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TEMA Nº 6
PETROLOGIA SEDIMENTARIA
MOVIMIENTO QUE AFECTAN LAS ROCAS
Movimientos tectónicos
Son los movimientos orogénicos y epirogénicos.
l.
FORMACION DE LAS ROCAS
Las rocas se forman:
•Por enfriamiento del magma.
•Por desintegración transporte y deposición.
•Por precipitación de sales inorgánicas contenidas en las aguas.
•Por la condensación de gases que contienen partículas minerales.
•Por deposición de restos animales y vegetales.
•Por recristalización parcial o total de los minerales de una roca debida a
elevadas temperaturas y fuertes presiones.
FORMACION DE LAS ROCAS
En resumen se tiene, que por cristalización de un magma se forman
las rocas ígneas, que pueden ser básicas, ácidas o intermedias según
su composición y plutónicas o intrusivas y volcánicas o extrusivas,
según que su consolidación se haya producido en el interior de la tierra
o en su superficie. Luego las rocas ígneas ya consolidadas, por la
acción del intemperismo se fragmentan o disgregan en fragmentos
menores, partículas o clastos para formar los sedimentos, que
posteriormente son transportados y acumulados en una cuenca
apropiada, donde pueden sufrir un proceso de endurecimiento o
compactación llamados diagénesis o litificación, para así formar las
rocas sedimentarias.
Las rocas ígneas se forman por el enfriamiento y la solidificación de materia
rocosa fundida, el magma. Según las condiciones bajo las que el magma se
enfríe, las rocas que resultan pueden tener granulado grueso o fino.
A la roca derretida se le llama magma,
cuando está por debajo de la superficie de
la Tierra; y se le llama lava, cuando está
sobre la superficie.
CLASIFICACION DE LAS ROCAS ÍGNEAS
Las rocas ígneas se dividen en dos grupos, dependiendo de el lugar en dónde
se forma la roca.
Las rocas plutónicas o intrusivas fueron formadas a
partir de un enfriamiento lento y en profundidad del
magma. Las rocas se enfriaron muy despacio,
permitiendo así el crecimiento de grandes cristales de
minerales puros.
Ejemplos:
granito
y
sienita.
CLASIFICACION DE LAS ROCAS ÍGNEAS
Las rocas volcánicas o extrusivas, se
forman por el enfriamiento rápido y en
superficie, o cerca de ella, del magma. se
formaron al ascender magma fundido desde
las profundidades llenando grietas próximas
a la superficie, o al emerger magma a través
de los volcanes. El enfriamiento y la
solidificación
posteriores
fueron
muy
rápidas, dando como resultado la formación
de minerales con grano fino o de rocas
parecidas al vidrio.
Ejemplos:
basalto
y
riolita.
Lava cortada
TEXTURA DE LAS ROCAS IGNEAS
GRADO DE CRISTALINIDAD
Cuando un magma se enfría muy rápidamente, y no hay tiempo suficiente para
que los átomos e iones se agrupen formando una estructura cristalina, el
resultado de la solidificación es la formación de un vidrio.
En función del porcentaje de vidrio presente en una roca podemos clasificarla
en:
HOLOHIALINAS. Son rocas que están compuestas por más del 90% en volumen de
vidrio, lo que suele ser característico de las rocas volcánicas lávicas (p.ej. una pumita o
una obsidiana).
HIALOCRISTALINAS. Son rocas que están compuestas en parte por vidrio y en parte
por cristales, sin que ninguno de estos dos componentes supere el 90% del volumen
total. Este tipo de textura suele ser característico de las rocas volcánicas lávicas y de
las rocas hipoabisales o filonianas (p.ej. un pórfido granítico).
HOLOCRISTALINAS. Son rocas que están compuestas por más del 90% en volumen
de cristales, lo que suele ser característico de las rocas plutónicas (p.ej. un granito).
CLASIFICACIÓN y NOMENCLATURA DE LAS
ROCAS ÍGNEAS (COMPOSICIÓN MINERALÓGICA)
MINERALES Y ELEMENTOS QUÍMICOS
Las rocas ígneas están compuestas fundamentalmente por silicatos, los
cuales están constituidos mayoritariamente por silicio (Si) y oxígeno
(O). Estos dos elementos, junto con el aluminio (Al), calcio (Ca), sodio
(Na), potasio (K), magnesio (Mg) y hierro (Fe), constituyen más del 98%
en peso de la mayoría de los magmas que al solidificarse forman las
rocas ígneas. Además los magmas contienen pequeñas cantidades de
muchos otros elementos como azufre (S), oro (Au), plata (Ag) uranio
(U), tierras raras, gases en disolución, etc.
La composición de una roca ígnea dependerá, por tanto, de la
composición inicial del magma a partir del cual se ha formado.
Los diferentes silicatos que constituyen las rocas ígneas cristalizan en un orden
determinado, que está condicionado por la temperatura. La serie de cristalización de
Bowen (1928) nos muestra el orden de cristalización de los distintos silicatos conforme
disminuye la temperatura de un magma.
CLASIFICACIÓN y NOMENCLATURA DE LAS
ROCAS ÍGNEAS (COMPOSICIÓN MINERALÓGICA)
En este esquema evolutivo se pueden distinguir tres grupos de minerales:
Los ferromagnesianos denominados así por su alto contenido en hierro y magnesio (olivino,
piroxenos, anfíboles, biotita). Debido a su composición son minerales de colores más oscuros.
Forman una serie de cristalización discontinua y cristalizan en un rango de temperaturas altas.
Las plagioclasas. Forman una serie de cristalización continua entre la anortita y la albita.
Cristalizan también en un intervalo de temperaturas altas - medias .
Silicatos no ferromagnesianos (cuarzo, moscovita y ortosa). Son los minerales que cristalizan a
menor temperatura. Estos minerales contienen una mayor proporción de aluminio (Al), potasio
(K), calcio (Ca) y sodio (Na), que de hierro y magnesio.
CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS ÍGNEAS
La clasificación de las rocas ígneas se realiza en función de la textura y de la
composición química que presentan:
Las rocas metamórficas son aquellas cuya composición y textura originales han
sido alteradas por calor y presión. A este proceso se le llama metamorfosis de la
roca.
Los ambientes con calor y presión suficientes para causar metamorfismo se
encuentran frecuentemente donde las placas tectónicas de la Tierra se están
uniendo. Allí, las placas que chocan entre sí, trituran las rocas y son calentadas a
grandes profundidades por el magma.
CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS METAMORFICAS
La clasificación de las rocas metamórficas es muy compleja, aunque de una manera
muy simplificada podemos basarla en la presencia o ausencia de foliación y en la
composición mineralógica.
De esta forma podemos establecer dos grandes grupos: las rocas foliadas y las no
foliadas
• ROCAS FOLIADAS. A su vez, las rocas foliadas pueden subdividirse, en
función del tipo de foliación, tamaño de grano, y minerales índice.
PIZARRA. Roca de grano muy fino, con minerales planares abundantes. Las pizarras son
propias de metamorfismo de bajo grado (protolito: rocas detríticas de grano fino).
ESQUISTO. Roca de grano grueso que contiene más de un 20% de minerales planares. Es
una roca característica del metamorfismo de grado medio (protolito: varios tipos de rocas
detríticas y volcánicas). En función del mineral índice que presente, podemos establecer:
esquistos biotíticos, esquistos con cloritoide, esquistos con estaurolita, esquistos anfíbólicos
(esquistos verdes), esquistos granatíferos, etc...
GNEIS. Roca de grano grueso, que presenta minerales alargados y granulares en las
bandas claras y planares en las oscuras. Es propia del metamorfismo de alto grado
(protolito: granitos --> ortogneis, ortogneise glandularres; rocas sedimentarias -- paragneis).
CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS METAMORFICAS
• ROCAS NO FOLIADAS. Generalmente están compuestas por un solo mineral
(monominerales) cuyos cristales se caracterizan por tener un hábito
equidimensional. Las rocas metamórficas no foliadas más características son:
MÁRMOL. Roca metamórfica de grano grueso, compuesta por granos de calcita. Esta roca
proviene del metamorfismo de calizas o dolomías. Las impurezas pueden darle diferentes
coloraciones.
CUARCITA. Roca metamórfica compuesta por granos de cuarzo, que proviene del
metamorfismo de areniscas ricas en cuarzo. En algunos casos, las estructuras sedimentarias
de las areniscas (estratificaciones cruzadas,...) se conservan dando lugar a bandeados.
CORNEANAS. Son rocas que han sufrido metamorfismo de contacto y no tienen fábrica
planar, pero si minerales índice desarrollados en mayor o menor grado.
CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS METAMORFICAS
TIPOS DE METAMORFISMOS
Las rocas pueden ser alteradas en pequeñas áreas de metamorfismo por
contacto, o en grandes áreas por el metamorfismo regional.
El metamorfismo de contacto se produce cuando un magma intruye una roca
más fría. En la roca madre o de caja (la mas fría) se forma una zona de
alteración llamada aureola de contacto.La aureola puede estar dividida en
varias zonas metamórficas, ya que cerca del intrusivo se formaran minerales de
altas temperaturas como el granate mientras que mas lejos se formaran
minerales de bajo grado como la clorita.
El metamorfismo regional ocurre cuando grandes regiones de la corteza son
comprimidos y se deforman. Cuando los rios acumulan sedimentos sobre las
rocas en cuencas sedimentarias por cientos de millones de años, la presión
sobre esas rocas va aumentando y la cuenca se hunde lentamente. Con el
tiempo la temperatura y presión en las capas inferiores mas antiguas
aumentara
hasta
que
comience
el
metamorfismo.
PROCESO DEL CICLO SEDIMENTARIO
EL CICLO DE LA ROCAS
PROCESOS DEL CICLO SEDIMENTARIO
METEORIZACION
EROSION
TRANSPORTE DE
PARTICULAS
ACUMULACION O
DEPOSITO
DIAGENESIS O
LITIFICACION
QUIMICA
FISICA
METEORIZACION
PRODUCIDAS POR AGENTES AGRESIVOS DE
ORIGEN QUIMICO QUE DISGREGAN LA ROCA
PRODUCIDAS POR AGENTES MECANICOS
TALES COMO: PRESION , TEMPERATIURA Y
OTROS
BIOLOGICA
PRODUCIDAS POR LA FLORA Y FAUNA
ANTROPICA
PRODUCIDAS POR EL HOMBRE
METEORIZACION QUIMICA
KARST O CAVERNAS
METEORIZACION FISICA
ABRASION
TRANSPORTE DE PARTICULAS
AGUA
AGENTES
VIENTO
HIELO
MODOS
TRACCION
SALTACION
SUSPENSION
FLOTACION
DISOLUCION
ROCAS SEDIMENTARIAS:
Las rocas sedimentarias son originadas como consecuencia
de acciones químicas o mecánicas sobre otras rocas ya
existentes.
Podemos definirlas también como un sedimento depositado
que ha sufrido un endurecimiento llamado litificación.
Las rocas detríticas están constituidas por partículas
pequeñas, lisas y más o menos redondeadas, llamadas
granos. Muchas veces estos granos se encuentran de
forma que hace fácil su separación. En otros tipos de
rocas en cambio, están tan íntimamente unidos, que es
dificilísimo poder separarlos.
Generalmente los estratos de las rocas sedimentarias
suelen contener fósiles de organismos contemporáneos a
su depósito.
Aproximadamente el 75 % de las áreas continentales de la
Tierra, en extensión, están compuestas por este tipo de
rocas.
Las rocas no clasticas, se forman de una solución
de agua. Las variedades de sales (sal y yeso) y
algunas dolomías y
calizas se forman esta
manera. Estas rocas se llaman las rocas
sedimentarias químicas. Son diferentes de las
rocas clásticas, las rocas consiguen sus nombres
sobre todo en base a su composición.
La sedimentación química implica el agua y por lo
tanto los ambientes de formación serán
encontrados
lo
más
a
menudo
posible
relacionados con el agua.
TEXTURA Y FABRICA DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
Concepto de Madurez Textural y Mineralógica
Se denomina «madurez textural el grado de
diferenciación que alcanza un sedimento frente al
material original de que procede. Así, sedimento de
tamaño de grano homogéneo y bien redondeado se
define como texturalmente maduro. Este concepto
se desarrolla paralelamente al de «madurez
mineralógica», o grado de diferenciación entre la
asociación de minerales que presenta el sedimento
y la que presentaban las rocas que formaban su
área fuente.
TEXTURA: TODA RELACION ENTRE PARTICULAS
Y GRANOS DE UNA ROCA
LA TEXTURA EN ROCAS SEDIMENTARIAS SE REFIERE A:
TAMAÑO DEL GRANO
FORMA DEL GRANO
SUPERFICIE DEL GRANO
DISTRIBUCION DE TAMAÑO DE
GRANO
RELACIONES ENTRE GRANOS
ORIENTACION
MADUREZ
La redondez expresa la suavidad de los contornos y describe su
grado de curvatura. Son muy usadas las expresiones cualitativas:
«muy anguloso», con aristas y caras rectas, ángulos entrantes
muy agudos.
«anguloso», con aristas y caras rectas, ángulos entrantes
grandes.
«subanguloso» con incipiente desgaste de aristas y sólo
pequeños ángulos entrantes.
«subredondeados» con caras ya poco desarrolladas, aristas
bien redondeadas y prácticamente sin entrantes.
«redondeado», sin caras planas, todas las aristas redondeadas
y sin ángulos entrantes.
«bien redondeados» con contornos convexos uniformes.
EMPAQUETAMIENTO
SE REFIERE A LA RELACION PARTICULA-MATRIZ, MODIFICADA
DURANTE LA FASE DIAGENETICA
RELACION DE LA TEXTURA CON
PARAMETROS PETROFISICOS