Materiales Petreos Naturales Rocas

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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 MATERIALES PETREOS NATURALES Página 1

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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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