reconocimiento, estudio y caracterización de rocas y minerales

RECONOCIMIENTO, ESTUDIO Y CARACTERIZACIÓN
DE
ROCAS Y MINERALES
1
“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
2007
2
DEDICATORIA
El presente trabajo está dedicado a toda la
generación de geólogos y estudiosos que
hicieron posible los conocimientos sobre rocas y
minerales que hoy en día posemos.
3
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
APÉNDICE…………………………………………………….……………….……. 59
4
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.
El presente informe de investigación pretende ampliar de una manera más
minuciosa y profunda el estudio sobre las rocas y minerales, destacando sus tipos,
características y estructura.
5
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.
Composición de una roca.
6
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.
LASIFIC
N
DE
ROCAS
Las
se
pueden
clasificar
C
ACIÓ
LAS
rocas
7
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.
La fusión por descompresión crea la corteza oceánica en los cantos oceánicos
centrales. La fusión por descompresión, causada por el levantamiento de
plumas de manto, es responsable también de la creación de islas oceánicas,
como las islas hawaiianas. La fusión por descompresión relacionada a las
"plumas", también es la explicación más común, para las inundaciones
basálticas, y las placas oceánicas, aunque otras causas tales como la fusión
relacionada al impacto de meteoritos ha sido propuesta para algunos de estos
enormes volúmenes de roca ígnea.
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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.
Las rocas ígneas componen aproximadamente, el 95% de la parte superior de
la corteza terrestre, pero su gran abundancia, es ocultada en la superficie de la
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Tierra, por una capa relativamente fina, pero extensa de rocas sedimentarias, y
metamórficas.
Las rocas ígneas, son geológicamente importantes porque:
•
•
•
•
A.
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.
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.
Las rocas ígneas intrusivas, de grano grueso, que son formadas en las
profundidades de la Tierra, son llamadas abisales y las rocas ígneas
intrusivas que son formadas más cerca de la superficie son llamadas
hipabisales.
10
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.
Como los minerales son de grano fino es mucho más difícil distinguir entre
los diversos tipos de rocas ígneas extrusivas, que entre los diversos tipos
de rocas ígneas intrusivas. Generalmente los constituyentes minerales de
las rocas ígneas extrusivas de grano fino, pueden sólo ser determinadas
por la examinación de secciones finas de la roca bajo el microscopio; tan
11
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.
Los diferentes silicatos que constituyen las rocas ígneas cristalizan en un orden
determinado, que está condicionado por la temperatura. La serie de
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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
Las rocas ígneas son clasificadas de acuerdo a modo de ocurrencia, textura,
mineralogía, composición química, y la geometría del cuerpo ígneo.
13
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.
 Ultrabásico rocas ígneas, con menos de 45% silicio, como ejemplos: la
picrita y komatita.

14

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
Grano medio
Micro Granito Micro Diorita Dolerita
Grano fino
Riolita
Andesita
Gabro
Peridotita
Basalto Komatita
Ejemplo de clasificación del granito:
El granito es una roca ígnea intrusiva (cristalizada en profundidad), con una
composición félsica (rica en silicio, y con más de el 10%, de minerales félsicos), y
fanerítica, textura subeuhedral (donde minerales son visibles para el ojo, sin
ayuda, y algunos de ellos retienen formas cristalográficas originales). El granito es
la roca intrusiva más abundante, que puede ser encontrada en los continentes.
15
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).
HIALOCRISTALINAS. Son rocas que están compuestas en parte por
vidrio y en parte por cristales, sin que ninguno de estos dos componentes
supere el 90% del volumen total. Este tipo de textura suele ser
característico de las rocas volcánicas lávicas y de las rocas hipoabisales
o filonianas (por ejemplo. un pórfido granítico).
16
•
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:
•
•
B.
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.
Distribución del tamaño 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.
PORFÍDICA. Cuando se observa una serie de cristales de gran tamaño
englobados en una matriz compuesta por granos de un tamaño
sensiblemente menor, es decir, existen dos poblaciones distintas de
cristales.
17
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.
El granito suele ser blanquecino o gris y con motas debidas a los cristales
más oscuros. El feldespato de potasio da a la roca un tono rojo o de color
carne. El granito se forma a partir de magma enfriado de forma muy lenta a
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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 cm 2. 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.
La obsidiana es usada como ornamento. En ciertas culturas de la Edad de
Piedra, era muy valorada, porque con ella se podían hacer cuchillas muy
filosas, usadas como cuchillos o para lanzas, y cabezas de flechas. Como
todos los vidrios y algunos otros tipos de rocas, la obsidiana se rompe con
19
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:
•
Plagioclasa: 50% del total.
20
•
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 riolita a rayas consta de remolinos de cristal y sustancias vítreas. Los
cristales son de grano fino y contienen cuarzo, feldespato y mica (como el
granito). Estas rocas presentan franjas que se formaron al recorrer la lava
distancias cortas, tras la erupción que la llevó a la superficie terrestre.
21
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.
El uso del pórfido para construcción de monumentos monolíticos es
conocido desde los tiempos más remotos. Se usa profusamente en la
pavimentación de calles.
22
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 andesita es una roca ígnea volcánica, de composición intermedia y
textura afanítica y porpirítica. Su composición mineral comprende
generalmente cuarzo, biotita, hornblenda y piroxeno, minerales asociados
frecuentemente. El álcali feldespato está ausente en esta roca.
23
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.
Textura de la peridotita
24
Diferentes tipos de Rocas ígneas
II.
ROCAS SEDIMENTARIAS
Las rocas sedimentarias son rocas que se forman por acumulación de
sedimentos que sometidos a procesos físicos y químicos (diagénesis), resultan
en un material de cierta consistencia. La roca se fragmenta y se disuelve por
acción de meteorización y de la erosión, las partículas se sedimentan y los
minerales disueltos cristalizan a partir del agua y forman sedimentos. Los
componentes de la roca fragmentada son transportados por el agua y el hielo y,
enterrados a poca profundidad, se convierten en nuevas rocas.
25
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
Los elementos que definen el patrón textural de las rocas detríticas son el
tamaño de grano, la selección, la morfología de los clastos y el
empaquetamiento.
26
 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
Aglomerados
Conglomerado
entre 2 y 1/16 mm
Sammitas
**
Arenas
Arenisca
< 1/16 mm
Lutitas
*** Limos o Fangos
Limolitas
Lutitas (Arcillitas)
* 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
El espacio entre los clastos puede estar ocupado por un cemento
(calcáreo, silíceo, ferruginoso o salino) o por material detrítico menor
de 30 micras (matriz). El empaquetamiento puede caracterizarse en
función del porcentaje de matriz frente al de clastos, observando si la
roca presenta una textura grano-sostenida o matriz-sostenida. El
27
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
Los conglomerados son rocas sedimentarias formadas por
fragmentos (clastos) y grava litificada. Los clastos con diámetro entre
2 y 4 mm se llaman gravilla; las guijas tienen entre 4 y 64 mm; los
guijarros entre 64 y 256 mm; los cantos tienen más de 256 milímetros.
En un conglomerado los bordes y las esquinas de los clastos son
redondeados (pudinga). Cuando los clastos son angulosos, la roca
se denomina brecha. Los granos más gruesos están situados en una
matriz de partículas de arena o de arcilla y/o cemento mineral. En
teoría, los clastos mayores de 2 mm de diámetro deberían ser los
constituyentes dominantes, esto es, ocupar más de la mitad del
espacio; en la práctica, los geólogos tienden a aplicar este término a
rocas de proporciones menores.
28
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.
Muestra de Roca detrítica
29
 ARENISCAS
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.
A su vez las arenitas se dividen en cuarzoarenitas, litoarenitas y
arcosas en función de los porcentajes de cuarzo (Q), feldespato (Fto)
y fragmentos de rocas (Fr). Para establecer esta clasificación se
utiliza un diagrama triangular.
30
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
La Lutita se constituye de granos de tamaños menores de 0,002
mm (barro). Principalmente se compone de minerales arcillosos
como caolinita, la montmorillonita, illita, etc. que se forman en el
campo sedimentario (de neoformación) y de restos de cuarzo,
feldespato y mica. Componentes adicionales son la hematita,
limonita, calcita, dolomita, yeso y los sulfuros.
31
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
Son rocas muy importantes como reservorio de petróleo. Existen
una serie de rocas carbonatadas formadas por la acumulación directa de
material orgánico carbonático, generalmente conchas y exoesqueletos.
Estos depósitos se encuentran en ocasiones en el registro geológico
32
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)
Acumulación de esqueletos
de foraminíferos y flagelados
33
Precipitados de carbonato
sobre tallos de plantas
Tobas
 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
Son rocas formadas por precipitación de sales en disolución. Existen dos
grupos principales: las rocas carbonáticas y las evaporitas. Cabe indicar
que algunos tipos de rocas carbonatadas pertenecen a las rocas orgánicas;
como las biohermitas y las biolititas.
34
 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.
Calcita
Dolomita
35
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
Travertino sólido, una forma de carbonato de calcio.
36
Distintos tipos de Areniscas
37
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/cm 2 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
De acuerdo como se redistribuyen y recristalizan los minerales durante el
metamorfismo, se originan dos tipos de estructura o textura: la foliada y la no
afoliada.
38
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
No presenta clivaje y los granos minerales que constituyen la roca no se
distinguen a simple vista. Entre las rocas de este tipo tenemos la
cuarcita, el mármol, la corneana y la ecogita.
39
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.
e) Metamorfismo cataclástico.
40
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.
Hay canteras en Gales, Francia, Alemania y Estados Unidos. Se extrae
en explotaciones a cielo abierto y sólo en algunas minas subterráneas.
La piedra se divide mejor cuando acaba de ser extraída de la cantera. La
pizarra se emplea en la construcción de tejados, como piedra de
pavimentación y como "pizarras" o "pizarrones" tradicionales para
escuela.
41
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).
Muestra de roca Gneis
42
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.
Cantera de una extracción de mármol
43
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.
La cuarcita tiene una fractura lisa y se encuentra con mayor frecuencia
entre rocas antiguas, como las de los sistemas cámbricos y
precámbricos.
44
Muestra de cuarcita utilizada como parte de un piso
45
Muestra de una variedad de rocas metamórficas
46
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.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Elementos; ejemplo: azufre.
Sulfuros; ejemplo: pirita.
Halogenuros; ejemplo: fluorita.
Óxidos e hidróxidos; ejemplos: cuarzo y hematita.
Nitratos, carbonatos y boratos; ejemplo: dolomita.
Sulfatos; ejemplo: aljez.
Fosfatos; ejemplo: monazita.
Silicatos; ejemplos: mica y feldespato.
Sustancias orgánicas; ejemplo: ámbar.
47
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
Maclas: Crecimiento conjunto de 2 o más individuos de una misma especie, que
comparten un volumen o una superficie y están gobernados por una ley de maclas.
48
Dureza: Resistencia que ofrece una superficie lisa de un mineral a ser rayada
Escala de MOHS:
Dureza Mineral
Comparación
Talco
La uña lo raya con facilidad
1
Yeso
La uña lo raya
2
Calcita
La punta de un cuchillo lo raya con facilidad
3
Fluorita
La punta de un cuchillo lo raya
4
Apatito
La punta de un cuchillo lo raya con dificultad
5
Feldespato Potásico Un trozo de vidrio lo raya con dificultad
6
Cuarzo
Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispas
7
Topacio
Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispas
8
Corindón
Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispas
9
Diamante
Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispas
10
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.
49
Propiedades 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, opaco y 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.
La marcasita, mineral con la misma composición que la pirita, se llama
ferropirita blanca. Es opaca, con un brillo metálico, pálida-amarillo bronce, y casi
blanca cuando está recién fracturada. Su dureza es la misma que la de la pirita
50
y su densidad relativa varía entre 4,85 y 4,90. La marcasita se distingue de la
pirita por la diferencia de color y de hábito cristalino o por pruebas químicas. Se
descompone con más facilidad que la pirita y es mucho menos común. Se usa,
en mucha menor medida que la pirita, en la fabricación de ácido sulfúrico.
Muestra de pirita, se observa una gran semejanza con el oro.
B.
CUARZO
El cuarzo es el mineral más común, compuesto por dióxido de silicio, o
sílice, SiO2. Está distribuido por todo el mundo como componente de rocas o en
forma de depósitos puros, es un constituyente esencial de las rocas ígneas,
como el granito, la riolita y la pegmatita, que contienen un exceso de sílice. En
las rocas metamórficas, es un componente principal de distintos tipos de gneis y
de esquisto; la roca metamórfica llamada cuarcita se compone casi en su
totalidad de cuarzo. El cuarzo forma vetas y nódulos en rocas sedimentarias,
sobre todo en caliza. La arenisca, roca sedimentaria, se compone sobre
todo de cuarzo.
El cuarzo es también el constituyente principal de la arena.
El cuarzo cristaliza en el sistema hexagonal. El tamaño de los cristales varía
entre los especimenes que pesan una tonelada hasta las partículas diminutas
que centellean sobre las superficies rocosas. El cuarzo también es común en
formas masivas que contienen partículas con tamaños desde granulado grueso
hasta criptocristalino (granos invisibles para el ojo, pero observables con un
microscopio). Este mineral tiene una dureza de 7 y una densidad relativa de
2,65. Su brillo es vítreo en algunos especimenes y graso en otros. Algunos
son transparentes y otros translúcidos. El mineral puro es incoloro, pero
es frecuente que esté teñido por impurezas.
Los cristales de cuarzo exhiben una propiedad llamada efecto piezoeléctrico,
producen una tensión eléctrica cuando están sometidos a presión a lo largo de
ciertas direcciones cristalográficas. Por esta propiedad, los cristales de cuarzo
son importantes en la industria electrónica para controlar la frecuencia de las
51
ondas de radio. Tiene también la propiedad de girar el plano de la luz
polarizada, y se usa por tanto en los microscopios de polarización.
Los cristales de cuarzo experimentan transformaciones estructurales cuando se
calientan. El cuarzo ordinario o inferior, cuando se calienta hasta 573 °C, se
convierte en cuarzo superior que tiene distinta estructura cristalina y
propiedades. Sin embargo, cuando se enfría, el cuarzo superior vuelve a su
estado inferior. Entre 870 y 1.470 °C, el cuarzo se encuentra en un estado
llamado tridimita, y sobre 1.470 °C, su forma estable se conoce como
cristobalita. Cerca de 1.710 °C, el mineral se funde.
Las variedades cristalinas gruesas de cuarzo son, en general, transparentes y
brillantes. El cristal de roca, forma incolora de cuarzo, suele encontrarse en
cristales independientes. El cuarzo rosa es cristalino grueso, pero sin cristales
independientes; su color se sitúa entre el rosa claro y el vivo y pierde intensidad
por exposición a la luz. El cuarzo ahumado tiene cristales entre amarillo
ahumado y castaño oscuro. La amatista, variedad semipreciosa de cuarzo, tiene
color púrpura o violeta.
Muchos otros minerales forman inclusiones en variedades cristalinas de cuarzo.
El cuarzo rutilado contiene pequeñas agujas de rutilo que penetran en cristales
de cuarzo incoloro. La aventurina es una variedad que contiene escamas
brillantes de hematites o de mica. También puede haber inclusiones líquidas o
gaseosas. El cuarzo lechoso debe su color blanco lechoso a la presencia de
numerosas inclusiones diminutas de líquido o de gas.
Las variedades criptocristalinas suelen clasificarse en dos clases generales, las
fibrosas y las granuladas. Las variedades fibrosas, que incluyen el ágata, la
cornalina, el heliotropo, el ónice y la crisoprasa, son tipos de calcedonia. Las
variedades granuladas incluyen el sílex, el pedernal, el jaspe y el prasio.
Las distintas formas de calcedonia y muchas de las variedades cristalinas del
cuarzo se usan como gemas y otros ornamentos. Las rocas de cristal puro se
utilizan en equipos ópticos y electrónicos. Como arena, el cuarzo se utiliza con
profusión en la fabricación de vidrio y de ladrillos de sílice, o como cemento y
argamasa. El cuarzo molido sirve de abrasivo en el cortado de piedras, en los
chorros de arena y en el molido de vidrio. El cuarzo en polvo se usa para hacer
porcelana, papel de lija y relleno de madera. Se utilizan grandes cantidades de
cuarzo como fundente en operaciones de fundición. Casi todo el cristal de
cuarzo natural de alta calidad, importante materia bruta en la industria
electrónica, se importa de Brasil, único país con grandes yacimientos de este
mineral en cantidades comerciales. Los cristales de cuarzo también pueden
sintetizarse.
52
3 formas de mineral Cuarzo en bruto y un Cuarzo tallado
C.
FLUORITA
La fluorita es un mineral compuesto de fluoruro de calcio (CaF2), principal
mineral con flúor. Se encuentra en forma de cristales cúbicos y masas
exfoliables con una dureza de 4 y un peso específico que oscila entre 3 y 3,3.
En estado puro es incolora y transparente o translúcida con lustre vítreo. Tiene
impurezas que la hacen amarilla, azul, morada, verde, rosa o castaño. Muchas
variedades muestran fluorescencia.
53
El mineral suele encontrarse en vetas puras o asociado con menas de plomo,
plata o cinc. Es común en caliza y en dolomitas y, en algunas ocasiones, es un
mineral accesorio en pegmatitas y en otras rocas ígneas.
Las variedades cristalinas, como el espato de Derbyshare que tiene un leve
color, se tallan sobre vasijas y otros ornamentos; la variedad clorofano se utiliza
como gema. El uso principal de la fluorita ha sido la producción de ácido
fluorhídrico, material esencial en la fabricación de criolita sintética y de fluoruro
de aluminio para la industria del aluminio, y en muchas otras aplicaciones de la
industria química. La fluorita es un flujo común en la fundición de acero. Se usa
en grandes cantidades en la producción de esmalte y de vidrio translúcido;
los cristales perfectos se utilizan en la fabricación de lentes apocromáticas.
Muestra de una fluorita, el color se le debe a impurezas
D.
MICA
Son un grupo de minerales indicadores de las condiciones de formación de las
rocas cuyos cristales pertenecen al sistema monoclínico y se caracterizan por
una exfoliación basal perfecta que hace que se separen en hojas muy
delgadas y un tanto elásticas. Las micas son silicatos complejos de aluminio
cuyo color varía con arreglo a su composición. Su dureza va de 2 a 4, y su
densidad relativa de 2,7 a 3,2. Las micas más importantes son la moscovita, la
flogopita, la lepidolita y la biotita.
La moscovita, también llamada mica blanca o mica común, que contiene potasio
y aluminio, es transparente en capas delgadas y traslúcida en bloques más
gruesos; su color puede ser amarillo, pardo, verde o rojo claros. La flogopita,
que contiene potasio, magnesio y aluminio, es transparente en capas delgadas
y perlada o vítrea en bloques gruesos, y es de color pardo amarillento, verde o
blanca. La lepidolita, que contiene potasio, litio y aluminio, suele ser de color lila
o rosa. La biotita, que contiene potasio, magnesio, hierro y aluminio tiene un
fuerte brillo y suele ser de color verde oscuro, pardo o negro, aunque en
ocasiones puede ser de color amarillo pálido.
54
La moscovita y la flogopita se usan como aislantes en la fabricación de aparatos
eléctricos, en especial de válvulas electrónicas. Los residuos de mica, que se
obtienen de la fabricación de láminas, se usan como lubricante mezclándolos
con aceites, y también como material ignífugo.
Moscovita, un tipo de Mica
E.
FELDESPATO
Los feldespatos son un grupo extenso de minerales compuestos por
aluminosilicatos de potasio, sodio, calcio o, a veces, bario. Se encuentran
como cristales aislados o en masas y son un constituyente importante de
muchas rocas ígneas y metamórficas, incluyendo el granito, el gneis, el
basalto y otras rocas cristalinas.
Los feldespatos son los minerales más abundantes y ocupan casi la mitad
del volumen de la corteza terrestre. Aunque pueden pertenecer a los sistemas
monoclínicos o triclínicos, todos los feldespatos tienen los mismos hábitos
cristalinos y métodos de unión, así como planos de exfoliación inclinados los
unos sobre los otros con ángulos cercanos a 90°. Tienen una dureza entre 6 y
6,5 y un peso específico entre 2,5 y 2,8. Su lustre es vítreo y su color puede
variar desde blanco o incoloro hasta distintos tonos de rosa, amarillo,
verde o rojo. Todos los feldespatos se descomponen con facilidad para formar
un tipo de arcilla llamada caolín.
La ortosa, feldespato monoclínico con fórmula KAlSi3O8, es uno de los
minerales más comunes. Suele ser de color blanco, gris o rojo tenue, aunque es
a veces incolora. Se usa en la fabricación de porcelana y vidrio. La adularia es
una variedad incolora entre translúcida y transparente.
La microclina, que cristaliza en el sistema triclínico, es idéntica a la ortosa en
composición química y casi igual en sus propiedades físicas. Puede encontrarse
en forma de enormes monocristales. Sus usos industriales son similares a los
de la ortosa. La amazonita, variedad verde, si está muy pulida, es apreciada
como gema.
55
Las plagioclasas feldespatos son series isomorfas (tienen la misma estructura
cristalina) de minerales triclínicos, desde el aluminosilicato de sodio puro hasta
el aluminosilicato de calcio puro. El primero se llama albita, y la oligoclasa, la
andesita, la labradorita, la bytownita y la anortita tienen concentraciones
crecientes de calcio. La anortita es aluminosilicato de calcio puro con formula
CaAl2Si2O8
Las plagioclasas feldespatos tienen menos importancia comercial que la ortosa y
la microclina. A veces muestran un juego de colores atractivo y se pulen como
piedras semipreciosas. La albita opalescente y la labradorita iridiscente se
llaman piedras lunares. Las oligoclasas que contienen impurezas y provocan un
efecto centelleante se llaman piedras solares.
La muestra de feldespato contiene microlina verde y ortoclasa blanca
7. PRINCIPALES ELEMENTOS QUÍMICOS CONSTITUYENTES DE MINERALES
1.
ORO
El oro se encuentra en la naturaleza en las vetas de cuarzo y en los depósitos
de aluviones secundarios como metal en estado libre o combinado.
Está distribuido por casi todas partes, aunque en pequeñas cantidades,
ocupando el lugar 75 en abundancia entre los elementos de la corteza
terrestre. Casi siempre se da combinado con cantidades variables de plata. La
aleación natural oro-plata recibe el nombre de oro argentífero o electro.
En combinación química con el teluro, está presente junto con la plata en
minerales como la calverita y la silvanita, y junto con el plomo, el antimonio y el
azufre en la naguiagita. Con el mercurio aparece como amalgama de oro.
También se encuentra en pequeñas cantidades en piritas de hierro, y a veces
existen cantidades apreciables de oro en la galena, un sulfuro de plomo que
suele contener plata. Aunque la cantidad total de oro en el agua marina rebasa
los 9.000 millones de toneladas, el costo de su extracción superaría su valor
real
56
Muestra de oro en una roca
2.
COBRE
El cobre ocupa el lugar 25 en abundancia entre los elementos de la corteza
terrestre. Frecuentemente se encuentra agregado con otros metales como el
oro, plata, bismuto y plomo, apareciendo en pequeñas partículas en rocas,
aunque se han hallado masas compactas de hasta 420 toneladas.
El cobre se encuentra por todo el mundo en la lava basáltica, localizándose el
mayor depósito conocido en la cordillera de los Andes en Chile, bajo la forma
de pórfido.
Las principales fuentes del cobre son la calcopirita y la bornita, sulfuros
mixtos de hierro y cobre. Otras menas importantes son los sulfuros de cobre
calcosina y covellina.
Ejemplar de roca conteniendo cobre
57
3.
PLATA
La plata ocupa el lugar 66 en abundancia entre los elementos de la corteza
terrestre. No existe apenas en estado puro; los sedimentos más notables de
plata pura están en México, Perú y Noruega, donde las minas han sido
explotadas durante años.
La plata pura también se encuentra asociada con el oro puro en una aleación
conocida como oro argentífero, y al procesar el oro se recuperan considerables
cantidades de plata. La plata está normalmente asociada con otros elementos
(siendo el azufre el más predominante) en minerales y menas. Algunos de los
minerales de plata más importantes son la cerargirita (o plata córnea), la
pirargirita, la silvanita y la argentita.
La plata también se encuentra como componente en las menas de plomo, cobre
y cinc, y la mitad de la producción mundial de plata se obtiene como
subproducto al procesar dichas menas. Prácticamente toda la plata producida
en Europa se obtiene como subproducto de la mena del sulfuro de plomo, la
galena.
Muestra de roca que contiene plata
4.
ZINC
El cinc puro es un metal cristalino, insoluble en agua caliente y fría, y soluble
en alcohol, en los ácidos y en los álcalis. Es extremadamente frágil a
temperaturas ordinarias, pero se vuelve maleable entre los 120 y los 150 °C, y
se lamina fácilmente al pasarlo entre rodillos calientes. No es atacado por el aire
seco, pero en aire húmedo se oxida, cubriéndose con una película carbonada
que lo protege de una posterior corrosión. Tiene un punto de fusión de 420 °C,
un punto de ebullición de 907 °C y una densidad relativa de 7,14. Su masa
atómica es 65,38.
Ocupa el lugar 24 en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre. No
existe libre en la naturaleza, sino que se encuentra como óxido de cinc (ZnO) en
el mineral cincita y como silicato de cinc en la hemimorfita. También se
encuentra como carbonato de cinc en el mineral esmitsonita, como óxido
58
mixto de hierro y cinc en la franklinita, y como sulfuro de cinc en la
esfalerita, o blenda de cinc. Las menas utilizadas más comúnmente como
fuente de cinc son la esmitsonita y la esfalerita.
Muestra de una roca que contiene Zinc
8. FÓSILES
Los fósiles son restos de seres vivos o rastros de su actividad, conservados en los
estratos de las rocas sedimentarias, y en menor medida en las metamórficas, tras
haber sufrido transformaciones de su composición y deformaciones más o menos
intensas.
Hay muchas clases de fósiles. Los más comunes son restos de caracoles o
huesos transformados en piedra. Muchos de ellos muestran todos los detalles
originales del caracol o del hueso, aun si se examinan al microscopio. Los poros y
otros espacios pequeños en su estructura se llenan de minerales. Los
minerales son compuestos químicos, como la calcita (carbonato de calcio), que
estaban disueltos en el agua. El paso por la arena o el lodo que contenían los
caracoles o los huesos y los minerales se depositaron en los espacios de su
estructura. Por eso los fósiles son tan pesados.
Otros fósiles pueden haber perdido todas las marcas de su estructura original. Por
ejemplo, un caracol originalmente de calcita puede disolverse totalmente después
de quedar enterrado. La impresión que queda en la roca puede llenarse con otro
material y formar una réplica exacta del caracol. En otros casos, el caracol se
disuelve y tan sólo queda el hueco en la piedra, una especie de molde que los
paleontólogos pueden llenar con yeso para descubrir cómo se veía el animal. Los
fósiles por lo general sólo muestran las partes duras del animal o planta: el tronco de
un árbol, el caparazón de un caracol, los huesos de un dinosaurio o pez. Algunos
fósiles son más completos. Si una planta o animal queda enterrado en un tipo de
especial de lodo que no contenga oxígeno, algunas de las partes blandas también
se conservarán como fósiles.
59
9. CONCLUSIONES
 En la explicación sobre los tipos de rocas, se dedujo que las rocas obedecen a un
ciclo, el “ciclo petrológico” por el cual siguen un proceso y mediante agentes de
presión temperatura u otros externos pueden intercalar con el paso de miles de
años en rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas.
 Las rocas están constituidas por uno o varios minerales los cuales se verán o no
dependiendo del proceso de enfriamiento que tuvo la roca.
 Los minerales están constituidos por diversos elementos químicos; en nuestro
reconocimiento en el museo, vimos algunos de ellos formando parte de minerales
y rocas; entre ellos el zinc, la plata, el cobre, el oro.
 También se experimentó que las rocas calizas y el mármol están formadas por
carbonato cálcico el cual hace reacción con el ácido clorhídrico y se observó
burbujas y un deterioro en su superficie.
 Para diferenciar rocas es necesario apoyarse en parámetros como el color, la
textura, composición, dureza, brillo, lugar de formación y de hallazgo.
 Los fósiles han dejado muestra de la existencia de ciertos animales y plantas que
existieron hace miles de años en forma de huellas impregnadas en las rocas; las
cavidades formadas en algunos casos han sido rellenados con minerales.
BIBLIOGRAFÍA
Diccionario Enciclopédico Larousse.
Enciclopedia Lexus, Geografía, Lexus Editores, España, 1997
Biblioteca de Consulta Microsoft Encarta, 2002
Valdez Rosas Gustavo, Geología General, Ediciones Culturales, Lima, 2004
Rivera Mantilla Hugo, Geología General, UNMSM, Lima, 2005
Bayly, B, Introducción a la Petrología, Paraninfo, Madrid, 1972
60
GLOSARIO
AFANÍTICO. Textura de rocas ígneas en la que los cristales minerales no pueden ser
distinguidos a simple vista.
AGLOMERADO. Roca volcánica piraclástica semejante a la brecha, pero en el cual
la mayor parte de los fragmentos son redondeados a subredondeados.
AGUA FÓSIL. Es el agua de mar atrapada entre los poros y fisuras de rocas
sedimentarias originadas en ambiente marino. Sinónimo Agua Congénita o Connata.
AMATISTA. Cuarzo de color viólela debido a impurezas de óxido de Manganeso.
ÁMBAR. Resina vegetal fosilizada, de color amarillo de miel, translúcido y muy
electrizable por frotación, arde con olor agradable; suele encerrar insectos fósiles.
ANDESITA. Roca ígnea extrusiva equivalente de la díorita.
ARCILLAS. Tierras plásticas naturales integradas por silicatos de aluminio hidratados
y de grano fino. Son formados por intemperismo químico (descomposición) de las
rocas ígneas o metamórficas. Los minerales arcillosos más comunes son la caolinita,
la montmorillonita y la illita.
ARENISCA. Roca sedimentaria clástica compuesta en su mayor parte por granos de
cuarzo.
BASALTO. Roca negra de composición básica, en la que la plagioclasa cálcica es su
principal mineral constituyente conjuntamente con la augita y el olivino. Es el
equivalente volcánico del Gabro.
BATOLITO. Es un gigantesco cuerpo intrusivo de profundidad desconocida,
compuesto principalmente por rocas ígneas acidas como e! granito y rocas afines.
CONCHA. Valva de los pelecípodos o cubierta protectora de algunos invertebrados.
CRIPTOCRISTALINO. Agregados de cristales muy finos que no pueden ser
identificados al microscopio pero sí mediante rayos X.
CRISTALINO. Que tiene una estructura interna definida.
DIAMANTE. Mineral compuesto exclusivamente por Carbono puro, cristalizado. Es la
sustancia más dura conocida (dureza 10 en la escala de Mohs). Presenta exfoliación
perfecta y es incoloro, amarillo pálido, pardo o negro. Los tonos vivos son raros.
DIQUE.
Es una masa ígnea de tipo tabular que intruye las rocas preexistentes.
DIAGÉNESIS. Se refiere principalmente a las reacciones que tienen lugar dentro del
sedimento entre un mineral y otro o entre uno o varios minerales y los fluidos
intersticiales.
DUREZA.
Es el nivel de resistencia que ofrece un mineral a ser rayado.
ESQUISTO. Roca metamórfica que se caracteriza por presentar una fuerte
laminación o planos de esquistocidad.
ESTALACTITA. Son conos alargados de carbonato de calcio, a modo de agujas,
que penden en los techos de las grutas.
ESTALAGMITA. Son acumulaciones de carbonato de calcio que se desarrollan
hacia arriba a partir del piso de una caverna.
ESTRATO. Capa u horizonte de sedimentos litificados.
EVAPORITAS. "Sedimentos producidos por precipitación química cuando se evaporan
las aguas salinas
FANERÍTICO. Textura granular; es característico de las rocas ígneas intrusivas.
FELDESPATOS. Grupo de minerales alumino-silicatados potásicos, sódicos o
cálcicos.
FÉLSICOS. Son minerales de colores claros (cuarzo y feldespatos) que componen
las rocas ígneas acidas.
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FENOCRISTAL. Cristal notablemente más grande que los que conforman [a
matriz que lo envuelve; es característico de las rocas hipabisales (porfiríticas).
FERROMAGNESIANO. Mineral silicatado de hierro y de magnesio: olivino, augita.
FORMACIÓN. Término estratigráfico que describe a una secuencia rocosa de la
misma edad y de caracteres litológicos y fosilíferos semejantes. Es la unidad
estratigráfica fundamental.
FÓSIL.
Es un resto o vestigio, de origen animal o vegetal, conservado por lo
general en rocas sedimentarias.
GABRO. Roca intrusiva de composición básica, cuyos minerales predominantes
son las plagioclasas y ferromagnesianos.
GNEIS. Es una roca metamórfica de textura granuda y bandeada generada
por recristalización de rocas pre-existentes, ya sean estas sedimentarias
(paragneis), ígneas (ortogneis) o incluso otras rocas metamórficas.
GRANITO. Roca intrusiva acida, constituida principalmente por cuarzo, ortosa y
plagioclasas; es una roca granuda de color claro (blanco a rosado).
GRANITIZACION. Tipo especial de metamorfismo que se produce cuando las rocas
preexistentes se funden por acción de las altas presiones y temperaturas para
posteriormente recristalizar en granito u otras rocas plutónicas (granito de anatexis).
HALITA. Es un mineral conocido también como sal gema o sal común;
químicamente' consiste en Cloruro de Sodio producido como un precipitado a partir
de sales disueltas en aguas marinas.
HIPABISAL. Es un término que se aplica a intrusiones ígneas de profundidad
relativamente moderada, sus rocas se caracterizan por su textura porfirítica
HORNBLENDA. Es el anfíbol más importante, su color es verde oscuro o negruzco.
HULLA. Variedad de carbón fósil con alto contenido de bitumen.
INTEMPERISMO. Conjunto de procesos que acarrean cambios físicos y químicos en
las rocas produciendo su desintegración y descomposición.
INTRUSIVO. Masa de rocas ígneas que se ha introducido entre rocas
preexistentes y se ha solidificado a profundidad.
ISOMORFISMO. Minerales que tienen la misma forma externa pero diferente
composición química,
LAVA.
Es la roca fundida (magma) expulsada durante una erupción volcánica;
también el término es aplicado a las rocas solidificadas.
LIGNITO. Es un carbón intermedio entre la turba y el carbón bituminoso.
LIMONITA. Oxido hidratado de hierro, no posee composición fija, se forma por
alteración de minerales preexistentes. Su color varía del pardo al negro.
LITIFICACION, Es el complejo de procesos que convierten un sedimento
recientemente, depositado en roca endurecida o consolidada. Puede producirse poco
después de la sedimentación, puede ser concurrente con ella u ocurrir mucho después
LITOSFERA. Es la envoltura sólida externa de la Tierra.
LOPOLITO. Es un plutón concordante asociado a una estructura sinclinal.
LUTITA. Es la roca sedimentaria más abundante, consiste en arcillas litificadas y
se caracteriza por su fina laminación.
MAGMA. Roca en estado de fusión que se halla acompañada de vapor de agua y
gases.
MAGNETITA. Oxido de Fierro:; es un mineral fuertemente magnético.
MALAQUITA. Carbonato de Cobre.
MANANTIAL. Afloramiento de agua subterránea.
MÁRMOL. Roca metamórfica no foliada de composición
calcárea,
presenta
diversas coloraciones según las impurezas que contenga.
MATRIZ. Material de grano fino que envuelve a otros de tamaño mayor, o que rellena
los intersticios de éstos.
MENA. Mineral o minerales metalíferos, que desde el punto de vista minero puede
ser explotado con beneficio económico.
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MICA. Silicatos hidratados de Na y K, con propiedad característica de separarse en
finas laminillas.
MINERAL. Sustancia de origen natural, inorgánico, de composición química-sencilla
y estructura interna definida.
MONOCLINAL. Pliegue cuyos estratos cambian de inclinación en un corto tramo para
luego recuperar su inclinación inicial
MOSCOVITA. Variedad de mica de color blanco.
MINERALES MÁFICOS. Minerales ferromagnesianos -color oscuros biotita,
anfíboles, piroxenos, etc.
OBSIDIANA. Vidrio volcánico de competición acida o intermedia.
Su color es
oscuro generalmente negro o gris.
OLIVINO. Silicato ferromagnesiano de color verde olivo a amarillento.
ÓPALO. Mineral amorfo compuesto por anhídrido silícico hidratado.
OROGENIA. Proceso mediante el cual la corteza terrestre sufre una intensa
deformación por fuerzas geológicas endógenas, que terminan produciendo un relieve
montañoso.
ORTOSA. Mineral silicatado componente de las rocas ígneas; es un feldespato
potásico
PIROXENOS. Grupo de silicatos complejos, conforman la familia de los
ferromagnesianos participan en la composición de las rocas ígneas mañeas.
PIZARRA. Roca metamórfica producto del metamorfismo de rocas de grano fino
como las lutitas y limolitas; se caracteriza por su "clivaje pizarroso".
PLAGIOCLASA. Es un mineral formador de las rocas ígneas, conforman la
serie de los feldespatos calcosódicos.
PÓRFIDO. Cualquier roca ígnea de textura porfirítica.
PORFIRÍTICA. Textura de rocas ígneas que se caracterizan por presentar
cristales grandes incluidos en una rnatriz de grano fino.
RIODACITA. Roca volcánica considerada el equivalente extrusivo de la adamelita.
RIOLITA. Roca volcánica considerada el equivalente extrusivo del granito.
ROCA. Material constituido por un agregado de minerales.
En el sentido
amplio de la palabra implica a todos los materiales sólidos de !a corteza y a los
suelos.
TEXTURA. Aspecto físico que presenta una roca según como lo indican el tamaño,
forma y arreglo de los materiales que la componen.
TILL. Son depósitos de materiales menudos acumulados al fundirse el hielo glaciar
que los transportaba, pueden contener fragmentos angulosos.
TRAVERTINO. Roca sedimentaria conformada por carbonato de calcio depositado por
las aguas subterráneas (termales) al salir a la superficie.
VIDRIO. Líquido sobre enfriado con las propiedades de un sólido.
VETA. Fisura en las rocas rellenada por mineral.
VOLCÁN. Montaña o colina de forma cónica conformada por materiales rocosos de
origen magmático.
YACIMIENTO. Depósito o criadero mineral.
YACIMIENTO EPIGENÉTICO. Cuando el mineral se deposita después de las
rocas encajonantes.
YACIMIENTO SINGENÉTICO. Cuando el mineral se deposita conjuntamente con
las rocas.
ZEOLITAS. Se les considera como feldespatos hidratados.
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APÉNDICE
EL SALTO DEL FRAILE
“El Salto del Fraile” forma parte del Grupo Geológico del Morro Solar que
comprende además de éste a la Herradura y Marcavilca. En conjunto constituyen
una gruesa secuencia clástica de areniscas, lutitas y ocasionales horizontes
volcánicos.
En el campo se distinguen por su color blanco grisáceo a pardo claro;
frecuentemente la secuencia se halla afectada por diques, sills y pequeños
stocks. Por sus características litológicas se considera que los sedimentos de
esta unidad fueron depositados en un ambiente de transgresiones y regresiones
marinas continuas. La edad del grupo se asigna al Cretáceo inferior y su espesor
se estima en 800 m.
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