UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA E.AP. INGENIERÍA CIVIL
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL Tecnología de los Materiales 2011-II SEMANA 3 CLASIFICACIÓN GEOLÓGICA DE LAS ROCAS, MODO DE FORMACIÓN EN SU ORIGEN, PIEDRAS MÁS EMPLEADAS EN LA CONSTRUCCIÓN I. CLASIFICACIÓN GEOLÓGICA DE LAS ROCAS Las rocas están constantemente formándose, depositándose y hundiéndose hacia abajo y después volviéndose a formar una y otra vez. Esto se conoce como el ciclo de la rocas. Es como el ciclo del agua pero dura mucho más. Dicho cambio lleva millares y millones de años a las rocas. Tipos de rocas: Las rocas se dividen en 3 tipos: II. Ígneas (Igneous rock) Sedimentarias (Sedimentary rock) Metamórficas (Metamorphic rock) MODO DE FORMACIÓN EN SU ORIGEN Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS 2.1 E.AP. INGENIERÍA CIVIL Tecnología de los Materiales 2011-II ROCAS IGNEAS Ígneos significa hechos del fuego o del calor. Cuando los volcanes entran en erupción y la roca líquida viene hasta la superficie de la tierra, se crea la nueva roca ígnea. Cuando la roca es líquida dentro de la tierra, se llama magma. Cuando el magma se endurece dentro de la corteza, se convierte en el granito. La mayoría de las montañas están formadas de granito. Se enfrían muy lentamente y es muy duro. Cuando el magma es expulsado a la superficie y fluye, como qué sucede cuando un volcán entra en erupción, después el líquido se llama lava. La lava fluye hacía abajo por los lados del volcán. Cuando se enfría y se endurece se llama obsidiana, roca de lava o piedra pómez - dependiendo de lo que parece. Las rocas ígneas se forman cuando la lava fundida (magma) se enfría y se convierte en roca sólida. El magma viene del núcleo de la Tierra que es roca fundida. El núcleo supone cerca del 30% de la masa total de la tierra (31,5%) Hay 5 clases de rocas ígneas, dependiendo de la mezcla de minerales en las rocas. o El granito contiene cuarzo, mica y feldespato o La Diorita contiene feldespato y uno o más minerales oscuros. El feldespato es dominante. Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS o E.AP. INGENIERÍA CIVIL Tecnología de los Materiales 2011-II El Gabbro contiene feldespato y uno o más minerales oscuros. Los minerales oscuros son dominantes. o La Periodotita contiene hierro y es negra o oscura. o La pegmatita es un granito de grano grueso con grandes cristales de cuarzo, feldespato y mica. La Obsidiana es cristal natural. Se forma cuando la lava se enfría rápidamente en la superficie. Es vidrioso y liso La piedra pómez está llena de bolsillos de aire que fueron atrapados cuando la lava se enfrió cuando fluyo hacia fuera sobre la superficie. Es la única roca que flota. Las rocas ígneas se subdividen en dos grandes grupos: Las rocas plutónicas o intrusivas fueron formadas a partir de un enfriamiento lento y en profundidad del magma. Las rocas se enfriaron muy despacio, permitiendo así el crecimiento de grandes cristales de minerales puros. Ejemplos: granito y sienita. Las rocas volcánicas o extrusivas, se forman por el enfriamiento rápido y en superficie, o cerca de ella, del magma. se formaron al ascender magma fundido desde las profundidades llenando grietas próximas a la superficie, o al emerger magma a través de los volcanes. El enfriamiento y la solidificación posteriores fueron muy rápidas, dando como resultado la formación de minerales con grano fino o de rocas parecidas al vidrio. Ejemplos: basalto y riolita. Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS 2.2 E.AP. INGENIERÍA CIVIL Tecnología de los Materiales 2011-II ROCAS SEDIMENTARIAS Una vez que las rocas se han formado a partir del magma que asciende y sale a la superficie, pueden sufrir diversos procesos que las transforman. Por una parte, pueden ser pulverizadas por la erosión y, sus fragmentos, dar origen a rocas sedimentarias. Por otra, pueden hundirse - o no haber llegado a la superficie - y ser transformada por el calor y la presión, dando lugar a rocas metamórficas. Las rocas sedimentarias están compuestas por materiales transformados, formadas por la acumulación y consolidación de materia mineral pulverizada, depositada por la erosión. Las rocas sedimentarias se clasifican según su origen: Las rocas detríticas, o fragmentarias, se componen de partículas minerales producidas por la desintegración mecánica de otras rocas y transportadas, sin deterioro químico, gracias al agua. Son acarreadas hasta masas mayores de agua, donde se depositan en capas. Ejemplos: lutitas y arenisca. Las rocas sedimentarias químicas se forman por sedimentación química de materiales que han estado en disolución durante su fase de transporte. En estos procesos de sedimentación también puede influir la actividad de organismos vivos, en cuyo caso se puede hablar de origen bioquímico u orgánico. Ejemplos: yeso, anhidrita y calizas. Las rocas sedimentarias cubren el 75% de la superficie de la Tierra. La mayoría de las rocas que se encuentran en la superficie de la Tierra son Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL Tecnología de los Materiales 2011-II sedimentarias aunque las rocas sedimentarias suponen solamente menos del 5% de todas las rocas que forma la tierra. Cuándo las rocas se exponen a los elementos - aire, lluvia, sol, ciclo de hielo/deshielo, plantas - la erosión ocurre y los pequeños pedacitos de la roca arrastrados lejos consiguen ser depositados como sedimentos. En un cierto plazo, estos sedimentos endurecen al ser enterrados por más sedimentos y se convierten en rocas sedimentarias. Las rocas sedimentarias se forman generalmente en capas (estratos). Hay 6 clases principales de rocas sedimentarias dependiendo del aspecto de la roca: La roca conglomerada tiene rocas redondeadas (guijarros, cantos rodados) cementadas juntas en una matriz. La piedra arenisca es una piedra suave que se forma cuando los granos de la arena se cementan juntos. La piedra arenisca se deposita a veces en capas de diversa de arena coloreada. La pizarra es arcilla que se ha endurecido y se ha convertido en roca. A menudo se rompe en grandes secciones planas. La piedra caliza es una roca que contiene muchos fósiles y esta formada por carbonato de calcio y cáscaras microscópicas de moluscos. El yeso, la sal común o la sal de "Epsom" se encuentra donde el agua de mar precipita la sal mientras dicha agua se evapora. La roca porfídica se forma cuando pedacitos dentados de roca se cementan juntos en una matriz. 2.3 ROCAS METAMORFICAS Las rocas metamórficas son las rocas que han cambiado. La palabra viene del griego "meta" y de "morph" que significa cambiar la forma. Las rocas metamórficas eran originalmente ígneas o sedimentarias, pero debido al movimiento de la corteza de la Tierra, fueron cambiadas. Las rocas metamórficas son aquellas cuya composición y textura originales han sido alteradas por calor y presión. A este proceso se le llama metamorfosis de la roca. Los ambientes con calor y presión suficientes para causar metamorfismo se encuentran frecuentemente donde las placas tectónicas de la Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL Tecnología de los Materiales 2011-II Tierra se están uniendo. Allí, las placas que chocan entre sí, trituran las rocas y son calentadas a grandes profundidades por el magma. Las rocas pueden ser alteradas en pequeñas áreas de metamorfismo por contacto, o en grandes áreas por el metamorfismo regional. El metamorfismo de contacto se produce cuando un magma intruye una roca más fría. En la roca madre o de caja (la más fría) se forma una zona de alteración llamada aureola de contacto. La aureola puede estar dividida en varias zonas metamórficas, ya que cerca del intrusivo se formaran minerales de altas temperaturas como el granate mientras que más lejos se formaran minerales de bajo grado como la clorita. El metamorfismo regional ocurre cuando grandes regiones de la corteza son comprimidos y se deforman. Cuando los rios acumulan sedimentos sobre las rocas en cuencas sedimentarias por cientos de millones de años, la presión sobre esas rocas va aumentando y la cuenca se hunde lentamente. Con el tiempo la temperatura y presión en las capas inferiores mas antiguas aumentara hasta que comience el metamorfismo. Otra forma de metamorfismo regional ocurre cuando las placas tectónicas convergen. Una placa se sumerge bajo la otra hacia el manto. En estas zonas de subducción se produce magma que asciende por la corteza, provocando metamorfismo en grandes regiones de la corteza continental cercana a las zonas de subducción. El mármol es un ejemplo de una roca sedimentaria que se ha transformado en una roca metamórfica. Las rocas metamórficas son las menos comunes de las 3 clases de rocas. Las rocas metamórficas son las rocas ígneas o sedimentarias que han sido transformadas por gran calor o presión. Las rocas metamórficas laminares tienen capas, o bandas. Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL Tecnología de los Materiales 2011-II El esquisto es la roca metamórfica más común. La mica es el mineral más común. El gneis tiene un aspecto rayado debido a las capas de minerales que se alternan. Las rocas metamórficas no laminares no tienen capas El mármol es piedra caliza transformada. La cuarcita es muy dura. Mármol sin pulimentar. III. PIEDRAS MÁS EMPLEADAS EN LA CONSTRUCCIÓN Las rocas pueden ser útiles por sus propiedades fisicoquímicas (dureza, impermeabilidad, etc.), por su potencial energético o por los elementos químicos que contienen. Siguiendo este criterio, las rocas pueden clasificarse en: Rocas industriales. Son rocas que se aprovechan por sus propiedades fisicoquímicas, independientemente de las sustancias y la energía que se pueda extraer. Se usan mayoritariamente en la construcción de viviendas y en obras públicas. Destacan las gravas y arenas, que se utilizan como áridos. CONSTRUCCIÓN/ELEMENTO RESISTENTE Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS Grava E.AP. INGENIERÍA CIVIL Tecnología de los Materiales 2011-II Arena REVESTIMIENTOS /ELEMENTO DECORATIVO Estuco de yeso Piso Cerámico (arcilla) Granito Pisos Pizarra Azulejos de piedra caliza Pisos y muros - Mármol CUBIERTAS Tejas de arcilla Pizarra El cuarzo es la base de la fabricación del vidrio, y la arcilla de los productos cerámicos (ladrillos, tejas y loza). MATERIA PRIMA Rocas energéticas. Son útiles por la energía que contienen, que puede extraerse con facilidad por combustión. Se trata del carbón y del petróleo. Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL Tecnología de los Materiales 2011-II Minerales industriales. Los minerales que contienen las rocas son con frecuencia más interesantes que las propias rocas ya que incluyen elementos químicos básicos para la humanidad (hierro, cobre, plomo, estaño, aluminio, etc.) http://www.portalciencia.net/geoloroc1.html Ing. Janet Verónica Saavedra Vera
