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

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