RECONOCIMIENTO, ESTUDIO Y CARACTERIZACIÓN
DE
“AÑO DEL DEBER CIUDADANO”
ALUMNO : Rafael Martin Osorio Simpe.
CURSO : Geología General.
TEMA : Reconocimiento, estudio y
caracterizaciónide rocas y minerales.
PROFESOR : Ing. Luis Velásquez Villegas.
CENTRO DE ESTUDIOS : Universidad Nacional de Ingeniería.
ESPECIALIDAD : Ingeniería de Petróleo y Gas Natural.
FECHA DE PRESENTACIÓN : 24/09/2007
LIMA – PERÚ
DEDICATORIA
CONTENIDO
TÍTULO……….……….………. I
PORTADA………...……….………. II
DEDICATORIA……….………. III
INTRODUCCIÓN……….………...……. V
Petrología y Petrografía………. 1
Definición de Roca……….……. 1
Clasificación de las Rocas………..……. 3
Minerales………..……. 42
Propiedades de los minerales……….………..……….. 43
Descripción de minerales más importantes……….……..…………. 45
Principales elementos químicos constituyentes de los minerales... 51
Conclusiones……….………... 55
BIBLIOGRAFÍA……….……. 55
GLOSARIO……….……. 56
INTRODUCCIÓN
La Tierra tiene una estructura diferenciada en capas. Estas capas poseen diferentes composiciones químicas y comportamiento geológico. Su naturaleza puede estudiarse a partir de la propagación de ondas sísmicas en el interior terrestre y a través de las medidas de los diferentes momentos gravitacionales.
Los geólogos han diseñado dos modelos geológicos que establecen una división de la estructura terrestre: el modelo geostático y el modelo geodinámico. Ambos modelos convergen en el estudio de la composición de la estructura terrestre. Es precisamente en la estructura de la Tierra donde sobresale un hito conceptual, el concepto de ROCA.
De hecho las rocas se encuentran constituyendo el manto y la corteza terrestre o dicho de otra forma, componiendo la litósfera que constituye las masas continentales y el fondo de las cuencas oceánicas. Son bien distinguidas tres tipos de rocas esenciales: ígneas, sedimentarias y metamórficas que son resultado de un proceso dinámico dado a través de miles de millones de años de vida terrestre.
El estudio de las rocas es importante porque brinda una extensa información en diferentes campos de la Ingeniería así como de la historia. Por ejemplo gracias al estudio de las rocas se ha podido determinar de cierta forma la antigüedad de nuestro planeta, varios de los fenómenos por los que atravesó a lo largo de millones de años; también ha habido un aporte mutuo de estudio entre los fósiles y las rocas. En ciertos campos de la ingeniería como en la Ingeniería de Petróleo y en la Ingeniería de Minas su estudio tiene por objeto asociar los tipos de rocas con yacimientos de minerales o hidrocarburos existentes. En Ingeniería Civil el estudio de las rocas es clave para determinar que materiales son favorables en una construcción y sobre que suelo es más recomendable una construcción.
Conocer las rocas, implica conocer los minerales que las constituyen y conocer los minerales implica conocer los elementos químicos que los forman. Es una relación: roca, mineral y elemento químico. Las ciencias geológicas que se dedican al estudio de las rocas y los minerales son la petrología y la mineralogía
respectivamente.
1. PETROLOGÍA Y PETROGRAFÍA
La petrología es la rama de la geología que se encarga del estudio de las propiedades físicas, químicas, mineralógicas, espaciales y cronológicas de las asociaciones rocosas y de los procesos responsables de su formación.
La petrografía al igual que la petrología es otra rama de la geología que se ocupa del estudio e investigación de las rocas, en especial en cuanto respecta a su aspecto descriptivo, su composición mineralógica y su estructura. Se complementa así con la petrología, disciplina que se centra principalmente en la naturaleza y origen de las rocas.
2. DEFINICIÓN DE ROCA
Una roca es un material constituido como un sólido cohesionado natural de uno o más minerales. Las rocas son los materiales constituyentes del manto y la corteza de la Tierra, y las partes equivalentes de otros cuerpos planetarios semejantes.
Las rocas generalmente están formadas por varias especies mineralógicas llamadas rocas compuestas, pero también existen rocas constituidas por un solo mineral llamadas rocas monominerálicas. Las rocas suelen ser materiales duros, pero también pueden ser blandas, como ocurre en el caso de las rocas arcillosas o las arenas.
En la corteza terrestre se distinguen tres tipos de rocas:
• Rocas ígneas: rocas formadas por la solidificación de magma o de lava (magma desgasificado).
• Rocas metamórficas: rocas formadas por alteración en estado sólido de rocas ya consolidadas de la corteza de la Tierra, cuando quedan sometidas a un ambiente energético muy diferente del de su formación.
• Rocas sedimentarias: rocas formadas por la consolidación de sedimentos, materiales procedentes de la erosión de rocas anteriores, o de precipitación a partir de una disolución.
Las rocas están sometidas a continuos cambios por las acciones de los agentes geológicos, según un ciclo cerrado (el ciclo de las rocas), llamado ciclo petrológico, en el cual intervienen incluso los seres vivos.
I. EL CICLO PETROLÓGICO
Los materiales que forman la corteza de la Tierra pueden evolucionar, a lo largo del tiempo geológico, de un tipo a otro tipo de roca; pueden incluso completar un ciclo a través de las tres principales categorías de rocas.
Por ejemplo, una roca volcánica puede ser intemperizada y sus fragmentos acarreados en forma de sedimentos hasta un sitio en donde se acumulen y sean sepultados. Una vez que los sedimentos se han endurecido o litificado, se puede considerar al material como una roca sedimentaria. Si la roca sedimentaria es sometida a altas presiones y temperaturas, pude sufrir transformaciones minerales y texturales que la conviertan en una roca metamórfica. En ciertas condiciones cuando la temperatura de metamorfismo es alta, la roca puede llegar a fundirse y producir magmas. El ascenso de los magmas y su posterior solidificación completarían el ciclo de las rocas en la corteza.
3. C
LASIFIC ACIÓ
N DE LAS
ROCAS
Las rocas
atendiendo a criterios tales como la composición química, la textura, la permeabilidad, etc. En cualquier caso, el criterio más usado es el origen, es decir, el mecanismo de su formación. De acuerdo con este criterio se clasifican en ígneas (o magmáticas), sedimentarias y metamórficas.
I. ROCAS ÍGNEAS
La corteza de tierra alcanza un promedio de cerca de 35 kilómetros de grueso bajo los continentes pero alcanza sólo unos 7-10 kilómetros debajo del océanos. La corteza continental está compuesta primariamente de rocas sedimentarias descansando sobre una base cristalina, formada de una gran variedad de rocas metamórficas, e ígneas, incluyendo granulito y granito. La corteza oceánica es compuesta primariamente de basalto y gabro. Ambas cortezas, continental y oceánica descansan en la peridotita del manto.
Las rocas pueden derretirse en respuesta a una disminución en la presión, a un cambio en la composición tal como una adición de agua, a un aumento en temperatura ó a una combinación de éstos procesos. Otros mecanismos, tales como fusión de impacto de un meteorito, son menos importantes hoy pero impactos durante el crecimiento de la Tierra, llevaron a la fusión extensa y varios cientos de kilómetros (externos) de nuestra Tierra temprana fueron probablemente un océano del magma.
Impactos de grandes meteoritos en los pocos y últimos cientos millones de años, han sido propuestos como un mecanismo responsable del extensivo magmatismo basáltico de varias grandes regiones ígneas.
La fusión por descompresión ocurre debido a una disminución de la presión.
Las temperaturas de los sólidos para la mayoría de las rocas se incrementan con el aumento de la presión en la ausencia de agua. La peridotita en la profundidad en el manto de la Tierra puede ser más caliente que su temperatura de sólido en un cierto nivel más bajo.
Estudios experimentales en muestras apropiadas de peridotita documentan que las temperaturas de los sólidos se incrementan en 3°C a 4°C por kilómetro. Si la roca es levantada suficientemente lejos ésta podrá comenzar a fundirse. Las gotitas de éste derretimiento, podrán unirse en volúmenes mayores y volverse intrusiva hacia arriba. Este proceso de fusión, en el movimiento ascendente del manto sólido es crítico en la evolución de la Tierra.
El cambio de composición de la roca más responsable por la creación del magma es la adición de agua. El agua baja la temperatura de las rocas sólidas, a una presión dada. Por ejemplo, en una profundidad de cerca de 100 kilómetros, la peridotita comienza a fundirse cerca de los 800°C en presencia de exceso de agua, pero cerca ó sobre los 1500°C en ausencia de agua.
El agua es expulsada de la litosfera oceánica, en zonas de subducción, y ésta causa la fusión en manto sobrepuesto. Magmas acuosos de basalto y andesitas son resultado de la deshidratación durante, el proceso de subducción. Tales magmas y aquellos derivados de ellos fueron construidos como acumulación de islas arcos tales como en el círculo de fuego del Pacífico. Éstos magmas forman rocas de la serie cálcica -alcalina, una parte importantes de la corteza continental.
La adición de dióxido de carbono, es relativamente una menos importante causa de la formación de magma que la adición de agua pero génesis de algunos magmas silicio bajosaturados han atribuido a la dominación del dióxido de carbono sobre el agua en sus regiones de fuente del manto. En presencia de dióxido de carbono, experimentos documentan que la peridotita sólida disminuye en alrededor de 200°C en un intervalo estrecho de presión a presiones que corresponden a una profundidad de cerca de 70 kilómetros. Magmas de tipos de roca, como por ejemplo nefelinita, carbonatita, y kimberlita están entre los que pueden ser generados luego de un influjo de dióxido de carbono en el manto a volumen y profundidad mayores de 70 kilómetros.
Las rocas ígneas se forman cuan o el magma, se enfría y solidifica, con ó sin cristalización, bajo la superficie como rocas intrusivas o plutónicas, ó en la superficie como rocas extrusivas o volcánicas. Este magma se puede derivar de los derretimientos parciales de rocas pre-existentes en cualquier capa, ó en la corteza de la Tierra.
Originalmente, el derretimiento es causado por uno, ó más procesos como un aumento de temperatura, una disminución de la presión, ó un cambio en la composición.
De acuerdo al modo de enfriamiento presentan distintos tipos de cristalización:
- Cristales visibles a simple vista: Cuando el enfriamiento en las rocas es lento.
- Cristales de estructura vítrea: Producidos por una violenta reducción de temperatura en el curso de una erupción volcánica.
Por lo general las rocas ígneas, junto con las metamórficas, son más competentes que las sedimentarias en lo que a construcción se refiere.
Son ejemplos de rocas ígneas: la diorita, la riolita, el porfido, el gabro, el basalto y la sienita.
Tierra, por una capa relativamente fina, pero extensa de rocas sedimentarias, y metamórficas.
Las rocas ígneas, son geológicamente importantes porque:
• Sus minerales, y química global dan información sobre la composición del manto, de la cual algunas rocas ígneas, son extraídas, y de la temperatura, y condiciones de presión, que permitieron esta extracción, y/o de otra roca pre -existente que se fundió.
• Sus edades absolutas, pueden ser obtenidas de varias formas, de datado radiométrico, y así puede ser comparado, con estratos geológicos adyacentes, permitiendo una secuencia de tiempo de los eventos;
• Sus características, se corresponden usualmente, con características de un ambiente tectónico específico, permitiendo reconstituciones tectónicas.
• En algunas circunstancias especiales albergan importantes depósitos minerales como tungsteno, estaño, y uranio que son comúnmente asociados a granitos, mientras que minerales de cromo, y platino, son comúnmente asociados a gabros.
A. Rocas ígneas intrusivas
Las rocas ígneas intrusivas o también llamadas plutónicas son formadas desde el magma, que se enfría y solidifica dentro de la Tierra rodeado por roca pre-existente llamada roca base, el magma se enfría lentamente, y como resultado éstas rocas son de grano grueso. Los granos minerales en tales rocas, pueden generalmente ser identificadas, a simple vista.
Las rocas intrusivas, también pueden ser clasificadas según su forma, y tamaño del cuerpo intrusivo, y su relación con otras formaciones, en las cuales ésta se incluye. Los batolitos, las acciones, los lacolitos, los travesaños y los diques son formaciones intrusivas típicas.
Las áreas centrales de las montañas mayores ó importantes consisten en rocas ígneas intrusivas, usualmente granito. Cuando es expuesto por erosión, estos corazones llamados batolitos, pueden ocupar áreas enormes, de la superficie de la Tierra.
De azul, las rocas plutónicas en Norte América
B. Rocas ígneas extrusivas
Las rocas ígneas extrusivas o también llamadas volcánicas son formadas en la superficie de la Tierra, como resultado de la fusión parcial de rocas dentro del manto y corteza.
El derretimiento con ó sin cristales suspendidos y burbujas de gas es llamado magma. El magma se levanta, debido a que es menos denso que la roca, de la cual fue creada. Cuando alcanza la superficie, el magma extruído en la superficie ó bajo el agua ó en el aire, es llamado lava. Las erupciones de volcanes cuando ocurren sobre la superficie se llaman
subaéreas y cuando ocurren bajo la superficie marina son llamadas
submarinas. En la actividad volcánica submarina por ejemplo se presentan fumarolas negras y emisiones de basalto.
El Magma que entra en erupción desde un volcán se comporta según su viscosidad determinada por su temperatura, composición y contenido cristalino. El magma de alta temperatura, la mayoría del cual es basáltico en su composición se comporta de manera similar al aceite y cuando éste se enfría es semejante a la melaza gruesa.
Cuando la lava se enfría y cristaliza rápidamente es fina y granulosa. Si el enfriamiento ha sido tan rápido como para prevenir la formación incluso de pequeños cristales después de la extrusión, la roca resultante puede ser sobre todo vidrio, como por ejemplo la roca obsidiana. Si el enfriamiento de la lava, ocurre lentamente, las rocas serán de grano grueso.
solamente una clasificación aproximada, pueden usualmente ser hecha en este campo.
De rojo, las rocas volcánicas en Norte América
Las líneas de colores claros en esta roca volcánica de Basalto muestran la dirección del flujo de lava.
II. COMPOSICIÓN MINERALÓGICA DE LAS ROCAS ÍGNEAS
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.
cristalización de Bowen (1928) nos muestra el orden de cristalización de los
distintos silicatos conforme disminuye la temperatura de un magma.
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 y 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.
A las rocas con un alto contenido en minerales ferromagnesianos se les denomina máficas (máficos, del latín magnesium y ferrum). Suelen tener un índice de color alto (tonalidades oscuras). Y a las rocas con alto contenido en minerales no ferromagnesianos (cuarzo, moscovita, feldespato K, plagioclasa y feldespatoides) se les denomina félsicas (félsico, proviniente de feldespato y sílice). Son rocas con un índice de color bajo (tonalidades claras).
III. CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS ÍGNEAS
La clasificación de los muchos tipos de diferentes rocas ígneas puede proveernos importante información sobre las condiciones bajo las cuales éstas se formaron.
Dos importantes variables usadas para la clasificación de rocas ígneas son el tamaño de partícula y la composición mineral de la roca.
Minerales como feldespatos, cuarzos, olivinas, piroxenos, anfíboles, y micas son importantes en la formación de casi todas las rocas ígneas y son básicas, en la clasificación de estas rocas. Todos los otros minerales presentes, son vistos como "no esenciales" en casi todas las rocas ígneas y son llamadas
minerales accesorios. Tipos de rocas ígneas, con otros minerales esenciales, son muy raros.
En una clasificación simplificada, los tipos de rocas ígneas son separadas en base al tipo de feldespato presente, la presencia ó ausencia de cuarzo, y en rocas sin feldespato ó cuarzo, el tipo de hierro, ó minerales de magnesio presentes.
Las rocas que contienen cuarzo son silicio-sobresaturados. Las rocas con feldespatoides, son silicio -bajosaturados, porque los feldespatoides no pueden coexistir, en una asociación estable con cuarzo.
Las rocas ígneas que tienen cristales suficientemente grandes para ser vistas a "simple vista", son llamadas faneríticas; ésas con cristales muy pequeños, para ser vistos, son llamadas afaníticos. Generalmente hablando, fanerítico implica un origen intrusivo; afanítico uno extrusivo.
Una roca ígnea con grandes y claramente perceptibles cristales incrustados en una fina granulosa matriz, es llamada pórfido. La textura porfídica se desarrolla cuando algunos de los cristales crecen hasta un considerable tamaño antes de que la masa principal del magma se cristalice como material fino granuloso y uniforme.
IV. CLASIFICACIÓN QUÍMICA DE LAS ROCAS ÍGNEAS
Las rocas ígneas pueden ser clasificadas de acuerdo a parámetros químicos en:
Ácido rocas ígneas con alto contenido de silicio, mayor al 63%, de SiO2
como ejemplos: la riolita y la dacita.
Intermedio rocas ígneas conteniendo entre 52 - 63%, de SiO2 como
ejemplo la andesita.
Básico rocas ígneas que tienen bajo silicio, 45 - 52%, y típicamente alto contenido de hierro -magnesio como ejemplo el basalto.
Alcalino rocas ígneas con 5 - 15% de contenido alcalino (K2O + Na2O), ó
con radio molar de silicio alcalino, mayor a 1:6. Como ejemplos: el fonolito y la tracita.
La terminología ácido-base es usada más ampliamente en más antiguos (generalmente británicos) textos de literatura geológica. En la actual la terminología felsica -máfica fuertemente substituye a la de ácido-base.
V. CLASIFICACIÓN MINERALÓGICA DE LAS ROCAS ÍGNEAS
Para rocas volcánicas la mineralogía es importante clasificando y nombrando lavas. El más importante criterio, son las especies fenocristo seguida por la mineralogía de las masas -térreas. A menudo, donde están las masas -térreas, son afaníticos.
Contenidos mineralógicos - félsico versus máfico (ácido- básico)
• Félsico, con predominancia de cuarzo, feldespato alcalino, y/o feldespatoides; las rocas de minerales félsicos como el granito son usualmente de colores claros y tienen baja densidad.
• Máfico, con predominancia de minerales máficos, piroxenos, olivinas, y plagioclasas cálcicas; éstas rocas como el basalto, son usualmente de colores oscuros, y tiene una mayor densidad, que las rocas félsicas.
• Ultramáfico, con más de 90% de minerales máficos como la dunita.
La siguiente tabla, es una simple sub-división de rocas ígneas, de acuerdo a su composición, y modo de ocurrencia.
COMPOSICIÓN
MODO DE OCURRENCIA Ácido Intermedio Básico Ultrabásico
Intrusivo Granito Diorita Gabro Peridotita
Extrusivo Riolita Andesita Basalto Komatiita
ROCA ESENCIAL FORMANDO SILICATOS Ácido Intermedio Básico Ultrabásico
Grano grueso Granito Diorita Gabro Peridotita
Grano medio Micro Granito Micro Diorita Dolerita
Grano fino Riolita Andesita Basalto Komatita
Ejemplo de clasificación del granito:
VI. TEXTURA DE LAS ROCAS ÍGNEAS
Indica el lo relacionado a los cristales que las constituyen como el grado de cristalinidad y tamaño de los cristales.
A. 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 (por ejemplo: una pumita o una obsidiana).
• HOLOCRISTALINAS. Son rocas que están compuestas por más del 90% en volumen de cristales, lo que suele ser característico de las rocas plutónicas (por ejemplo un granito).
B. Tamaño de los cristales
En función del tamaño de los cristales de una roca ígnea se pueden establecer dos tipos texturales:
• FANERÍTICA, del griego phaneros (visible). Es aquélla roca en la que los cristales pueden reconocerse a simple vista. Este tipo de textura se da en rocas que han sufrido un proceso lento de enfriamiento, es decir que han perdido calor de una forma gradual y lenta. Es típica de rocas intrusivas (plutónicas). Se pueden distinguir varios tamaños de grano dentro de este grupo:
o grano muy grueso, cuando los granos tienen un tamaño mayor de 30
mm
o grano grueso, cuando los granos tienen tamaños entre 30 y 5 mm o grano medio, cuando los granos tienen tamaños entre 5 y 2 mm
o grano fino , cuando los granos tienen un tamaño menor de 2mm pero
son visibles
• AFANÍTICA, el prefijo a- indica negación, a phaneros (no visible). Es aquélla roca en la que los cristales no pueden reconocerse a simple vista y es necesario una lupa o un microscopio. Una textura afanítica siempre indica que el proceso de enfriamiento se produjo de forma más o menos rápida. Esta textura es típica de rocas volcánicas y subvolcánicas. Se pueden distinguir dos clases dentro de este grupo:
o microcristalinas, cuando los cristales son reconocibles con el
microscopio.
o vítreas o criptocristalinas, cuando los cristales no son reconocibles
con el microscopio.
B. Distribución del t amaño de los cristales
• EQUIGRANULAR. El tamaño de todos los cristales es parecido.
• INEQUIGRANULAR. En la roca existe una distribución de tamaños de grano muy amplia. Si se representa el tamaño de los cristales frente a su frecuencia se pueden distinguir varios tipos de distribuciones. Unimodal, cuando la distribución es una campana de Gauss; bimodal, cuando se pueden distinguir dos máximos dentro de la distribución y seriada.
VII. DESCRIPCIÓN DE ROCAS ÍGNEAS MÁS IMPORTANTES
A. BASALTO
Es la variedad más común de roca volcánica siendo una de las constituyentes más importantes de la corteza terrestre formada por la fusión parcial del material del manto. Los flujos de basalto cubren aproximadamente el 70 % de la superficie terrestre. Contiene no más del 53 % por peso de sílice. Se divide en dos tipos: basalto alcalino y tholeiita.
Se compone casi en su totalidad de silicatos oscuros de grano fino, tiene una composición máfica, es decir con un alto contenido de hierro, compuesto principalmente por minerales como feldespato, piroxeno, olivinas, plagioclasas, cuarzo y magnetita. Es el equivalente extrusivo del gabro, se forma por la efusión de lava a lo largo de las cordilleras oceánicas, donde el fondo marino, extendiéndose, añade corteza nueva para contrarrestar las pérdidas por subducción. Suele ser de color gris oscuro, y tiene muchas veces una textura vesicular que conserva los vestigios de burbujas producidas por vapor de agua en expansión, generado durante el enfriamiento y la solidificación de la lava.
Esta roca puede ser de muy buena calidad y adecuado para su uso en construcción, lo que se verifica mediante ensayos. Los usuales son el ensayo de desgaste por el procedimiento de Los Ángeles, actualmente con tendencia al desuso para este material, y el ensayo de durabilidad por inmersión en dimetil sulfóxido.
Muestra de una Roca Basalto
B. GRANITO
El granito es una roca ígnea plutónica con formación y textura cristalina visible. Se compone de feldespato (en general feldespato de potasio y oligoclasa), cuarzo, con una cantidad pequeña de mica (biotita o moscovita) y de algunos otros minerales accesorios como circón, apatito, magnetita, ilmenita y esfena.
profundidades grandes bajo la superficie terrestre, lo que posibilita la cristalización de los minerales. Velocidades de enfriamiento muy lentas dan lugar a una variedad de grano grueso llamada pegmatita. El granito, junto a otras rocas cristalinas, constituye la base de las masas continentales y es la roca intrusiva más común entre las expuestas en la superficie terrestre.
La densidad del granito varía entre 2,63 y 2,75 g/cm3. Su resistencia a la
presión se sitúa entre 1.000 y 1.400 kg por cm2. Es más duro que la
arenisca, la caliza y el mármol, y su extracción es, por tanto, más difícil. Es una piedra importante en la construcción; las mejores clases son muy resistentes a la acción de los agentes atmosféricos.
El granito se encuentra particularmente extendido en los antiguos escudos precámbricos, formados hace más de 4.000 millones de años, de Rusia, África, Canadá, Sudamérica y Escocia. En España es una roca frecuente en la mitad oriental de la península Ibérica.
Muestra de Roca Granito
C. OBSIDIANA
La Roca Obsidiana, es una roca del tipo ígneo extrusivo, también llamada vidrio volcánico o copo de nieve, semitranslúcido y oscuro. Tiene una composición química de silicatos alumínicos y un gran porcentaje (70% ó mayor) de óxidos sílicos. Su composición es parecida al granito y la riolita. La obsidiana no es un mineral, porque no es cristalino, aunque se parezca a uno. A menudo se le clasifica como un mineraloide. Su dureza en la escala de Mohs es de 5 a 5,5. Su peso específico es de 2,6.con la misma composición que la riolita, producido cuando la roca ígnea fundida (magma) sale a la superficie terrestre como lava y se enfría tan rápidamente que sus iones no tienen tiempo de cristalizar.
La obsidiana suele ser negra, pero también puede ser verde oscuro, verde claro, rojiza, blanca y veteada en negro y rojo.
fractura concoidea. Puede golpearse con piedras más duras para modificar su forma. La obsidiana también se puede pulir para crear espejos rústicos.
Las culturas mesoamericanas usaron ampliamente la obsidiana para crear herramientas o como ornamento. También la usaron para crear armas, como el temible macahuitl o macana y puntas de venablos y flechas; porque al ser muy filoso perforaba y tajaba la piel y la carne con facilidad.
Incluso se han descubierto instrumentos quirúrgicos precolombinos hechos de este material. Actualmente, se utilizan cuchillas de obsidiana en las cirugías cardíacas y oculares porque su filo es mucho más delgado que aquel de los escalpelos de acero, siendo hasta cinco veces más filoso que éstos últimos. Los cortes hechos con las cuchillas de obsidiana son más finos y provocan menos daño del tejido orgánico, eso permite que las heridas quirúrgicas sanen rápidamente.
Muestra de Obsidiana en un collar usada como piedra preciosa.
D. DIORITA
La diorita es una roca ígnea compuesta de un feldespato y uno o varios minerales del grupo de la mica, de la anfibolita, y del piroxeno. Se usa generalmente para la construcción.
Posee una textura hipidiomórfica inequigranular. Los minerales de menos tamaño 0,1-0,6 mm corresponden a plagioclasa como componente porcentualmente mayor. Muestra una gran variabilidad de tamaños y formas más equidimensionales. El resto de minerales están compuestos por los ferromagnesianos coloreados (biotita y piroxenos), cristales de mayor tamaño que muchas plagioclasas pero de formas más subidiomórficas. Las dioritas presentan tamaños de entre 0,4 y 0,6 mm, hallando algunos cristales bastante elongados. El grado de alteración en la roca es muy bajo, tanto como en feldespatos como en ferromagnesianos. Es de textura granítica.
Composición:
• Minerales Máficos: 25%:
o Biotita: 20%
o Piroxenos: Clinopiroxenos 5%
• Minerales accesorios: La diorita puede contener distintas impurezas, tales como apatito, cuarzo, magnetita, pirita, etc.
o Presencia de apatito como inclusión en biotita. o Presencia de óxido de hierro muy aislado.
• Minerales de alteración:
o Clorita 5%
o Alteración a anfíbol de los clinopiroxenos.
En la diorita oligoclásica, el feldespato es la oligoclasa; en la diorita andesítica es la andesina. Por otra parte, según sea el segundo componente, la diorita se clasifica como micácea, anfibólica o piroxénica.
Muestra de Diorita compuesta en su mayor parte por sílice
E. RIOLITA
La riolita es una roca volcánica, de grano fino, que presenta la misma composición que el granito. Es una roca rica en cuarzo y feldespatos potásicos que se produce por la violenta salida al exterior de la Tierra de magma. El rápido enfriamiento que soporta hace que la roca cristalice de tal manera que sus cristales no se aprecien a simple vista. Por tanto, esta roca tiene una textura vítrea.
Esta roca extrusiva se forma cuando un magma de la misma estructura química que el granito llega a la superficie terrestre. Este magma es rico en sílice, lo que le hace viscoso.
La mayor concentración de riolita se encuentra en Nueva Zelanda. Existen unos manantiales ricos en azufre que son los restos de una gran erupción. Se esparció por el aire una nube de gas que arrojó lava por toda la zona. La lava se endureció formando la riolita.
Muestra de Riolita
F. PÓRFIDO
La palabra pórfido proviene del latín porphyra, "piedra púrpura". Así denominaron los romanos a esta piedra que debido a su color fue usada como signo de distinción. El uso del pórfido se remonta a la cuna de las civilizaciones asirio-babilónica, egipcia y romana. Hallazgos arqueológicos y monumentos realizados en este material lo confirman.
Es una roca formada a partir de la solidificación del magma. Está clasificada entre las rocas magmáticas o eruptivas ya que se forma por la solidificación del magma, es decir una masa fluida de origen volcánico a temperaturas muy elevadas en el interior de la corteza terrestre. Su enfriamiento comienza muy lentamente a profundidad, iniciando la solidificación del magma y la formación de cristales de los minerales componentes.
Pórfido formando un pavimento.
F. GABRO
El gabro es una roca plutónica compuesta de plagioclasas y minerales
ferromagnésicos. Contiene silicato alumínico, cálcico y diálaga como minerales fundamentales.
Los gabros son rocas pesadas, granuladas y moteadas, de color oscuro entre gris y verde. Constan de plagioclasas básicas, de piroxeno y de olivino, anfíboles y otros minerales que les confieren su color. Suele aparecer en la corteza oceánica junto al basalto. Algunos autores los dividen en gabros de augita y gabros de hiperstena. El gabro feldespático contiene nefelina y otros feldespatos.
Los astronautas han traído desde la Luna piedras de la familia de los gabros terrestres.
Muestra de Gabro
G. ANDESITA
La clasificación de andesitas puede ser refinada de acuerdo al fenocristal más abundante. Por ejemplo, la andesita olivina es llamada de esta forma en tanto que la olivina es el principal componente mineral. Puede ser considerada como el equivalente extrusivo de la diorita plutónica. Como las dioritas, la andesita es característica de las áreas de subducción tectónica en márgenes oceánicos marinos, como la costa de América del Sur. Su nombre deriva de los Andes.
Muestra de Andesita
H. PERIDOTITA
La peridotita es una roca intrusiva compuesta por minerales como piroxeno, olivino y hornblenda.
Es la roca que forma el manto terrestre. La magnetita, la cromita, la ilmenita y el granate están asociados con frecuencia a esta roca. Algunos tipos de peridotita son la piroxenita, compuesta casi por completo por piroxeno; la hornblendita, variedad rara con predominio de hornblenda; la serpentina, compuesta casi exclusivamente de olivino alterado, y la kimberlita, variedad que contiene diamante. La peridotita es la fuente más importante de cromo.
Diferentes tipos de Rocas ígneas
II. ROCAS SEDIMENTARIAS
Pueden formarse a las orillas de los ríos, en el fondo de barrancos, valles, lagos y mares, y en las desembocaduras de los ríos. Se hallan dispuestas formando capas o estratos.
Cubren más del 75 % de la superficie terrestre, formando una cobertera sedimentaria sobre un zócalo formado por rocas ígneas y, en menor medida, metamórficas. Sin embargo su volumen total es pequeño cuando se comparan sobre todo con las rocas ígneas, que no sólo forman la mayor parte de la corteza, sino la totalidad del manto.
Las rocas sedimentarias se disponen en capas, las más recientes situadas sobre las más antiguas, lo que permite a los geólogos conocer la edad relativa de cada capa. Las rocas sedimentarias suelen contener fósiles, que pueden ser de utilidad tanto para datar las rocas como para determinar su origen.
Las rocas sedimentarias se caracterizan por dos rasgos esenciales:
• Presentan una estructura estratificada, con capas producidas por el carácter a la vez progresivo y discontinuo del proceso de sedimentación. Esas capas se llaman estratos.
• Contienen generalmente fósiles, cuando no están directamente formadas por fósiles. Los procesos magmáticos destruyen los restos de los seres vivos, lo mismo que los procesos metamórficos, salvo los más suaves.
Además las rocas sedimentarias sueles ser más o menos permeables, sobre todo las detríticas, lo que favorece la circulación o depósito de agua subterránea y otros fluidos, como los hidrocarburos.
Por su origen pueden clasificarse en tres grandes grupos principales: Detríticas, Orgánicas y Químicas.
A. Rocas sedimentarias detríticas
Las rocas detríticas, terrígenas o clásticas están formadas por fragmentos de rocas o minerales procedentes de rocas preexistentes que han quedado expuestas a la meteorización en la superficie de la tierra. Estos fragmentos suelen estar formados por minerales estables en las condiciones de la superficie terrestre. Como generalmente uno de los minerales más resistentes es el cuarzo, este tipo de rocas suelen contener una gran proporción de este mineral. Se consideran como rocas detríticas aquellas que poseen más de un 50% de terrígenos.
a) Textura de las Rocas Detríticas
Tamaño de grano
Se establecen tres clases en el tamaño de granos para rocas detríticas:
Tamaño de grano Clase o Grupo Sedimento Sedimento cementado
> 2 mm Sefitas * Gravas ConglomeradoAglomerados
entre 2 y 1/16 mm Sammitas ** Arenas Arenisca
< 1/16 mm Lutitas *** Limos o Fangos Lutitas (Arcillitas)Limolitas
* Los clastos se denominan cantos (tamaño entre 2 y 62 mm) o bloques (tamaño > 62 mm). A este grupo también se le denomina
Ruditas.
** A este grupo también se le denomina Arenitas.
*** El material suelto puede estar constituido por gránulos o por partículas (< 2 micras) formando respectivamente limos y arcillas. Los términos consolidados se denominan limolitas y arcillitas. A este grupo también se le denomina Pelitas.
Clasificación o selección de tamaños
Es la medida de la distribución de tamaños de un sedimento (frecuencia vs clases de tamaño). Una roca con una gran dispersión de tamaños de grano se dice que posee una pobre selección, mientras que una roca bien seleccionada muestra, por tanto, escasa variación en el tamaño de grano. La clasificación es indicativa de la historia del transporte del sedimento.
Morfología de clastos
Aunque se pueden medir varios parámetros como la esfericidad, el aplanamiento, etc. El grado de redondez es el dato morfológico de mayor interés ya que es un dato indicativo de la historia del sedimento. Se distinguen clastos muy redondeados, redondeados, subredondeados, subangulosos, angulosos y muy angulosos.
Empaquetamiento
empaquetamiento, entre otros factores, es indicativo de la densidad del medio de transporte del sedimento.
b) Clasificación de las Rocas Detríticas
Las detríticas se clasifican en función del tamaño de grano de los clastos que las forman en: Conglomerados, areniscas, limolitas y lulitas.
CONGLOMERADOS
Cuando un entramado de clastos entra en contacto con otro, el conglomerado queda sostenido por sus clastos (ortoconglomerado), distinguiéndose del caso en que una matriz lo soporta (paraconglomerado o diamictita). Un conglomerado monomicto tiene clastos de un único tipo casi exclusivamente. Si tiene unos pocos tipos de roca, se llama oligomicto, y si contiene muchos tipos distintos, polimicto.
Las arcillas en bloques, también llamadas arcillas glaciares o till, se forman como la morrena base de los glaciares. Otros conglomerados son fluvioglaciares, se producen cuando el material de las morrenas ha sido desgastado por el agua fundida y además se sostiene por los propios clastos. También se producen en depósitos fluviales puros y, sobre todo, en los depósitos de playas tormentosas.
ARENISCA S
La arenisca es una roca sedimentaria, de color variable, que contiene clastos de tamaño arena. Después de la lutita, es la roca sedimentaria más abundante y constituye cerca del 20 % de ellas.
Los granos son gruesos, finos o medianos, bien redondeados; de textura detrítica o plástica. El cuarzo es el mineral que forma la arenisca cuarzosa, pero las areniscas interesantes pueden estar constituidas totalmente de yeso o de coral. Las arenas verdes o areniscas glauconíticas contienen alto porcentaje del mineral glauconita. La arcosa es una variedad de arenisca en la que el feldespato es el mineral dominante además del cuarzo, tenemos la caliza detrítica del tamaño de la arena.
El color varía de blanco, en el caso de las areniscas constituidas virtualmente por cuarzo puro, a casi negro, en el caso de las areniscas ferro-magnesianas.
Las areniscas figuran entre las rocas consolidadas más porosas, aunque ciertas cuarcitas sedimentarias pueden tener menos de 1 % de espacios vacíos. Según el tamaño y la disposición de los espacios vacíos o poros, las areniscas muestran diversos grados de permeabilidad.
Para clasificar las areniscas se utiliza la clasificación de Folk (1974). Esta clasificación se basa fundamentalmente en el porcentaje de matriz (material de detrítico de tamaño < de 30 micras) y en la naturaleza de los clastos, que se agrupan en tres tipos: cuarzo (Q), feldespatos (Fto) y fragmentos de roca (Fr).
En función del porcentaje de matriz se establecen dos tipos básicos:
• Grauvacas, si la matriz representa más del 15% del volumen.
• Arenitas, si la matriz representa menos del 15% del total.
Muestras de roca Arenisca
Diagrama Triangular en la clasificación de Arenitas
LIMOLITAS
Las limolitas son rocas constituidas por clastos con tamaños entre 1/16 mm y 1/256. Estas rocas presentan composiciones muy variadas. Este tipo de rocas proceden de la compactación y
cementación de partículas detríticas de tamaño limo (<1/16mm).
Muestra natural de una Limolita
LUTITA
Son de colores muy variables : gris, verde, rojo, café, negra. Las variedades negras son particularmente ricas en sustancias orgánicas.
La lutita es una roca masiva, terrosa, normalmente bien compactada, a menudo porta fósiles, por ejemplo foraminíferos, ostracodos, graptolites y trilobites. Muchas lutitas muestran bioturbación es decir una estructura sedimentaria irregular producida por la acción de organismos excavadores al fondo del mar.
Muestra de lutita
B. Rocas sedimentarias orgánicas
Son rocas formadas por la acumulación de materiales generados mediante procesos orgánicos. Por ejemplo, acumulación de conchas, exoesqueletos, restos vegetales, etc. Dentro de este grupo incluimos los carbones y algunos tipos de rocas carbonatadas y silíceas.
CARBONES
Los carbones son las rocas organógenas más típicas. Estas rocas se forman a partir de materia orgánica fundamentalmente vegetal transformada por un proceso denominado carbonización. Este proceso va transformando la materia orgánica, dando lugar a una serie de acumulados cada vez más ricos en carbono: turba, lignito, hulla y antracita.
CALIZAS
conservando su estructura biológica original; por ejemplo en los arrecifes. Se pueden distinguir los siguientes tipos:
Calizas coralinas (Calizas
biohérmicas)
Contienen restos de esqueletos
de corales, briozoos, bivalvos, moluscos, etc.
Calizas algales Estromatolitos (algas azules)
Lumaquelas
(Coquinas) Acumulación de restos de conchas cementadas..
Cretas
(Calizas pelágicas)
Tobas
Precipitados de carbonato sobre tallos de plantas
SILÍCEAS
Algunos tipos de rocas silíceas son formadas por la acumulación directa de material orgánico silíceo, generalmente caparazones de diatomeas (diatomitas), restos de radiolarios (radiolaritas) y acumulaciones de espículas de esponjas (espongiolitas).
Diatomitas: Acumulación de caparazones de diatomeas
C. Rocas sedimentarias químicas
ROCAS EVAPORÍTICAS
Son las rocas formadas a partir de la intensa acumulación de sales (sulfatos, carbonatos, cloruros, bromuros) que puede tener lugar en aguas continentales o marinas sometidas a una intensa evaporación.
Estas rocas se forman por precipitación química directa de sales en un fluido acuoso sobresaturado. Las principales rocas evaporíticas están compuestas por la acumulación de alguno o algunoss de los siguientes minerales: yeso (SO4Ca + 2H2O), silvina (ClK), halita (ClNa), thenardita
(SO4Na2), carnalita (ClK. CL2Mg.6H2O), etc.
Estas rocas suelen presentar texturas equigranulares (como las rocas plutónicas), y se reconocen fácilmente por ser solubles o por su baja dureza.
Muestras de yeso y carnalita respectivamente
ROCAS CARBONATADAS
Son rocas que están mayoritariamente compuestas por carbonatos (CaCO3) como Calizas, o bien por dolomita (CaMg) (CaCO3)2 y entonces
se denominan Dolomías. En función del porcentaje de calcita y dolomía que presenta la roca reciben diferentes nombres. De esta forma, podemos clasificarlos en: calizas, calizas dolomíticas, dolomías calcáreas y dolomías.
También es posible encontrar junto con los carbonatos, clastos detríticos, en ese caso se habla de calcirruditas, calcarenitas y calcilutitas (calizas litográficas), en función del tamaño de grano de los clastos.
A pesar de su composición mineral tan homogénea, estas rocas pueden presentar una gran variedad de texturas en función de del tipo de aloquímicos que las formen y del tipo de cemento (ortoquímicos).
Existen otras tipos de rocas carbonatadas como los travertinos formados por precipitación directa de carbonato cálcico.
Composición de una roca carbonatada
III. ROCAS METAMÓRFICAS
Por acción de agentes especiales y bajo condiciones apropiadas, las rocas preexistentes de todo tipo pueden ser transformadas en estado sólido a un nuevo grupo, el grupo de las rocas metamórficas, con características diferentes de las que se presentan las rocas sedimentarias o ígneas; incluso, las rocas metamórficas preexistentes pueden ser llevadas por este proceso a un metamorfismo de mayor grado.
El proceso de metamorfismo que da lugar a la formación de las rocas metamórficas ocurre en el Interior de la corteza terrestre.
Los drásticos cambios ocurridos durante el metamorfismo son producidos por el calor, la presión y los fluidos químicamente activos; agentes que generalmente actúan simultáneamente.
El calor es un agente fundamental en el metamorfismo: tiene como fuente los flujos de magma, así como también el calor generado por la presión.
La presión puede ser resultado del sepultamiento de las rocas (presión litostática) que opera por igual en todas direcciones o de los movimientos de la corteza terrestre (presión dirigida) que opera en una dirección particular (la que es más efectiva para alterar texturas. La presión litostática producida por una sobrecarga de 6 a 9 Km. De espesor, no es suficiente para producir metamorfismo en la mayoría de los casos; pero a una profundidad de 10 a 12 Km. Se producen presiones del orden de los 3000 y 4000 kgrs/cm2 que
permiten que las rocas fluyan en forma plástica., Los movimientos orogénicos producen deslizamientos intragranulares, cambios de textura, reorientación y crecimiento de los cristales.
El gas y el agua son los fluidos que proporcionan la movilidad para los cambios; son fundamentales en el metamorfismo; donde se verifican cambios, aportes o intercambios químicos. El agua es el más importante de los fluidos químicamente activos y es ayudada por el dióxido de carbono y los ácidos; puede proceder del magma (agua juvenil), ser agua meteórica, agua de combinación o agua congénita.
Las rocas metamórficas se clasifican según sus propiedades físicas. Los factores que definen o clasifican las rocas metamórficas son dos: los minerales que las forman y las texturas que presentan dichas rocas.
A. Textura
a) Textura foliada
Las rocas metamórficas foliadas tienen un arreglo interno de sus granos minerales en planos paralelos, como consecuencia de haber sido sometidos a una presión dirigida durante el metamorfismo.
La foliación sugiere que estas rocas han estado sometidas a grandes presiones, por lo que se supone son producidas durante las orogenias; además por presentarse en grandes extensiones se infiere que el metamorfismo que las genera es de tipo regional.
Los tipos más comunes de foliación son: filático, esquistoso, pizarroso y gnesístico.
1) Pizarroso. El clivaje se presenta a lo largo de planos, partiéndose fácilmente en tablas regulares. No presenta bandeamiento.
2) Esquistoso. Clivaje en láminas, algo rugoso y perfectamente visible.
3) Filático. Hojuelas algo más gruesas que el pizarrozo.
4) Gneístico. Clivaje imperfecto y grueso.
Gráfico que muestra los factores que influyen en la formación de las rocas metamórficas
b) Textura no foliada
B. TIPOS DE METAMORFISMO
Según los factores actuantes y su grado de intensidad se puede distinguir los siguientes tipos de metamorfismo:
a) Metamorfismos de contacto
Es un metamorfismo que tiene alcance local (de poca extensión) y que se desarrolla en las cercanías o el contacto de las rocas, con un cuerpo de magma, especialmente de composición ácida, con los cuales está relacionado. El magma es el que aporta la temperatura y fluidos causante del metamorfismo.
Se presenta rodeando a los cuerpos intrusitos, en aureolas o halos que generalmente están zonados, ya que el efecto del metamorfismo disminuye desde el contacto hacia fuera. Rara vez exceden los 100 metros de espesor y son de profundidades relativamente someras.
Entre los minerales característicos del metamorfismo de contacto tenemos a la tremolita y al diópsido.
b) Metamorfismo regional
Se presenta en regiones donde son observadas las raíces de viejas montañas plegadas o en los terrenos precambrianos; son áreas de enorme extensión que pueden abarcar varios miles de kilómetros cuadrados.
Resulta del profundo sepultamiento de las rocas, donde la presión litostática y el consecuente calor generado producen el metamorfismo. No necesariamente se excluye la participación de magazas.
Los minerales característicos de este metamorfismo son: la clorita, la biotita, el almandino, la estaurolita, la cianita y la sillimanita.
c) Metamorfismo cinético o dinamometamorfismo
Está asociado a zonas de intensa deformación producida por el tectonismo; tal es el caso de las zonas de falla. Produce alteraciones en la textura de las rocas, destruyendo las primitivas; origina nuevas texturas con una orientación bien definida de los minerales lo que se conoce como esquistocidad.
d) Metamorfismo térmico o pirometamorfismo.
Resulta de la acción del calor generado por un magma sobre las rocas preexistentes con las cuales entra en contacto. Produce una recristalización y una reacción secundaria de recombinación de minerales.
Produce una deformación de las rocas por acción mecánica sin recristalización o reacción química.
f) Metamorfismo metasomático.
Implica un cambio sustancial en la composición química como consecuencia del intercambio de elementos químicos acarreados por fluidos calientes. Se puede subdividir en:
o Metamorfismo hidrotermal. Son transformaciones de las rocas originadas por fluidos acuosos calientes de origen magmático. El remplazamiento y la deposición de minerales son sus características.
o Metamorfismo neumatolítico. Es aquel metamorfismo donde el remplazamiento o deposición de minerales se produce por la acción de vapores y gases.
C. DESCRIPCIÓN DE ROCAS METAMÓRFICAS MÁS IMPORTANTES
1. Pizarra
La pizarra es una roca foliada de grano fino formada por el metamorfismo de esquisto micáceo, arcilla o con menor frecuencia, de rocas ígneas.
El proceso de metamorfismo produce la consolidación de la roca original y la formación de nuevos planos de exfoliación en los que la pizarra se divide en láminas características, finas y extensas. Muchas rocas que muestran esta exfoliación se llaman también, por extensión, pizarras. La pizarra auténtica es dura y compacta y no sufre meteorización apreciable.
Los minerales básicos contenidos en la pizarra son el cuarzo y la moscovita, un tipo de mica; la biotita, la clorita y la hematites están presentes muchas veces como minerales accesorios; y el apatito, el grafito, el caolín, la magnetita, la turmalina y el circonio pueden aparecer como minerales accesorios secundarios. La pizarra suele ser de color negro azulado o negro grisáceo, pero se conocen variedades rojas, verdes, moradas y variegadas.
Se denomina “pizarrosidad” la alineación de superficies planas características de las pizarras, en donde el metamorfismo ha recristalizado las arcillas originales y alineadas las micas en superficies planas casi paralelas que dan la típica estructura en láminas de las pizarras. Se trata de un tipo de foliación metamórfica.
Muestra de roca pizarra
2. Gneis
El Gneis es una roca metamórfica en la que los minerales se han separado en capas paralelas, creando una estructura laminar o de bandas. El metamorfismo de muchas rocas ígneas y sedimentarias produce capas de cuarzo y de feldespato alternadas con otras de minerales oscuros. Las distintas variedades de gneis toman su nombre del tipo de roca que las forman (como el gneis de granito o el de diorita) o del mineral en el que son abundantes (como el gneis de la biotita o de la hornblenda).
3. Mármoles
El mármol es una variedad cristalina y compacta de caliza metamórfica, que puede pulirse hasta obtener un gran brillo y se emplea sobre todo en la construcción y como material escultórico. Comercialmente, el término se amplía para incluir cualquier roca compuesta de carbonato de calcio que pueda pulirse, e incluye algunas calizas comunes; también incluye, en términos genéricos, piedras como el alabastro, la serpentina y, en ocasiones, el granito.
La superficie del mármol se deshace con facilidad si se expone a una atmósfera húmeda y ácida, pero es duradero en ambientes secos si se le protege de la lluvia. El mármol más puro es el mármol estatuario, que es blanco con una estructura cristalina visible. El brillo característico de este tipo de mármol se debe al efecto que produce la luz al penetrar levemente en la piedra antes de ser reflejada por las superficies de los cristales internos. La variedad más famosa de este mármol procede de las canteras del monte Pentelikon, en Ática, que fue el utilizado por los grandes escultores de la antigua Grecia, incluidos Fidias y Praxíteles
Otros mármoles contienen una cantidad variable de impurezas, que dan lugar a los modelos jaspeados que tan apreciados son en muchos de ellos. Se usan para la construcción, sobre todo en interiores, y también en pequeños trabajos ornamentales, como pies de lámpara, mesas, escribanías y otras novedades. Las variedades escultóricas y arquitectónicas están distribuidas por todo el mundo en forma de grandes depósitos.
4. Esquistos
Los esquistos son las rocas metamórficas cuyos cristales, en general los del mineral más abundante, están alineados en capas paralelas formando un gran número de exfoliaciones compactas y bien desarrolladas. Las rocas esquistosas se rompen con facilidad por una laminación, o esquistosicidad, en placas finas parecidas a escamas. Las distintas rocas esquistosas se denominan y caracterizan según el mineral predominante que produzca la exfoliación.
Entre los esquistos importantes están el de mica, el de hornblenda, el de clorita y el de talco. El cuarzo suele ser el segundo mineral predominante. La roca esquistosa más común y, tras el gneis, roca metamórfica más común, es el esquisto de mica. Se compone de mica, que suele aparecer como biotita o moscovita, y pequeñas cantidades de cuarzo. Los esquistos que contienen minerales accesorios importantes se caracterizan por éstos. El esquisto granate-mica es un esquisto de mica que contiene cristales de granate.
Muestra de esquisto micáceo
5. Cuarcita
La cuarcita es una roca común y muy distribuida compuesta principal o completamente por cuarzo. Esta roca compacta y granulada es un tipo de arenisca metamorfoseada en el que la sílice o cuarzo se ha depositado entre los granos de cuarzo que componen, en esencia, la arenisca. Otros minerales que pueden estar presentes en pequeñas cantidades en la cuarcita incluyen el feldespato, la mica, el rutilo, la turmalina y el circonio.
4. MINERALES
Un mineral es un cuerpo producido por procesos de naturaleza inorgánica, generalmente con una composición química definida y, si se forma en condiciones favorables (espacio, tiempo y reposo adecuados), una estructura atómica definida que se expresa en su forma cristalina y otras propiedades físicas características. Suele presentarse en estado sólido y cristalino a la temperatura media de la Tierra.
Los minerales del suelo se pueden clasificar en:
• Primarios, que se forman a altas temperaturas.
• Secundarios, que se forman a bajas temperaturas, producto de la meteorización química de los materiales primarios de rocas expuestas a la superficie de la regolita.
Según el origen los minerales (rocas en especial) pueden ser:
• Sedimentarios. Se forman a partir de los sedimentos depositados en cuencas sedimentarias por diagénesis.
• Ígneos o magmáticos. Se forman por la solidificación del magma ante una reducción de temperatura, sea dentro de la corteza terrestre (con lo que se producen minerales plutónicos) o al brotar a la superficie (produciendo minerales volcánicos).
• Metamórficos. Se forman por metamorfismo de minerales preexistentes
I. Clasificación químico- estructural
La clasificación de Strunz es una clasificación usada universalmente en mineralogía. Fue Creada en 1938 por el alemán H. Strunz y ajustada posteriormente, se basó en el trabajo de J. D. Dana para clasificar químicamente los minerales en nueve grupos:
1. Elementos; ejemplo: azufre.
2. Sulfuros; ejemplo: pirita.
3. Halogenuros; ejemplo: fluorita.
4. Óxidos e hidróxidos; ejemplos: cuarzo y hematita.
5. Nitratos, carbonatos y boratos; ejemplo: dolomita.
6. Sulfatos; ejemplo: aljez.
7. Fosfatos; ejemplo: monazita.
8. Silicatos; ejemplos: mica y feldespato.
Colección de minerales en un museo
5. PROPIEDADES DE LOS MINERALES
Hábito: Apariencia externa de los monocristales y forma en que los cristales crecen juntos. Ej. Tabular, acicular, drusas, etc.
Clivaje o exfoliación: Propiedad que poseen ciertos minerales de romperse según planos preferenciales. Estos planos son reflejo de zonas de debilidad dentro de la estructura cristalina. Puede existir más de un clivaje. Se describe la cantidad, dirección y la calidad:
Ej. Excelente (micas)
Partición: Es la tendencia de los minerales de romperse a lo largo de planos de debilidad estructural producto ya sea de tensiones o presiones. Como la mayoría de las veces es paralela a las caras de los cristales, suele confundirse con el clivaje
Fractura: Manera en que el cristal se rompe cuando NO lo hace según una superficie de clivaje o de partición. La forma de la fractura puede ser característica y distintiva de minerales:
Ej. Concoidal (vidrio volcánico)
Forma de Caras propias: cuan formadas se encuentran sus caras
Dureza: Resistencia que ofrece una superficie lisa de un mineral a ser rayada
Tenacidad: Término asignado a la cohesión del cristal, o sea, corresponde a la resistencia a la ruptura, curvatura, trituración o desgarro
Peso Específico (G): Corresponde a la relación entre el peso de un mineral y el peso de un volumen igual de agua a 4ºC. Depende del empaquetamiento y de los elementos que conforman el mineral.
Ej.: agua = 1, cuarzo = 2,5.
Brillo: Aspecto general de la superficie de un mineral producto de la reflexión y difracción de la luz. Formalmente se divide en 2 grupos:
• Brillo Metálico: refleja toda la luz, es opaco.
• Brillo no Metálico: vítreo (cuarzo), terroso o mate, grasoso (ópalo), sedoso (asbesto), ceroso, resinoso, adamantino, nacarado (yeso).
Color: El color de un mineral puede ser altamente característico o completamente inservible dependiendo del mineral en cuestión. Existe una amplia gama de minerales que presentan 2 ó más variaciones de color, esto posiblemente a impurezas existentes
Raya: Es una propiedad más flexible que el color de un mineral, generalmente varía menos. Se determina rayando el mineral con otro más duro, determinando el color del polvo fino del mineral
Luminiscencia: Corresponde a la emisión de luz de un mineral que no es resultado directo de incandescencia.
Escala de MOHS:
Dureza
Mineral
Comparación
1
Talco La uña lo raya con facilidad2
Yeso La uña lo raya3
Calcita La punta de un cuchillo lo raya con facilidad4
Fluorita La punta de un cuchillo lo raya5
Apatito La punta de un cuchillo lo raya con dificultad6
Feldespato Potásico Un trozo de vidrio lo raya con dificultad7
Cuarzo Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispas8
Topacio Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispas9
Corindón Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispasPropiedades eléctricas y magnéticas: La condición de electricidad es relativa al tipo de enlace de los cristales. Minerales con enlace metálico son buenos conductores de electricidad. Otros adquieren estas propiedades al sufrir cambios de presión (cuarzo) o de temperatura (turmalina).
El magnetismo es una propiedad de algunos minerales de hierro que atraen cualquier superficie imantada.
Propiedades Químicas: solubilidad (calcita efervesce con HCl), azufre se quema con la llama
Propiedades Fisiológicas:
• Sabor: halita es salada, chalcantita es mala.
• Olor: al ser calentados o manipulados (azufre y ciertos sulfuros).
• Tacto: los de baja dureza (caolín, talco), molibdenita mancha los dedos
Propiedades Diagnósticas: son las que finalmente nos sirve para determinar que mineral es.
Ej.: el sabor de la halita
Uso de estas propiedades
• Básicamente consiste en utilizar alguna(s) de ella(s) para lograr reconocer minerales.
• En la práctica basta con utilizar a lo más cuatro para lograr el objetivo.
• Por otro lado, algunas de estas propiedades son poco utilizadas por lo complicado de verificar o poner en práctica el método adecuado.
6. DESCRIPCIÓN DE MINERALES MÁS IMPORTANTES
A. PIRITA
La pirita o ferropirita es un mineral compuesto por sulfuro de hierro FeS2,
mineral sulfuroso más común. Cristaliza en el sistema cúbico y se encuentra, con frecuencia, en forma de cristales bien definidos tanto como en formaciones masivas. El mineral es amarillo latón, opacoy tiene un brillo metálico.
El parecido de la pirita con el oro hizo que muchos buscadores lo confundieran con este metal. Se distingue por su brillo y por su dureza que varía entre 6 y 6,5. Su densidad relativa se sitúa entre 4,95 y 5,1.
La pirita es un mineral común en las rocas sedimentarias y también se encuentra en rocas ígneas y rocas metamórficas. Suele estar asociado con formaciones de carbón y, a veces, con oro y con cobre. Se encuentran grandes yacimientos a lo largo del mundo; los de España y Portugal son dignos de ser señalados.
