caracteristicas de las rocas
TRANSCRIPT
Fco. Javier Alonso Rodríguez. Departamento de Geología (Petrología y Geoquímica). Universidad de Oviedo. Página 1 de 7
CARACTERÍSTICAS DE LAS ROCAS
COMPOSICIÓN, TEXTURA Y ESPACIOS VACÍOS CLASIFICACIONES
1. CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES
• Concepto de roca (agregado natural de minerales, abundante):
- falta de homogeneidad: → establecer grupos homogéneos, escala
- presencia de discontinuidades: → considerar la roca matriz
- existencia de anisotropías: → controlar la orientación
• Características de las rocas (aspectos descriptivos relacionados
con su naturaleza y propiedades):
- composición química Química - composición mineral Petrografía - disposición textural Petrografía - porosidad: espacios vacíos Petrografía - propiedades físicas Física
• Clasificaciones de rocas:
- genéticas: ígneas, metamórficas, sedimentarias - composicionales: silicatadas, carbonatadas - texturales: detríticas o clásticas, cristalinas
Fco. Javier Alonso Rodríguez. Departamento de Geología (Petrología y Geoquímica). Universidad de Oviedo. Página 2 de 7
PRINCIPALES TIPOS ROCOSOS UTILIZADOS EN EDIFICACIÓN CLASIFICACIÓN GENÉTICA Rocas ígneas: Plutónicas: GRANITO, SIENITA, DIORITA, GABRO (PERIDIOTITA) Volcánicas: BASALTO, ANDESITA, PÓRFIDO (TRAQUITA, RIOLITA) Rocas sedimentarias: Detríticas: CONGLOMERADO, ARENISCA (LIMOLITA) Bioquímicas: CALIZA BIOCLÁSTICA, CALALIZA MICRÍTICA, TOBA CALCÁREA, TRAVERTINO, DOLOMÍA (SILEX, YESO) Rocas metamórficas: Foliadas: PIZARRA, ESQUISTO, GNEIS, MIGMATITA (ANFIBOLITA) Masivas: MÁRMOL, CUARCITA, SERPENTINA (CORNEANA) CLASIFICACIÓN COMPOSICIONAL
Rocas silícatadas: GRANITO, BASALTO, ARENISCA… Minerales: cuarzo, silicatos (feldespatos K, plagioclasas), micas... Elementos químicos: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg
Rocas carbonatadas: MÁRMOL, CALIZA Minerales: carbonatos (calcita, dolomita Elementos químicos: O, C, Ca, Mg CLASIFICACIÓN TEXTURAL
Rocas cristalinas: GRANITO, MÁRMOL Textura cristalina: cristales Red de fisuras: fisuras
Rocas detríticas: ARENISCA, CALIZA Textura detrítica o clástica: granos, unión Sistema poroso: poros, accesos
Fco. Javier Alonso Rodríguez. Departamento de Geología (Petrología y Geoquímica). Universidad de Oviedo. Página 3 de 7
• Descripción petrográfica (Ficha resumen):
- aspectos macroscópicos o de visu: - naturaleza, granulometría - color, alteraciones - homogeneidad, isotropía - compacidad, coherencia - alteración…
- aspectos composicionales - componentes minerales - componentes petrográficos (en rocas sedimentarias) - espacios vacíos: poros, fisuras
- aspectos texturales (microscópicos) - modelo o tipo textural - elementos texturales de granos o cristales: . tamaño, forma, fase de unión, bordes . distribución: homogeneidad, isotropía . alteración… - elementos texturales de poros o fisuras: . tamaño, forma, grado de comunicación . distribución: homogeneidad, isotropía . discontinuidades…
CARACTERÍSTICAS PETROGRÁFICAS
MACROSCÓPICAS COMPOSICION* MICROSCÓPICAS
- Aspecto general - Granos / Cristales - Tipo de textura - Color - Tamaño: granos / cristales - Compacidad - Forma: granos / cristales - Coherencia - Fase unión / Borde de cristales - Orientación
- Fase de unión - matriz - cemento
- Orientación - Homogeneidad - Otros componentes - Distribución - Estructuras - Tamaño y forma de vacíos - Alteración - Discontinuidades
- Alteración - Otras características
- Espacios vacíos - poros - fisuras
- Otras características * Naturaleza y porcentaje de los componentes
Fco. Javier Alonso Rodríguez. Departamento de Geología (Petrología y Geoquímica). Universidad de Oviedo. Página 4 de 7
2. ANÁLISIS DE LA POROSIDAD Los materiales rocosos: son medios porosos
- fases minerales (fases sólidas) - espacios vacíos (fases con fluidos: líquidos, gases)
→ POROSIDAD
• La porosidad: es el conjunto de los espacios vacíos - ligada a la composición y textura:
confiere a las rocas su naturaleza - requiere un estudio específico:
dada su dificultad y su interés
• Importancia de la porosidad - influye en las propiedades: físicas, mecánicas, químicas - influye en el comportamiento: alteración / alterabilidad - influye en la génesis de la roca: disolución / cementación
Análisis de la porosidad (todos los aspectos de los espacios vacíos)
a) La porosidad como propiedad física: → VOLUMEN POROSO (cantidad de espacios vacíos) - concepto simple: fácil de determinar
- parámetro cuantitativo: se expresa en %
b) La porosidad como característica petrográfica: → SISTEMA POROSO (configuración de los vacíos)
- aspecto cualitativo: espacio geométrico - concepto complejo: difícil de conocer
. medio continuo (a diferencia con los granos) . carácter tridimensional . difícil de observar (secciones) . difícil de describir (negativo ) . difícil de cuantificar (sólo partes) - análisis del sistema poroso: simplificaciones
a) Modelos de sistema poroso b) Elementos del sistema poroso c) Tipos de espacios vacíos
Fco. Javier Alonso Rodríguez. Departamento de Geología (Petrología y Geoquímica). Universidad de Oviedo. Página 5 de 7
3. LA POROSIDAD COMO CARACTERÍSTICA PETROGRÁFICA - es un componente petrográfico (como los granos, cristales, matriz…):
. componente único: los espacios vacíos
- tiene unas características texturales (como los demás componentes): . tamaño, forma, distribución de los espacios vacíos
MODELOS DE SISTEMA POROSO (modelos extremos, excepciones)
a) Medios Porosos → Texturas / Rocas Detríticas (areniscas, calizas…) - amplios espacios vacíos: poros - estrechas comunicaciones: accesos de poro
→ SISTEMA POROSO (ss) • volumen total de vacíos (porosidad): elevada 10 % • comunicación de los vacíos: variable
-- almacenamiento de fluidos: f (poros) -- circulación de fluidos: f (acceso de poro)
b) Medios Fisurados → Texturas / Rocas Cristalinas (granitos, mármoles…) - red tridimensional de fisuras (discontinuidades)
→ RED DE FISURAS / RED FRACTOGRÁFICA • volumen total de vacíos (porosidad): baja 1 % • comunicación de los vacíos: elevada
-- circulación de fluidos -- resistencia mecánica
ELEMENTOS DEL SISTEMA POROSO (partes, parámetros cuantificables)
Volumen de los espacios vacíos: Porosidad (propiedad física) Concepto sencillo (parámetro): determinación fácil Significado → f (modelo): - Rocas Porosas: -- baja -- 8% -- media -- 16% -- alta -- - Rocas Fisuradas: --- baja --- 1,5% --- alta ---
Tamaño y forma de los vacíos (ligados entre sí) Concepto complejo:
- continuidad, carácter tridimensional de la porosidad, - variabilidad: coexistencia de varios tipos de poros
. distinguir poros, accesos y fisuras . atender a la escala de observación: Representatividad . considerar el objetivo del estudio
⇒ Tratamiento estadístico: tendencia central, dispersión
Fco. Javier Alonso Rodríguez. Departamento de Geología (Petrología y Geoquímica). Universidad de Oviedo. Página 6 de 7
Significado → f (modelo): - Rocas Porosas: [cavidades HARC: z / x > 0,1]
poros: tamaño: -- micro -- 60µm -- meso -- 2mm -- macro -- forma: equidimensionales (x ≈ y ≈ z)
accesos: tamaño: --- micro --- 7,5µm --- macro --- forma: cilindricas, cónicas (x > y ≈ z)
- Rocas Fisuradas: [cavidades LARC: z / x < 0,1] fisuras: tamaño: longitud: -- microfisura – 1 mm -- fisura --
espesor: -- microfisura -- 1 µm -- fisura – densidad lineal de fisuras: nº fisuras / longitud (µm-1) forma: planares (x ≈ y > z)
Parámetro relacionado con el tamaño y la forma de los vacíos: Superficie específica: Superficie de vacíos / Volumen de roca (µm-1)
Grado de comunicación - relación tamaño de poro / tamaño de acceso - porosidad abierta / porosidad cerrada - número de coordinación de los poros
Distribución → f (textura) . homogeneidad . orientación: isotropía . localización en relación con los componentes texturales ⇒ TIPOS DE POROS (ESPACIOS VACÍOS) TIPOS DE ESPACIOS VACÍOS
- definidos en relación con la textura: Tipo de roca
. significado genético . connotaciones geométricas
POROS INTRAGRANULARES
POROS INTERGRANULARES
POROS FENESTRALES
POROS MATRICIALES
POROS INTERCRISTALINOS
POROS MÓLDICOS
FISURAS
POROS VACUOLARES
Fco. Javier Alonso Rodríguez. Departamento de Geología (Petrología y Geoquímica). Universidad de Oviedo. Página 7 de 7
4. TÉCNICAS DE ESTUDIO
(volumen poroso + sistema poroso)
MÉTODOS DIRECTOS → la porosidad como propiedad textural
→ observación > cuantificación
Observación - Simple vista (lupa) - Microscopía óptica (fluorescencia) - Microscopía electrónica - Microscopía confocal
Descripción:
- Modelo de sistema poroso - Elementos de los poros, accesos, fisuras…
Cuantificación:
• Métodos manuales (estereología) - Contador de puntos - Ocular integrador
• Métodos automáticos - Proceso de imágenes
PREPARACIÓN DE LA MUESTRA: Técnicas especiales
- muestra pulidas - muestras impregnadas - moldes, negativos
MÉTODOS INDIRECTOS: TÉCNICAS EXPERIMENTALES
→ la porosidad como propiedad física → cuantificación > observación
Cuantificación - Volumen poroso - Elementos del sistema poroso