Download Minerales, Rocas y Estructuras Geologicas

Minerales, Rocas y
Estructuras
Geologicas
Introduccion a la Geofìsica
ANDRES TASSARA
Dpto. Ciencias de la Tierra
(Geologia)
Ok! Pero, y como %$&!&
sigo esta estructura en
profundidad?
El Geofísico
•TECTONICA
•EXPLORACI
ON
El Geólogo
Interpretaciòn conjunuta en
términos de la estructura interna?
Corteza Superior
Corteza Inferior
Manto Litosférico
Manto
Astenoférico
Manto
Astenoférico
ESTRUCTURA QUIMICA DE LA
TIERRA
Corteza
65% SiO2, 10% Al2O3, 10%
Na2O+K2O, 10%FeO, 5%MgO
Manto
40% SiO2, 10% Al2O3, 1%
Na2O+K2O, 25%FeO, 30%MgO
En qué materiales
están contenidos
estos elementos?
ELEMENTOS QUIMICOS

MINERALES

ROCAS
MINERAL
sustancia
natural,
sólida,
homogénea,
con
estructura
interna cristalina (ordenada),
de naturaleza inorgánica, que
tiene una composición química
definida.
ESTRUCTURA ATOMICA
Si nivel externo tiene menos
de 8 electrones
completando el orbital,
entonces el átomo tiene
valencia electroquímica y
puede crear enlaces
interatómicos
IONES
 Atomos
o moléculas que tiene
carga eléctrica debido a que el
número de electrones es distinto
al de protones en el núcleo
 ANIONES: carga negativa (e>z)
 CATIONES: carga positiva (e<z)
 Ambos se atráen para formar
MOLECULAS Y COMPUESTOS
MOLECULAS
MOLECULAS
ESTA ESTRUCTURA MOLECULAR BASICA SE
REPLICA HASTA ALCANZAR TAMAÑO
MACROSCOPICO PARA FORMAR CRISTALES
FAMILIAS DE MINERALES
Gobernadas por ANION base de la estructura cristalina







Haluros: Cl-, F-, B-, IFosfatos: PO4-3
Sulfuros: S-2
Sulfatos: SO3-2
Oxidos e Hidróxidos: O-2 y OH-1
Carbonatos: CO3-2
Silicatos: SiO4-4
HALUROS
• Aniones: Grupo Halógenos (F-, Cl-, Br-, I-)
• Cationes: Principalmente Alcalinos y Alcalinoterreos (Na+, K+, Ca2+)
• Formación: TºC ambiente desde soluciones salinas (salares)
Fluorita (F2Ca)
Halita (NaCl)
SULFUROS
• Aniones: Azufre (S-2) y metaloides (Se, Te, As, Bi, An)-2, -3
• Cationes: Principalmente Metales de Transición (Cu+2, Fe+3, Au4+)
• Formación: 200-400ºC desde soluciones hidrotermales bajo volcanes
Calcopirita (CuFeS2)
Pirita (FeS2)
SILICATOS
MINERALES FORMADORES DE ROCA
• Aniones: Principalmente Tetraedro de Silice SiO4-4
• Cationes: Una muy amplia gama de átomos, moléculas y compuestos
• Formación: 20-1000ºC desde condiciones ambientales hasta las
profundidades del manto terrestre
 90%
corteza y manto esta
formado por silicatos
 Tetraedro
SiO4-4: Unidad básica
de construcción de silicatos y por
tanto de las rocas
SILICATOS

TETRAEDRO DE SILICE
SILICATOS
Tetraedro simple
Doble tetraedro
Anillo
Cadena sencilla
Cadena doble
Cadena compleja
SILICATOS
GRANITO
OLIVINO
PIROXENOS
AMFIBOLAS
MICAS
FELDESPATOS
CUARZO
cuarzo
anfíbola
feldespato
PETROLOGIA
Estudio
(LOGIA) de los
procesos y productos
asociados a la formación
de las rocas (PETRO)
PETROLOGIA
ROCA
Agregado de minerales
y/o fragmentos de otras
rocas solidamente
unidos entre sí
PROCESOS FORMADORES DE ROCA
PROCESOS
ENDOGENOS
EL CICLO
DE LAS
ROCAS
PROCESOS FORMADORES DE ROCA
PROCESOS
EXOGENOS
EL CICLO
DE LAS
ROCAS
PROCESOS FORMADORES DE ROCA
ROCAS IGNEAS
PROCESO
FUSIONSOLIDIFICACION
PROCESOS FORMADORES DE ROCA
ROCAS
METAMORFICAS
PROCESO
METAMORFISMO;
TRANSFORMACION AL
ESTADO SOLIDO
PROCESOS FORMADORES DE ROCA
ROCAS
SEDIMENTARIAS
PROCESO
DISGREGACION DE ROCAS PREEXISTENTES, TRANSPORTE Y
DEPOSITACION CERCA DE LA
SUPERFICIE TERRESTRE
PROCESOS FORMADORES DE ROCA
ROCAS IGNEAS
PROCESO
FUSIONSOLIDIFICACION
QUE ES EL MAGMA?
Líquido silicatado (40-100% SiO2), viscoso, homogéneo
de alta temperatura (700-1300ºC) constituido por
moléculas ionizadas (de todos los elementos químicos)
y generado por la fusión de una roca
PROCESOS MAGMATICOS Y
TECTONICA DE PLACAS
MARGENES DIVERGENTES
CRISTALIZACION
FUSION
ASCENSO DE MANTO
POR CONVEXION
MARGENES CONVERGENTES
PROCESOS MAGMATICOS
ANIMACION PROCESOS
MAGMATICOS
CRISTALIZACION
FUSION
PRODUCTOS MAGMATICOS
ROCAS IGNEAS
extrusivas o volcanicas
temperatura
solidificacion rápida
(DT) cristalizacion
parcial
CAMARA
MAGMATICA
Intrusivas o plutonicas
cristalizacion lenta
(DT) y completa
DT = contraste de temperatura entre magma y
entorno
ESTRUCTURAS INTRUSIVAS
SILLS
(FILON-MANTO)
DIQUES
ANIMACION
BATOLITO
PRODUCTOS VOLCANICOS
EFUSIVAS (LAVA)
MAGMA FLUIDO
PIROCLASTICAS
MAGMA
PULVERIZADO
PROCESOS FORMADORES DE ROCA
ROCAS
METAMORFICAS
PROCESO
METAMORFISMO;
TRANSFORMACION AL
ESTADO SOLIDO
METAMORFISMO REGIONAL
Cambios progresivos en la presión
y la temperatura que afectan a un
volumen o región considerable
(10-100 km) de las placas
tectónicas
NUEVOS MINERALES FORMAN TEXTURA
ANISOTROPA FOLIADA (PERPENDICULAR AL
METAMORFISMO REGIONAL
METAMORFISMO REGIONAL
CONTINENTE
ANIMACION FOLIACION
ANIMACION REGIONAL
PROCESOS FORMADORES DE ROCA
ROCAS
SEDIMENTARIAS
PROCESO
DISGREGACION DE ROCAS PREEXISTENTES, TRANSPORTE Y
DEPOSITACION CERCA DE LA
SUPERFICIE TERRESTRE
PROCESOS SEDIMENTARIOS
Meteorización (Mecánica+Química)
disgrega roca expuesta en la superficie
Erosión remueve roca disgregada
desde su ubicación original
Transporte lleva los sedimentos
hacia zonas de Depositación
Litificación-diagénesis convierte los
sedimentos en roca al exponerlos a
altas PT relativas
EXHUMACION VIA
EQUILIBRIO ISOSTATICO
PROCESOS SEDIMENTARIOS
Descarga de agua
y sedimentos
Ajuste isostático por
erosión/sedimentación
PROCESOS SEDIMENTARIOS
Meteorización
Erosión-Transporte
SUELO
SEDIMENTO
Depositación-Sedimentación
DEPOSITOS NOCONSOLIDADOS
Litificación-Diagénesis
ROCAS
SEDIMENTARIAS
PROCESOS SEDIMENTARIOS
ANIMACION
ESTRECHAMENTE LIGADOS AL CICLO DEL AGUA Y LA ATMOSFERA