Geología física
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RESPUESTAS PREPARACION SEGUNDO PARCIAL GEOLOGIA FISICA. Rocas Ãgneas. • Fusión: Un sólido (iones empaquetados regularmente) se vuelve lÃ-quido (iones desordenados moviéndose libremente) †El aumento de T hace que los iones vibren cada vez más rápida y ampliamente en su estructura cristalina, hasta que se rompen los enlaces quÃ-micos Cristalización de un magma Proceso aproximadamente inverso a la fusión Ocurre en un rango de T muy amplio .Unión inicial de átomos de Si y O en tetraedros proporciona los núcleos cristalinos iniciales (a los que se unen otros iones) †Los primeros minerales en cristalizar desarrollan mejores caras cristalinas (por la disponibilidad de espacio) â€. • AfanÃ-tica: Cristales pequeños (volcánicas). Pueden tener vesÃ-culas (agujeros) y/o amÃ-gdalas (agujeros rellenos). VÃ-trea: No se forman cristales (volcánicas)†Piroclástica: Fragmentos volcánicos unidos PorfÃ-dica: Dos tamaños de cristales (volcánicas)†FanerÃ-tica: Cristales visibles y homogéneos (plutónicas)†PegmatÃ-tica: Cristales grandes (> 1 cm) (plutónicas) †3) Mayor Tc Mayor Ca, Fe, Mg Menor SiO2, K, Na Color usualmente oscuro Meteorización rápida Lava fluida 1 Erupciones tranquilas Menor Tc Menor Ca, Fe, Mg Mayor SiO2, K, Na Color usualmente claro Meteorización lenta Lava viscosa Erupciones violentas • Serie discontinua: La estructura cristalina cambia Serie continua: La estructura cristalina NO cambia 5) Más K, Na, Al Menos Fe, Mg, Ca Menor T de fusión (700°C)†Menos K, Na, Al Más Fe, Mg, Ca Mayor T de fusión (1200º C) Granito: roca de la corteza continental, usada en construcción, asociada a procesos orogénicos, resistente a la meteorización Plutónica (fanerÃ-tica)†Q: 25−35% (cristales redondeados, gris, sin clivaje, brillo vÃ-treo)†FK + PNa: 50% (cristales rectangulares, blanco a rosado, con clivaje)†Mosc +/− Anf +/− Btta (minerales accesorios)†Granodiorita: poco FK Riolita: equivalente volcánico del granito (igual mineralogÃ-a), roca poco frecuente (las lavas muy félsicas son escasas)†Volcánica (afanÃ-tica)†Color marrón claro, rosa o gris claro Puede tener vidrio volcánico y vesÃ-culas Puede tener fenocristales de Q o FK Pumita: roca volcánica de textura vÃ-trea, alto contenido de vesÃ-culas (menos densa que el agua), masa gris y porosa 2 Diorita: roca intrusiva fanerÃ-tica, similar al granito gris (granito sin FK) pero sin cristales de Q visibles y con mayor porcentaje de minerales ferromagnesianos (IC). Andesita: roca volcánica de grano fino y color gris medio. Frecuentemente es porfÃ-dica (fenocristales de PCa−Na o Anf). Es común en los Andes (muchos volcanes en la región tienen dicha composición) Basalto: roca extrusiva afanÃ-tica muy común, constituyente principal de la corteza oceánica. De grano fino y color verde oscuro a negro. A menudo presenta vesÃ-culas y/o amÃ-gdalas Gabro: equivalente plutónico (fanerÃ-tico) del basalto, de color verde oscuro a negro, también es un constituyente importante de la corteza oceánica Peridotita: rocas intrusivas (fanerÃ-ticas) compuestas casi exclusivamente por olivino. Tienen color oscuro y alta densidad. Son los constituyentes principales del manto Komatiita: equivalente volcánico de la peridotita. Son rocas muy raras, la mayorÃ-a de mucha edad (3 Ga) y se asocian a las primeras fases de enfriamiento del manto. Excepción: komatiitas de Gorgona (Colombia): 90 Ma 6) Tobas: fragmentos de tamaño ceniza (< 2 mm) consolidados luego de su caÃ-da. Aspecto terroso Brechas: rocas compuestas por materiales volcánicos de tamaños mayores a 2 mm (lapilli hasta 64 mm y bloques de más de 64 mm), angulosos y/o redondeados Obsidiana: roca vÃ-trea afanÃ-tica de color oscuro, producida por un enfriamiento casi instantáneo de la lava (no hay minerales). Tiene alto contenido de SiO2 (el color oscuro se debe a la presencia de iones metálicos, pero es translúcida en láminas delgadas)†7) Material piroclástico: material incandescente expulsado a grandes alturas, o mezclas de rocas pulverizadas, lava y vidrio (según el tipo de volcán)†Cenizas y polvo (< 2mm): tÃ-picas de magmas félsicos Lapilli (entre 2 y 64 mm) y escorias Bloques (endurecidos) y bombas (incandescentes)†8) En escudo: amplios, muy altos (más de 5000 m) y de gran extensión areal (30000 km2 o más), con laderas de pendiente muy suave (10°). Emiten lava fluida (coladas basálticas) en erupciones de larga duración. Ejemplo: Hawaii 3 Conos de cenizas (cinerÃ-ticos): volcanes pequeños (hasta 500 m de altura) de paredes muy empinadas (30−40°) compuestos por fragmentos de lava y material piroclástico proyectados en erupciones cortas e intensas Conos compuestos (estratovolcanes): conformados por capas alternadas de coladas de lava y material piroclástico emitidos desde una chimenea central. Sus erupciones son explosivas y suelen emitir lavas andesÃ-ticas y nubes piroclásticas (mezcla de gases y cenizas calientes que se mueven como una avalancha)†Fisurales: la mayor cantidad de material volcánico es extruÃ-do por fisuras (grietas largas y estrechas en la corteza terrestre), que permiten la salida de lavas de baja viscosidad Dorsales oceánicas 9) La mayorÃ-a de los magmas se emplazan en profundidad ¡Vulcanismo y plutonismo son procesos asociados en el espacio y en el tiempo Plutones: estructuras causadas por el emplazamiento de material Ã-gneo al interior de la corteza terrestre. Afloran por efectos del ascenso y la erosión Tamaños y formas muy variados Tabulares o masivos (forma)†4 Concordantes o discordantes (relación respecto a las rocas encajantes)†10) Lacolitos: cuerpos intrusivos de base plana y parte superior curva, de algunos km de ancho, generalmente desarrollados a partir de magmas viscosos. La forma de lente se debe a que la intrusión deforma las capas sedimentarias cerca de la superficie Rocas Sedimentarias. 1) Meteorización: alteración de los minerales y las rocas (todos los tipos) en superficie FÃ-sica: genera fragmentos más pequeños de roca QuÃ-mica: procesos quÃ-micos generan cambios mineralógicos Biológica: incluye procesos fÃ-sicos y quÃ-micos Erosión y transporte: los materiales resultantes de la meteorización son extraÃ-dos y transportados por algún agente (agua, viento, olas, hielo, ...)†Cada agente tiene un lÃ-mite de transporte (tamaño y/o concentración)†Sedimentación: las partÃ-culas y sustancias disueltas, capturadas y transportadas por los agentes erosivos se acumulan cuando se superan los lÃ-mites de tamaño y/o concentración Depositación: sedimentos detrÃ-ticos (clastos sólidos) = R. S. DetrÃ-ticas Precipitación: sedimentos quÃ-micos (material soluble), procesos orgánicos o inorgánicos = R. S. QuÃ-micas Diagénesis / Litificación: los sedimentos depositados, no consolidados, se vuelven rocas sedimentarias sólidas. Ocurre a presiones y temperaturas bajas (<200°C) − cerca a la superficie Compactación: reducción del tamaño de los poros por aproximación de los granos debido al peso de los materiales acumulados sobre ellos Cementación: el material cementante es transportado en solución a través de los poros de la roca, y eventualmente se precipita sobre los clastos uniéndolos entre sÃProceso de litificación más importante 2) Cementos: CaCO3 (produce RS que efervescen con HCl)†SiO2 (produce RS muy duras)†FeO (produce RS rojas o naranjas 3) Rocas sedimentarias detrÃ-ticas: Mezclas mecánicas, accidentales, de minerales resistentes, genéticamente no relacionados 5 Compuestas principalmente por Cuarzo: silicato más resistente a la meteorización Arcillas: silicato de grano fino, estructura laminar, producto de la meteorización quÃ-mica de los feldespatos Feldespatos y micas: indican erosión y depositación rápidas, de manera que se conservan sin meteorizar algunos minerales de la roca original Rocas sedimentarias quÃ-micas: El material transportado en solución se precipita por cambios de temperatura, PH o por saturación. Los procesos de precipitación pueden ser: Inorgánicos: evaporación Orgánicos (bioquÃ-micos): acción de microorganismos acuáticos, que extraen los minerales disueltos del agua para formar su caparazón. 4) 5) Lutitas Tamaño arcilla y limo (partÃ-culas no identificables a simple vista)†Más del 50% de todas las rocas sedimentarias Depositación gradual en ambientes relativamente tranquilos (lagos, pantanos, llanuras de inundación, cuencas oceánicas profundas Granos laminares inicialmente orientados al azar, dejando altos porcentajes de poros rellenos con agua Luego de la compactación, los granos se alinean y se reduce el tamaño de los poros y el contenido de agua No hay circulación posterior de fluidos ni cementación Las lutitas son débiles y no están bien litificadas Barreras naturales para fluidos como agua subterránea y petróleo (baja permeabilidad)†Lutita negra: alto contenido de materia orgánica, indica un ambiente de depositación pobre en oxÃ-geno (pantano), de modo que la materia orgánica no se oxida Lutita fÃ-sil (shale): se parte en capas finas de superficie irregular Lutita no fÃ-sil (mudstone): se parte en bloques o fragmentos Limolita (siltstone): no fÃ-sil, tamaño del grano mayor que el de la lutita Areniscas: Aproximadamente el 20% de todas las rocas sedimentarias 6 Clastos tamaño arena Se forman en una gran variedad de ambientes (playas, deltas, dunas), que pueden inferirse a partir de varias caracterÃ-sticas de los clastos: selección, forma y composición mineralógica Forma: Redondeados: transporte por agua o aire, durante largas distancias y/o largos perÃ-odos de tiempo Angulosos: transportados durante distancias cortas y/o por otros agentes (glaciales, gravedad)†Composición mineralógica: da pistas sobre la duración del transporte (la presencia de minerales ferromagnesianos indica transporte breve)†Ejemplo 1: Arenisca bien seleccionada, granos redondeados de cuarzo Transporte prolongado Ejemplo 2: Arenisca con feldespatos y minerales ferromagnesianos angulosos Poca meteorización quÃ-mica y poco transporte Conglomerados y brechas : Clastos de tamaño grava, con matriz de arena o limo Conglomerados: clastos redondeados, mal seleccionados, por su tamaño permiten identificar mineralogÃ-a y/o rocas (área fuente). Se forman en zonas de pendiente muy elevada o de corrientes muy turbulentas (avalanchas,corrientes de montaña)†Brechas: clastos angulosos poco transportados. Se forman como resultado de deslizamientos 6) Selección: grado de semejanza del tamaño de los clastos Buena: clastos de un mismo tamaño Mala: clastos de distintos tamaños. Asociada a agentes como las corrientes de agua, que transportan los granos durante un perÃ-odo breve y los depositan rápidamente • Cuando los granos son redondeados indica largos periodos de transporte ya que durante dicho proceso han ido puliendo sus bordes mediante fricción. Mientas que bordes angulosos permiten inferir periodos de transporte cor to ya que no han tenido el tiempo suficiente para pulir sus bordes. • Porosidad: volumen total (%) de poros en la roca o el sedimento. Incluye fracturas, cavidades, vesÃ-culas, ... Depende de la forma de los granos, del empaquetamiento, de la selección (rango de tamaños) y de la presencia de cementante Granito: 0.1%, Suelo: 50% 7 Permeabilidad: capacidad del material para permitir el paso de un fluido a través de él (los poros están conectados entre sÕ Análisis de la distribución de tamaños de grano en sedimentos y/o rocas sedimentarias a partir de mallas (tamices). Permite determinar la selección y el rango de tamaños predominante 10) Calizas (limestones)†10% de las rocas sedimentarias, rocas quÃ-micas más abundantes Compuesta casi totalmente por CaCO3 (calcita)†Puede tener origen orgánico o inorgánico, y se forma en ambientes muy diversos (las bioquÃ-micas marinas son las más comunes)†Arrecifes de coral: el coral segrega un esqueleto externo calcáreo.Aguas cálidas y poco profundas en trópicos y subtrópicos (30°)†Coquina: roca de grano grueso formada por caparazones y fragmentos calcáreos poco cementados Creta: roca blanda y porosa compuesta por caparazones de microorganismos marinos Inorgánicas: cambios quÃ-micos o de T en la solución hacen que ésta se sature y que el CaCO3 precipite Travertino: en cavernas, precipitación lenta al entrar el agua en contacto con el aire Oolitica: compuesta por granos esféricos de muchas capas de CaCO3, formada en ambientes marinos DolomÃ-as: Compuestas principalmente por dolomita CaMg(CO3)2. Se forman por precipitación directa o cuando el Mg del agua de mar reemplaza al Ca en las calizas Rocas silÃ-ceas Rocas muy compactas y duras, compuestas por SiO2 microcristalino (chert), fractura concoidea. Pedernal: SiO2 + materia orgánica Jaspe y ágata: SiO2 + óxidos de hierro Se presentan como nódulos irregulares en las calizas (precipitación directa, raras) o como capas de rocas bioquÃ-micas (microorganismos de esqueleto silÃ-ceo). Pueden originarse también por meteorización de coladas de lava y cenizas volcánicas Evaporitas Formadas por evaporación, frecuentemente en cuencas marinas aisladas Halita NaCl y Yeso CaSO4.2H2O 8 La precipitación sigue un orden que depende de a solubilidad del mineral (primero se precipitan los minerales menos solubles)†Calcita − Yeso − Halita − Silvina (KCl)†11) Carbon: Acumulación de restos vegetales en un ambiente tipo pantano, donde la materia orgánica no se descompone fácilmente (no está expuesta a la atmósfera o a un ambiente oxidante)†Las bacterias que atacan la materia orgánica, enriqueciéndola cada vez más en C (haciéndola cada vez más energética)†Petroleo: Fluido, Migra (se mueve)â€,Flota sobre el agua.Alcanza la superficie o se acumula bajo alguna trampa Fuente más probable: microorganismos marinos Requiere condiciones especiales de cantidad y tipo de materia orgánica, profundidad (T), litologÃ-a y tiempo 12) Cuarzo arenita Arcosa Grauvaca 13) Conglomerado Brecha 14) Shale: Es una lultita fisil que se parte en capas de superficie irregular Chert:Rocas muy compactas y duras, compuestas por SiO2 microcristalino (chert), fractura concoidea. 15) Félsicas (GranÃ-ticas)†Intermedias (AndesÃ-ticas)†Máficas (Basálticas)†9 Ultramáficas FanerÃ-ticas (g. grueso)†Granito Diorita Gabro Peridotita AfanÃ-ticas (g. fino)†Riolita Andesita Basalto Komatiita MineralogÃ-a Cuarzo Feldespato K Plagioclasa Na AnfÃ-bol Plagioclasa 1/2 Plagioclasa Ca Piroxeno Olivino Piroxeno Minerales menores Moscovita Biotita 10 AnfÃ-bol Piroxeno AnfÃ-bol Biotita Olivino AnfÃ-bol Plagioclasa Ca Color (basado en el IC)†Colores claros IC<15 Colores medios 15<IC<40 Gris oscuro a negro 40<IC Verde oscuro a negro IC~100 Contenido de SiO2 >63% 52%−63% 45%−52% <45% Intervalo de tamaño (mm)þ Nombre del clasto Nombre del sedimento Roca detrÃ-tica >256 11 Bloque Aglomerado 64−256 Grava 4−64 Canto Conglomerado o brecha 2−4 1/16−2 Grano Arena Arenisca 1/256−1/16 Gránulo Limo Limolita <1/256 PartÃ-cula Arcilla Arcillolita Variable Pobre Buena Pobre Selección − 12 − Redondeado a angular − Forma del grano Arcilla a limo Arcilla a limo Arena Arcilla a arena Tamaño de grano TerrÃ-geno, carbonato o evaporita TerrÃ-geno, carbonato o evaporita TerrÃ-geno o carbonato TerrÃ-geno Composición Limolita, lutita, lutita calcárea, dolomÃ-a o yeso Limolita, lutita, caliza, caliza oolÃ-tica o yeso Cuarzoarenita, coquina Arenisca, limolita, lutita, carbón Tipo de roca Llanura mareal Laguna Isla de barrera Delta Abanico aluvial Fluvial Lacustre 13 Desértico Pantano Tipo de roca Brecha, conglomerado, arcosa Conglomerado, arenisca, limolita, lutita Limolita, lutita, caliza o evaporita (yeso)þ Cuarzoarenita o yeso Turba, carbón, lutita, limolita Composición TerrÃ-geno TerrÃ-geno TerrÃ-geno, carbonato o evaporita TerrÃ-geno o evaporita TerrÃ-geno Tamaño de grano Arcilla a grava Arcilla a grava Arcilla a limo o arena Arena Arcilla a arena Forma del grano Angular Redondeado a angular − Redondeado − 14 Selección Pobre Variable Variable Buena Variable Arrecife Plataforma continental Talud continental Llanura abisal Tipo de roca Caliza fosilÃ-fera Arenisca, lutita, limolita, caliza fosilÃ-fera, caliza oolÃ-tica Arenisca, limolita y lutita (o caliza)þ Lutita, chert, creta, diatomita Composición Carbonato TerrÃ-geno o carbonato TerrÃ-geno o carbonato TerrÃ-geno o carbonato Tamaño de grano Variable, redes, pocos o ningun grano Arcilla a arena Arcilla a arena Arcilla Forma del grano 15 − − − − Selección − Pobre a buena Pobre Buena 16