INDICE
MATERIALES PETREOS NATURALES ROCAS.......................................................................2
1. Definición............................................................................................................................2
2. Rocas Naturales....................................................................................................................3
CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES................................................................................4
3. Rocas Ígneas o Eruptivas...................................................................................................4
Clasificación de las rocas ígneas..............................................................................................4
Abundancia de las especies minerales principales................................................................5
4. Rocas Sedimentarias.........................................................................................................17
Procesos sedimentarios y clasificación de las rocas sedimentarias..................................17
Procesos sedimentarios...........................................................................................................17
Ciclo de las rocas sedimentarias....................................................................................17
Componentes de las rocas sedimentarias....................................................................18
Clasificación de las rocas sedimentarias...........................................................................19
5. Rocas Metamorficas...........................................................................................................34
CONCEPTOS BÁSICOS..........................................................................................................34
DEFINICIÓN...............................................................................................................................34
6. Bibliografía............................................................................................................................36
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MATERIALES PETREOS NATURALES
ROCAS
1. Definición.
Una roca es una piedra muy dura y sólida. Para la geología, una roca es
un sólido cohesionado que está formado por uno o más minerales. Los
minerales más abundantes en una roca se conocen como minerales
esenciales, mientras que los que aparecen en proporciones pequeñas se
denominan minerales accesorios.
Es posible distinguir entre distintos tipos de rocas. Las rocas
monominerálicas están formadas por un único mineral. Las rocas compuestas,
en cambio, presentan distintas especies mineralógicas.
Las rocas ígneas son aquellas que se han formado por la solidificación de
magma o de lava. Las rocas metamórficas suponen la alteración en estado
sólido de rocas que ya están consolidadas en la corteza terrestre. Por otra
parte, las rocas sedimentarias se forman por la consolidación de los
sedimentos que proceden de la erosión.
Al estar sometidas a la acción de distintos agentes, las rocas pueden
cambiar con el tiempo. Este ciclo se conoce como ciclo petrogenético e
incluye etapas de meteorización, erosión y sedimentación.
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2. Rocas Naturales.
La roca o piedras naturales también (llamadas materiales pétreos) son
agrupaciones más o menos complejas de minerales, cada una de las
cuales conservan las características de su especie. Podemos considerar
dos tipos:
Unas son esenciales, típicas y características de cada roca.
Y otras son secundarias determinan las variedades dentro de una misma
familia.
Los materiales esenciales de la roca pertenecen a uno de estos grupos
químicos:
Óxidos, como el cuarzo o el silicio.
Silicatos, como el feldespato o la mica.
Sulfato, como el aljez.
Carbonato, como la calcita y la dolomita.
Algunas rocas sirven como materia prima para la fabricación de otros
materiales de construcción: Cerámica, vidrio, conglomerado, etc. y
troceadas de forma natural artificial sirven como áridos para componer
piedras artificiales el mortero, el hormigón, terrazo, etc.
Rara vez es idéntico el aspecto de dos bloques de piedras, incluso en la
propia cantera, lo que por un lado tiene su interés estético y por otro implica
que solo es posible alcanzar una indicación general del color, textura y
veteado de la roca.
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CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES
Por ser un material natural, la piedra lo único que precisa para su empleo es
la extracción y la transformación en elementos de forma adecuada. Sin
embargo, es necesario que reúna una serie de cualidades que garanticen
su aptitud para el empleo al que se destine. Estas cualidades dependen de
su estructura, densidad, porosidad, dureza, composición, durabilidad,
resistencia…etc.
Aplicaciones:
Como elemento resistente.
Como elemento decorativo.
Como materia prima para la fabricación de otros materiales.
Según para lo que se utilice hay que tener en cuenta las propiedades de las
piedras naturales, por ejemplo:
Estético: color, textura.
Técnico: resistencia a esfuerzos mecánicos y agentes atmosféricos.
Económico: facilidad de extracción y preparación.
3. Rocas Ígneas o Eruptivas.
Clasificación de las rocas ígneasLas rocas ígneas se clasifican mediante dos criterios fundamentales:
Abundancia de las especies minerales primarios principales
Abundancia de elementos químicos
Para la clasificación de las rocas ígneas deben seguirse las
recomendaciones dadas por la Subcomisión para la Sistemática de las
Rocas Ígneas de la IUGS (Unión Internacional de Geociencias). Estas
recomendaciones pueden encontrarse en:
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Abundancia de las especies minerales principalesLa abundancia (en volumen) de un mineral en una roca se
denomina abundancia modal. La moda de una roca es, por tanto, la
abundancia volumétrica de sus minerales constituyentes expresada en
porcentajes sobre cien (% vol).
Los minerales se clasifican en:
Minerales primarios (o singenéticos, formados durante procesos
magmáticos).
o Pirogenéticos: Formados directamente a partir del fundido
magmático.
o Minerales de reacción: Se forman por las reacciones de los
minerales pirogenéticos con el fundido residual.
o Minerales xenógenos, formados al asimilarse fragmentos de
rocas encajantes en el magma.
Minerales secundarios o postmagmáticos: Minerales formados en
procesos hidrotermales, metasomáticos o metamórficos que afecten
la roca.
Desde el punto de vista de su abundancia, los minerales se clasifican en:
Minerales principales: Aquellos cuyo contenido es superior al 5% en
la roca.
Minerales de segundo orden: (accesorios mayores) con contenidos
entre el 2 y 5% en la roca.
Minerales accesorios: Su contenido es inferior al 2% en la roca.
Para clasificar una roca ígnea en base a su moda, se utilizan diagramas
ternarios en los que se representan los contenidos de
minerales primarios (no se utilizan los secundarios, formados después de la
cristalización del magma).
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Ultramaficas plutónicas
Cuando M > 90, los minerales máficos son dominantes, las rocas son muy
ricas en MgO y FeO y pobres en SiO2, y denominándose rocas
ultramáficas. Se utilizan los siguientes diagramas, donde se indican los
nombres de las rocas.
Clasificación de las rocas ígneas plutónicas. M > 90. Rocas ultramáficas con
anfíbol (hornblenda).
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Clasificación de las rocas ígneas plutónicas gabroicas (Le Maitre et al 2002;
imagen tomada de NASA).
Clasificación de las rocas ígneas plutónicas gabroicas (Le Maitre et al 2002;
imagen tomada de NASA).
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Rocas volcánicas lavicas
Para las rocas volcánicas lávicas se utiliza el diagrama Q-A-P-F:
Clasificación de las rocas ígneas volcánicas. M < 90. Rocas máficas,
intermedias y félsicas (Le Maitre et al 2002; imagen tomada de Tutor de
Petrología).
Volcánicas piroclásticas
Las rocas volcánicas piroclásticas (explosivas) deben contener
fragmentos volcánicos no retrabajados (i.e., transportados por agentes
externos como viento, agua,...) en una proporción mayor de 75%. Para estas
rocas, se utiliza el diagrama:
Clasificación de las rocas ígneas volcánicas piroclásticas
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Brechas piroclásticas, Cabo de Gata
Se consideran rocas epiclásticas aquellas que contienen fragmentos de
rocas volcánicas con evidencias de haber sido transportados en algún
medio.
Abundancia de elementos químicos
Para las rocas volcánicas se utiliza el diagrama TAS (Total Alkalis vs
Silica). En este diagrama no se utilizan términos modales (máfico, félsico,
etc) sino químicos: rocas ultrabásicas, básicas, intermedias, y ácidas, en
función de la abundancia de SiO2 en porcentajes en peso:
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Clasificación química de las rocas ígneas volcánicas. Diagrama TAS -Total
Alkalis vs. Silica).
Características texturales
De los cinco tipos texturales básicos, las rocas ígneas pueden presentar
texturas secuenciales, vítreas y clásticas. Las clásticas son exclusivas de las
rocas volcánicas fragmentales, las vítreas de las rocas volcánicas lávicas y
las secuenciales de las rocas plutónicas, subvolcánicas y volcánicas lávicas.
Una vez establecido el patrón textural básico, hay que describir las
características geométricas y morfológicas de los componentes. Estas se
describen a continuación.
Cristalinidad
Proporciones relativas de vidrio y cristales. Los términos aplicables son los
siguientes:
Holocristalina: Compuestas del 100% de cristales.
Holohialina: Compuestas del 100% de vidrio.
Hipocristalina, hipohialina o hialocristalina: Compuestas por
proporciones variables de vidrio y cristales. Debe indicarse las
proporciones relativas de ambos.
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Típicamente, las rocas holohialinas e hipohialinas son volcánicas, mientras
que las holocristalinas son todas las plutónicas y subvolcánicas y parte de
las volcánicas.
Granularidad
Tamaños absolutos y relativos de los cristales. Esta propiedad abarca tres
tipos de conceptos distintos:
a) Qué se puede distinguir o no de visu. En función de esto, se diferencian dos
grandes grupos:
Faneríticas (generalmente > 0.1 mm): Todos los cristales y
componentes pueden distinguirse de visu.
Afanítica (generalmente < 0.1 mm): No todos los cristales pueden
distinguirse, ni siquiera con una lupa de mano, debiendo recurrir al
microscopio. Existen dos subtipos, microcristalina, cuando los
cristales son reconocibles al microscopio, y criptocristalina, cuando no
lo son.
b) Tamaños absolutos de los cristales y componentes. Se diferencian los
siguientes tamaños:
Muy grueso: > 16 mm
Grueso: 16-4 mm
Medio: 4-1 mm
Fino: 1-0.1 mm
Muy fino: 0.1-0.01 mm
Ultra fino: <0.01 mm
c) Tamaños relativos de los cristales. Se diferencian dos grupos:
Equigranulares: Los cristales de los distintos minerales son
aproximadamente de mismo tamaño de grano.
Inequigranulares: Los cristales presentan tamaños variados. Existen
distintas variedades de este tipo de texturas, siendo una de las más
comunes la textura porfídica, que supone cristales relativamente
grandes (denominados fenocristales) englobados en una matriz de
grano más fino. Esta textura además da nombre a un tipo de roca
ígnea, los pórfidos.
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Hábito y formas cristalinas
En cuanto a las formas cristalinas desarrolladas por los cristales los términos
aplicables son los ya conocidos de idiomorfos, hipidiomorfos y xenomorfos
discutidos en el Tema 2. Existen términos equivalentes, como son:
Euhédricos = Euhedrales = Idiomorfos = Automorfos
Subhédricos = Subhedrales = Subhidiomorfos = Hipidiomorfos =
Hipautomorfos
Anhédricos = Anhedrales = Alotriomorfos = Xenomorfos
Las texturas determinadas por la forma de los cristales son:
Panidiomórfica
Hipidiomórfica
Alotriomórfica
En cuanto a los hábitos cristalinos, los más generales son: ecuante o
equidimensional, tabular, laminar, prismático y acicular.
Textura global y particulares
Los diferentes tipos de disposición y relación entre los componentes de las
rocas son muy variados. La terminología es relativamente complicada por lo
que no entraremos en ella. Sin embargo podemos dar algunos nombres
generales que involucran los conceptos anteriores de cristalinidad,
granularidad y formas cristalinas. Por ejemplo, una relación textural podría
ser granular hipidiomorfa, lo cual significa que los cristales están
relacionados de manera que todos son aproximadamente del mismo
tamaño, y en parte presentan caras cristalinas y en parte no. De entre las
texturas particulares, pueden nombrarse las texturas poiquilíticas, donde
unos cristales de tamaño mayor engloban a otros de tamaños menores, o
las gráficas y mirmequíticas, muy comunes en granitos y formadas por
intercrecimientos más o menos regulares de cuarzo y feldespatos; las
texturas vesiculares o vacuolares, comunes en rocas volcánicas lávicas y
que implican la existencia de espacios rellenos o no por minerales, se
forman por concentración de gases volcánicos en la lava.
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Rocas ígneas comunes
Las rocas ígneas plutónicas son por definición holocristalinas, esto es, sus
componentes son todos minerales (no existe vidrio) que generalmente
pueden observarse visualmente sin ayuda del microscopio (faneríticas). Las
texturas presentes son muy variadas, desde tamaño de grano muy grueso
(>30 mm), grueso (5-30 mm), medio (1-5 mm) a fino (<0.1-1 mm), y de
equigranulares (los cristales de los distintos minerales son aproximadamente
de mismo tamaño de grano) a fuertemente inequigranulares (e.g. porfídicas),
etc.
La clasificación de las rocas plutónicas se basa en las proporciones relativas
de sus componentes principales (que son función de la composición original
del magma). De una manera muy simple, los grandes grupos son los
siguientes:
Acidas e intermedias. Rocas compuestas por minerales de colores claros,
ricos en sílicio y/o sin Fe-Mg (denominados leucocráticos o félsicos), como
cuarzo, feldespato potásico y plagioclasas más bien sódicas. Los tipos más
comunes son el granito, la granodiorita, y la tonalita. Estas rocas se
caracterizan pues por presentar colores claros, en general en tonos de
grises, pudiendo distinguirse el cuarzo y los feldespatos como minerales
fundamentales. Otros minerales presentes en cantidades variables, pero
siempre subordinadas respecto de los anteriores, son moscovita, biotita,
anfíbol, óxidos (magnetita, ilmenita), apatito, zircón...
Básicas. Rocas compuestas por minerales de colores oscuros, en general
pobres en silicio y ricos en Fe-Mg (denominados melanocratos, máficos o
ferromagnesianos), como biotita, anfíboles, piroxenos, olivino y oxídos de
Fe-Ti. El tipo más común es el gabro. Estas rocas se caracterizan por ser
de colores oscuros, en general negras o en tonos de verde, no soliendo
presentar cuarzo en abundancia (a veces ni siquiera existe) ni feldespato
potásico. El único mineral de color claro que puede distinguirse es la
plagioclasa, que será de composición cálcica.
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Ultrabásicas. Rocas compuestas exclusivamente por minerales
feromagnesianos (olivino y piroxenos esencialmente), muy oscuras. El tipo
más común es laperidotita. Son rocas muy oscuras, negras o verdosas, no
presentando minerales claros excepto pequeñas cantidades de plagioclasa
cálcica. Este tipo de rocas suelen presentarse en la naturaleza relativamente
transformadas. Los minerales primarios (olivino y piroxenos) se alteran a
minerales de tipo serpentina (filosilicatos hidratados) durante procesos que
afectan a la roca una vez formada, transformándola en una roca
metamórfica (serpentinitas).
Las rocas ígneas volcánicas pueden ser holocristalinas (100% de
cristales), holohialinas (100% de vidrio) o hipohialinas (mezcla de cristales y
vidrio). Cuando presentan cristales, suelen ser rocas con texturas porfídicas,
pudiendo observarse los fenocristales con tamaños y formas variadas
inmersos en la matriz de grano fino a muy fino (o afanítica: microcristalina si
se pueden distinguir cristales con el microscopio o criptocristalina si no es
así).
La clasificación petrográfica de las rocas volcánicas se basa igualmente en
las proporciones relativas de los minerales más abundantes. Sin embargo, el
hecho de presentar matriz cripto- o microcristalina y/o vidrio dificulta su
clasificación petrográfica, por lo que más frecuentemente que en las rocas
plutónicas se utilizan clasificaciones de tipo químico. En cualquier caso, los
criterios son los mismos, estableciéndose grandes grupos equivalentes
composicionalmente a los definidos en las rocas plutónicas.
Acidas. Son rocas rocas constituidas por minerales claros, leucocratos
(cuarzo, feldespatos), que en el caso de ser una roca no holohialina suelen
presentarse como fenocristales. Los tipos más comunes son
las riolitas y dacitas. El color de estas rocas puede o no ser claro, ya que la
matriz puede imprimirles un color más o menos oscuro.
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Básicas. Son rocas constituidas por minerales oscuros máficos (olivino,
piroxenos, anfíboles) y plagioclasas cálcicas. Estos minerales suelen
encontrarse como fenocristales. La matriz suele ser de color oscuro debido a
la presencia de abundantes microcristales de óxidos. Los tipos más
abundantes son basaltos yandesitas.
Por otra parte, un grupo importante de rocas volcánicas ácidas son rocas
fragmentales (llamadaspiroclásticas), formadas a partir del material
proyectado violentamente al exterior durante eventos explosivos. Este tipo
de rocas se denominan en general tobas volcánicas. En general, las rocas
volcánicas suelen ser muy porosas y a veces muy permeables (sobre todo
las piroclásticas), por lo que se presentan más o menos transformadas
debido a los procesos volcánicos tardíos que las afectan, tales como
circulación de gases volcánicos, aguas termales etc, formándose minerales
secundarios, como ceolitas (tectosilicatos hidratados), que frecuentemente
se localizan en las vacuolas.
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4. Rocas Sedimentarias.
Procesos Sedimentarios y Clasificación De Las Rocas Sedimentarias
Las rocas sedimentarias se forman en la superficie de la tierra por procesos
de erosión y alteración de rocas preexistentes, lo que supone su
disgregación, la formación de detritus y la disolución de componentes en
soluciones acuosas, el transporte de los mismos, el depósito de fragmentos
de rocas, de organismos o material de precipitación (bio)(geo)química en
zonas apropiadas (cauces de rios, lagos, mares, etc) y transformaciones
originadas en el ambiente sedimentario o una vez enterradas por debajo de
la superficie atmosférica o acuosa (transformaciones diagenéticas). Por
esta razón, suelen presentar una disposición en capas
denominada estratificación.
Procesos sedimentariosBásicamente, corresponden a erosión (mecánica, química y biológica) en
áreas fuente continentales, transporte por corrientes de agua (ríos), hielo
(glaciares), o atmósfera (viento), depósito en cuencas deprimidas (lagos,
deltas, estuarios, plataformas marinas relativamente someras, fosas y
cuencas abisales), y compactación y diagénesis durante la formación en
estas cuencas de pilas sedimentarias estratificadas que pueden llegar a
tener miles de metros de espesor.
Ciclo de las rocas sedimentarias
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Componentes de las rocas sedimentarias
Los procesos erosivos, de transporte, sedimentación y biológicos asociados
a la formación de las rocas sedimentarias producen una gran cantidad de
componentes constitutivos. Los componentes principales son:
Componentes Terrígenos o Clásticos: Cristales sueltos,
fragmentos de cristales o fragmentos de rocas procedentes de
rocas preexistentes por procesos de alteración y disgregación. Su
morfología y tamaño están directamente relacionadas con el
transporte sufrido desde el área fuente al área de depósito.
Componentes Ortoquímicos: Materiales formados por
precipitación química o bio-química directa en la propia zona de
sedimentación, durante o inmediatamente después del depósito.
Componentes Aloquímicos: Materiales de origen químico o bio-
químico formados en la propia cuenca de sedimentación pero que
se incorporan al sedimento como clastos. Estos materiales han
podido sufrir un leve transporte dentro de la cuenca, pero su
origen está muy relacionado con el de la roca sedimentaria donde
se encuentra.
La distinción entre precipitación química o bioquímica (para componentes
ortoquímicos y aloquímicos) es a veces dudosa ya que el metabolismo de
formas de vida macro y microscópicas implica el aprovechamiento de
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sustancias en disolución que finalmente acaban fijadas como o en
precipitados directos o como sustancias sólidas en los esqueletos o partes
duras de los seres vivos implicados. Esto aplica, sobre todo, al carbonato de
calcio (calcita y/o aragonito) de los sedimentos. Por ello, es conveniente
hablar de componentes procesosbio-geo-químicos para aludir a estos
precipitados.
Clasificación de las rocas sedimentarias
En función de sus componentes, las rocas sedimentarias se clasifican
en:
rocas detríticas o clásticas (más del 50% de terrígenos).
Ruditas o conglomerados (pudingas y brechas), areniscas,
lutitas (limolitas, arcillas o arcillitas).
no detríticas (menos del 50% de terrígenos), que a su vez
pueden subdividirse en:
o de precipitación química o biogeoquímica. Calizas,
dolomías, evaporitas, rocas silíceas (silex, chert). Dentro
de este grupo se incluyen las rocas residuales (rocas
aluminosas o bauxitas y rocas ferruginosas o lateritas).
o organógenas (depósito de fragmentos orgánicos de
animales y/o vegetales). Carbón, petróleo.
Las rocas sedimentarias también pueden clasificarse en función de su
composición química. Una parte importante de las rocas
sedimentarias se pueden clasificar en el diagrama SiO2, CaCO3+
[CaMg](CO3)2 (o (Ca,MgCO3), Al2O3·xH2O+Fe2O3·xH2O (o
(Al,Fe)2O3·xH2O), donde x representa un número de moléculas de
H2O variable:
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Texturas
Aunque las características texturales de las rocas sedimentarias son
distintas lógicamente de las de las rocas ígneas y metamórficas (en
particular las referidas a procesos genéticos), algunos términos
descriptivos se utilizan indistintamente, tales como texturas granudas,
microcristalinas, criptocristalinas, etc. A continuación se describen
brevemente.
De los cinco tipos texturales básicos, las rocas sedimentarias
presentan, según su origen, los tipos clástico (rocas detríticas en
sentido amplio) y secuencial (rocas organógenas y de precipitación
química), o una combinación de ambos.
Rocas detríticas
Todas las rocas detríticas presentan textura clástica, esto es, formadas
por clastos embutidos en una matriz de grano más fino, y pueden
estar cementadas o no por material ortoquímico y/o diagenético
(formado con posterioridad al depósito del sedimento). El cemento
suele estar formado por
material carbonatado, silíceo o ferruginoso como casos más
generales.
Las características que definen la textura de las rocas sedimentarias
detríticas se tratan brevemente a continuación.
Tamaño, morfología y naturaleza de los clastos
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El tamaño de grano de los componentes clásticos es el criterio
fundamental para clasificar las rocas sedimentarias detríticas, siendo
su morfología y su naturaleza composicional criterios adicionales para
adjetivar las rocas.
Los clastos se clasifican según su tamaño en:
Grava: > 2 mm
Arena: 2 mm - 62 micras (1 mm = 1000 micras)
Limo: 62 - 4 micras
Arcilla: < 4 micras
Los dos últimos se agrupan bajo el término fango.
Los clastos de una roca sedimentaria detrítica dada pueden tener más de un
tamaño de grano de entre los grupos anteriores, dando lugar a términos
intermedios que se denominan en función de los tamaños de grano
mayoritarios.
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Aunque existen expresiones numéricas para describir la forma de los
granos, visualmente se pueden clasificar en función de sus grados
de redondez y de esfericidad. El primero varía desde muy
redondeados, redondeados, subredondeados, subangulosos,
angulosos y muy angulosos. El segundo oscila entre granos de alta y
baja esfericidad.
Grados de redondez para clastos con a) alta y b) baja
esfericidad.
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Las ruditas o conglomerados son rocas que presentan fragmentos
con tamaños mayores de 2 mm de diámetro (i.e., tamaño de grava);
cuando los cantos son redondeados (ver más adelante) las ruditas se
denominan pudinga, y cuando los cantos son angulosos, brechas. En
función de la composición de los clastos, las ruditas pueden ser
calcáreas, graníticas, cuarcíticas, etc.
Las areniscas presentan fragmentos con tamaños entre 2 y 0.0625
mm (i.e., tamaño de arena); cuando tienen menos del 15% de matriz
y están compuestas esencialmente por granos de cuarzo se
denominan cuarcitas, cuando lo están por fragmentos de feldespatos
se denominanarcosas, y cuando los fragmentos son esencialmente
calizos, se denominan calcarenitas.Cuando tienen más del 15% de
matriz se denominan grauvacas.
Las lutitas presentan componentes con tamaños de grano menor de
62 micras (i.e., tamaño de fango) en una proporción de más del 75%.
Dentro de ellas se distinguen las arcillas oarcillitas, que presentan
tamaños de grano menores de 0.004 mm (4 micras), estando
compuestas por minerales de las arcillas, que son el producto de
alteración de otros minerales como los feldespatos, o el producto de
procesos diagenéticos y las limolitas, que presentan tamaños de
grano entre 0.0625 y 0.004 mm (4 micras), y que están compuestas
tanto por material detrítico fino (i.e., clástico) como minerales de las
arcillas (clástico y/o diagenético) que forman parte del cemento.
Cuando las arcillitas se compactan y pierden agua, se transforman en
rocas diagenéticas o metamórficas de grado muy bajo denominadas de
forma amplia pizarras.
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Como es fácil entender, las rocas detríticas suelen presentar más de
un tipo de tamaño de grano. En estos casos, la roca se clasificaría
con el nombre correspondiente al tamaño de grano más abundante y
a continuación se calificaría con el adjetivo apropiado en función del
tamaño subordinado (e.g. arenisca arcillosa). La cuantificación del
tamaño de grano se realiza mediante un análisis del grado de
desviación de los tamaños encontrados a partir del máximo
estadístico. Si bien existen diferentes formulaciones numéricas para
describir las heterogeneidades en el tamaño de grano, la más común
es la dispersión de la distribución estadística o coeficiente de
clasificación (So), definido numéricamente como:
So = (Q3/Q1)
siendo Q3 y Q1 los cuartiles tercero y primero, respectivamente, de
una curva de frecuencias acumulativa de tamaños de grano. Los
cuartiles tercero y primero son los valores de las frecuencias
acumuladas correspondientes al 75% y 25%, respectivamente, del
conjunto de medidas de una curva de frecuencias acumulativas.
Visualmente, la dispersión del tamaño de grano puede estimarse
visualmente de forma cualitativa (de visu y con ayuda del microscopio
petrográfico y/o electrónico), utilizándose los términos de rocas muy
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bien, bien, moderadamente y mal clasificadas. El grado de
dispersión de los tamaños de grano es muy importante desde el
punto de vista de las propiedades de las rocas ya que tiene una
influencia directa sobre el grado de porosidad y permeabilidad de
lamisma.
Grado de dispersión del tamaño de grano de los clastos
en rocas detríticas.
Madurez
Existen dos tipos de madurez.
Madurez mineralógica, referida al grado de estabilidad de los
componentes minerales encontrados en el sedimento. Un sedimento
mineralógicamente maduro es aquel que contiene una proporción
elevada de minerales o fragmentos de rocas estables químicamente
en las condiciones sedimentarias (e.g. arcillas) y/o físicamente
resistentes a la alteración (e.g. cuarzo, circón, turmalina, apatito...);
un ejemplo sería areniscas cuarcíticas. Un sedimento inmaduro
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mineralógicamente es aquel que contiene proporciones elevadas de
minerales o fragmentos de rocas inestables en las condiciones de
sedimentación (e.g. feldespatos); un ejemplo sería areniscas
feldespáticas o arcosas.
Madurez textural, referida al contenido en material fino, al grado de
redondez de los clastos y dispersión de los tamaños de grano del
sedimento. Sedimentos inmaduros texturalmente son aquellos que
tienen más del 5% de matriz fina, los cantos están poco redondeados
y la dispersión de los tamaños de grano es elevada (coeficiente alto).
Sedimentos supermaduros son aquellos que no presentan fracción
fina, los cantos están bien redondeados y la dispersión de los
tamaños de grano es baja (coeficiente bajo). Entre ambos existen
términos intermedios denominados submaduros y maduros.
Rocas de precipitación (bio)(geo)química
Las rocas de precipitación química s.s. incluyen una variedad de
tipos como rocas carbonatadas, silex (rocas compuestas por sílice
criptocristalina, utilizadas para fabricación de objetos de silex)
y evaporitas (compuestas por sales solubles como yeso o halita).
Lasrocas de precipitación biogeoquimica incluyen también una
variedad de tipos entre los cuales las carbonatadas y
radiolaritas son el más importante. De todas las rocas no detríticas,
las más importantes son las distintas variedades de rocas
carbonatadas. Por esta razón trataremos las
rocas carbonatadas considerándolas como un grupo de origen
diverso, pero en general con importante componente biogeoquímico.
Al contrario que las rocas detríticas, las rocas carbonatadas están
compuestas por materiales formados en su mayoría en, o muy cerca
de, la cuenca de sedimentación. No obstante, parte de sus
componentes son materiales que pueden considerarse como
detríticos, por lo todos que los conceptos y características discutidas
en el apartado anterior les son aplicables, junto con los que a
continuación veremos. Los componentes minerales más importantes
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de las rocas carbonatadas son la calcita (carbonato de Ca) y la
dolomita (carbonato de Ca y Mg). De hecho, gran parte de ellas
constan casi exclusivamente del calcita, denominándose la
rocacaliza, o de dolomita, denominándose la roca dolomía. Cuando
existen ambos minerales la roca puede denominarse caliza dolomítica
(calcita > dolomita) o dolomía calcítica o calcárea(calcita < dolomita).
La dolomita suele formarse con posterioridad al sedimento
carbonatado, generalmente por sustitución de la calcita primaria. Este
proceso se denomina dolomitización, y puede ocurrir
inmediatamente después del depósito del sedimento o mucho más
tarde, afectando a rocas calizas ya consolidadas. Las propiedades
ópticas de la calcita y dolomita son muy similares (incoloros, muy alta
birrefringencia, lo que supone colores de interferencia blancos de alto
orden con iridiscencias, buenas exfoliaciones, y frecuente maclado),
por lo que no pueden ser distinguidos al microscopio. Para ello se
utilizan técnicas de tinción relativamente simples sobre la misma
lámina delgada que permiten distinguir ambos minerales, y así
clasificar la roca. Otra forma de conocer la composición de las rocas
carbonatadas es añadir una solución acuosa de HCl diluida: si se
produce efervecencia (i.e., se libera CO2), la roca es caliza ya que la
calcita se disuelve en estas soluciones, al contrario que la dolomita.
Por otra parte, en algunos sedimentos recientes el aragonito puede
estar presente en cantidades apreciables, pero dado su carácter
inestable en condiciones superficiales, tiende a disolverse o a
transformarse en calcita, por lo que no forma parte de las rocas
consolidadas antiguas.
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A pesar de esta simplicidad mineralógica, las rocas carbonatadas
presentan una gran variedad de componentes de distinto origen
(orgánico e inorgánico), así como una gran variedad de texturas.
Componentes de las rocas carbonatadas
De los tres componentes esenciales de las rocas sedimentarias, las
rocas carbonatadas no detríticas deben contener menos del 50% de
terrígenos (denominados litoclastos). Los componentes principales
son, por lo tanto, aloquímicos y ortoquímicos.
Los componentes ortoquímicos, definidos como materiales
carbonatados inorgánicos precipitados directamente a partir del agua,
son difíciles de identificar. Esto se debe a que los procesos orgánicos
están muy presentes en los procesos sedimentológicos de
carbonatos, y a la facilidad de recristalizaciones y precipitaciones
postdeposicionales de los mismos (i.e. cementos). No definiremos por
lo tanto componentes ortoquímicos, sino componentes
carbonatados micríticos y esparíticos.
· La micrita es el sedimento carbonatado de tamaño de
grano menor de 5 micrometros (micras), por lo que no pueden
observarse granos discretos al microscopio, sino una masa
informe de tonos más o menos oscuros. Su origen puede ser
estrictamente debido a la precipitación directa a partir del agua
marina (i.e. ortoquímico s.s.), o a la desintegración de partes
duras carbonatadas de microorganismos, como algas verdes.
Dado que en muchos casos no se puede distinguir entre ambos
tipos, su definición como ortoquímico s.s. no es posible, aunque
se puede considerar que son ortoquímicos en sentido amplio. La
micrita suele ser la fracción fina o matriz de los carbonatos.
· La esparita consiste en granos de calcita de tamaño de grano
superior a las 5 micras. Normalmente, cuando el tamaño de
grano está entre 5 y 10 micras se denominamicroesparita,
reservándose el término de esparita para los granos de tamaño
superior. Este material se encuentra rellenando poros, cavidades
y fracturas, por lo que no es un ortoquímico s.s., sino
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un cemento formado generalmente después del depósito del
sedimento carbonatado. La esparita debe ser distinguida de
granos de calcita y dolomita producto de recristalizaciones del
material original. Estas recristalizaciones pueden afectar
selectivamente a algún componente determinando (e.g.,
bioclastos), o a toda la roca, de manera que no se respetan los
contactos entre granos.
El cemento de la rocas carbonatadas tiene orígenes muy variados.
Invariablemente es un cemento carbonático (calcítico o aragonítico).
Puede formarse a partir de aguas marinas que rellenan los poros del
sedimento, muy cerca de la interfase agua-sedimento. Su origen sería
por lo tanto casi contemporáneo del mismo, y su composición puede
ser de aragonito o calcita rica en Mg. En este caso, los cristales
presentan normalmente hábitos fibrosos o aciculares, irradiando de
las paredes de los poros sobre las que cristalizan. También puede
formarse algo más tarde, cuando el sedimento está ya cubierto por
otros materiales y los poros pueden no estar completamente rellenos
de agua. Se forman entonces agregados de calcita esparítica de
tamaño de grano variable, aunque en general grandes. En estos
casos, los poros pueden quedar totalmente rellenos (por precipitación
continuada a partir de aguas que circulan por los sedimentos) o no.
Aunque el cemento suele ser esparítrico (i.e., de tamaño de grano mayor
de 5 micras) en algunos casos también puede ser micrítico. Por otra
parte, como ya se indicó, la cementación es uno de los principales
procesos que producen reducción de la porosidad (e indirectamente
de la permeabilidad) en las rocas sedimentarias. Todos los criterios
morfológicos descritos en el apartado de rocas detríticas son
aplicables a los cementos carbonatados de estas rocas.
Los componentes aloquímicos son agregados organizados de
sedimentos carbonatados que se han formado dentro de la cuenca de
depósito.
Incluyen ooides u oolitos, bioclastos,peloides, oncoides u oncolit
os, pisoides o pisolitos e intraclastos.
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· Ooides u oolitos. Son granos esféricos o elipsoidales, de
diámetro menor de 2 mm, que presentan una estructura interna
constituida por láminas concéntricas regulares de calcita
desarrolladas alrededor de un núcleo de origen diverso
(bioclasto, litoclasto...).
· Peloides. Son granos más o menos redondeados
compuestos por micrita y no presentan estructura interna. Su
origen es variado, pero una gran parte de ellos son productos
fecales de animales comedores de fango, denominándose
entonces pellets.
· Oncoides u oncolitos. Son granos redondeados de diámetro
mayor de 2 mm que presentan una capa exterior laminada
concéntrica sobre un núcleo de origen diverso. La formación de
la capa superficial laminada se debe al crecimiento de algas
cianofíceas que atrapan material micrítico en suspensión y lo
fijan sobre ellas.
· Pisoides o pisolitos. Son granos redondeados de diámetro
mayor de 2 mm similares a los oncolitos, que presentan
igualmente una capa exterior laminada concéntrica, pero cuyo
origen es inorgánco, generalmente bajo condiciones subaéreas.
· Bioclastos (o fósiles). Son patrículas esqueletales resíduos
completos o fragmentados de las partes duras de organismos
secretores de carbonatos. Estas partes duras son generalmente
conchas de una gran variedad de organismos (e.g. moluscos,
gasterópodos, braquiópodos, equinodermos, artrópodos,
foraminífieros, corales, algas). Las partes duras de estos
organismos son originalmente de calcita o aragonito. En este
último caso, al morir el animal y depositarse su esqueleto o
partes duras en el fondo de la cuenca, el aragonito tiende a
disolverse por ser inestable, dejando el molde de sus partes
duras. Estos huecos son normalmente rellenos por aguas ricas
en CO3Ca disuelto, precipitándose calcita esparítica. Cuando las
partes duras no han sufrido ningún tipo de modificación, pueden
observarse la estructura interna original de la misma.
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· Intraclastos. Son fragmentos de sedimentos carbonatados
que fueron depositados sobre la cuenca y que posteriormente
fueron removilizados (retrabajados) para dar granos
sedimentarios nuevos. Su morfología y composición puede ser
muy variada, incluyendo cualquier tipo de aloquímicos y
ortoquímicos en cualquier proporción. Sin embargo, al tener la
misma edad geológica que el sedimento que los contiene, deben
de presentar asociaciones de fósiles compatibles con el mismo.
Aspecto microscópico de los principales tipos de componentes
aloquímicos y ortoquímicos de rocos carbonatadas
sedimentarias.
Compactación de las rocas carbonatadas
A parte de la cementación, la compactación produce una importante
reducción de la porosidad en los sedimentos. Este proceso se da
cuando el sedimento carbonatado queda cubierto por otros materiales
sedimentarios, soportando cierta presión. Se producen entonces
reajustes de los componentes para dar texturas más compactas,
fracturas de algunos componentes como conchas finas, la adaptación
de la matriz micrítica a los bordes de granos aloquímicos, y la
deshidratación del sedimento. En general, tras este proceso de
compactación, el sedimento puede considerarse ya una roca
consolidada.
Además, se pueden producir disoluciones debidas a la presión
vertical que soportan, formándose contactos de granos indentados
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y estilolitos, que son superficies irregulares dispuestas de manera
más o menos perpendicular al esfuerzo principal mayor. En estas
superficies se ha producido una disolución de los componentes
carbonatados, quedando como restos insolubles componentes
minoritarios como arcillas y oxhidróxidos de Fe. Estas características
pueden desarrollarse tambien durante procesos de deformación
ajenos a los sedimentarios propiamente dichos. De hecho, muchos
casos de estilolitos y contactos indentados se deben a causas
deformacionales.
Porosidad de las rocas carbonatadas
Cualquier descripción petrográfica de rocas carbonatadas (y en
general de rocas sedimentarias) debe incluir una evaluación del tipo
morfológico de porosidad y del grado de interconexión de los
espacios vacíos, al menos de forma cualitativa. La porosidad de las
rocas carbonatadas puede ser de origen primario, formada en la roca
desde su depósito, o secundario, formada con posterioridad durante
los procesos de diagénesis, y/o alteración de la misma.
En las rocas carbonatadas los tipos de porosidad y la interconexión
de espacios vacíos son muy variados, tales como intergranulares
(localizada entre los granos aloquímicos, en la matriz), intragranulares
(localizada dentro de granos particulares, como bioclastos), móldica
(producto de disolución de los bioclastos), fracturas (a lo largo de
fracturas discretas), canalizada (dispuesta según sistemas canales
variados), vacuolar (en espacios discretos más o menos esféricos),
por brechificación (irregularmente distribuida por rotura extensiva),
debida a organismos excavadores y comedores de fango (irregular,
siguiendo canales por los que los organismos se han desplazado;
estas morfologías se suelen denomonar "burrows", término inglés que
significa madriguera).
Rocas carbonatadas comunes
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Las diferentes clasificaciones de las rocas calizas se basan en las
proporciones relativas de micrita y esparita, así como en la naturaleza
de los granos aloquímicos existentes (oolitos, bioclastos, etc).
Sin entrar en muchos detalles, consideraremos sólo grupos amplios.
Así, los tipos constituidos esencialmente por micrita los
denominaremos calizas micríticas, y los constituidos esencialmente
por esparita y/o cementos calcíticos de tamaño de grano esparítico
las denominaremos calizas esparíticas. En el caso de que
contengan algún tipo de aloquímico particular, éste se incluirá en el
nombre; así por ejemplo, podemos tener calizas micríticas fosilíferas
(o biomicritas), calizas esparíticas oolíticas (o ooesparitas), etc. Por
otra parte, existen tipos casi exclusivamente organógenos, tales como
rocas arrecifales o estromatolíticas, en cuyo caso se denominan
ampliamente calizas de origen orgánico o biolititas, pudiéndose
especificar el tipo concreto de componentes orgánicos (e.g. biolitita
arrecifal). Otro tipo específico de calizas son los travertinos,
formados en ambientes de aguas continentales (ríos, lagos,
charcas...) por precipitación de calcita a partir del agua sobre juncos y
arbustos. Debido a su específico modo de formación, los travertinos
son rocas muy porosas y permeables.
Rocas intermedias
Existen rocas sedimentarias intermedias entre las detríticas y las de
precipitación bio-geo-química. Entre ellas, las más abundantes son
las margas, en sentido general. Estas rocas están compuestas por
carbonatos y material detrítico arcilloso en proporciones variables,
pero en general en torno al 50 % respectivamente. Son rocas
generalmente poco compactas, formadas en ambientes
sedimentarios variados pero en general más profundos que los
correspondientes a las rocas carbonatadas.
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5. Rocas Metamórficas.
CONCEPTOS BÁSICOS
Las rocas metamórficas son el resultado de la transformación de una roca
(protolito) como resultado de la adaptación a unas nuevas condiciones
ambientales que son diferentes de las existentes durante el periodo de
formación de la roca premetamórfica. La modificación del protolito tiene
lugar esencialmente en estado sólido (s.l.), y consiste en recristalizaciones,
reacciones entre minerales, cambios estructurales, transformaciones
polimórficas, etc., asistidas por una fase fluida intergranular. Los factores
que desencadenan el proceso metamórfico son los cambios de temperatura
y presión, así como la presencia de fluidos químicamente activos.
La clasificación de las rocas metamórficas se basa, fundamentalmente, en
la composición mineralógica, en la textura (el factor más importante es el
tamaño de grano y la presencia o ausencia de foliación) y en el tipo de roca
inicial antes del producirse el proceso metamórfico.
DEFINICIÓN
El metamorfismo consiste, en el acomodamiento mineralógico y estructural
de las rocas sólidas a las condiciones físicas y químicas, reinantes a
profundidades inferiores a las zonas superficiales de meteorización y
cementación y que son distintas de las condiciones bajo las cuales se
formaron estas rocas.
Clasificación de las rocas metamórficas
Con respecto a esto necesitamos algunos pocos términos que son útiles
en la discusión de la química de los procesos metamórficos. Hay tres
grandes divisiones en las rocas metamórficas, basadas en extensas
observaciones de campo. Estas son:
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• Rocas de metamorfismo regional
• Rocas de metamorfismo térmico o de contacto.
• Rocas de metamorfismo de impacto.
• Las rocas metamorfizadas regionalmente, son aquellas
que se presentan en grandes áreas y no tienen una
aparente relación a rocas intrusivas.
• Las rocas metamorfizadas termalmente, son
aquellas formadas localmente cerca de los
contactos de cuerpos intrusivos
a) Metamorfismo Local
1. Metamorfismo de contacto
2. Metamorfismo dinámico
3. Metamorfismo de choque (impacto)
b) Metamorfismo Regional
1. Metamorfismo dinamotérmico
2. Metamorfismo de soterramiento
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6. Bibliografía.
- http://introgeo.gl.fcen.uba.ar/Introduccion/
Tprocasyestrucsedim/TProcyestrucsediment.PDF
- http://introgeo.gl.fcen.uba.ar/Introduccion/TPpracticos/TP-
Claudia/TP14.pdf
- www2.montes.upm.es/Dptos/DptoSilvopascicultura/
Edafologia/aplicaciones/GIMR/page.php?q=4c66ead9d71
- http://www0.unsl.edu.ar/~geo/materias/geoquimica/
documentos/teorias/Tema-7.pdf
- http://es.wikipedia.org/wiki/Roca_%C3%ADgnea
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