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FACULTAD: INGENIERÍA PROGRAMA: INGENIERÍA DE PETRÓLEOS NOMBRE DEL CURSO: SEDIMENTOLOGÍA Y GEOLOGÍA DEL PETRÓLEO CÓDIGO ASIGNATURA: BEINPE222 (55588)
1. JUSTIFICACIÓN
El hallazgo de hidrocarburos que no fuera lugar en roca sedimentaria se considerabano apto para la explotación, por lo tanto las rocas ígneas no se han tenido en cuentae incluso han sido rechazadas por la industria petrolera debido a que son consideradaspoco atractivas. No obstante, las rocas ígneas pueden desarrollar porosidad ypermeabilidad de distintas maneras, una de ellas es mediante la alteración hidrotermalque es la respuesta mineralógica, textural y química de las rocas a un cambioambiental, en términos químicos y termales, en la presencia de agua caliente, vapor ogas. Dicha alteración produce cambios en las propiedades de las rocas alterando sudensidad (aumento o disminución), porosidad, permeabilidad (aumento o
disminución), susceptibilidad magnética y resistividad. Simultáneamente con esoscambios físicos pueden ocurrir eventos relacionados o sin relación como fallamiento yformación de diaclasas/fracturas que afecten el proceso de alteración.
Además la actividad ígnea puede incurrir en algunos de los aspectos de un sistemapetrolero, proveyendo la roca generadora (roca madre), afectando la maduración delos fluidos; y formando trayectos o condiciones aptas para la migración, trampas,yacimientos y sellos.
Por lo tanto, debido a muchas investigaciones alrededor del mundo se conoceactualmente que las rocas volcánicas o de origen ígneo formadas a partir de la
solidificación del magma alojan yacimientos de petróleos en muchas de las grandesestructuras petrolíferas y se están explotando yacimientos de hidrocarburos en rocasdel basamento siendo estas de origen ígneo
2. OBJETIVOS
Estudiar la textura y composición mineralógica de las rocas ígneas y con basea ellas estudiar los diferentes tipos.
LABORATORIO N° 1: CLASIFICACION DE ROCAS IGNEAS
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Reconocer en muestras de mano indicios para la acumulación dehidrocarburos a partir de las rocas ígneas intrusivas afectadas por la AlteraciónHidrotermal
Identificar Alteración Hidrotermal que permiten el desarrollo de la porosidad ypermeabilidad aptas para el almacenamiento de hidrocarburos en las rocasígneas.
3. MATERIALES Y EQUIPOS
MicroscopioLupaVidrioNavaja de aceroLima
Porcelana sin esmaltarImán Ácido clorhídrico (HCl – 10%)
4. BASES TEORICAS
Las rocas ígneas se estudian con base en la textura y composición mineralógica La clasificación es un intento por mostrar las relaciones entre los diferentes tipos derocas y dar una idea del origen de las rocas.
La descripción e identificación de cualquier roca ígnea requiere primero identificar ydefinir su textura y minerales constituyentes.
4.1 La textura.
En las rocas ígneas se refiere a: 1) Grado de cristalinidad o cristalización,2) Tamaño y forma de los cristales y3) Relaciones mutuas de los cristales.
La textura es un parámetro muy importante en la clasificación porque indica el origen
o forma de emplazamiento de las rocas ígneas (Plutónico, Volcánico o Hipoabisal).
4.1.1 La cristalinidad
O grado de cristalización, es la cantidad de cristales vs vidrio y depende de la rata deenfriamiento, composición y viscosidad del magma. Las rocas ígneas pueden ser:- Holocristalinas:
Si están constituidas solamente por cristales (Plutónicas)
- Hipocristalinas:
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Si están constituidas por cristales y vidrio (Hipoabisales).
- Holohialinas:
Cuando son constituidas solamente por vidrio (Extrusivas).
4.1.2 Tamaño y forma de los cristales
El tamaño de los cristales de una roca está controlado también por la rata deenfriamiento, composición y viscosidad del magma. Rocas en las cuales los cristalesno pueden ser reconocidos a simple vista se llaman Afaníticas Rocas de cristalesgrueso son Faneríticas y pueden ser subdivididas sobre la base de tamaño decristales:
Cristales gruesos: mayor de 5 mm
Cristales medios: 1 a 5 mm
Cristales finos: Menor de 1 mm hasta Afaníticas
La forma de los cristales se refiere al desarrollo de caras cristalinas y dimensionesrelativas de los cristales. Minerales con caras cristalinas bien desarrolladas sonEuhedrales con caras parcialmente desarrolladas son Subhedrales y cristales quecarecen de caras cristalinas son Anhedrales, minerales elongados en una direccióno en forma de agujas son Prismáticos; alargados en dos direcciones Tabulares y deiguales dimensiones Equidimensionales.
4.1.3 Las relaciones mutuas de los cristales
Da lugar a los Nombres texturales, algunos de los cuales se usan como nombre deroca o como parte del nombre de la roca. Estas texturas son:
A. Equigranular Cuando la roca tiene minerales esenciales más o menos de igual tamaño.
B. Porfiríticas o inequigranular
Si tienen cristales grandes (Fenocristales o Megacristales, rodeados por cristalesmás pequeños (Matriz). Esta matriz puede ser cristal fino o afanítica. Si la matriz esde cristal grueso la roca es plutónica; por ej. Granito porfirítico. Si la matriz es afaníticala roca es volcánica. Por ej. riolita porfirítica.
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Cuando en la roca predominan los fenocristales (mayor del 50% en volumen) elnombre será por ej. Pórfido granítico o Riolítico. Si predomina la matriz será un granitoporfirítico o riplita porfirítica.
C. Vitrofírica
Si los fenocristales están rodeados por vidrio, la roca se llama un vitrofiro. Algunas texturas se usan también como nombre de roca:
- Pegmatita
Roca de cristales extremadamente gruesos, comúnmente de composición granito agranodiorita.
- Aplita
Cristales finos; uniforme, apariencia granulada, carece comúnmente de mineralesmáficos y ocurre asociada con pegmatita; mineralogía granítica.
Son características de las rocas ígneas, especialmente volcánicas algunas texturasoriginadas por la presencia de cavidades:
- Vesicular
Rocas con huecos casi esféricos (vesículas), originadas por el escape de burbujas degas.
- Pumita
Extremadamente vesicular, que llega a ser de muy bajo peso específico y flota enagua; generalmente de composición riolítica.
- Amigdalar
Si las vesículas se han rellenado posteriormente con otros minerales como calcedoniao zeolitas (Amigdula).
Las rocas ígneas volcánicas con frecuencia se caracterizan por texturasfragmentarias que se designan con el nombre de piroclásticas. En estas rocas,fragmentos de cristales, rocas y vidrio, están agrupados unos al lado de los otros.
Estos materiales piroclásticos resultan de la actividad volcánica explosiva, por laliberación de gases. Hay un complejo rango de tamaños de fragmentos:
Bloques: Mayor de 25 cmBombas: 3.2 - 25 cm
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Lapilli: 1.5 - 3.2 cm
Arena volcánica: 0.4 mm - 1.5 cm
Ceniza: 0.0625 mm - 0.4 mm
Polvo volcánico Menor de 0.0625 mm
Las tres categorías más finas forman la roca llamada Toba y las dos categorías másgruesas forman la roca Aglomerado si los fragmentos son redondeados y Brecha sison angulares.
4.2 Composición mineralógica
La clasificación de las rocas ígneas se basa sobre los siguientes parámetros
mineralógicos:
A. Presencia o ausencia de cuarzo.
B. Relación de abundancia de feldespato potásico versus plagioclasas.
C. Porcentaje y tipo de minerales máficos.
Rocas con un contenido de minerales máficos mayor del 90 % (en general estánconstituidas solo de minerales máficos) son llamadas Ultramáficas.
4.3 Alteración hidrotermal
La alteración hidrotermal es un proceso en el cual se produce un intercambio químicoque ocurre durante una interacción fluido hidrotermal-roca, el cual incluye la respuestamineralógica, textural y química de dicha roca, en la presencia de agua caliente vaporo gas. La alteración hidrotermal ocurre a través de la transformación de fasesminerales, crecimiento de nuevos minerales, disolución de minerales y/o precipitación,y reacciones de intercambio iónico entre los minerales constituyentes de una roca y elfluido caliente que circulo por la misma.
La alteración hidrotermal (ver diagrama 1) involucra la circulación de volúmenesrelativamente grandes de fluidos calientes atravesando las rocas permeables debidoa la presencia de fisuras o poros interconectados.
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Diagrama 1 serie de BOWEN
Clasificación de la Alteración Hidrotermal
La alteración hidrotermal produce un amplio rango de mineralogía, abundancia mineraly texturas en distintas rocas. Esto hace que sea complicado tener un criterio uniformepara la clasificación de tipos de alteración. Los autores de mapeos y de estudios dealteración generalmente han simplificado (ver tabla 1) sus observaciones clasificandolas rocas alteradas en grupos.
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DENOMINACIÓN PRESENCIA DOMINANTE DE
Silificación sílice o cuarzo
Sericitizacion Sericita
Argilización Minerales de arcilla
Cloritización Clorita
Epidotizacion Epidota
Actinolitizacion Actinolita Tabla 1 Clasificación De Alteración Hidrotermal
5. PROCEDIMIENTO
Al estudiar las rocas ígneas para su clasificación siga más o menos el siguiente orden:
1. Textura:
Grado de cristalinidad, tamaño de los cristales (fanerítica o afanítica), relación de loscristales y forma de los cristales (para las faneríticas o granudas). Por ejemplo: Rocaígnea holocristalina fanerítica inequigranular de cristales medios.
2. Composición
A) Observe si la roca contiene o no cuarzo.
B) Establezca la relación de abundancia entre feldespato potásico y plagioclasa, estoes si el feldespato potásico es más abundante que la plagioclasa, o viceversa; o laplagioclasa es el único feldespato.
C) Con estas relaciones asigne el nombre correspondiente de acuerdo con las tablasde clasificación, teniendo en cuenta que para una misma composición mineralógica,reciben diferentes nombres según sea faneríticas (plutónicas o afaníticas (volcánicas).
D) Los minerales máficos cuando se encuentran en una proporción menor del 90%,
pueden ser en forma secundaria, parte del nombre composicional de la roca. Porejemplo: Granito hornblendico; andesita hornblendico-biotita. Si estos mineralesconstituyen más del 90% de la roca, esta recibe el nombre de los correspondientesminerales, por ejemplo, piroxenitas, peridotitas, hornblenditas.
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CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS ÍGNEAS
RocasIntrusivas
EquivalentesMineralogica oQuímicamente
Principales Minerales Especialmente Presentes en RocasIntrusivas Elementos
Melanocraticos
PreponderantesExtrusivas Hipoavisales Cuarzo Ortoclasa Plagioclasa Feldespatoides Olivino Melanocratos
Granito
Alcalino
Riolita Alcalina
PorfidoGranítico
HorblendaPiroxeno
Ricas
En
cuarzo
Granito RiolitaPorfidoCuarcifero
BiotitaHornblenda
Granodiorita
Riodacita
PorfiritaGranodioritica
BiototaHornlenda
DioritaCuarcifera
DacitaPorfiritaCuarzodioritica
Biotita Horblenda
Sienita Traquita
Porfido
Biotita DiopsidoHornblenda
SinoconPococuarzo
Sienita Alcalina
Traquita Alcalina
HornblendaPiroxeno
Fayaita FanolitaPorfidoFayatico
HornblendaPiroxeno
Monzonita LatitaPorfiritaMonzonitica
Biotita PiroxenoHornblenda
Diorita Andesita PorfiritaBiotita
Hornblenda
Gabro BasaltoDiabasa(Dolerita)
Piroxeno(Dialaga)
RicasEnFeYMg
Gabro Basalto DiabasaPiroxeno(Dialaga)
PerdotitaPiroxeno(Dialaga)
PiroxenitaPiroxeno
AnortositaPiroxeno
Tabla 2 Clasificación De Las Rocas Ígneas
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Clasificación de las rocas ígneas plutónicas. M < 90. Rocas máficas, intermedias y félsicas (Le Maitre et al 2002).
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Clasificación de las rocas ígneas plutónicas. M > 90. Rocas ultramáficas (Le Maitre et al 2002)
Clasificación de las rocas ígneas plutónicas. M > 90. Rocas ultramáficas con anfíbol (hornblenda) (Le Maitre et
al 2002)
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Clasificación de las rocas ígneas plutónicas gabroicas (Le Maitre et al 2002; imágenes tomadas de NASA ).
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Clasificación de las rocas ígneas volcánicas. M < 90. Rocas máficas, intermedias y félsicas (Le Maitre et al 2002)
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Clasificación de las rocas ígneas volcánicas piroclásticas, modificado de Fisher&Schminke, 1984, en Gillespie,
M., & Styles, M. 1999
6. BIBLIOGRAFIA
GILLESPIE, M., & STYLES, M. 1999. BGS rock classification scheme, Volume 1.Classification of igneous rocks.
LOZANO DÍAZ, U y SIERRA CALDERÓN, C. A. 2015. Construcción y montaje de las
prácticas de laboratorio en la asignatura sedimentología y geología del petróleo delprograma de Ingeniería de Petróleos. Tésis de Grado, Universidad Surcolombiana
R. W. LE MAITRE (EDITOR), A. STRECKEISEN, B. ZANETTIN, M. J. LE BAS, B.BONIN, P. BATEMAN, G. BELLIENI, A. DUDEK, S. EFREMOVA, J. KELLER, J.LAMERE, P. A. SABINE, R. SCHMID, H. SORENSEN, AND A. R. WOOLLEY, 2002.Igneous Rocks: A Classification and Glossary of Terms, Recommendations of theInternational Union of Geological Sciences, Subcommission of the Systematics ofIgneous Rocks. Cambridge University Press,
POLANIA, M., 1994. Principios básicos de geología aplicados a petróleos.
Publicaciones especiales. Museo geológico. Universidad Surcolombiana.
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VARGAS, R., POLANIA., 1996. Guías de laboratorio. Geología Física para Ingenieros.Neiva – Huila.
7. RECURSOS EN INTERNET
Rock Classification Scheme - Vol 1 – Igneous:http://www.bgs.ac.uk/downloads/start.cfm?id=7
Tutor de Petrologia: Universidad de Granadahttp://www.ugr.es/~petgquim/PRocasweb.html
Oxford Earth Sciences Image Store
http://www.earth.ox.ac.uk/~oesis/index.html
OBSERVACIONES
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____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ________________________________________________________
DILIGENCIADO POR ROBERTO VARGAS CUERVO
FECHA DE DILIGENCIAMIENTO OCTUBRE DE 2004
ACTUALIZADO POR INGRID NATALIA MUÑOZ QUIJANO
FECHA DE ACTUALIZACION FEBRERO DE 2016
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