4º Sem. ROCAS METAMORFICAS Y SEDIMENTARIAS.ppt

7/14/2019 4 Sem. ROCAS METAMORFICAS Y SEDIMENTARIAS.ppt

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ROCAS METAMORFICAS

YROCAS SEDIMENTARIAS


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1. ROCAS METAMORFICAS


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Rocas metamrficas son productos del

Metamorfismo, es decir, de la transformacin de

una roca por cristalizacin y/o recristalizacinde nuevos minerales estables bajo las

condiciones metamrficas, manteniendo el

estado slido. La transformacin es causada porun aumento de la temperatura y/o por

deformacin (deformacin puede producir calor

de friccin). Generalmente los procesosmetamrficos actan en profundidades

relativamente altas con respecto a la superficie


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El grado metamrfico se refiere a la intensidad delmetamorfismo, que ha influido en una roca.

Generalmente el grado metamrfico nombra latemperatura o la presin mxima delmetamorfismo. Las zonas metamrficas sedistinguen en base de un mineral determinado ode un grupo de minerales. Por ej. la zona degranate se caracteriza por la apariencia de granatey la zona de sillimanita se caracteriza por la

apariencia de sillimanita. Las facies metamrficasse distinguen a travs de grupos de minerales,que se observan en rocas de composicin

basltica.


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Las zonas y facies metamrficas se determinan atravs de la identificacin de los grupos de

minerales formados simultneamente. La

composicin de algunos minerales metamrficos,que se puede analizar por una microsonda, y la

textura pueden indicar las condiciones de

temperatura y presin caractersticas para elgrado metamrfico.


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El grado metamrfico (por ej. los gradosmetamrficos segn WINKLER) nombra

las condiciones de temperatura y presin

mximas, que han influidas en la roca. Peroel metamorfismo no es esttico, ms bien,

es caracterizado por condiciones de

temperatura, presin y estress (esfuerzoelstico).


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FACTORES, QUE CONTRIBUYEN ALMETAMORFISMO

Los factores principales son las variaciones

en la temperatura y en la presin, el esfuerzo

elstico (de compresin, deviatoric stress) y la

migracin de los fluidos. Estos factores son

factores externos y pueden efectuar cambios en la

mineraloga, en el quimismo de los minerales y en

el quimismo total de la roca.


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La temperatura es el factor ms importante en

procesos metamrficos, puesto que la mayorade las reacciones metamrficas se debe avariaciones de la temperatura. Las variaciones detemperatura son un aporte calorfero a la roca. Lafuente calorfera puede ser un cuerpo intrusivocercano, un arco magmtico relacionado con unazona de subduccin o una fuente calorfica

regional profunda como el calor derivado delmanto por ejemplo. Adems la descomposicinradioactiva de elementos influye la estructura

trmica de la Tierra.


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La presin de carga es el segundo factor

importante, es causado por la masa delas rocas sobreyacentes y depende de la

profundidad y de la densidad de las rocas

sobreyacentes.



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La fuerza elstica (esfuerzo elstico o deviatoric

stress) se refiere al componente de presindirigido, que no es del mismo valor en todas lasdirecciones. Normalmente el esfuerzo elsticotiene valores pequeos de 5-10 bar hasta 100 bar.El esfuerzo elstico puede deformar la roca, enque acta: puede alinear los minerales, formar lafoliacin o la esquistosidad de la roca

metamrfica o causar rotaciones de minerales.Por consiguiente el esfuerzo elstico produce lastexturas dirigidas (fabric) de una rocametamrfica como de un esquisto, de un gneis o

de una milonita.



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El quimismo total o la composicin qumica de la

roca expresado por los contenidos en xidos deelementos tambin es de importancia. Puestoque en rocas de diferente composicin qumicacristalizarn distintos minerales metamrficos

bajo las mismas condiciones de temperatura ypresin: Por ejemplo con una temperatura T =550C y una presin p = 5 kbar (+/- 15 km deprofundidad) una roca arcillosa se convertir enun esquisto micaceo, mientras que unacaliza se convertir en un mrmol.



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TIPOS DE METAMORFISMO


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1. METAMORFISMO DE CONTACTO

CLASIFICACIN, QUE SE BASA EN LA

POSICIN GEOLGICA


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Ocurre al ser intruido por una roca gnea

preexistente, el factor dominante es el

efectos trmicos debido al magma caliente.En el caso clsico un cuerpo gneo intruye

una serie sedimentaria o metamrfica

produciendo una aureola de contacto.

METAMORFISMO DE CONTACTO


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La distancia y el gradiente de la temperatura(variacin de la temperatura con respecto a la

distancia de la fuente calorfera = cuerpo gneo)dependen:

A) de la dimensin del cuerpo intrusivo, y

B) de la diferencia de temperatura entre el cuerpointrusivo y las rocas encajantes.

Por ej. un dique de 10 m de potencia enfra enunos diez aos y produce un efecto de contactopequeo, mientras que un batolito grande enfraen unos 10 millones de aos y produce una

aureola de contacto extensiva.


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El metamorfismo de contacto escaracterizado por una distribucin de losgrupos de

minerales formados simultneamenteconcntrica con respecto al cuerpo intrusivoy por

un aumento de la intensidad de

recristalizacin y del grado metamrficodirigido hacia al cuerpo intrusivo.


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Metamorfismo de contacto ocurre en varios ambientes

tectnicos, en ambientes orognicos y anorognicos, en elinterior de una placa tectnica o en los bordes de placastectnicas. Las aureolas de contacto bien desarrolladas seforman en ambientes anorognicos o en el interior de

placas tectnicas, donde batolitos granticos intruyenrocas sedimentarias: Ejemplos claros para la distribucinconcntrica por zonas de los grupos de mineralesmetamrficos formados simultneamente se ubican en los

niveles medios y someros de la corteza terrestre, dondepuede desarrollarse un gradiente de temperatura marcado.


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2. EL METAMORFISMOREGIONAL U OROGNICO

CLASIFICACIN, QUE SE BASA EN LAPOSICIN GEOLGICA


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Es tpico para los cinturones orognicos y es muy comn

en los arcos ocenicos y en los continentes. Se sita enlos bordes de placas tectnicas convergentes como en elborde entre una placa ocenica y un arco ocenico, en elborde entre placas ocenica y continental o en el borde

entre dos placas continentales. Los factores importantesdel metamorfismo regional son las perturbacionestectnicas, las variaciones de presin y los esfuerzoselsticos. Debido a los varios tipos de bordes de placastectnicas convergentes las caractersticas delmetamorfismo correspondiente difieren de un cinturnorognico al otro


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CLASIFICACIN, QUE SE BASA EN LA

POSICIN GEOLGICA

3. DINAMOMETAMORFISMO


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FACIES METAMORFICA


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TEXTURA DE ROCASMETAMORFICAS


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TEXTURA EXFOLIADA

Las rocas exfoliadas, comolas pizarras, filitas,esquistos, gneis son lasvariedades ms comunes eimportantes de lasrocas

metamrficas. El terminoexfoliacin (de ilium, hoja)puede aplicarse a un clivajeo fisilidad debido al

paralelismo de los mineraleslaminares de las rocasmetamrficas.


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TEXTURA EXFOLIADA

La exfoliacin puedesubdividirse, segn el

gradode perfeccin de lassuperficies paralelas en:

- Clivaje pizarreo: Lamas perfecta

- Esquistosidad: menos

perfecta- Estructura Gnisica:

irregular.


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TEXTURA NO ORIENTADAS

Hay rocas metamorficas, que no presentanuna orientacin preferente de los granos desus minerales; pueden contenercomnmente granos equidimensionalestales como cuarzo, calcita o dolomita.Ejemplo de este tipo de textura es elmrmol, formado a partir de calizas y/odolomitas.


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ROCAS METAMORFICAS

FOLIADAS NO FOLIADAS

Pizarrosidad

Esquistocidad

Bandeado Gneisitico

Mrmol Cuarcita

Composicin:

Calcita

Composicin:

Cuarzo

Pizarra: grano fino

Esquisto (Grano grueso,

ms del 20 % de micas

Gneis (grano grueso no

micceo


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Rocas metamrficas son productos del metamorfismo oRocas metamrficas son productos del metamorfismo oes decir de la transformacin de una roca pores decir de la transformacin de una roca porrecristalizacin y por cristalizacin de nuevos mineralesrecristalizacin y por cristalizacin de nuevos minerales

estables bajo las condiciones metamrficasestables bajo las condiciones metamrficasmanteniendo el estado slido.manteniendo el estado slido.

La transformacinLa transformacines causada por unes causada por unaumento de laaumento de latemperatura y/otemperatura y/o

por deformacinpor deformacin(deformacin(deformacinpuede producirpuede producircalor de friccin).calor de friccin).


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Textura granoblsticaTextura granoblstica

Todos los cristalesTodos los cristales

son prximadamenteson prximadamentedel mismo dimetrodel mismo dimetro

de grano, por ej.de grano, por ej.

ortogneis deortogneis defeldespato alcalino,feldespato alcalino,

cuarzo y biotitacuarzo y biotita..


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Textura granoblsticaTextura granoblstica

El tamao de todos loscristales es parecido yforman un mosaico degranos con tendencia alempaquetado hexagonal,

suele ser caracterstica deLas rocas metamrficasmonominerales (cuarcitas,mrmoles, etc.) y de las

corneanas, es decir, derocas metamrficas que seformaron bajo condicionesestticas.


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Textura lepidoblsticaTextura lepidoblstica

Es tpica para rocasEs tpica para rocascon un alto contenidocon un alto contenido

en filosilicatos comoen filosilicatos comolas micas o la cloritalas micas o la cloritapor ej. Los filosilicatospor ej. Los filosilicatos

y los dems cristalesy los dems cristalesde la roca pueden serde la roca pueden serAlineadosAlineadosparalelamenteparalelamente


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Es un apilamiento deMinerales planares (micas).

Textura lepidoblsticaTextura lepidoblstica


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Textura nematoblsticaTextura nematoblstica

La roca metamrficaLa roca metamrficaes caracterizada por laes caracterizada por lapresencia de cristalespresencia de cristalescolumnarescolumnares

prismticos, por ej.prismticos, por ej.por anfbolespor anfbolesprismticos en unprismticos en un

esquisto de antigoritaesquisto de antigoritao por sillimanitaso por sillimanitas

prismticas en unprismticas en ungneis.gneis.


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Textura nematoblsticaTextura nematoblstica

Es similar a la

lepidoblstica, slo que

en este caso el

apilamiento no es deminerales con hbito

planar sino acicular.

Suele ser caractersticade las anfibolitas.


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Textura fibroblsticaTextura fibroblstica

La roca esLa roca escaracterizada porcaracterizada por

la presencia dela presencia decristales fibrosos,cristales fibrosos,por ej. depor ej. de

sillimanitassillimanitasfibrosas de unfibrosas de ungneis.gneis.

R d P h itRocas de Prehnita y


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Prehnita yPrehnita yPumpellitaPumpellita

Rocas de Prehnita yRocas de Prehnita yPumpellita, que sePumpellita, que seforman bajo el gradoforman bajo el grado

metamrfico bajo demetamrfico bajo deWINKLER.WINKLER.PrehnitaPrehnitaCaCa

22Al[(OH)2/AlSi3O10], yAl[(OH)2/AlSi3O10], y

PumpellitaPumpellitaCa

2[(Mg,Fe2+)Al2(OH)2/Si

O4/Si2O7] H2O.

Las rocas de partida sonLas rocas de partida sonplutonitas y vulcanitasplutonitas y vulcanitasbsicas y grauvacasbsicas y grauvacasricas en materialricas en material

piroclsticopiroclstico


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PizarrasPizarrasPizarras verdes son tpicasPizarras verdes son tpicaspara el grado metamrficopara el grado metamrfico

bajo segn WINKLER, sonbajo segn WINKLER, sonprincipalmente de albita,principalmente de albita,clorita, epidota y actinolita.clorita, epidota y actinolita.Las rocas de partida sonLas rocas de partida sonplutonitas y vulcanitasplutonitas y vulcanitas

bsicas, sobre todo gabrosbsicas, sobre todo gabrosy basaltos. Esquistosy basaltos. Esquistosmicceos son tpicos para elmicceos son tpicos para elgrado metamrfico bajo agrado metamrfico bajo a

medio segn WINKLER, sonmedio segn WINKLER, sonprincipalmente de cuarzo,principalmente de cuarzo,mica clara y biotita. Lasmica clara y biotita. Lasrocas de partida son pelitas,rocas de partida son pelitas,sedimentos arcillosos.sedimentos arcillosos.


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AnfibolitaAnfibolitaAnfibolita es del gradoAnfibolita es del grado

metamrfico medio a altometamrfico medio a altosegn WINKLER y sesegn WINKLER y seconstituye principalmente deconstituye principalmente deanfibol. Las rocas de partidaanfibol. Las rocas de partidason plutonitas y vulcanitasson plutonitas y vulcanitasbsicas , sobre todo los gabrosbsicas , sobre todo los gabros

y los basaltos. Granulita dey los basaltos. Granulita degrado metamrfico alto segngrado metamrfico alto segnWINKLER, de rocas de partidaWINKLER, de rocas de partidacidas. Migmatita se forma porcidas. Migmatita se forma poranatexia parcial o es decir por laanatexia parcial o es decir por lafundicin parcial, porfundicin parcial, por

consiguiente sobrepasa el limiteconsiguiente sobrepasa el limitesuperior del metamorfismosuperior del metamorfismo


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Rocas cataclsticasRocas cataclsticas

Se caracteriza por una disminucin en de los tamaos deSe caracteriza por una disminucin en de los tamaos de

grano de los eductos por rotura mecnica.grano de los eductos por rotura mecnica.

Brecha de falla.-Roca no cohesiva , que se constituye en masBrecha de falla.-Roca no cohesiva , que se constituye en mas

de 30% de fragmentos de rocas visibles distribuidasde 30% de fragmentos de rocas visibles distribuidasirregularmente.irregularmente.

Pseudotachilita.-Roca no cohesiva , que se constituye dePseudotachilita.-Roca no cohesiva , que se constituye de

componentes vtreas distribuidas irregularmente.componentes vtreas distribuidas irregularmente.

Milonita.-Roca cohesiva , se compone de 50-90% de matriz deMilonita.-Roca cohesiva , se compone de 50-90% de matriz de

granos recristalizados y de formacin nueva y que es foliada.granos recristalizados y de formacin nueva y que es foliada.


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GNESISGNESIS

Son aquellas rocas metamrficas en las que susSon aquellas rocas metamrficas en las que susconstituyentes ofrecen disposicin fajeada.constituyentes ofrecen disposicin fajeada.

Es tpico para el grado metamrfico de medio a alto seEs tpico para el grado metamrfico de medio a alto seconstituye de feldespatos, cuarzo y micas.constituye de feldespatos, cuarzo y micas.

Son buenos materiales de ingeniera excepto los queSon buenos materiales de ingeniera excepto los quetienen superabundancia de lamina de mica.tienen superabundancia de lamina de mica.

No pueden utilizarse como piedra de construccin a causaNo pueden utilizarse como piedra de construccin a causa

de su desagregacin ni como elemento de un hormign dede su desagregacin ni como elemento de un hormign decemento por su capacidad de exfoliacin y del efectocemento por su capacidad de exfoliacin y del efectodebilitante que esta caracterstica ejercera en el hormigndebilitante que esta caracterstica ejercera en el hormign


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PIZARRA LUSTROSAPIZARRA LUSTROSA

Como material de fundamento oComo material de fundamento o

sustentacin , es excelente ; sin embargosustentacin , es excelente ; sin embargo

es bueno tener en cunata en la ejecucin dees bueno tener en cunata en la ejecucin deexcavaciones que pueden desprenderseexcavaciones que pueden desprenderse

grandes bloques si se socavangrandes bloques si se socavan


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MRMOLMRMOL

El mrmol es el producto final delEl mrmol es el producto final delmetamorfismo de las calizas y otras rocasmetamorfismo de las calizas y otras rocassedimentarias compuestas de carbonatosedimentarias compuestas de carbonato

de calcio y magnesio. Para finesde calcio y magnesio. Para finesconstructivos se usa el mrmol comoconstructivos se usa el mrmol comorevestimiento de parmetros de hormignrevestimiento de parmetros de hormign

albailera, en exteriores, y para muros yalbailera, en exteriores, y para muros ypisos en interiorespisos en interiores


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LAS ROCASSEDIMENTARIAS


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PROCESOS


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MATERIAL DE PARTIDA

METEORIZACION

EROSION

TRANSPORTE

DEPOSICION

DIAGENESIS

COMPACTACION

CEMENTACION

SEDIMENTACION

PRECIPITACION

PROCESOS

GEODINAMICOSEXTERNOS


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METEORIZACION O INTEMPERISMO

La meteorizacin de las rocas expuestas enla superficie, permite que los agentes detransporte lleven material hacia las zonas

ms bajas (cuencas) y lo depositen, paraformar all las capas de rocassedimentarias. La acumulacin sucesiva de

capas, har que los niveles inferiores estnsometidos a una compactacin cada vezmayor.


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El sedimento es el precursor de una rocasedimentaria, y se encuentra en la

superficie de la Tierra como capas departculas sueltas tal como canto rodado,

la arena, el limo o la arcilla.


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Algunas partculas, como los granos de

arena y limo, provienen de la destruccin de

otras rocas en la superficie terrestre por unproceso denominado meteorizacin ointemperismo


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FRAGMENTACION MECANICA


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FRAGMENTACION MECANICA

Se produce por uno o una combinaciones de las

siguientes causas y procesos:1. Presencia de zonas (planos) de debilidad

2. Expansin provocada por la descompresin

3. Fragmentacin por hielo o gelifraccin4. Fragmentacin por crecimiento de los minerales

5. Expansin/Contraccin trmica

6. Actividad biolgica

Los agentes erosivos: viento, hielo-glaciar y aguascorrientes, van retirando los fragmentos que se originan

de la fragmentacin mecnica


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MINERALES EN ROCAS CLASTICAS DERIVADOS


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DE AFLORAMIENTOS DE GRANITOS BAJOINTENSIDADES DE INTEMPERISMO VARIABLE

INTENSIDAD DE INTEMPERISMO

MINERALESEN EL

SEDIMENTO

CUARZO CUARZO CUARZO

FELDESPATO FELDESPATO ARCILLA

MICA MICA

PIROXENOS ARCILLAS

ANFIBOL

Bajo medio alto


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SEDIMENTACION

BLOQUE ESQUEMTICO QUE MUESTRA UNOS EJEMPLOS DE AMBIENTESSEDIMENTARIOS, RESALTANDO DETALLES DE ALGUNOS DE ELLOS


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SEDIMENTARIOS, RESALTANDO DETALLES DE ALGUNOS DE ELLOS


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Proceso de Sedimentacin


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ORIGEN DE LASROCAS

SEDIMENTARIAS

Destruccin

Meteorizacin

Erosin

Transporte

Fsica

Qumica

Biolgica

Pluvial

Marina

Elica

Fluvial

Glacial

Gravedad

Traccin

Suspensin

Solucin

Deposicin Diagnesis

Biolgica

Fsica

Qumica

Compactacin

Cementacin

RASGOS DESCRIPTIVOS DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS


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DESCRIPCION

Textura Estructura Composicin

Mineraloga

Qumica

EstratificacinClastos Matriz Cemento

Arenas

Gravas y

Ripios

Limos

Arcillas

Arenas

Limos

Arcillas

Slice

Amorfa

Oxido

Sulfuros

Sulfatos

Carbonatos


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CLASIFICACION DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

1) DETRITICAS CLASTOS > 50%

2) NO DETRITICAS CLASTOS < 50% QUIMICAS

ORGANICAS3) INTERMEDIAS


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Tringulo texturaldel suelomostrando los

porcentajes dearcilla, limo y arenade las clasestexturales.

SEDIMENTOS CLASTICOS O DETRITICOS


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SEDIMENTOS CLASTICOS O DETRITICOS

CLASTOS CONSOLIDADOS Y CEMENTADOS


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CON MATRIZ CEMENTADA DE ARCILLOSA

CLASTOS CONSOLIDADOS Y CEMENTADOS


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CON MATRIZ CEMENTADA CALCAREA

Un conglomerado en el que todos los clastos son


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fragmentos de conchas (calcreas), la matriz eslodo calcreo y el cementante es caliza:

COQUINA

Seconsidera

una roca deorigen

qumico


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CONGLOMERADO


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ARENISCAS

LUTITAS


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LUTITAS


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LUTITAS

Conglomerados y Areniscas


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Conglomerados y Areniscas

TAMICES Clase de

U.S.Standard MILIMETROS MICRAS tam aos de

N de malla mm. Wentworth

4096

1024

256 Peasco

MEDIDAS


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NUMERO DEMALLAS, TAMAO

DE SEDIMENTOSY CLASIFICACION

256 Peasco

64 Guijarro

16 Matatena

5 4

6 3.36

7 2.83 Grnulo

8 2.38

10 2.00

12 1.68 Arena

14 1.41 muy

16 1.19 gruesa

18 1.00

20 0.84

25 0.71 Arena

30 0.59 gruesa

35 0.50 500

40 0.42 420

45 0.35 350Arena

50 0.3 300 Mediana

60 0.25 250

70 0.210 210

80 0.177 177 Arena Fina

100 0.149 149

120 0.125 125

140 0.105 105 Arena

170 0.088 88 Muy

200 0.074 74 Fina

230 0.0625 62.5

270 0.053 53325 0.044 44 Limo

0.037 37 Grueso

0.031 31

0.0156 15.6 Limo Mediano

ANALISIS 0.0078 7.8 Limo Fino

POR 0.0039 3.9 Limo Muy Fino

MEDIO 0.002 2

DE 0.00098 0.98

PIPETA 0.00049 0.49 Arcilla

O 0.00024 0.24

HIDROMETRO 0.00012 0.120.00006 0.06


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ROCAS DE

EVAPORITICAS


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MODELOS EVAPORTICOS


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Estos modelos explican como se han producidos las acumulaciones y desarrollo

de grandes espesores de evaporitas marinas antiguas. Debido a la persistencia

en las condiciones de control durante largos perodos de tiempo.


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ESTRATIFICACION


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Los sedimentoserosionado, luego

transportados,

posteriormente

depositados ycompactados da

forma a la

estratificacin

ESTRATIFICACION


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ROCAS SEDIMENTARIAS VERSUS ROCAS


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IGNEAS

ABUNDANCIA RELATIVA DE LOS DIFERENTESTIPOS DE ROCAS SEDIMENTARIAS


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TIPOS DE ROCAS SEDIMENTARIAS


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Documents

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