Trabajo De Investigacion Rocas 694s6r
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INDICE 1.-Introducción……………………………………………………………………………II 2.-Rocas…………………………………………………………………………………..V 2.1.-Tipos de Rocas…………………………………………………………………….VI 3.-Rocas Igneas o Magmáticas………………………………………………………..VI 3.1.-Clasificación de Rocas Igneas…………………………………………………..VII 3.2.-Rocas Intrusivas…………………………………………………………………..VII 3.3.-Rocas Extrusivas…………………………………………………………………..IX 3.4.-Composición Química…………………………………………………………...XIV 4.-Rocas Sedimentarias……………………………………………………………...XVII 4.1.-Tipos de Rocas Sedimentarias………………………………………………...XVIII 5.-Rocas Metamórficas…………………………………………………………………XX 5.1.-Tipos de Rocas Metamórficas……………………………………………………XX 5.1.1.-Metamorfismo de Carga o Regional…………………………………………..XXI 5.1.2.-Metamorfismo Térmico o de o………………………………………..XXI 5.1.3.-Metamorfismo Dinámico………………………………………………………..XXI 6.-Referencias Bibliográficas………………………………………………………….XXV
ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL
1.- INTRODUCCIÓN: Es posible observar en nuestro mundo cotidiano que una gran variedad de cosas están construidas por piedras: los adoquines de las calles, las tejas de las casas, las mesadas de cocinas y bares, los pisos y revestimientos de paredes, entre otras tantas. Una observación más sutil, nos muestra la presencia de la piedra industrializada; ésta se presenta en el cemento, en los ladrillos y en los mosaicos y azulejos. Muchos adornos lujosos son hechos de piedra. Por otra parte, el vidrio, la porcelana y la cerámica son productos derivados de las piedras. La humanidad se ha servido de las piedras desde tiempos remotos, gran parte de las armas y utensilios estaban hechos de piedra. Sin embargo, actualmente las piedras siguen ocupando un lugar preponderante: la piedra está aún en la base de nuestra civilización. Científicamente no se utiliza la palabra piedra pues resulta poco precisa, y así para referirse a los materiales que conforman la parte externa de la Tierra se habla de rocas. Relaciones entre los cuerpos de roca: Por lo general, un cuerpo de roca se encuentra en la naturaleza rodeado por otros cuerpos de roca; para distinguirlos suele caracterizárselos por su composición mineralógica, aunque también se los distingue por el tamaño de los granos de sedimento, la homogeneidad de su textura, etc. Formas y orígenes: En el caso de las rocas sedimentarias el cuerpo de roca más característico es el estrato. En un lugar dónde dominan las efusiones volcánicas, el cuerpo de roca más característico es la colada. Los cuerpos de rocas ígneas que se alojan en rocas sedimentarias reciben el nombre de diques o filones.
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL Relaciones temporales: Los cuerpos de roca pueden guardar diferentes relaciones entre sí. Pueden ser coetáneos, es decir, haberse formado al mismo tiempo o bien tener edades diferentes. El pasaje de un cuerpo de roca a otro puede ser brusco o transicional. Cuando por lo menos uno de los cuerpos de roca es una roca ígnea cristalizada en profundidad, el o de dichos cuerpos de roca se califica como intrusivo. Cuando los cuerpos de roca tabulares (estratos) presentan sus superficies aproximadamente paralelas en términos de tiempo geológico, ha existido una depositación continua, la relación entre estos cuerpos de roca es de concordancia. Por el contrario, si entre dos cuerpos de roca existe un período de tiempo en el cual no ha habido depositación, la relación es de discordancia. El tiempo faltante representa un hiatus. A su vez, la discordancia puede ser de diferentes tipos: si un cuerpo de roca, es erosionado parcialmente y luego es cubierto por otro, la discordancia es erosiva; si existe un proceso de deformación previo a la depositación de los nuevos cuerpos, la discordancia es angular. El pasaje de un cuerpo de roca a otro puede ser brusco, encontrándose caracterizado por una superficie neta de o, o bien puede ser transicional, con una zona difusa en la cual van intercambiándose las características de cada cuerpo de roca individual. Los pasajes pueden darse tanto en dirección vertical como hacia los costados. Las rocas pueden ser útiles por sus propiedades fisicoquímicas (dureza, impermeabilidad, etc.), por su potencial energético o por los elementos químicos que contienen. Siguiendo este criterio, las rocas pueden clasificarse en: Rocas industriales: Son rocas que se aprovechan por sus propiedades fisicoquímicas, independientemente de las sustancias y la energía que se pueda extraer. Se usan mayoritariamente en la construcción de viviendas y en obras públicas.
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL Destacan las gravas y arenas, que se utilizan como áridos, la caliza, el yeso, el basalto, la pizarra y el granito. El cuarzo es la base de la fabricación del vidrio, y la arcillade los productos cerámicos (ladrillos, tejas y loza). Rocas energéticas. Son útiles por la energía que contienen, que puede extraerse con facilidad por combustión. Se trata del carbón y del petróleo. Minerales industriales. Los minerales que contienen las rocas son con frecuencia más interesantes que las propias rocas ya que incluyen elementos químicos básicos para la humanidad (hierro, cobre, plomo, estaño, aluminio, etc.)
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL 2.-ROCAS: Existen numerosas sustancias inorgánicas de origen natural, de variada composición química y estructura: los minerales. Sin embargo, estos minerales no suelen encontrarse naturalmente en forma aislada (por eso son tan escasos los yacimientos de interés económico). Los minerales aparecen habitualmente asociados, formando rocas. Otras sustancias naturales, aún cuando no son reconocidas como minerales pueden formar rocas, éste es el caso del carbón, aunque no del petróleo; también es el caso de las acumulaciones de esqueletos de organismos animales o vegetales (que pueden ser de composición sílicea, fosfática o carbonática) y el de los vidrios de origen volcánico. La definición más simple que puede esbozarse de roca es: material de que está compuesta la corteza terrestre. De este modo, se evita una descripción más compleja en la que sería necesario mencionar todas las excepciones para no incurrir en errores. Se llama roca al material compuesto de uno o varios minerales como resultado final de los diferentes procesos geológicos. El concepto de roca no se relaciona necesariamente con la forma compacta o cohesionada; también las gravas, arenas, arcillas, o incluso el petróleo, son rocas. Las rocas están sometidas a continuos cambios por las acciones de los agentes geológicos, según un ciclo cerrado (el ciclo de las rocas), llamado ciclo litológico, en el cual intervienen incluso los seres vivos. Las rocas están constituidas en general como mezclas heterogéneas de diversos materiales homogéneos y cristalinos, es decir, minerales. Las rocas poliminerálic están formadas porgranos o cristales de varias especies mineralógicas y las rocas monominerálicas están constituidas por granos o cristales de un mismo mineral. Las rocas suelen ser materiales duros, pero también pueden ser blandas, como ocurre en el caso de las rocas arcillosas o las arenas.
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL En la composición de una roca pueden diferenciarse Dos categorías de minerales: Minerales esenciales o Minerales formadores de roca: Son los minerales que caracterizan la composición de una determinada roca, los más abundantes en ella. Por ejemplo, el granito siempre contiene cuarzo, feldespato y mica. Minerales rios: Son minerales que aparecen en pequeña proporción (menos del 5% del volumen total de la roca) y que en algunos casos pueden estar ausentes sin que cambien las características de la roca de la que forman parte. Por ejemplo, el granito puede contener zircón y apatito. 2.1.- TIPOS DE ROCAS: Las rocas se pueden clasificar atendiendo a sus propiedades, como la composición química, la textura, la permeabilidad, entre otras. En cualquier caso, el criterio más usado es el origen, es decir, el mecanismo de su formación. De acuerdo con este criterio se clasifican en ígneas (o magmáticas), sedimentarias y metamórficas, aunque puede considerarse aparte una clase de rocas de alteración, que se estudian más a menudo entre las sedimentarias. 3.-ROCAS ÍGNEAS O MAGMÁTICAS: Se forman por la solidificación del magma, una masa mineral fundida que incluye volátiles, gases disueltos. El proceso es lento, cuando ocurre en las profundidades de la corteza, o más rápido, si acaece en la superficie. El resultado en el primer caso son rocas plutónicas o intrusivas, formadas por cristales gruesos y reconocibles, o rocas volcánicas o extrusivas, cuando el magma llega a la superficie, convertido en lava por desgasificación. Las rocas magmáticas intrusivas son con mucho las más abundantes, forman la totalidad del manto y las partes profundas de la corteza. Son las rocas primarias, el punto de partida para la existencia en la corteza de otras rocas.
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL Dependiendo de la composición del magma de partida, más o menos rico en sílice (SiO2), se clasifican en ultramáficas (o ultrabásicas),máficas, intermedias y siálicas o ácidas, siendo estas últimas las más ricas en sílice. En general son más ácidas las más superficiales. Las estructuras originales de las rocas ígneas son los plutones, formas masivas originadas a gran profundidad, los diques, constituidos en el subsuelo como rellenos de grietas, y coladas volcánicas, mantos de lava enfriada en la superficie. Un caso especial es el de los depósitos piroclásticos, formados por la caída de bombas volcánicas, cenizas y otros materiales arrojados al aire por erupciones más o menos explosivas. Los conos volcánicos se forman con estos materiales, a veces alternando con coladas de lava solidificada (conos estratificados). 3.1.-CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS ÍGNEAS: Según la composición mineral de esas mismas rocas. Existen otras clasificaciones que, en lugar de utilizar la composición mineral tal como puede ser deducida de la observación a ojo desnudo o al microscopio, se basan en análisis químicos más o menos complejos, es decir, a través de procedimientos diferentes. La clasificación más extendida, y que resulta de gran utilidad en el campo, hace referencia a la proporción entre los minerales félsicos son de colores claros y los máficos son de colores oscuros. 3.2.-ROCAS INTRUSIVAS: Las rocas intrusivas tienen como característica el haber cristalizado en las profundidades de la corteza terrestre (desde kilómetros a decenas de kilómetros de profundidad). Como el calor se fue disipando lentamente durante el proceso de cristalización, los cristales individuales pudieron alcanzar gran tamaño (habitualmente varios milímetros y hasta algunos centímetros).
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL Texturas y estructuras de las rocas intrusivas Las texturas representativas de las rocas intrusivas son aquellas caracterizadas por la presencia de cristales distinguibles a ojo desnudo. Cuando los tamaños de los cristales de los distintos minerales son aproximadamente similares (equidimensionales) se habla de una texturagranosa, típica por ejemplo del granito y el gabro. Los cuerpos de rocas intrusivas, llamados plutones, pueden adquirir diversas formas, a veces influenciadas por la estructura de las rocas que atraviesan. •
Se denominan batolitos a los cuerpos de roca más extensos (de dimensiones de decenas o centenas de kilómetros de ancho y largo) cristalizados a gran profundidad en las raíces de las cadenas de montañas. Estos batolitos sólo son reconocidos cuando la erosión se ha encargado de eliminar toda la cubierta de rocas sedimentarias, volcánicas y metamórficas que los cubría. En nuestro país se destacan el batolito de Achala, en la provincia de Córdoba, y diversos cuerpos de gran extensión que en su conjunto pertenecen al batolito andino.
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Se denominan lacolitos a los cuerpos de roca más pequeños, que se insertan en forma de lente entre los paquetes de estratos.
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Se denominan apófisis a los cuerpos de roca de forma irregular que, desde el plutón penetran la roca de caja.
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Los cuerpos de geometría tabular pueden separarse en dos grupos, los que se disponen paralelamente a la estructura de la roca (por ejemplo la estratificación) denominados filones (o filones-capa) y los que lo hacen transversalmente a ella, los diques.
Pegmatitas: El término pegmatita refiere a una textura, como ya hemos visto, pero también a la roca que presenta esa textura. En general las pegmatitas están asociadas a magmas ricos en sustancias volátiles y su importancia radica en que en ellas se desarrollan cristales de minerales ricos en algunos de los elementos químicos menos abundantes en la naturaleza. Los fluidos del magma, que contienen principalmente vapor de agua, boro, cloro, flúor, tungsteno, estaño, litio, etc. dan lugar a minerales poco comunes como berilo, fluorita, apatita, wolframita, espodumeno y otros, que se asocian al cuarzo, los feldespatos y las micas más frecuentes.
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL Los xenolitos: Reciben el nombre de xenolitos los fragmentos de la roca de caja (roca que se aloja el magma) que son incorporados al magma sin fundirse totalmente, y que luego quedan como testigos del proceso intrusivo en la roca cristalizada. Los xenolitos pueden variar en su tamaño desde unos milímetros hasta decenas de metros. La presencia de xenolítos permite obtener información acerca del tipo de roca presente en profundidad (la roca de caja), la que puede no ser accesible por otros medios, pero que ha sido transportada hacia niveles más altos de la corteza terrestre por el magma ascendente. 3.3.-ROCAS EXTRUSIVAS: Se dice que las rocas son extrusivas o efusivas si se derraman sobre la superficie terrestre antes de solidificar completamente. El materialextruído, denominado lava, puede perder los gases en forma lenta o brusca. Si la expansión de las pequeñas burbujas es muy brusca, se produce una explosión que puede fragmentar la roca en diminutas partículas de material vítreo (trizas) que se mezclan con los vapores de agua y los gases para dar las nubes ardientes, una de las formas de erupción más peligrosas para los asentamientos urbanos que puedan existir en el área de influencia. Los orificios de la superficie terrestre, por donde la lava sale al exterior, reciben el nombre de cráteres. Los volcanes son el edificio construido por los materiales ígneos y en cuyo centro generalmente se ubica el cráter. Hay cráteres que semejan lagos de roca fundida que cubren la superficie sin apenas sobresalir del terreno; otros por el contrario se ubican en la cima de conos de varios miles de metros de altura.
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Tipos y estructura de los volcanes: La forma y la estructura interna de los volcanes es variable. Algunos de ellos pueden estar formados íntegramente por coladas de lava, mientras otros lo están por materiales piroclásticos y un tercer grupo presenta ambos materiales. La forma externa de un volcán puede variar desde un alto cono de paredes más o menos empinadas a conos muy chatos, cuya base se extiende sobre centenares de kilómetros cuadrados (volcanes en escudo). Otro formato posible puede ser extensas fisuras que derraman lava a lo largo de centenares de kilómetros, y son las responsables de la erupción actual de extensos campos de lava en Islandia, como así también de otros más antiguos como los del Dekkan en la India o los del Paraná en Brasil-Paraguay y Argentina, que cubren miles de kilómetros cuadrados. Se denomina guyots a los volcanes aislados que desde miles de metros de profundidad en el fondo oceánico se elevan hasta la superficie, donde su cima aplanada es evidencia del efecto erosivo de las olas. Tipos de erupciones: No todas las erupciones son iguales, un mismo volcán puede incluso variar las características de sus erupciones con el tiempo. Algunas están caracterizadas por la emisión explosiva de grandes cantidades de fragmentos de mayor o menor tamaño y
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL otras son tales que el material fundido se derrama del cráter en forma tranquila. Algunas erupciones pueden ser tan violentas como para destruir al mismo volcán en el que se originan. En algunos casos el volcán, al entrar en actividad, debe "empujar" hacia afuera todo un tapón de roca solidificada que obtura el cráter. Las efusiones lávicas pueden desplazarse por enormes distancias, a veces a gran velocidad, habiéndose medido valores de hasta 50km/hora. Las variaciones en el tipo de erupción son consecuencia principal de la composición química de la lava (magmas más pobres en sílice dan lavas más fluidas) y de la cantidad de fluidos presentes (magmas pobres en fluidos dan lavas más viscosas).
Texturas y estructuras de las rocas extrusivas: Algunas características texturales de las rocas volcánicas pueden ser: su tendencia a presentar cristales no distinguibles a simple vista, su asociación a materiales vítreos y la posibilidad de portar fenocristales. Un rasgo distintivo es la presencia de vesículas, es decir, burbujas de gas que han quedado atrapadas al enfriarse bruscamente la lava. La piedra pómez, usada como abrasivo, es una roca con esta textura. Estas cavidades dan origen a las amígdalas cuando son rellenadas con minerales de origen hidrotermal. La colada es la estructura más característica de las rocas extrusivas. Tiene forma angosta y larga, es de espesor reducido que puede sin esfuerzo asimilarse a la de un río de lava solidificada. Estas coladas pueden superponerse unas a otras para formar los volcanes. Sin embargo algunos volcanes no están formados por coladas de lava solidificada sino por la acumulación de capas de piroclastos. Otros resultan de una combinación de ambos materiales, dependiendo esto de las características de los magmas asociados a cada aparato volcánico. Cráteres menores, forman pequeños conos, llamados adventicios, en las laderas de los grandes volcanes. En muchas ocasiones, la lava no alcanza la superficie y se enfría en profundidad pero muy cerca de ella, dando origen a las denominadas rocas hipoabisales, que pueden
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL tomar el aspecto de filones capa y diques. Los diques, cuando son muy numerosos pueden formar enjambres. Su textura es intermedia entre la de las rocas extrusivas y las intrusivas dependiendo de la velocidad a la que se enfriaron y de la cantidad de gases que retenía el magma al momento de su consolidación. Es común que estos cuerpos hipoabisales presenten bordes con textura vítrea como resultado de su brusco enfriamiento, mientras que hacia el interior del cuerpo se desarrollan cristales de mayor tamaño. Las lavas en "almohadillas" son típicas de las erupciones submarinas. El enfriamiento de lavas muy fluidas, capaces de formar pequeñas arrugas al desplazarse, dan lugar a formas "cordadas" de lava que se amontonan unas sobre otras.
Actividad hidrotermal, termas, géisers y solfataras El agua propia del magma, y las aguas subterráneas que son calentadas por la proximidad de éste dan origen a una intensa alteración de las rocas. Cuando el agua se infiltra en las rocas puede producir la formación de nuevos minerales en la superficie y/o a poca profundidad bajo ella. Este proceso se denomina alteración hidrotermal y es la causa de la concentración natural (enriquecimiento) de muchos depósitos minerales. Géisers y aguas termales surgen a la superficie y al enfriarse depositan su carga mineral, formando a veces hermosas y coloridas costras sobre el terreno. Las solfataras, como su nombre lo indica están asociadas a las emanaciones de vapores sulfurosos. El agua caliente proveniente de los campos geotérmicos puede ser utilizada para la generación de energía, pero su uso más extendido es, sin embargo, de tipo medicinal. Baños termales de mayor o menor importancia pueden encontrarse en diversas regiones, a veces incluso en lugares donde la actividad ígnea no es evidente en la superficie. La distribución de los volcanes sobre la superficie terrestre no es homogénea sino que muestra una fuerte organización a lo largo de bandas de intensa actividad, que
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL separan zonas muy extensas en las cuales la actividad volcánica no existe o es de una intensidad mucho menor.
rocas volcánicas en norteamérica
rocas plutónicas en norteamérica
Las rocas ígneas son geológicamente importantes porque: Sus minerales, y química global dan información sobre la composición del manto terrestre, del cual procede el magma que origina las rocas ígneas, y de la temperatura y condiciones de presión reinantes cuando se formó la roca, o de la roca pre-existente que se fundió Sus edades absolutas pueden obtenerse por varios sistemas de datado radiométrico, y así puede ser comparadas con estratos geológicos adyacentes, permitiendo una secuencia de tiempo de los eventos; Sus características se corresponden usualmente con características de un ambiente tectónico específico, permitiendo reconstituciones eventos tectónicos (ver tectónica de placas); En algunas circunstancias especiales, contienen importantes depósitos minerales, como tungsteno, estaño y uranio, comúnmente asociados a granitos, cromo y platino, comúnmente asociados a gabros.
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diorita
gabro
3.4.- COMPOSICIÓN QUÍMICA: Las rocas ígneas están compuestas fundamentalmente por silicatos (SiO44-); estos dos elementos, más los iones aluminio, calcio, sodio, potasio, magnesio y hierro constituyen aproximadamente el 98% en peso de los magmas. Cuando éstos se enfrían y solidifican, dichos elementos se combinan para formar dos grandes grupos de silicatos:3
Silicatos oscuros o ferromagnésicos. Son minerales ricos en hierro y en magnesio y bajo contenido en sílice. Por ejemplo, el olivino, el anfíbol y el piroxeno.
Silicatos claros. Son minerales con mayores cantidades de potasio, sodio y calcio que de hierro y magnesio, y más ricos en sílice que los oscuros. El cuarzo, la moscovita y losfeldespatos pertenecen a este grupo.
Las rocas ígneas pueden clasificarse, en función de la proporción de silicatos claros y oscuros, como sigue:
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Rocas félsicas o de composición granítica. Son rocas ricas en sílice (un 70%), en las que predomina el cuarzo y el feldespato, como por ejemplo el granito y la riolita. Son, en general, de colores claros, y tienen baja densidad. Además de cuarzo y feldespato poseen normalmente un 10% de silicatos oscuros, usualmente biotita y anfíbol. Las rocas félsicas son los constituyentes principales de la corteza continental.
Rocas máficas o de composición basáltica. Son rocas que tienen grandes cantidades de silicatos oscuros (ferromagnésicos) y plagioclasa rica en calcio. Son, normalmente, más oscuras y densas que las félsicas. Los basaltos son las rocas máficas más abundantes ya que constituyen la corteza oceánica.
Rocas andesíticas o de composición intermedia. Son las rocas comprendidas entre las rocas félsicas y máficas. Reciben su nombre por la andesita, las más común de las rocas intermedias. Contienen al menos del 25% de silicatos oscuros, principalmente anfíbol,piroxeno y biotita más plagioclasa. Estas rocas están asociadas en general a la actividad volcánica de los márgenes continentales (bordes convergentes).
Rocas ultramáficas. Roca con más de 90% de silicatos oscuros. Por ejemplo, la peridotita. Aunque son raras en la superficie de la Tierra, se cree que las peridotitas son el constituyente principal del manto superior.
La siguiente tabla, es una subdivisión simple de rocas ígneas, de acuerdo a su composición y origen: Composición Origen Félsicas Andesíticas Máficas Ultramáficas Intrusivo Granito Diorita
Gabro
Extrusivo Riolita
Basalto Komatita
Andesita
Peridotita
Clasificación química, también se extiende para diferenciar rocas, que son químicamente similares, de acuerdo al diagrama TAS, por ejemplo:
Ultrapotásicas; rocas conteniendo concentración molar K2O/Na2O > 3.
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Peralcalinas; rocas conteniendo concentración molar (K2O + Na2O)/ Al2O3 > 1.
Peraluminosas; rocas conteniendo concentración molar (K2O + Na2O)/ Al2O3 <1
Clasificación de rocas ígneas según el lugar de cristalización:
Clasificación y nomenclatura de las rocas ígneas por su composición mineralógica:
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4.-ROCAS SEDIMENTARIAS: Las rocas sedimentarias son rocas que se forman por acumulación de sedimentos que, sometidos a procesos físicos y químicos (diagénesis), dan lugar a materiales más o menos consolidados de cierta consistencia. Pueden formarse a las orillas de los ríos, en el fondo de barrancos, valles, lagos, mares, y en las desembocaduras de los ríos. Se hallan dispuestas formando capas o estratos. Cubren más del 75 % de la superficie terrestre, formando una cobertura sedimentaria sobre un zócalo formado por rocas ígneas y, en menor medida, metamórficas. Sin embargo su volumen total es pequeño cuando se comparan sobre todo con las rocas ígneas, que no sólo forman la mayor parte de la corteza, sino la totalidad del manto. Las rocas sedimentarias se caracterizan por dos rasgos esenciales:
Presentan una estructura estratificada con capas producidas por el carácter progresivo y discontinuo del proceso de sedimentación. Esas capas se llaman estratos.
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Pueden estar formadas por fósiles o simplemente contener algunos. Los procesos magmáticos y algunos procesos metamórficos que destruyen los restos de los seres vivos.
Además las rocas sedimentarias suelen ser más o menos permeables, sobre todo las detríticas, lo que favorece la circulación o depósito de agua subterránea y otros fluidos, como los hidrocarburos.
4.1.-TIPOS DE ROCAS SEDIMENTARIAS: Pueden clasificarse por su génesis en:
Rocas detríticas, formadas por acumulación de derrubios procedentes de la erosión y depositados por gravedad. Éstas a su vez se clasifican sobre todo por el tamaño de los clastos, que es el fundamento de la distinción entre conglomerados, areniscas y rocas arcillosas.
Rocas organógenas, las formadas con restos de seres vivos. Las más abundantes se han formado con esqueletos fruto de los procesos de biomineralización; algunas, sin embargo, se han formado por la evolución de las partes orgánicas (de la materia celular), y se llaman propiamente rocas orgánicas (carbones).
Rocas químicas o rocas de precipitación química, formadas por depósito de sustancias previamente disueltas o neoformadas por procesos metabólicos; en este último caso se llaman rocas bioquímicas. El mayor volumen corresponde a
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL masas de sales acumuladas por sobresaturación del agua del mar que se llaman evaporitas, como el yeso y la sal gema.
Margas, mezcla de rocas detríticas y rocas químicas (de origen químico).
Por su composición se clasifican en:
Terrígenas (arcilla o limo (lutita), conglomerado, arenisca, etc.). Sedimentación y diagénesis de partículas de origen continental, sin o con influencia de precipitación de carbonatos marinos (marga).
Carbonatadas (creta, caliza, dolomía, etc.)
Silíceas (Diatomita, radiolarita, calcedonia, caolín, etc.) Sedimentación y diagénesis de partículas orgánicas silíceas; o de meteorizaciónde granitos cuarzosos.
Orgánicas (carbón mineral, petróleo, etc..). Reducción de sedimentos orgánicos en medios palustres.
Ferro-aluminosas (limonita, laterita, etc.). De procesos de meteorización de menas férrico-alumínicas.
Fosfatadas (fosforitas sedimentarias, turquesa, etc.). De sedimentación y transformación del guano, o a partir de la precipitación degeles fosfatados en medios alumínicos.
Estratos sedimentarios CLASIFICACIÓN GENÉTICA DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS:
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5.-ROCAS METAMÓRFICAS: La estabilidad de los minerales que componen una roca depende de la temperatura, de la presión y de la presencia de fluidos reactivos. Cuando las condiciones en las cuales se formó una roca cambian, algunos o todos los minerales que la componen se desestabilizan y reaccionan entre sí y/o con los fluidos presentes para formar nuevos minerales, que son estables en estas nuevas condiciones ambientales.Cuando un grano o un cristal de un mineral es sometido a una gran presión, tiende a girar de forma tal de que esta presión se hace menor. Cuando la rotación es imposible y la presión sigue aumentando, partes del cristal se disuelven y recristalizan en las zonas dónde el esfuerzo es menor, cambiando la forma del cristal original. Ambos procesos, recristalización y formación de nuevos minerales caracterizan al metamorfismo. Estas re- y neo- cristalizaciones dan lugar a la desaparición de las texturas preexistentes y al desarrollo de otras nuevas, características de las rocas metamórficas. Es importante diferenciar el término metamorfosis, que se reserva para
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL el cambio de forma de los seres vivos, del metamorfismo, que se utiliza en geología. Así también, cuando una roca se transforma en otra por un proceso metamórfico se dice que se metamorfiza, y no que se metamorfosea. 5.1.-TIPOS DE METAMORFISOMO: Las variables que condicionan la estabilidad de los minerales son la presión y la temperatura en primer término, y la presencia de fluidos que facilitan las reacciones químicas en segundo. Uno de los criterios que utilizan los geólogos para clasificar las rocas metamórficas se basa justamente en la influencia relativa de la presión y la temperatura en el control de la transformación.
5.1.1.-Metamorfismo de carga o regional: La presión y la temperatura son el resultado de la sobrecarga producida por la acumulación de sedimentos en la cuenca y del gradiente geotérmico (variación de la temperatura con la profundidad). La roca sedimentaria va transformándose consecutivamente en uno y otro tipo de roca metamórfica de acuerdo a la profundidad que alcanza. Para unas mismas condiciones de soterramiento (idénticas condiciones de presión y temperatura) el tipo de roca estará obviamente condicionado por la composición inicial del sedimento. 5.1.2.-Metamorfismo térmico o de o: En las cercanías de los cuerpos intrusivos, bajo la acción de la alta temperatura y también la de los fluidos, se producen numerosas reacciones químicas. Típicos de este tipo de metamorfismo son los minerales andalucita (cuando han sido afectados materiales cuarzo-arcillosos) y la wollastonita (cuando la roca sedimentaria es una caliza). Las rocas típicas de este metamorfismo se denominan corneanas.
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL 5.1.3.-Metamorfismo dinámico: El término dinámico refiere a la acción de fuerzas. En el contexto metamórfico se lo utiliza para diferenciar la aparición de esfuerzos dirigidos, originados en fuerzas diferentes de la fuerza gravitatoria. Como resultado de la aparición de estas fuerzas (de origen tectónico, asociadas a los procesos orogénIcos) los materiales se desplazan unos con respecto a otros (o por lo menos intentan hacerlo). Como resultado de ello, el crecimiento de los minerales que se generan durante este proceso (minerales sincinemáticos) se produce de forma tal de minimizar el esfuerzo lo que se refleja en una fuerte orientación de los minerales planares y sobre todo aciculares.
Texturas y estructuras de origen metamórfico: Para diferenciar las texturas metamórficas de las sedimentarias e ígneas semejantes, los petrólogos utilizan el término blasto (en lugar de cristal o clasto) para referirse a los individuos cristalinos que han crecido como resultado del proceso metamórfico. Las texturas representativas pueden ser: •
Granoblásticas: Todos los minerales tienen tamaños semejantes y formas equidimensionales.
•
Lepidoblásticas: Los minerales tienen formas laminares.
•
Nematoblásticas: Los minerales tienen formas aciculares.
Las fuertes presiones (hidrostáticas o no) que caracterizan a los ambientes metamórficos favorecen la orientación de los minerales. Esta orientación preferencial de los materiales da origen a:
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL •
Foliación como resultado de la presencia de minerales hojosos (micas, arcillas) o aciculares (augita, hornblenda) orientados paralelamente. La roca se parte a lo largo de estos planos definidos por la foliación.
•
Bandeamiento es el desarrollo de capas alternantes de minerales de distinta composición, que resulta generalmente en la intercalación de capas de distinta coloración. La roca no se parte generalmente por estos planos.
Evolución típica de un sedimento limo-arcilloso durante el metamorfismo regional: La transformación producida por el aumento continuo y simultáneo de la presión y la temperatura, al actuar sobre un sedimento limo-arcilloso genera los siguientes productos: •
limo y arcilla (sedimentos)
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limolita y arcilita (rocas sedimentarias)
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pizarra (roca de bajo metamorfismo)
•
esquisto (roca de grado medio)
Esquisto-fenoblasto •
gneiss (roca de alto grado metamórfico)
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migmatita (se produce la fusión de algunos minerales)
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magma (la fusión es total)
De la serie anterior son rocas metamórficas la pizarra, el esquisto y el gneiss. En la primera de ellas se ha producido la orientación de los minerales planares por la compactación y la recristalización de las arcillas. En el segundo la recristalización de las micas es conspicua. En el gneiss, la recristalización es completa y la roca presenta una textura granosa, con minerales nuevos, como el granate, que no estaban presentes en el sedimento que le dio origen. Para el caso de los materiales carbonosos, la acumulación inicial de troncos y tallos (característica de turberas y mallines) sufre una transformación gradual en lignito (un carbón de baja calidad que en nuestro país se lo explota en Río Turbio) al comenzar el proceso de soterramiento. Luego se transforma en hulla, y finalmente bajo presiones moderadas se convierte en antracita (carbón de mejor calidad, en el cual es generalmente imposible reconocer restos vegetales). Este último es producto del metamorfismo. Se trata aquí siempre de la evolución de un único elemento, el carbono, formando un único mineral, el grafito. Los restos carbonosos que alcanzan las presiones más elevadas, más allá del campo de estabilidad del grafito, son transformados en diamantes.
Mármoles: Cómo resultado del metamorfismo regional las rocas calizas disminuyen su porosidad y los cristales de calcita aumentan su tamaño. Los cristales pequeños reordenan sus redes cristalinas para unirse y formar cristales más grandes. En este caso, como en el del carbón, no existe cambio mineralógico. El término comercial "mármol" designa a muchas rocas que no lo son en el sentido estricto del término, aunque la mayor parte de las rocas más bellas usadas en la escultura y la ornamentación si lo son.
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Cuarcita
6.-REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: Titulo de la paginas web: o
Rocas y sus Tipos
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Rocas Igneas
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Rocas Sedimentarias
o
Rocas Metamórficas
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL Direcciones de las páginas web: http://ingeodav.fcen.uba.ar/aula-gea/rocas.html Consultado: 27/08/11 http://es.wikipedia.org/wiki/Roca_%C3%ADgnea Consultado: 27/08/11 http://www.windows2universe.org/earth/geology/rocks_intro.html&lang=sp Consultado: 27/11/08 http://html.rincondelvago.com/rocas_11.html Consultado: 28/08/11 http://www.monografias.com/trabajos68/clasificacion-rocas/clasificacionrocas.shtml
Consultado: 2708/11
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1.- INTRODUCCIÓN: Es posible observar en nuestro mundo cotidiano que una gran variedad de cosas están construidas por piedras: los adoquines de las calles, las tejas de las casas, las mesadas de cocinas y bares, los pisos y revestimientos de paredes, entre otras tantas. Una observación más sutil, nos muestra la presencia de la piedra industrializada; ésta se presenta en el cemento, en los ladrillos y en los mosaicos y azulejos. Muchos adornos lujosos son hechos de piedra. Por otra parte, el vidrio, la porcelana y la cerámica son productos derivados de las piedras. La humanidad se ha servido de las piedras desde tiempos remotos, gran parte de las armas y utensilios estaban hechos de piedra. Sin embargo, actualmente las piedras siguen ocupando un lugar preponderante: la piedra está aún en la base de nuestra civilización. Científicamente no se utiliza la palabra piedra pues resulta poco precisa, y así para referirse a los materiales que conforman la parte externa de la Tierra se habla de rocas. Relaciones entre los cuerpos de roca: Por lo general, un cuerpo de roca se encuentra en la naturaleza rodeado por otros cuerpos de roca; para distinguirlos suele caracterizárselos por su composición mineralógica, aunque también se los distingue por el tamaño de los granos de sedimento, la homogeneidad de su textura, etc. Formas y orígenes: En el caso de las rocas sedimentarias el cuerpo de roca más característico es el estrato. En un lugar dónde dominan las efusiones volcánicas, el cuerpo de roca más característico es la colada. Los cuerpos de rocas ígneas que se alojan en rocas sedimentarias reciben el nombre de diques o filones.
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL Relaciones temporales: Los cuerpos de roca pueden guardar diferentes relaciones entre sí. Pueden ser coetáneos, es decir, haberse formado al mismo tiempo o bien tener edades diferentes. El pasaje de un cuerpo de roca a otro puede ser brusco o transicional. Cuando por lo menos uno de los cuerpos de roca es una roca ígnea cristalizada en profundidad, el o de dichos cuerpos de roca se califica como intrusivo. Cuando los cuerpos de roca tabulares (estratos) presentan sus superficies aproximadamente paralelas en términos de tiempo geológico, ha existido una depositación continua, la relación entre estos cuerpos de roca es de concordancia. Por el contrario, si entre dos cuerpos de roca existe un período de tiempo en el cual no ha habido depositación, la relación es de discordancia. El tiempo faltante representa un hiatus. A su vez, la discordancia puede ser de diferentes tipos: si un cuerpo de roca, es erosionado parcialmente y luego es cubierto por otro, la discordancia es erosiva; si existe un proceso de deformación previo a la depositación de los nuevos cuerpos, la discordancia es angular. El pasaje de un cuerpo de roca a otro puede ser brusco, encontrándose caracterizado por una superficie neta de o, o bien puede ser transicional, con una zona difusa en la cual van intercambiándose las características de cada cuerpo de roca individual. Los pasajes pueden darse tanto en dirección vertical como hacia los costados. Las rocas pueden ser útiles por sus propiedades fisicoquímicas (dureza, impermeabilidad, etc.), por su potencial energético o por los elementos químicos que contienen. Siguiendo este criterio, las rocas pueden clasificarse en: Rocas industriales: Son rocas que se aprovechan por sus propiedades fisicoquímicas, independientemente de las sustancias y la energía que se pueda extraer. Se usan mayoritariamente en la construcción de viviendas y en obras públicas.
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL Destacan las gravas y arenas, que se utilizan como áridos, la caliza, el yeso, el basalto, la pizarra y el granito. El cuarzo es la base de la fabricación del vidrio, y la arcillade los productos cerámicos (ladrillos, tejas y loza). Rocas energéticas. Son útiles por la energía que contienen, que puede extraerse con facilidad por combustión. Se trata del carbón y del petróleo. Minerales industriales. Los minerales que contienen las rocas son con frecuencia más interesantes que las propias rocas ya que incluyen elementos químicos básicos para la humanidad (hierro, cobre, plomo, estaño, aluminio, etc.)
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL 2.-ROCAS: Existen numerosas sustancias inorgánicas de origen natural, de variada composición química y estructura: los minerales. Sin embargo, estos minerales no suelen encontrarse naturalmente en forma aislada (por eso son tan escasos los yacimientos de interés económico). Los minerales aparecen habitualmente asociados, formando rocas. Otras sustancias naturales, aún cuando no son reconocidas como minerales pueden formar rocas, éste es el caso del carbón, aunque no del petróleo; también es el caso de las acumulaciones de esqueletos de organismos animales o vegetales (que pueden ser de composición sílicea, fosfática o carbonática) y el de los vidrios de origen volcánico. La definición más simple que puede esbozarse de roca es: material de que está compuesta la corteza terrestre. De este modo, se evita una descripción más compleja en la que sería necesario mencionar todas las excepciones para no incurrir en errores. Se llama roca al material compuesto de uno o varios minerales como resultado final de los diferentes procesos geológicos. El concepto de roca no se relaciona necesariamente con la forma compacta o cohesionada; también las gravas, arenas, arcillas, o incluso el petróleo, son rocas. Las rocas están sometidas a continuos cambios por las acciones de los agentes geológicos, según un ciclo cerrado (el ciclo de las rocas), llamado ciclo litológico, en el cual intervienen incluso los seres vivos. Las rocas están constituidas en general como mezclas heterogéneas de diversos materiales homogéneos y cristalinos, es decir, minerales. Las rocas poliminerálic están formadas porgranos o cristales de varias especies mineralógicas y las rocas monominerálicas están constituidas por granos o cristales de un mismo mineral. Las rocas suelen ser materiales duros, pero también pueden ser blandas, como ocurre en el caso de las rocas arcillosas o las arenas.
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL En la composición de una roca pueden diferenciarse Dos categorías de minerales: Minerales esenciales o Minerales formadores de roca: Son los minerales que caracterizan la composición de una determinada roca, los más abundantes en ella. Por ejemplo, el granito siempre contiene cuarzo, feldespato y mica. Minerales rios: Son minerales que aparecen en pequeña proporción (menos del 5% del volumen total de la roca) y que en algunos casos pueden estar ausentes sin que cambien las características de la roca de la que forman parte. Por ejemplo, el granito puede contener zircón y apatito. 2.1.- TIPOS DE ROCAS: Las rocas se pueden clasificar atendiendo a sus propiedades, como la composición química, la textura, la permeabilidad, entre otras. En cualquier caso, el criterio más usado es el origen, es decir, el mecanismo de su formación. De acuerdo con este criterio se clasifican en ígneas (o magmáticas), sedimentarias y metamórficas, aunque puede considerarse aparte una clase de rocas de alteración, que se estudian más a menudo entre las sedimentarias. 3.-ROCAS ÍGNEAS O MAGMÁTICAS: Se forman por la solidificación del magma, una masa mineral fundida que incluye volátiles, gases disueltos. El proceso es lento, cuando ocurre en las profundidades de la corteza, o más rápido, si acaece en la superficie. El resultado en el primer caso son rocas plutónicas o intrusivas, formadas por cristales gruesos y reconocibles, o rocas volcánicas o extrusivas, cuando el magma llega a la superficie, convertido en lava por desgasificación. Las rocas magmáticas intrusivas son con mucho las más abundantes, forman la totalidad del manto y las partes profundas de la corteza. Son las rocas primarias, el punto de partida para la existencia en la corteza de otras rocas.
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL Dependiendo de la composición del magma de partida, más o menos rico en sílice (SiO2), se clasifican en ultramáficas (o ultrabásicas),máficas, intermedias y siálicas o ácidas, siendo estas últimas las más ricas en sílice. En general son más ácidas las más superficiales. Las estructuras originales de las rocas ígneas son los plutones, formas masivas originadas a gran profundidad, los diques, constituidos en el subsuelo como rellenos de grietas, y coladas volcánicas, mantos de lava enfriada en la superficie. Un caso especial es el de los depósitos piroclásticos, formados por la caída de bombas volcánicas, cenizas y otros materiales arrojados al aire por erupciones más o menos explosivas. Los conos volcánicos se forman con estos materiales, a veces alternando con coladas de lava solidificada (conos estratificados). 3.1.-CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS ÍGNEAS: Según la composición mineral de esas mismas rocas. Existen otras clasificaciones que, en lugar de utilizar la composición mineral tal como puede ser deducida de la observación a ojo desnudo o al microscopio, se basan en análisis químicos más o menos complejos, es decir, a través de procedimientos diferentes. La clasificación más extendida, y que resulta de gran utilidad en el campo, hace referencia a la proporción entre los minerales félsicos son de colores claros y los máficos son de colores oscuros. 3.2.-ROCAS INTRUSIVAS: Las rocas intrusivas tienen como característica el haber cristalizado en las profundidades de la corteza terrestre (desde kilómetros a decenas de kilómetros de profundidad). Como el calor se fue disipando lentamente durante el proceso de cristalización, los cristales individuales pudieron alcanzar gran tamaño (habitualmente varios milímetros y hasta algunos centímetros).
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL Texturas y estructuras de las rocas intrusivas Las texturas representativas de las rocas intrusivas son aquellas caracterizadas por la presencia de cristales distinguibles a ojo desnudo. Cuando los tamaños de los cristales de los distintos minerales son aproximadamente similares (equidimensionales) se habla de una texturagranosa, típica por ejemplo del granito y el gabro. Los cuerpos de rocas intrusivas, llamados plutones, pueden adquirir diversas formas, a veces influenciadas por la estructura de las rocas que atraviesan. •
Se denominan batolitos a los cuerpos de roca más extensos (de dimensiones de decenas o centenas de kilómetros de ancho y largo) cristalizados a gran profundidad en las raíces de las cadenas de montañas. Estos batolitos sólo son reconocidos cuando la erosión se ha encargado de eliminar toda la cubierta de rocas sedimentarias, volcánicas y metamórficas que los cubría. En nuestro país se destacan el batolito de Achala, en la provincia de Córdoba, y diversos cuerpos de gran extensión que en su conjunto pertenecen al batolito andino.
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Se denominan lacolitos a los cuerpos de roca más pequeños, que se insertan en forma de lente entre los paquetes de estratos.
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Se denominan apófisis a los cuerpos de roca de forma irregular que, desde el plutón penetran la roca de caja.
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Los cuerpos de geometría tabular pueden separarse en dos grupos, los que se disponen paralelamente a la estructura de la roca (por ejemplo la estratificación) denominados filones (o filones-capa) y los que lo hacen transversalmente a ella, los diques.
Pegmatitas: El término pegmatita refiere a una textura, como ya hemos visto, pero también a la roca que presenta esa textura. En general las pegmatitas están asociadas a magmas ricos en sustancias volátiles y su importancia radica en que en ellas se desarrollan cristales de minerales ricos en algunos de los elementos químicos menos abundantes en la naturaleza. Los fluidos del magma, que contienen principalmente vapor de agua, boro, cloro, flúor, tungsteno, estaño, litio, etc. dan lugar a minerales poco comunes como berilo, fluorita, apatita, wolframita, espodumeno y otros, que se asocian al cuarzo, los feldespatos y las micas más frecuentes.
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL Los xenolitos: Reciben el nombre de xenolitos los fragmentos de la roca de caja (roca que se aloja el magma) que son incorporados al magma sin fundirse totalmente, y que luego quedan como testigos del proceso intrusivo en la roca cristalizada. Los xenolitos pueden variar en su tamaño desde unos milímetros hasta decenas de metros. La presencia de xenolítos permite obtener información acerca del tipo de roca presente en profundidad (la roca de caja), la que puede no ser accesible por otros medios, pero que ha sido transportada hacia niveles más altos de la corteza terrestre por el magma ascendente. 3.3.-ROCAS EXTRUSIVAS: Se dice que las rocas son extrusivas o efusivas si se derraman sobre la superficie terrestre antes de solidificar completamente. El materialextruído, denominado lava, puede perder los gases en forma lenta o brusca. Si la expansión de las pequeñas burbujas es muy brusca, se produce una explosión que puede fragmentar la roca en diminutas partículas de material vítreo (trizas) que se mezclan con los vapores de agua y los gases para dar las nubes ardientes, una de las formas de erupción más peligrosas para los asentamientos urbanos que puedan existir en el área de influencia. Los orificios de la superficie terrestre, por donde la lava sale al exterior, reciben el nombre de cráteres. Los volcanes son el edificio construido por los materiales ígneos y en cuyo centro generalmente se ubica el cráter. Hay cráteres que semejan lagos de roca fundida que cubren la superficie sin apenas sobresalir del terreno; otros por el contrario se ubican en la cima de conos de varios miles de metros de altura.
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Tipos y estructura de los volcanes: La forma y la estructura interna de los volcanes es variable. Algunos de ellos pueden estar formados íntegramente por coladas de lava, mientras otros lo están por materiales piroclásticos y un tercer grupo presenta ambos materiales. La forma externa de un volcán puede variar desde un alto cono de paredes más o menos empinadas a conos muy chatos, cuya base se extiende sobre centenares de kilómetros cuadrados (volcanes en escudo). Otro formato posible puede ser extensas fisuras que derraman lava a lo largo de centenares de kilómetros, y son las responsables de la erupción actual de extensos campos de lava en Islandia, como así también de otros más antiguos como los del Dekkan en la India o los del Paraná en Brasil-Paraguay y Argentina, que cubren miles de kilómetros cuadrados. Se denomina guyots a los volcanes aislados que desde miles de metros de profundidad en el fondo oceánico se elevan hasta la superficie, donde su cima aplanada es evidencia del efecto erosivo de las olas. Tipos de erupciones: No todas las erupciones son iguales, un mismo volcán puede incluso variar las características de sus erupciones con el tiempo. Algunas están caracterizadas por la emisión explosiva de grandes cantidades de fragmentos de mayor o menor tamaño y
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL otras son tales que el material fundido se derrama del cráter en forma tranquila. Algunas erupciones pueden ser tan violentas como para destruir al mismo volcán en el que se originan. En algunos casos el volcán, al entrar en actividad, debe "empujar" hacia afuera todo un tapón de roca solidificada que obtura el cráter. Las efusiones lávicas pueden desplazarse por enormes distancias, a veces a gran velocidad, habiéndose medido valores de hasta 50km/hora. Las variaciones en el tipo de erupción son consecuencia principal de la composición química de la lava (magmas más pobres en sílice dan lavas más fluidas) y de la cantidad de fluidos presentes (magmas pobres en fluidos dan lavas más viscosas).
Texturas y estructuras de las rocas extrusivas: Algunas características texturales de las rocas volcánicas pueden ser: su tendencia a presentar cristales no distinguibles a simple vista, su asociación a materiales vítreos y la posibilidad de portar fenocristales. Un rasgo distintivo es la presencia de vesículas, es decir, burbujas de gas que han quedado atrapadas al enfriarse bruscamente la lava. La piedra pómez, usada como abrasivo, es una roca con esta textura. Estas cavidades dan origen a las amígdalas cuando son rellenadas con minerales de origen hidrotermal. La colada es la estructura más característica de las rocas extrusivas. Tiene forma angosta y larga, es de espesor reducido que puede sin esfuerzo asimilarse a la de un río de lava solidificada. Estas coladas pueden superponerse unas a otras para formar los volcanes. Sin embargo algunos volcanes no están formados por coladas de lava solidificada sino por la acumulación de capas de piroclastos. Otros resultan de una combinación de ambos materiales, dependiendo esto de las características de los magmas asociados a cada aparato volcánico. Cráteres menores, forman pequeños conos, llamados adventicios, en las laderas de los grandes volcanes. En muchas ocasiones, la lava no alcanza la superficie y se enfría en profundidad pero muy cerca de ella, dando origen a las denominadas rocas hipoabisales, que pueden
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL tomar el aspecto de filones capa y diques. Los diques, cuando son muy numerosos pueden formar enjambres. Su textura es intermedia entre la de las rocas extrusivas y las intrusivas dependiendo de la velocidad a la que se enfriaron y de la cantidad de gases que retenía el magma al momento de su consolidación. Es común que estos cuerpos hipoabisales presenten bordes con textura vítrea como resultado de su brusco enfriamiento, mientras que hacia el interior del cuerpo se desarrollan cristales de mayor tamaño. Las lavas en "almohadillas" son típicas de las erupciones submarinas. El enfriamiento de lavas muy fluidas, capaces de formar pequeñas arrugas al desplazarse, dan lugar a formas "cordadas" de lava que se amontonan unas sobre otras.
Actividad hidrotermal, termas, géisers y solfataras El agua propia del magma, y las aguas subterráneas que son calentadas por la proximidad de éste dan origen a una intensa alteración de las rocas. Cuando el agua se infiltra en las rocas puede producir la formación de nuevos minerales en la superficie y/o a poca profundidad bajo ella. Este proceso se denomina alteración hidrotermal y es la causa de la concentración natural (enriquecimiento) de muchos depósitos minerales. Géisers y aguas termales surgen a la superficie y al enfriarse depositan su carga mineral, formando a veces hermosas y coloridas costras sobre el terreno. Las solfataras, como su nombre lo indica están asociadas a las emanaciones de vapores sulfurosos. El agua caliente proveniente de los campos geotérmicos puede ser utilizada para la generación de energía, pero su uso más extendido es, sin embargo, de tipo medicinal. Baños termales de mayor o menor importancia pueden encontrarse en diversas regiones, a veces incluso en lugares donde la actividad ígnea no es evidente en la superficie. La distribución de los volcanes sobre la superficie terrestre no es homogénea sino que muestra una fuerte organización a lo largo de bandas de intensa actividad, que
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL separan zonas muy extensas en las cuales la actividad volcánica no existe o es de una intensidad mucho menor.
rocas volcánicas en norteamérica
rocas plutónicas en norteamérica
Las rocas ígneas son geológicamente importantes porque: Sus minerales, y química global dan información sobre la composición del manto terrestre, del cual procede el magma que origina las rocas ígneas, y de la temperatura y condiciones de presión reinantes cuando se formó la roca, o de la roca pre-existente que se fundió Sus edades absolutas pueden obtenerse por varios sistemas de datado radiométrico, y así puede ser comparadas con estratos geológicos adyacentes, permitiendo una secuencia de tiempo de los eventos; Sus características se corresponden usualmente con características de un ambiente tectónico específico, permitiendo reconstituciones eventos tectónicos (ver tectónica de placas); En algunas circunstancias especiales, contienen importantes depósitos minerales, como tungsteno, estaño y uranio, comúnmente asociados a granitos, cromo y platino, comúnmente asociados a gabros.
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diorita
gabro
3.4.- COMPOSICIÓN QUÍMICA: Las rocas ígneas están compuestas fundamentalmente por silicatos (SiO44-); estos dos elementos, más los iones aluminio, calcio, sodio, potasio, magnesio y hierro constituyen aproximadamente el 98% en peso de los magmas. Cuando éstos se enfrían y solidifican, dichos elementos se combinan para formar dos grandes grupos de silicatos:3
Silicatos oscuros o ferromagnésicos. Son minerales ricos en hierro y en magnesio y bajo contenido en sílice. Por ejemplo, el olivino, el anfíbol y el piroxeno.
Silicatos claros. Son minerales con mayores cantidades de potasio, sodio y calcio que de hierro y magnesio, y más ricos en sílice que los oscuros. El cuarzo, la moscovita y losfeldespatos pertenecen a este grupo.
Las rocas ígneas pueden clasificarse, en función de la proporción de silicatos claros y oscuros, como sigue:
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Rocas félsicas o de composición granítica. Son rocas ricas en sílice (un 70%), en las que predomina el cuarzo y el feldespato, como por ejemplo el granito y la riolita. Son, en general, de colores claros, y tienen baja densidad. Además de cuarzo y feldespato poseen normalmente un 10% de silicatos oscuros, usualmente biotita y anfíbol. Las rocas félsicas son los constituyentes principales de la corteza continental.
Rocas máficas o de composición basáltica. Son rocas que tienen grandes cantidades de silicatos oscuros (ferromagnésicos) y plagioclasa rica en calcio. Son, normalmente, más oscuras y densas que las félsicas. Los basaltos son las rocas máficas más abundantes ya que constituyen la corteza oceánica.
Rocas andesíticas o de composición intermedia. Son las rocas comprendidas entre las rocas félsicas y máficas. Reciben su nombre por la andesita, las más común de las rocas intermedias. Contienen al menos del 25% de silicatos oscuros, principalmente anfíbol,piroxeno y biotita más plagioclasa. Estas rocas están asociadas en general a la actividad volcánica de los márgenes continentales (bordes convergentes).
Rocas ultramáficas. Roca con más de 90% de silicatos oscuros. Por ejemplo, la peridotita. Aunque son raras en la superficie de la Tierra, se cree que las peridotitas son el constituyente principal del manto superior.
La siguiente tabla, es una subdivisión simple de rocas ígneas, de acuerdo a su composición y origen: Composición Origen Félsicas Andesíticas Máficas Ultramáficas Intrusivo Granito Diorita
Gabro
Extrusivo Riolita
Basalto Komatita
Andesita
Peridotita
Clasificación química, también se extiende para diferenciar rocas, que son químicamente similares, de acuerdo al diagrama TAS, por ejemplo:
Ultrapotásicas; rocas conteniendo concentración molar K2O/Na2O > 3.
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Peralcalinas; rocas conteniendo concentración molar (K2O + Na2O)/ Al2O3 > 1.
Peraluminosas; rocas conteniendo concentración molar (K2O + Na2O)/ Al2O3 <1
Clasificación de rocas ígneas según el lugar de cristalización:
Clasificación y nomenclatura de las rocas ígneas por su composición mineralógica:
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4.-ROCAS SEDIMENTARIAS: Las rocas sedimentarias son rocas que se forman por acumulación de sedimentos que, sometidos a procesos físicos y químicos (diagénesis), dan lugar a materiales más o menos consolidados de cierta consistencia. Pueden formarse a las orillas de los ríos, en el fondo de barrancos, valles, lagos, mares, y en las desembocaduras de los ríos. Se hallan dispuestas formando capas o estratos. Cubren más del 75 % de la superficie terrestre, formando una cobertura sedimentaria sobre un zócalo formado por rocas ígneas y, en menor medida, metamórficas. Sin embargo su volumen total es pequeño cuando se comparan sobre todo con las rocas ígneas, que no sólo forman la mayor parte de la corteza, sino la totalidad del manto. Las rocas sedimentarias se caracterizan por dos rasgos esenciales:
Presentan una estructura estratificada con capas producidas por el carácter progresivo y discontinuo del proceso de sedimentación. Esas capas se llaman estratos.
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Pueden estar formadas por fósiles o simplemente contener algunos. Los procesos magmáticos y algunos procesos metamórficos que destruyen los restos de los seres vivos.
Además las rocas sedimentarias suelen ser más o menos permeables, sobre todo las detríticas, lo que favorece la circulación o depósito de agua subterránea y otros fluidos, como los hidrocarburos.
4.1.-TIPOS DE ROCAS SEDIMENTARIAS: Pueden clasificarse por su génesis en:
Rocas detríticas, formadas por acumulación de derrubios procedentes de la erosión y depositados por gravedad. Éstas a su vez se clasifican sobre todo por el tamaño de los clastos, que es el fundamento de la distinción entre conglomerados, areniscas y rocas arcillosas.
Rocas organógenas, las formadas con restos de seres vivos. Las más abundantes se han formado con esqueletos fruto de los procesos de biomineralización; algunas, sin embargo, se han formado por la evolución de las partes orgánicas (de la materia celular), y se llaman propiamente rocas orgánicas (carbones).
Rocas químicas o rocas de precipitación química, formadas por depósito de sustancias previamente disueltas o neoformadas por procesos metabólicos; en este último caso se llaman rocas bioquímicas. El mayor volumen corresponde a
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL masas de sales acumuladas por sobresaturación del agua del mar que se llaman evaporitas, como el yeso y la sal gema.
Margas, mezcla de rocas detríticas y rocas químicas (de origen químico).
Por su composición se clasifican en:
Terrígenas (arcilla o limo (lutita), conglomerado, arenisca, etc.). Sedimentación y diagénesis de partículas de origen continental, sin o con influencia de precipitación de carbonatos marinos (marga).
Carbonatadas (creta, caliza, dolomía, etc.)
Silíceas (Diatomita, radiolarita, calcedonia, caolín, etc.) Sedimentación y diagénesis de partículas orgánicas silíceas; o de meteorizaciónde granitos cuarzosos.
Orgánicas (carbón mineral, petróleo, etc..). Reducción de sedimentos orgánicos en medios palustres.
Ferro-aluminosas (limonita, laterita, etc.). De procesos de meteorización de menas férrico-alumínicas.
Fosfatadas (fosforitas sedimentarias, turquesa, etc.). De sedimentación y transformación del guano, o a partir de la precipitación degeles fosfatados en medios alumínicos.
Estratos sedimentarios CLASIFICACIÓN GENÉTICA DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS:
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5.-ROCAS METAMÓRFICAS: La estabilidad de los minerales que componen una roca depende de la temperatura, de la presión y de la presencia de fluidos reactivos. Cuando las condiciones en las cuales se formó una roca cambian, algunos o todos los minerales que la componen se desestabilizan y reaccionan entre sí y/o con los fluidos presentes para formar nuevos minerales, que son estables en estas nuevas condiciones ambientales.Cuando un grano o un cristal de un mineral es sometido a una gran presión, tiende a girar de forma tal de que esta presión se hace menor. Cuando la rotación es imposible y la presión sigue aumentando, partes del cristal se disuelven y recristalizan en las zonas dónde el esfuerzo es menor, cambiando la forma del cristal original. Ambos procesos, recristalización y formación de nuevos minerales caracterizan al metamorfismo. Estas re- y neo- cristalizaciones dan lugar a la desaparición de las texturas preexistentes y al desarrollo de otras nuevas, características de las rocas metamórficas. Es importante diferenciar el término metamorfosis, que se reserva para
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL el cambio de forma de los seres vivos, del metamorfismo, que se utiliza en geología. Así también, cuando una roca se transforma en otra por un proceso metamórfico se dice que se metamorfiza, y no que se metamorfosea. 5.1.-TIPOS DE METAMORFISOMO: Las variables que condicionan la estabilidad de los minerales son la presión y la temperatura en primer término, y la presencia de fluidos que facilitan las reacciones químicas en segundo. Uno de los criterios que utilizan los geólogos para clasificar las rocas metamórficas se basa justamente en la influencia relativa de la presión y la temperatura en el control de la transformación.
5.1.1.-Metamorfismo de carga o regional: La presión y la temperatura son el resultado de la sobrecarga producida por la acumulación de sedimentos en la cuenca y del gradiente geotérmico (variación de la temperatura con la profundidad). La roca sedimentaria va transformándose consecutivamente en uno y otro tipo de roca metamórfica de acuerdo a la profundidad que alcanza. Para unas mismas condiciones de soterramiento (idénticas condiciones de presión y temperatura) el tipo de roca estará obviamente condicionado por la composición inicial del sedimento. 5.1.2.-Metamorfismo térmico o de o: En las cercanías de los cuerpos intrusivos, bajo la acción de la alta temperatura y también la de los fluidos, se producen numerosas reacciones químicas. Típicos de este tipo de metamorfismo son los minerales andalucita (cuando han sido afectados materiales cuarzo-arcillosos) y la wollastonita (cuando la roca sedimentaria es una caliza). Las rocas típicas de este metamorfismo se denominan corneanas.
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ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL 5.1.3.-Metamorfismo dinámico: El término dinámico refiere a la acción de fuerzas. En el contexto metamórfico se lo utiliza para diferenciar la aparición de esfuerzos dirigidos, originados en fuerzas diferentes de la fuerza gravitatoria. Como resultado de la aparición de estas fuerzas (de origen tectónico, asociadas a los procesos orogénIcos) los materiales se desplazan unos con respecto a otros (o por lo menos intentan hacerlo). Como resultado de ello, el crecimiento de los minerales que se generan durante este proceso (minerales sincinemáticos) se produce de forma tal de minimizar el esfuerzo lo que se refleja en una fuerte orientación de los minerales planares y sobre todo aciculares.
Texturas y estructuras de origen metamórfico: Para diferenciar las texturas metamórficas de las sedimentarias e ígneas semejantes, los petrólogos utilizan el término blasto (en lugar de cristal o clasto) para referirse a los individuos cristalinos que han crecido como resultado del proceso metamórfico. Las texturas representativas pueden ser: •
Granoblásticas: Todos los minerales tienen tamaños semejantes y formas equidimensionales.
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Lepidoblásticas: Los minerales tienen formas laminares.
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Nematoblásticas: Los minerales tienen formas aciculares.
Las fuertes presiones (hidrostáticas o no) que caracterizan a los ambientes metamórficos favorecen la orientación de los minerales. Esta orientación preferencial de los materiales da origen a:
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Foliación como resultado de la presencia de minerales hojosos (micas, arcillas) o aciculares (augita, hornblenda) orientados paralelamente. La roca se parte a lo largo de estos planos definidos por la foliación.
•
Bandeamiento es el desarrollo de capas alternantes de minerales de distinta composición, que resulta generalmente en la intercalación de capas de distinta coloración. La roca no se parte generalmente por estos planos.
Evolución típica de un sedimento limo-arcilloso durante el metamorfismo regional: La transformación producida por el aumento continuo y simultáneo de la presión y la temperatura, al actuar sobre un sedimento limo-arcilloso genera los siguientes productos: •
limo y arcilla (sedimentos)
•
limolita y arcilita (rocas sedimentarias)
•
pizarra (roca de bajo metamorfismo)
•
esquisto (roca de grado medio)
Esquisto-fenoblasto •
gneiss (roca de alto grado metamórfico)
•
migmatita (se produce la fusión de algunos minerales)
XXIII
ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL •
magma (la fusión es total)
De la serie anterior son rocas metamórficas la pizarra, el esquisto y el gneiss. En la primera de ellas se ha producido la orientación de los minerales planares por la compactación y la recristalización de las arcillas. En el segundo la recristalización de las micas es conspicua. En el gneiss, la recristalización es completa y la roca presenta una textura granosa, con minerales nuevos, como el granate, que no estaban presentes en el sedimento que le dio origen. Para el caso de los materiales carbonosos, la acumulación inicial de troncos y tallos (característica de turberas y mallines) sufre una transformación gradual en lignito (un carbón de baja calidad que en nuestro país se lo explota en Río Turbio) al comenzar el proceso de soterramiento. Luego se transforma en hulla, y finalmente bajo presiones moderadas se convierte en antracita (carbón de mejor calidad, en el cual es generalmente imposible reconocer restos vegetales). Este último es producto del metamorfismo. Se trata aquí siempre de la evolución de un único elemento, el carbono, formando un único mineral, el grafito. Los restos carbonosos que alcanzan las presiones más elevadas, más allá del campo de estabilidad del grafito, son transformados en diamantes.
Mármoles: Cómo resultado del metamorfismo regional las rocas calizas disminuyen su porosidad y los cristales de calcita aumentan su tamaño. Los cristales pequeños reordenan sus redes cristalinas para unirse y formar cristales más grandes. En este caso, como en el del carbón, no existe cambio mineralógico. El término comercial "mármol" designa a muchas rocas que no lo son en el sentido estricto del término, aunque la mayor parte de las rocas más bellas usadas en la escultura y la ornamentación si lo son.
XXIV
ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL
Cuarcita
6.-REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: Titulo de la paginas web: o
Rocas y sus Tipos
o
Rocas Igneas
o
Rocas Sedimentarias
o
Rocas Metamórficas
XXV
ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN GEOLOGÍA GENERAL Direcciones de las páginas web: http://ingeodav.fcen.uba.ar/aula-gea/rocas.html Consultado: 27/08/11 http://es.wikipedia.org/wiki/Roca_%C3%ADgnea Consultado: 27/08/11 http://www.windows2universe.org/earth/geology/rocks_intro.html&lang=sp Consultado: 27/11/08 http://html.rincondelvago.com/rocas_11.html Consultado: 28/08/11 http://www.monografias.com/trabajos68/clasificacion-rocas/clasificacionrocas.shtml
Consultado: 2708/11
XXVI
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