UNIDAD I

PETROLOGA Y PETROGRAFA

INTRODUCCIN:

Antes de analizar cualquier tema, Veremos que entendemos por Petrologia, cuales son sus objetivos y que estudiaremos en la materia Petrografia.

Definiciones:

* PETROLOGA: Es la rama de la Geologia que estudia las rocas, basada principalmente en su modo de ocurrencia, origen, composicin mineralgica, clasificacin y la relacin que tienen las rocas en los procesos geolgicos.

* PETROGENESS: Estudia el origen de las rocas y los procesos fisico quimicos que tienen lugar dentro de el, asi como de las caracteristicas de su lugar de emplazamiento.

* PETROGRAFA: Es la parte de la Petrologia que se ocupa de los aspectos descriptivos de las rocas desde el punto de Vista de la textura, mineralogia y estructuras.

* PETROLOGA APLICADA: Estudia el comportamiento de las rocas como materiales geolgicos en aplicaciones especificas (construccin de: puertos, autopistas, canales, presas, centrales nucleares, grandes edificios).

* LITOLOGA: Estudia las caracteristicas megascpicas de una roca. Procesos geolgicos exgenos y endgenos

Figura 1

La diferencia significativa entre la PETROGRAFIA y la PETROLOGIA radica en los aspectos genticos que trata esta ultima, de los elementos descriptivos que brinda la primera en funcin de los datos obtenidos en el campo y en el laboratorio, de lo que surge inmediatamente que la Petrologia es un campo de estudio de las rocas mucho mas amplio que la Petrografia.

OBJETIVOS

Las rocas que constituyen la parte mas externa de nuestro planeta o litsfera pueden ser consideradas como el resultado final de la evolucin de sistemas fisico-quimicos mas o menos complejos, desarrollados como consecuencia directa de la actividad geolgica exgena y endgena. El objetivo de la PETROLOGIA es

determinar la naturaleza de dichos sistemas naturales, la magnitud de las variables que han determinado su evolucin (presin, temperatura, energia cintica, etc.) y, finalmente interpretar los procesos geolgicos

implicados. (Fig. l).

Para alcanzar este objetivo, la Petrologia se basa en los datos proporcionados por:

- Datos tericos resultantes del estudio del comportamiento terico de sistemas fisicos-quimicos similares a

los que existen en la naturaleza (Petrologia terica).

- Datos experimentales resultantes del estudio del comportamiento de sistemas en el laboratorio,reproduciendo las variables naturales (Petrologia experimental).

- Estudio petrolgico de las rocas naturales (Petrologia clasica).

CLASIFICACIN GENERAL DE LAS ROCAS

La gran divisin de las rocas que conforman nuestro planeta puede realizarse desde distintos puntos de vista,

pero el mas comun y utilizado por la mayoria de los gelogos es la que toma de referencia los procesos

geolgicos que la originan (Cuadro 2).

EL CICLO DE LAS ROCAS

El denominado Ciclo de las Rocas (Fig.3), es una serie de procesos geolgicos por los cuales uno de los tres grandes grupos de rocas se forman a partir de los otros dos. Las rocas primarias, es decir, las primeras que se

forman durante un ciclo, son las rocas igneas a partir del enfriamiento de un magma que se genera en el interior de la corteza terrestre y que es excluido a la superficie en formna de lava o ceniza volcnica formando topografias positivas. A partir de ellas, mediante el intemperismo, la erosin y el transporte de materiales se forman sedimentos que compactados y sementados tienden a litificarse para dar origen a las rocas sedimentarias.

Estas rocas por fenmenos tectnicos pueden hundirse a grandes profundidades donde la presin y la temperatura son tales que logran formar nuevos componentes o defonnar los componentes naturales de las rocas sedimentarias transformandolas en una nueva roca llamada metamrfica.

Algunas rocas metamrficas asi como tambien sedimentarias e igneas, a veces por fenmenos tectnicos en lugar de profundizarse se elevan formando cadenas montaosas y en ese momento se iniciara de nuevo la erosin, formando un sub ciclo.

Una roca en particular no tiene por que recorrer inevitablemente este ciclo. No es necesario de que toda roca ignea sea levantada de su lugar de formacin y expuesta en supercie para que los agentes erosivos la ataquen y degraden, puede que una roca ignea nunca sea expuesta en supercie, todo depende de la evolucin geolgica de la regin.

El ciclo de las rocas nunca se acaba, esta siempre operando de forma lenta y continua. Es aqui donde mejor se materializan los conceptos de gradualismo - actualismo de los fenmenos geolgicos. Las rocas que alcanzaron la superficie son recicladas continuamente pero nosotros solo podemos ver la parte superior del ciclo y debemos deducir los de la parte profunda a partir de evidencias indirectas.

RELACIONES VOLUMETRICAS Y DE SUPERFICIE

Figura 5

IMPORTANCIA DE LOS ESTUDIOS PETROGRAFICOS Y PETROLGICOS

El estudio de las rocas naturales es sumamente amplio y sus limites se amplan cada vez mas, incluyendo todos los materiales de la litsfera (a los que se van sumando los del interior de la tierra y los de otros planetas).

Todos los procesos petrogeneticos que han tenido lugar en la tierra desde su formacin hace alrededor de 4.500 Ma., todas las escalas, desde cartogrfica y regional hasta cristalina y molecular ultramiscroscpica y todos sus

aspectos aplicados. El estudio es generalmente llevado a cabo en tres vias diferentes ntimamente relacionadas entre si:

_ Relaciones de campo, consideradas a cualquier escala desde cartogrca a mesoscpica. Mediante el estudio de las relaciones de campo se pretende conocer la geometria de los cuerpos rocosos, relaciones espacio-temporales entre diferentes cuerpos, mesoestructuras, fabrica, etc.

_Estudio petrogrco, que permite conocer las relaciones mutuas entre cristales o granos (textura y microestructuras), composicin modal, clasificacin petrografica, etc_Estudio geoqumico, que permite conocer, ademas de la composicin quimica de la roca o de alguna fase mineral en particular, la edad absoluta mediante el analisis de relaciones isotpicas, las condiciones de presin y temperatura y, en muchos casos, la situacin y naturaleza del rea fuente.

En cuanto a la metodologia, la Petrologia puede contemplarse como la aplicacin de conocimientos tericos y de tecnicas analticas a un objeto de estudio.

Para poder leer en las rocas los procesos geolgicos, debemos primero aprender a descifrar la clave en que esta escrito el mensaje. El primer paso para encontrar estas claves es reconocer los varios tipos de rocas, el

segundo sera entender que nos dicen estas sobre las condiciones bajo las cuales se formaron. Con estas dos herramientas podremos entonces elaborar y proponer modelos geotectnicos que nos ayuden a comprender la evolucin de un sector determinado de la corteza terrestre.

Entender adecuadamente los procesos que dan origen a los diferentes tipos de rocas es uno de los principales objetivos de todo estudio geolgico, y esto no solo es util para descifrar la evolucin geolgica de nuestro planeta, sino que ademas nos dan informacin sobre las posibilidades de reservas de combustibles fsiles o minerales en un area, de la utilidad o no de cierta roca para un determinado n, o nos puede brindar informacin muy util para su aplicacin en problemas ambientales. Por ejemplo, saber que el petrleo se forma a partir de

slo cierto tipo de rocas muy ricas en materiales organicos, nos permite hacer una exploracin de nuevas reservas mucho mas inteligentemente, al igual que la decisin de si un determinado lugar es apto o no para almacenar desechos nucleares, estara en funcin del tipo de roca.

RECOLECCIN DE DATOS Y MUESTREO DE ROCAS

La imposibilidad, en la practica, de analizar una unidad rocosa entera, ya sea por cuestiones de tiempo,econmicas, o por exposicin incompleta, hace que el gelogo este limitado a examinar slo una pequea parte de la unidad que esta siendo estudiada, es decir una muestra. Asi que slo una seleccin de mediciones pueden ser hechas en el campo, y slo un pequeo nmero de especimenes pueden ser llevados para posterior medicin en el laboratorio. En funcin de que las mediciones sean verdaderamente representativas de las tecnicas de muestreo y a la teoria de muestreo.

La teoria de muestreo es el estudio de las relaciones existentes entre una poblacin y las muestras de ella extradas. La teoria de muestreo es de gran importancia para la evaluacin de grandes tpicos desconocidos de

una poblacin, como su media, variancia, etc. Esos tpicos son denominados parametros poblacionales o abreviadamente parametros, evaluados a partir del conocimiento de totales correspondientes a las muestras (como media de muestra, varianza, etc.), muchas veces denominadas muestras estadisticas o abreviadamente

estadisticas. Una teoria de muestro es tambien til para determinar si las diferencias observadas entre dos muestras son debidas a variacin casual o son verdaderamente significativas. Las respuestas a estas cuestiones implican el uso de las denominadas pruebas de signicancia e hiptesis, que son importantes en la teoria de decisiones.

Una muestra es parte de un conjunto (poblacin= conjunto de individuos, objetos, datos numricos, datos empricos, fsiles, etc.) que representa las propiedades del conjunto. La validez de las conclusiones nales es funcin de cuando las muestras son representativas. La muestra representa una unidad estadistica cuando pertenece a una seccin muestreada sistemticamente y dentro de una formacin dada, y tambien representa un conjunto estadstico si se considera a la partcula como unidad.

El concepto basico en muestreo es que una muestra es aleatoria. En una muestra al azar todo miembro de la poblacin tiene igual probabilidad de ser elegida. Tomar una muestra aleatoria no es tan facil como parece. La muestra no debe ser elegida casualmente, se requiere atencin y planificacin para seleccionar una verdadera muestra aleatoria. Dos pasos deben ser seguidos:

Definir la poblacin, esto es, responder la pregunta Que esta siendo estudiado exactamente? Estar seguro de que cada miembro de la poblacin tiene aproximadamente igual oportunidad de ser elegido para formar parte de

la muestra.

Una ligera modificacin del muestreo al azahar que conserva sus ventajas tericas es a menudo util. A travs de un conocimiento anterior y observaciones, un Gelogo es capaz de subdividir una poblacin en subgrupos, cada uno de los cuales es mas homogneo internamente que la poblacin total.

Segun Apfel (1938), un muestreo debe abarcar una fase en cada muestra individual. En sedimentos clsticos esta fase corresponde a un periodo especifico de condiciones constantes de transporte y depositacin, en

sedimentos qumicos y biolgicos, corresponden a periodos de condiciones fisico-qumicas o biofisico-quimicas

constantes en el ambiente depositacional.

En rocas igneas y metamrcas el muestreo debe abarcar condiciones similares de presin y temperatura.