Download La Geología del Este de Puerto Rico y su relacíon con la zona de

La Geología del Este de Puerto
Rico y su relación con la zona de
Maunabo
Hernán Santos, Ph.D.
Departamento de Geología
Universidad de Puerto Rico
Recinto Universitario de Mayagüez
Propósito
El
propósito de este viaje a la zona este
de Puerto Rico y en especial, a
Maunabo, es poder apreciar la relación
que existe entre la geología de un lugar,
su topografía y como esto afecta a los
organismos que allí viven.
Propósito
 También
podremos ver el desarrollo de Los
Túneles de Maunabo. Estos túneles conectan al
Pueblo de Maunabo con Yabucoa.
 El propósito de la construcción de estos túneles
fue dar un mejor acceso a este pueblo sin afectar
la flora y fauna de esta sierra.
 La primera fase de construcción esta básicamente
terminada y pronto será inaugurada. Dos túneles
mas serán construidos.
Geología
 La
Sierra de Pandura es el resultado de su
Geología.
 Es una Sierra que se levanta entre dos valles.
Estos contienen depósitos aluviales los
cuales fueron depositados sobre roca ígneas
intrusiva, posiblemente granodiorita.
Sierra de Pandura
Sierra de Pandura
Mapa
Geológico
de
Puerto Rico
mostrando
sus tres
provincias
•Meteorización- proceso por el cual
agentes atmosféricos en o cerca de la
superficie hacen que las rocas y los
minerales se fracturen y descompongan.
Es un proceso lento pero potente.
Meteorización química
Meteorización que altera la composición de los minerales
y las rocas por lo general por reacciones asociadas con
agua.
 El agua es el factor mas importante en la meteorización
química ya que carga iones, participa en las reacciones y
se lleva los productos resultantes. Esto se debe a la
naturaleza de la molécula de agua la cual presenta un lado
positivo y otro negativo y a que la molécula tiende a
disociarse en iones H + y OH- .


Algunos de los minerales se disuelven completamente
Minerales como calcita son cargados por el agua
subterránea y escorrentía y se precipitan en otro
lugar
Minerales como los feldespatos y las micas son
alterados formando nuevos minerales, mayormente
arcillas.
Esto ocurre por medio de reacciones químicas
simultaneas:
Hidrólisis
Hidratación
Solución simple
Oxidación-reducción
Estas reacciones ocurren mas rápido en presencia de aire y
agua.
Meteorización química de los minerales compuestos
por silicatos.

Meteorización de rocas como el Granito y la
Granodiorita
 San Lorenzo o Utuado- rocas compuestas de:
feldespato (plagioclasa 30-50%, feldespatos de
K 5-35%)
cuarzo 5-10% o 25-30% en granito rico en
cuarzo.
 En lugares con rocas con esta composición la arena
de los ríos esta compuesta en su mayoría de cuarzo
y los feldespatos son menos comunes.
 La mayoría de los minerales termina
convirtiéndose en arcilla,
La serie de reacción de Bowen
Repaso
La serie de reacción de Bowen
A diferencia del hielo que se
cristaliza a una temperatura,
parte del magma comienza a
cristalizarse a una temperatura
y continua cristalizándose a
través de mas de 200° C de
diferencia.
 Los minerales se cristalizan de manera sistemática de
acuerdo con su punto de fusión.
 La serie de reacción de Bowen nos muestra que los
primeros minerales en cristalizarse tienen una
composición de magma basáltica.
Repaso
La serie de reacción de Bowen
El primer mineral en
cristalizarse de un magma
basáltico es el mineral
ferromagnético “olivino”.
Al continuar enfriándose el magma, se van formando los
minerales “piroxeno” y “feldespato de plagioclasa rico en
calcio”.
Según baja la temperatura se siguen formando minerales y
va alterando la química del magma.
La serie de reacción de Bowen

Pueden ocurrir dos
situaciones:
Segregación de los
cristales que se van
formando
 Que no se segreguen y
continué la Serie de
reacción de Bowen

La serie de reacción de Bowen
Magma
A
B
C
Cuando se han cristalizado los olivinos la
composición química del magma restante es
diferente.
El magma evoluciona según los
minerales se van cristalizando. El
magma original tiene en su
composición todos los minerales,
pero según los primeros minerales se
cristalizan la química del magma
cambia. Los primeros minerales en
cristalizarse son ricos en hierro,
magnesio y calcio dejando un magma
rico en sodio, potasio y sílice.
La serie de reacción de Bowen
No segregación
 En este caso los cristales
que se han formado y
permanecen suspendidos
en el magma continúan
reaccionando con esta y
son alterados a otros
minerales.
 Olivino, continua reaccionando para formar piroxeno.
 Al continuar bajando la temperatura piroxeno continua
reaccionando para formar anfíbol. El cual con
disminución en temperatura formara biotita

¿Donde se forma el magma?
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
El magma se forma en lugares donde tenemos:



Calor (zona de calor pluma ó hot spot)
Calor y descompresión (cordillera dorsal oceánica)
Calor y una sustancia volátil (zona de subducción)
¿Donde se forma el magma que
paso a formar el Batolito de San
Lorenzo?
La corteza de la isla de Puerto Rico

Cuando la corteza oceánica es
consumida en la zona de
subducción en un choque
entre dos cortezas oceánicas,
se crean burbujas de magma
que al subir parte de esta
puede escapar a la superficie
formando islas volcanes o un
arcos de islas
¿Donde se forma el magma que paso
a formar el Batolito de San Lorenzo?
 Un Arco
de islas
 ¿Cual es la química de las rocas de un arco de
islas?
 Esta ocurriendo subducción de corteza oceánica
por debajo de corteza oceánica!!!! Ambas son
máficas en composición.
 Sin embargo la química de las rocas de esta
zona no lo es.
La
corteza oceánica tiene una
composición Máfica. Sin embargo la
composición de las rocas de la zona que
visitaremos es intermedia rica en cuarzo
(mas félsica).
¿Por qué razón la química
de estas rocas no es máfica?
La corteza de la isla de Puerto Rico
 Cuando
la corteza oceánica es consumida en la
zona de subducción en arcos de islas, la burbuja
de magma que se forma comienza a subir hasta
formar el arco de islas.
 Al continuar el proceso la corteza se va haciendo
mas gruesa por la acumulación de material una
ves enfriado.
La corteza de la isla de Puerto Rico
 Eventualmente
la migración de estas burbuja
resulta en la formación de rocas menos densas
“Serie de reacción de Bowen”
 Con la formación y migración de nuevas burbujas,
rocas de menor densidad que las roca máficas son
generadas por el proceso de derretimiento parcial
del manto.
 El resultado es un corteza mas gruesa y
volcanismo intermedio
Volcanes de Escudos
(máficas)
Volcanes Compuestos
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(intermedia)
La corteza de la isla de Puerto Rico
 La
corteza oceánico normal tiene un grosor de 5-7
Km. Esta compuesta de una corteza rica en
minerales que contienen hierro y magnesio.
 Con el pasar del tiempo esta corteza se hace mas
gruesa.
 Los continentes tienen una corteza con un grosor
promedio de 25-30 Km. Esta es rica en minerales
que contienen potasio, sodio y sílice.
La corteza de la isla de Puerto Rico
 Los
corteza de la isla de Puerto Rico en su zona
este tiene un grosor estimado de 25 Km. Este
grosor es mas parecido al de un continente que al
de un arco de islas.
 Por
lo tanto las rocas de Puerto Rico nos muestran
la transición que ocurre en la corteza terrestre de
corteza oceánica a continental.
La corteza de la isla de Puerto Rico
 Parte
de este proceso se debe a la deformación, la
formación de pliegues y fallas.
 Cuando ocurre este proceso de crecimiento del
grosor de la corteza, esta puede llegar a tener hasta
60 km de ancha, Sin embargo esta flota sobre el
manto de la misma manera que lo hace un hielo
sobre el agua (isostasia).
La corteza de la isla de Puerto Rico
 La
isostasia resulta en una razón de erosión mas
alta transportando los sedimentos de estas zonas
mas altas a los márgenes.
 Como resultado el batolitos de granodiorita esta
expuesto en la superficie y las rocas que
representan el volcanismo ha sido removido (oro
en los ríos).
La corteza de la isla de Puerto Rico
Las rocas sedimentarias de aguas llanas que estaban
mas cerca del los volcanes también han sido
erosionadas y en el Este y Noreste de Puerto Rico
casi todas las rocas sedimentarias son de aguas
profundas, mas alejadas de los centros volcánicos.
Sierra de
Pandura
Mapa Geológico del Batolito de San Lorenzo, Cox et al., 1977)
Rocas
volcánicas
de 109 My
Mapa Geológico del Batolito de San Lorenzo, Cox et al., 1977)
Diorita y
Gabbro
de 77.8 y
78.4 My
Mapa Geológico del Batolito de San Lorenzo, Cox et al., 1977)
Granodiorita de
72.7 y 73.5 My
Mapa Geológico del Batolito de San Lorenzo, Cox et al., 1977)
Diorita de cuarzo
de de 66.3 a 65.7
My
Mapa Geológico del Batolito de San Lorenzo, Cox et al., 1977)
 Podemos
ver en estas secuencias de edades que el
magma se fue diferenciando y enriqueciéndose
con minerales felsicos hasta llegar a diorita de
cuarzo y monzonita de cuarzo.
Xenolito
Fragtura con roca rica
Felsica
¿Preguntas?