teorico minerales y rocas 2015
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MINERALES Y ROCAS
Grupo Disciplinario Geología Curso Edafología 2015
ESTRUCTURA DE LA TIERRA
LITÓSFERA
ASTENÓSFERA
CORTEZA OCEÁNICA
CORTEZA CONTINENTAL
LITÓSFERA 5-250km
Tarbuck y Lutgens (2005)
Núcleo Manto
CORTEZA 5-70km
Plataforma continental
CORTEZA
CORTEZA
MINERALES Sólido homogéneo, inorgánico, que se presenta de
manera natural y que posee una estructura atómica ordenada y una composición química definida o que varia dentro de ciertos límites.
Ejemplo: Olivina (Mg, Fe)2SiO4
MINERALES Un pequeño conjunto de minerales constituyen la mayor parte de la corteza terrestre, y 8 elementos forman la mayor parte de ellos.
Símbolo % O 46.2 Si 27.6 Al 8.1 Fe 5.1 Ca 3.6 Na 2.8 K 2.6
Mg 2.1
MINERALES
MINERALES
MINERALES
MINERALES Estructura interna ordenada
CRISTALINO SÓLIDO
AMORFO
SiO2
ESTABILIDAD Estructura sea eléctricamente neutra (la carga negativa del Oxígeno en la estructura se
debe balancear o igualar por la carga positiva de los cationes)
Fuerza electrostática de enlace = Valencia Índice de coordinación
Potencial iónico = Valencia Radio iónico
DIADOJÍA
Reemplazo de un catión por otro catión En los tetraedros el patrón de la sustitución es generalmente el siguiente: Al+3 sustituye al Si+4 En los octaedros: Fe+2 y Mg+2 sustituyen al Al+3 En los silicatos primarios el Ca+2, Na+ , K+ son los
cationes accesorios principales que neutralizan la carga negativa como resultado de la sustitución
SERIES ISOMORFAS
CLASIFICACIÓN (STRUNZ, 1938) ELEMENTOS II. SULFUROS III. HALOGENUROS IV. ÓXIDOS E HIDRÓXIDOS V. NITRATOS, CARBONATOS, BORATOS VI. SULFATOS VII. FOSFATOS VIII. SILICATOS IX. SUSTANCIAS ORGÁNICAS
MINERALES
GRAFITO
ORO COBRE
AZUFRE
o Elementos nativos – Compuestos por un elemento:
MINERALES Sulfuros y sulfosales: Sales de los iones sulfuro, seleniuro, antimoniuro,
arseniuro y telururo. Pirita
FeS2
MINERALES Halogenuros – sales de los elementos halógenos actuando con
carga 1-, es decir los fluoruros, cloruros (KCl), bromuros y yoduros.
Silvina KCl Fluorita CaF2 Halita NaCl
MINERALES Óxidos e hidróxidos – combinaciones de los cationes, generalmente metálicos,
asociados al ión oxígeno o a grupos hidroxilos. Hematitas Óxido de Hierro Magnetita
MINERALES Carbonatos, nitratos y boratos (combinados con
metal)
ARAGONITO CaCO3 CALCITA CaCO3
DOLOMITA Ca Mg(CO3)2
MINERALES Sulfatos, teluratos, cromatos, molibdatos y
wolframatos -Los primeros tienen amplia distribución. -Se depositan tras evaporarse el agua precipitando
las sales
Fosfatos, arseniatos y vanadatos - Se destaca entre estos el apatito (Fosfato de
Calcio)
YESO CaSO4·2H2O
APATITO (PO4)3Ca5(F, Cl, OH)
MINERALES SILICATOS • Grupo más importante (90% de la corteza
terrestre).
• Tienen una estructura cristalina (arreglan según un patrón espacial repetido)
• Unidad fundamental: tetraedro de SiO4
SILICATOS Clasificación según la disposición de la unidad fundamental en: Nesosilicatos Sorosilicatos Ciclosilicatos Inosilicatos Filosilicatos Tectosilicatos
NESOSILICATOS
Color: verde oliva a amarillento
Brillo: vítreo Exfoliación: No Dureza: 6-7 Fractura concoidea Unidos por Mg o Fe Componen basaltos
OLIVINA
SOROCILICATOS
EPIDOTO
Tetraedros que comparten en distintas proporciones aluminio, calcio, hierro, manganeso, cerio y torio.
CICLOSILICATOS
Color: variable Brillo: vítreo Exfoliación: No Dureza: 7-7.5 Fractura
concoidea
TURMALINA(con aluminio, boro, hierro,
magnesio y sodio).
INOSILICATOS ANFÍBOLES
Color: verde oscuro a negro Brillo: vítreo Dureza: 5 - 6 Clivaje: 2 direcciones de clivaje (56º y de 124º) Hábito: cristales prismático rómbicos hexagonales y largos
(Al, Si)8 O22 Ca2Ma (Mg, Fe)4
INOSILICATOS
Color: verde a negro Brillo: vítreo a mate Dureza: 5 - 6 Clivaje: 2 direcciones de clivaje a casi 90º Hábito: cristales cortos, prismáticos Raya verde
PIROXENOS
Ca(Mg, Fe, Al)(Si, Al)2 O6
FILOSILICATOS
MUSCOVITA
Color: incoloro o claro Brillo: perlado Dureza: 3 Clivaje: perfecto en 1 dirección Hábito: foliar
Fórmula química: (AlSi3O10) KAl2(OH)2
FILOSILICATOS
Color: negra a pardo oscura
Brillo: metálico Dureza: 3 Clivaje: perfecto en 1 dirección Hábito: foliar
BIOTITA
Fórmula química: (AlSi3O10) K (Mg, Fe)3(OH)2
TECTOSILICATOS
Color: variable Brillo: graso a vítreo Dureza: 7 Factura concoidea Hábito: cristales
prismáticos hexagonales
CUARZO SiO2
TECTOSILICATOS
FELDESPATO POTÁSICO FELDESPATO CALCOSÓDICO
Color: claro Brillo: vítreo, perlado según su mejor exfoliación. Dureza: 6 Clivaje: Si
FELDESPATOS
KAlSi3O8 NaSi3AlO8 – CaSi2Al2O8
ALGUNAS DE LAS PROPIEDADES DE LOS MINERALES
Dureza Hábito
Ejemplo: Hojoso (Muscovita)
ALGUNAS DE LAS PROPIEDADES DE LOS MINERALES
Exfoliación y fractura Color y brillo
Ejemplo: Color negro y brillo metálico (Biotita)
GÉNESIS DE MINERALES *Cristalización •Enfriamiento del magma (Olivino, piroxenos, feldespatos, etc.) •Evaporación (halita, yeso) •Sublimación de vapores (azufre) *Transformaciones •Cambios en sólidos por variación en temperatura y presión
MINERALES Y ROCAS
CICLO DE LAS ROCAS
ROCAS ÍGNEAS Cristalización de un magma Magma: mezcla silicatada parcial o totalmente líquida, generalmente como resultado de la fusión de otras rocas La composición química del magma dependerá de la composición química de las rocas que le dieron origen y su grado de fusión parcial.
CLASIFICACIÓN QUÍMICA
rocas ricas en sílice libre o combinado en forma de feldespatos alcalinos y muscovita. Contiene > 66% Sílice
Rocas con un contenido de 45 – 52% de sílice y alto contenido de Ca, Mg y ferroso
ÁCIDAS BÁSICAS
Nada tiene que ver el pH en esta clasificación!
CLASIFICACIÓN TEXTURAL
Cristalizaron en profundidad
Cristalizaron a profundidad intermedia
Cristalizaron en superficie
GRANITO
50m
LACOLITO
MICROGRANITO
ESTRUCTURA INTERNA DE UNA COLADA
VESICULAR
5m
MASIVO
LAJOSO
1cm
BASALTO
COLADA
50m
MICROGABRO
ROCAS SEDIMENTARIAS Formación en condiciones superficiales o
próximas a la superficie.
Compactación y cementación de los sedimentos.
Se depositan formando capas o estratos.
Actúan procesos exógenos como: Meteorización (Física, Química) Erosión Transporte Depósito Diagénesis.
DIAGÉNESIS Proceso que engloba todos los cambios físicos,
químicos y biológicos que sufren los sedimentos hasta convertirse en rocas sedimentarias.
COMPACTACIÓN: las partículas o sedimentos se empaquetan, causando un aumento en la densidad.
CEMENTACIÓN: consiste en la precipitación de material soluble aportado por el agua, que circula a través de los poros del sedimento
CLASIFICACIÓN SEGÚN ORIGEN DETRÍTICAS Formadas por acumulación de fragmentos de
rocas o minerales preexistentes que pueden haber sufrido distintos grados de alteración química
1. Conglomerados 2. Areniscas 3. Rocas arcillosas o lutitas
CLASIFICACIÓN SEGÚN ORIGEN QUÍMICAS Resultado de la precipitación de distintos
cationes y aniones disueltos en las aguas 1. Rocas químicas: precipitación de sustancias que se encuentran en disolución en el agua. Ejemplo: calizas. 2. Rocas bioquímicas: se forman por intervención de organismos vivos. Ejemplo: lumaquela.
ROCAS SEDIMENTARIAS DETRÍTICAS
Criterios de clasificación: Tamaño de grano Selección Forma de los granos Cemento
Diámetro Clase Roca
mm micras
Bloques
PSEFITAS 4096 --
256 --
64 --
4 -- Cantos
2 -- 1 -- Arena muy gruesa PSAMITAS
0.5 500 Arena gruesa
0.25 250 Arena media
0.125 125 Arena fina
0.062 62 Arena muy fina
0.031 31 Limo grueso LIMOLITAS O LOESS
0.016 16 Limo medio
0.008 8 Limo fino
0.004 4 Limo muy fino
Arcilla LUTITAS
ROCAS SEDIMENTARIAS DETRÍTICAS Selección
ROCAS SEDIMENTARIAS DETRÍTICAS Forma de los granos
ROCAS SEDIMENTARIAS DETRÍTICAS Cemento 1. Arcilla 2. Carbonato de Calcio 3. Óxidos de Hierro 4. Sílice
ROCAS SEDIMENTARIAS ESTRUCTURA PLANA HORIZONTAL
CARTAS GEOLÓGICAS
PERFIL o CORTE
DIAGRAMA DE BLOQUE
ROCAS SEDIMENTARIAS ESTRUCTURA PLANA BUZANTE
DIAGRAMA EN BLOQUE CARTA GEOLÓGICA
AFLORAMIENTO
FOTO AÉREA
ROCAS METAMÓRFICAS
METAMORFISMO
Son procesos de transformación mineral que ocurren en el interior de la corteza terrestre por variaciones de la presión y temperatura.
Tres tipos de metamorfismo:
dinámico regional contacto
TIPOS DE METAMORFISMO
GRADOS DE METAMORFISMO
Roca Grado de metamorfismo
Bajo Medio Alto Pelita Filita Micaesquisto Gneiss
Basalto Prasinita Anfibolita Piroxenita Caliza Caliza marmórea Mármol Mármol
ESQUISTOSIDAD Es producto de esfuerzos orientados a los que
están sometidos las rocas.
Se define como conjuntos de superficies paralelas que proporciona determinado grado de fisilidad.
Fisilidad: propiedad de una determinada roca de dividirse en láminas delgadas a lo largo de planos subparalelos.
TIPOS DE ESQUISTOSIDAD
Rocas muy esquistosas: micaesquistos, filita, pizarra
Rocas gnéissicas: gneisses, granitos sintectónicos, milonitas.
Rocas granoblásticas: calizas, granitos metamórficos.
Ejemplos
PRASINITA
ANFIBOLITA
CALIZA METAMÓRFICA
DISCONTINUIDADES TECTÓNICAS *DIACLASAS *FALLAS
FRACTURACIÓN EQUIDIMENSIONAL
TIPOS DE FALLAS
(Falla de rumbo o transcurrente).
Transcurrente
BIBLIOGRAFÍA Bossi, J.; Ortíz, A.; Caggiano, R. y Olveira, C. 2011. Manual didáctico de geología para estudiantes de agronomía. Universidad de la República.
Geología para Ingenieros Agrónomos. Código 751 Aea.
Ortiz, A. 2009. Glosario geología e hidrogeología. Facultad de Agronomía. Código 724 AeA.
Tarbuck E.J. y Lutgens F.K. 2011. Ciencias de la Tierra. Edit. Prentice Hall.
Tarradellas, E. B. y Escasany, M.T. 2000. Geología. Santillana.
MUCHAS GRACIAS
Grupo Disciplinario Geología