferencia gran variedad de tipos dificultan Diferencia gran variedad de tipos dificultan agruparlas en rocas con problemas similares.agruparlas en rocas con problemas similares.

nn Cuarcita es muy dura, problemas para Cuarcita es muy dura, problemas para perforaciperforacióón.n.

nn Determinar la orientaciDeterminar la orientacióón de la foliacin de la foliacióón en la n en la exploraciexploracióón.n.

nn Muy comMuy comúún la existencia de n la existencia de diaclasasdiaclasasproducto de la relajaciproducto de la relajacióón de esfuerzos.n de esfuerzos.

Page 19: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

Suelos ArcillososSuelos Arcillosos

Contienen mContienen máás de 20% de parts de 20% de partíículas culas tamatamañño arcilla.o arcilla.

El comportamiento de los suelos depende El comportamiento de los suelos depende de la proporcide la proporcióón de arcilla y limo que n de arcilla y limo que contienen y de los tipos de minerales de contienen y de los tipos de minerales de arcilla presente.arcilla presente.

Page 20: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

ArcillasArcillas

nn Resultado de la meteorizaciResultado de la meteorizacióón qun quíímicamicann PartPartíículas tamaculas tamañño coloidal (<0.002mm)o coloidal (<0.002mm)nn Las partLas partíículas tienen forma plana con alta culas tienen forma plana con alta

superficie especsuperficie especíífica=> propiedades fica=> propiedades influenciadas por fuerzas superficiales.influenciadas por fuerzas superficiales.

nn Unidad estructural bUnidad estructural báásica: un tetraedro de ssica: un tetraedro de síílice lice y un octaedro de aly un octaedro de alúúmina.mina.

OxígenoSilicio

Aluminio

OH

Page 21: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

Las unidades bLas unidades báásicas se combinan para formar sicas se combinan para formar estructuras en hojas (laminares)estructuras en hojas (laminares)

SilicaAlúmina

Page 22: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

Minerales de arcillaMinerales de arcilla

nn Los diferentes minerales de arcilla estLos diferentes minerales de arcilla estáán n formados por diferentes combinaciones de las formados por diferentes combinaciones de las hojas. hojas.

nn Silicio y Aluminio pueden ser parcialmente Silicio y Aluminio pueden ser parcialmente reemplazados por otros elementos en estas reemplazados por otros elementos en estas unidades en lo denominado unidades en lo denominado sustitucisustitucióón isomorfan isomorfa..

Sílice

Alúmina

Page 23: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

CaolCaolíínn

Consiste en una estructura Consiste en una estructura basada en una hoja simple de basada en una hoja simple de tetraedros de stetraedros de síílice combinada lice combinada con una hoja simple de con una hoja simple de octaedros de aloctaedros de alúúmina. Las mina. Las hojas esthojas estáán fuertemente n fuertemente enlazadas por H.enlazadas por H.

Caolín

H

Page 24: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

CaolCaolíínn

Formado a partir de la meteorizaciFormado a partir de la meteorizacióón y de la n y de la alteracialteracióón hidrotermal de los feldespatos en rocas n hidrotermal de los feldespatos en rocas grangranííticas y rocas metamticas y rocas metamóórficas. Caolrficas. Caolíín es comn es comúún n en sedimentos derivados de las rocas en sedimentos derivados de las rocas mencionadas.mencionadas.

4KAlSi4KAlSi33OO88 + 2H+ 2H22O + 2HO + 2H22COCO33--------2K2K22COCO33 + Al+ Al44(OH)(OH)88SiOSiO44OO1010 + + 8SiO8SiO22

OrtoclasaCaolin

Carbonato potásico soluble

Sílice

Acido carbónico

Page 25: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

OrtoclasaOrtoclasa se convierte en caolse convierte en caolíín y libera n y libera ssíílice y carbonato potlice y carbonato potáásico, los cuales sico, los cuales pueden ser depositados en fracturas pueden ser depositados en fracturas cercanas o ser transportados por el agua. cercanas o ser transportados por el agua. Si el drenaje no es bueno, el potasio puede Si el drenaje no es bueno, el potasio puede ser retenido para formar ser retenido para formar illitaillita o o sericitasericita..

Las plagioclasas tambiLas plagioclasas tambiéén se degradan a n se degradan a caolcaolíín, siendo mn, siendo máás rs ráápida la alteracipida la alteracióón de la n de la anortitaanortita ((CaCa) que la albita () que la albita (NaNa). ).

Page 26: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

La biotita tambiLa biotita tambiéén se transforma en caoln se transforma en caolíín, n, pero si el drenaje no es bueno, puede pero si el drenaje no es bueno, puede formar formar monmorillonitamonmorillonita o clorita.o clorita.

Si es transportado, el caolSi es transportado, el caolíín se puede n se puede depositar en sedimentos de grano fino depositar en sedimentos de grano fino ((lacustreslacustres).).

Page 27: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

IllitaIllitaEstructura bEstructura báásica que consiste sica que consiste en una hoja de octaedros de en una hoja de octaedros de alalúúmina entre y combinadas mina entre y combinadas con dos hojas de tetraedros de con dos hojas de tetraedros de ssíílice. En la hoja octalice. En la hoja octaéédrica hay drica hay sustitucisustitucióón parcial de Al por Mg n parcial de Al por Mg y Fe y en la tetray Fe y en la tetraéédrica drica sustitucisustitucióón parcial de Si por Al. n parcial de Si por Al. Las hojas combinadas estLas hojas combinadas estáán n unidas por iones K, no unidas por iones K, no intercambiable.intercambiable.

Illita

K+

Page 28: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

IllitaIllitaEs la arcilla mEs la arcilla máás abundante en sedimentos.s abundante en sedimentos.

Proviene de la degradaciProviene de la degradacióón incompleta de n incompleta de los feldespatos potlos feldespatos potáásicos a caolsicos a caolíín o de la n o de la diagdiagéénesisnesis del caoldel caolíín en ambientes marinos.n en ambientes marinos.Producto de alteraciProducto de alteracióón de micas.n de micas.La La IllitaIllita es hidratada pero no tiene es hidratada pero no tiene capacidad de expandirse ni de contraerse. capacidad de expandirse ni de contraerse. ((K,Ca,Na,HK,Ca,Na,H22OO))x(Al,Mg,Fex(Al,Mg,Fe))22(Si(Si44--xxAlAlxx)O)O1010(OH)(OH)22

Page 29: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

MontmorillonitaMontmorillonita

Tiene la misma estructura Tiene la misma estructura bbáásica que la sica que la IllitaIllita. En la . En la hoja hoja octaedraoctaedra hay hay sustitucisustitucióón parcial de Al por n parcial de Al por Mg. El espacio entre las Mg. El espacio entre las hojas combinadas esthojas combinadas estááocupado por molocupado por molééculas de culas de agua y cationes agua y cationes intercambiables distintos a intercambiables distintos a k.k.

Montmorillonita

H2O

Page 30: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

Debido a agua adicional Debido a agua adicional adsorvidaadsorvida entre las entre las hojas combinadas, puede ocurrir un hojas combinadas, puede ocurrir un hinchamiento considerable.hinchamiento considerable.

Agua Agua adsorvidaadsorvida: mol: molééculas de agua culas de agua rodeando a las partrodeando a las partíículas por enlaces de H.culas por enlaces de H.

Page 31: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

MontmorillonitaMontmorillonita ((SmectitaSmectita))Proviene de la alteraciProviene de la alteracióón de rocas bn de rocas báásicas y sicas y ultrabultrabáásicassicas..

FFóórmula ideal:rmula ideal:AlAl44SiSi88OO2020(OH)(OH)44

MontmorillonitaMontmorillonita de de CaCa ttíípica:pica:CaCa0.50.5((MgAlMgAl33))SiSi88OO2020(OH)(OH)44**xHxH22OO

En la En la montmorillonitamontmorillonita de de NaNa, el , el CaCa es es reemplazado por reemplazado por NaNa..

Page 32: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

La bentonita, tipo de La bentonita, tipo de ““montmorillonita puramontmorillonita pura””es formada por la alteracies formada por la alteracióón de cenizas n de cenizas volcvolcáánicas in situ en ambientes nicas in situ en ambientes continentales o marinos. continentales o marinos.

Alta capacidad de Alta capacidad de absorverabsorver agua en la red agua en la red cristalina y alrededor de las partcristalina y alrededor de las partíículas.culas.

Page 33: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

Las fuerzas totales en las partLas fuerzas totales en las partíículas (cargas) culas (cargas) influencian la forma estructural de las influencian la forma estructural de las partpartíículas de arcilla. Si hay repulsiculas de arcilla. Si hay repulsióón, las n, las partpartíículas orientadas caraculas orientadas cara--cara en una cara en una estructura denominada estructura denominada dispersa (a)dispersa (a).Si .Si hay atraccihay atraccióón=> orientadas caran=> orientadas cara--borde o borde o bordeborde--cara en estructura cara en estructura floculada (b)floculada (b)..

a b

Page 34: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

MicroestructurasMicroestructuras en arcillaen arcilla

En la naturaleza, las arcillas contienen una En la naturaleza, las arcillas contienen una proporciproporcióón significativa de partn significativa de partíículas mculas máás s grandes, dando arreglos estructurales grandes, dando arreglos estructurales complejos.complejos.

Page 35: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

Proveniencia de las ArcillasProveniencia de las Arcillas

El agua pura afecta poco a los minerales. El agua pura afecta poco a los minerales. Sin embargo, el agua subterrSin embargo, el agua subterráánea es nea es áácida cida debido al contenido de debido al contenido de áácido carbcido carbóónico nico (di(dióóxido de carbono de la atmxido de carbono de la atmóósfera disuelto) sfera disuelto) y de y de áácidos cidos hhúúmicosmicos (procesos biol(procesos biolóógicos). gicos). El agua transforma o degrada a los El agua transforma o degrada a los minerales, dando origen a las arcillas.minerales, dando origen a las arcillas.

Page 36: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

Las arcillas tambiLas arcillas tambiéén pueden ser formadas n pueden ser formadas por precipitacipor precipitacióón directa de material no n directa de material no cristalino que cristaliza como arcilla.cristalino que cristaliza como arcilla.

La La caolinitacaolinita usualmente se forma por usualmente se forma por precipitaciprecipitacióón directa.n directa.

En la fracciEn la fraccióón arcilla pueden aparecer otros n arcilla pueden aparecer otros minerales como clorita, minerales como clorita, halloisitahalloisita y y vermiculita.vermiculita.

Page 37: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

La La HalloysitaHalloysita tienetiene composicicomposicióón similar a lan similar a lacaolinitacaolinita pero contiene agua entre las pero contiene agua entre las capas. Forman tubos capaces de contener capas. Forman tubos capaces de contener agua. Puede ocurrir colapso de la agua. Puede ocurrir colapso de la estructura por deshidrataciestructura por deshidratacióón y generar una n y generar una estructura similar a la estructura similar a la caolinitacaolinita..Muy porosa pero baja permeabilidad.Muy porosa pero baja permeabilidad.

En algunos casos, En algunos casos, halloysitahalloysita es precursora es precursora de la de la caolinitacaolinita..

Page 38: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

VermiculitaVermiculitaEs una mica hidratada en la cual el K ha Es una mica hidratada en la cual el K ha sido reemplazado por sido reemplazado por CaCa y Mg.y Mg.

CloritaClorita

EstEstáá muy relacionada a las micas pero muy relacionada a las micas pero contienen una hoja octacontienen una hoja octaéédrica que contiene drica que contiene Al y/o Mg. Cloritas pueden ser primarias o Al y/o Mg. Cloritas pueden ser primarias o productos de alteraciproductos de alteracióón. n.

Page 39: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

Origen principal de las distintas Origen principal de las distintas arcillasarcillas

Montmorillonita Cenizas volcánicasRx básicas yultrabásicasDolomitas

Illita FeldespatosRx ígneas ácidas

Caolín FeldespatosRx ígneas ácidasRx gneísicas

Page 40: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

En general, los suelos arcillosos contienen En general, los suelos arcillosos contienen mmáás de un tipo de arcilla, junto con s de un tipo de arcilla, junto con hidrhidróóxidos, tamaxidos, tamañño arcilla, como la o arcilla, como la gibbsitagibbsita(Al(OH)), (Al(OH)), hematitahematita (Fe(Fe22OO33), magnetita ), magnetita (Fe(Fe33OO44) y otros.) y otros.

Page 41: Tabla 4.1.- Clasificación de rocas ígneas para propósitos

Lecturas complementarias Lecturas complementarias arcillasarcillas

BlythBlyth y de y de FreitasFreitas.1998.Geolog.1998.Geologíía para a para ingenieros.ingenieros.

CraigCraig. 1987. . 1987. SoilSoil MechanicsMechanics. .