Ciclo de Rocas, Geomecánica

1. GEOMECANICA
MINERIA
CARRERA: Ingeniería en Minas
ASIGNTATURA: Geomecanica
PROFESOR: Pablo Fernández Canales
CICLO DE LAS ROCAS

2. MAGMA
 Roca fundida con cristales en suspensión y gases
disueltos.
 Se compone de iones móviles de los 8 elementos mas
abundantes de la corteza Fe, Al, Si, O, K, Ca, Na, Mg.
 Conformes se enfría, el movimiento disminuye y
comienza la disposición en estructuras cristalinas.
 Se cristaliza a 200º.
 Las rocas Ígneas son un grupo de rocas que se
forman cuando el magma se enfría y solidifica.

3. ROCAS

4. ROCAS IGNEAS
 Si el enfriamiento se produce lentamente bajo la
superficie se forman rocas con cristales grandes
denominadas rocas plutónicas o intrusivas.

5. ROCAS IGNEAS
 Si el enfriamiento se produce rápidamente sobre la
superficie, por ejemplo, tras una erupción volcánica,
se forman rocas con cristales pequeños que no se
ven a simple vista, conocidas como rocas volcánicas
o extrusivas.

6. TEXTURAS IGNEAS
 Describe el aspecto general de la roca en función del
tamaño, forma, ordenamiento de los cristales (revela
ambiente donde se formo).
a) Factores que afectan el tamaño de los cristales (3)
• Velocidad de enfriamiento del magma.
• Cantidad de sílice.
• Cantidad de gases disueltos.

7. La velocidad
• Cuando el magma se enfría pierden movilidad los
iones.
• Una masa grande tarda miles de año en enfriarse en
profundidad.
• Enfriamiento lento permite el crecimiento de pocos
pero muy grandes cristales.
• Enfriamiento rápido (colada de lava) solo forma
pequeños cristales.
• Enfriamiento muy rápido solo se forma vidrio.
TEXTURAS IGNEAS

8. Tipos de textura.
• Afanitica.
• Faneritica.
• Porfídica.
• Vítrea.
• Vesicular.
• Pegmatitica.
• Piroclastica
TEXTURAS IGNEAS

9. Tipos de textura.
• Afanitica (de grano fino): enfriamiento rápido en
la corteza superior, cristales finos y no se observan a
simple vista, los minerales solo se identifican por el
color de la roca; ejemplo: riolita.
TEXTURAS IGNEAS

10. Tipos de textura.
• Faneritica (de grano grueso): enfriamiento lento
en profundidad, exposición en superficie ocurre por
erosión de la corteza; ejemplo: granito
TEXTURAS IGNEAS

11. Tipos de textura.
• Porfídica: posee cristales grandes englobados en una matriz
de granos finos, se origina cuando una masa ígnea que ha
comenzado a enfriarse en profundidad migra hacia la
superficie haciendo que la parte liquida se enfrié rápidamente,
cristales grandes se denominan “fenocristales”, también la roca
se denomina “pórfido”; ejemplo: andesita
TEXTURAS IGNEAS

12. Tipos de textura.
• Piroclástica: Algunas rocas ígneas se forman por la
consolidación de fragmentos de roca (cenizas, gotas fundidas,
bloques angulares arrancados del edificio volcánico, etc.)
emitidos durante erupciones volcánicas. No están formadas
por cristales y su aspecto recuerda al de las rocas
sedimentarias; ejemplo: brecha
TEXTURAS IGNEAS

13. Tipos de textura.
• Vítrea: enfriamiento muy rápido, se origina durante las
erupciones volcánicas (roca fundida es expulsada enfriándose),
solo forma vidreo, solo existen iones desordenados que no
forman ninguna estructura; ejemplo : obsidiana.
TEXTURAS IGNEAS

14. Tipos de textura.
• Pegmatitica: rocas de grano grueso con cristales de
mas de 1 cm de diámetro interconectados, enfriamiento
lento; ejemplo: pegmatita
TEXTURAS IGNEAS

15. Tipos de textura
- Textura vítrea
- Obsidiana
- Grupo de los silicatos.
- No es mineral.
- Dureza 5-6
- 70 % de silicatos
aluminizados
- Peso 2,6
- Color negro; verde muy claro
a oscuro, rojo.
- Herramientas de corte y
perforación, hojas de bisturí.

16. - Textura afanitica.
- Rolita, roca volcánica.
- Estructura parecida al
granito.
- Contiene feldespato
potásico, cuarzo.
- Piroxeno, anfíbol,
biotita, oligoclasa.
- Erupciones volcánicas
a temperaturas de 700-
850 C°.
- Uso muy preciado en la
construcción.
Tipos de textura

17. Tipos de textura.
- Textura faneritica.
- Granito, roca plutónica .
- Estructura parecida a la
riolita.
- Contiene feldespato,
cuarzo, mica.
- Moscovita.
- Color rojo, gris.
- Dureza 7
- Usos en la construcción
tanto interiores como
exteriores.

18. Tipos de textura.
- Textura porfídica.
- Andesita.
- Color gris claro-
intermedio.
- Peso especifico 2,5 – 2,7-
- Dureza 6,5.
- Plagioclasas, piroxeno,
hornblenda.
- Cuarzo, olivino, biotita.
- Usos en la construcción,
relleno de carreteras.

19. Tipos de textura.
- Textura pegmatitica.
- Pegmatita.
- Compuestas por granito que
contiene cuarzo, feldespato y
mica
- Tiene un tamaño de grano
que ronda los 20 mm.

20. Tipos de textura.
- Textura piroclasticas.
- Taba volcanica.
- Ligera, de consistencia
porosa, formada por la
acumulación de cenizas
u otros elementos
volcánicos.
- Este material posee
excelentes cualidades
para la construcción ya
que es blando durante su
extracción, aunque se
endurece al contacto con
el aire

21. Composiciones ígneas.
• Compuestos por silicatos (SiO2)
• Pueden contener iones: Al, Ca, Na, K, Mg, Fe.
• Todos ellos constituyen el 98% del peso del
magma.
• Pueden tener otros compuestos: Ti, Mn, Au, Ag,
U.
• Mientras se enfría se combinan entre ellos.
• Cuando éstos se enfrían y solidifican, dichos
elementos se combinan para formar dos grandes
grupos de silicatos.

22. • Silicatos oscuros: 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 los feldespato pertenecen a
este grupo.
TIPOS DE SILICATOS

25. Las rocas ígneas pueden clasificarse, en
función de la proporción de silicatos
claros y oscuros.
 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 rolita. 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.

27. Las rocas ígneas pueden clasificarse, en
función de la proporción de silicatos
claros y oscuros
 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
plagioclasas. Estas rocas están asociadas en general
a la actividad volcánica de los márgenes continentales
(bordes convergentes).

29. Las rocas ígneas pueden clasificarse, en
función de la proporción de silicatos
claros y oscuros.
 Rocas máficas o de composición basáltica. Son
rocas que tienen grandes cantidades de silicatos
oscuros (ferromagnésicos) y plagioclasas 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.

31. Las rocas ígneas pueden clasificarse, en
función de la proporción de silicatos
claros y oscuros.
 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.

33. ROCAS METAMORFICAS
 Metamorfismo tiene un significado literal que es
´´cambiar la forma´´.
 Se producen a partir de rocas ígneas, sedimentarias o
incluso otras rocas metamórficas.
 Así cada roca metamórfica tiene una roca madre.
 La mayoría de los cambios tienen lugar a temperaturas y
presiones elevadas:
• En estado solido, sin llegar a fundirse.
• Que se dan en la profundidad de la corteza y el manto
superior.

34. ROCAS METAMORFICAS
 Los procesos que se crean las rocas metamórficas a
menudo progresan de una manera incremental:
• Cambios ligeros.
• Cambios sustanciales.
Durante el metamorfismo de grado alto, provoca una
transformación mas compleja que no se puede identificar la
identidad de la roca madre.
En ambientes mas extremos, las temperaturas se aproximan a
la fusión de rocas.

35. ROCAS METAMORFICAS
 Durante el metamorfismo de grado bajo, la roca sedimentaria
común lutita se convierte en una roca metamórfica mas
compacta denominada pizarra.

36. ROCAS METAMORFICAS
La mayoría de las rocas metamórficas se caracterizan por
un aplastamiento general de sus minerales, hace que se
presenten alineados

37. ROCAS METAMORFICAS
Las pizarras son arcillas metamórficas, presentan foliación
muy recta, paralela y próxima, son oscuras y con
frecuencia contienen, fósiles.

38. ROCAS METAMORFICAS
Los esquistos son rocas que han sufrido un metamorfismo
intenso, presentan foliación algo deformada y fósiles que
pudiera haber en la roca original que desparecen durante
el proceso.

39. ROCAS METAMORFICAS
El gneis, es una roca que ha sufrido un metamorfismo
muy intenso, sus principales minerales son el cuarzo, los
feldespato y las micas ( como el granito), se presentan
orientadas en bandas claras y oscuras.

40. ROCAS METAMORFICAS
El mármol, se trata de rocas carbonatadas (como las
calizas) que han sufrido metamorfismo y presentan un
aspecto cristalino característico.

41. ROCAS METAMORFICAS
La cuarcita, son areniscas ricas en cuarzo metamorfizadas.

42. ROCAS METAMORFICAS
 El metamorfismo puede ocurrir en diferentes ambientes
terrestres.
 Las rocas a grandes profundidades sufren cambios debido
al peso de los materiales que hay por encima y grandes
temperaturas.
 También se produce un metamorfismo tectónico en los
bordes de las placas, debido fundamentalmente a las
grandes presiones que actúan y a los alrededores de los
magmas.

43. ROCAS METAMORFICAS
La mayor parte del metamorfismo sucede en de estos 3
ambientes:
1. Cuando un cuerpo magmático instruye en la roca, tiene
lugar el metamorfismo térmico o de contacto.
 En este caso el cambio esta controlado por un aumento de la
temperatura dentro la roca huésped que rodea la intrusión
ígnea.
2. El metamorfismo hidrotermal implica reacciones
químicas que se producen cuando el agua caliente
rica en iones circula a través de las fracturas de la
roca.

44. ROCAS METAMORFICAS
La mayor parte del metamorfismo sucede en de estos 3
ambientes:
3. Durante la formación de las montañas, grandes
cantidades de rocas enterradas a una gran
profundidad están sujetas a las presiones dirigidas y
a las temperaturas elevadas asociadas con la
deformación a gran escala, denominada
metamorfismo regional.

45. ROCAS METAMORFICAS
El grado de metamorfismo se refleja en la textura de la
roca y la composición del mineral.
a. La alineación mineral resultante a menudo da a la roca
una textura en laminas o bandas llamadas foliación, rocas
foliadas.
b. No todas las rocas presentan una textura foliada, se les
dice, rocas no foliadas.

46. ROCAS METAMORFICAS
El grado de metamorfismo se refleja en la textura de la
roca y la composición del mineral.
a. La alineación mineral resultante a menudo da a la roca
una textura en laminas o bandas llamadas foliación, rocas
foliadas.
b. No todas las rocas presentan una textura foliada, se les
dice, rocas no foliadas.

47. Gneis
Se denomina Gneis a una
roca metamórfica,
compuesta de los mismos
minerales que el Granito
(cuarzo, feldespato y
mica), pero con
orientación definida en
bandas.
Rocas Foliadas

48. Pizarra
Es una roca metamórfica
homogénea, formada por
la compactación de
arcillas, dividida en
laminas.
Rocas Foliadas

49. Esquisto
Es una roca metamórfica
de grado medio,
predominan minerales
laminares, como el talco,
mica, hornblenda, grafito,
clorita.
Rocas Foliadas

50. Migmatita
Es una roca metamórfica
de grado medio,
predominan minerales
laminares, como el talco,
mica, hornblenda, grafito,
clorita.
Rocas Foliadas

51. Cuarcitas
Es una roca metamórfica
formada por la
consolidación de
areniscas cuarzosas.
Rocas no Foliadas

52. Mármol
Compuestos por gránulos
terrosos cristalinos vítreos
de carbonato de calcio.
Rocas no Foliadas

53. Antracita
Carbón mineral de alto
rango, presenta un 95 % de
carbono.
Rocas no Foliadas

54. ROCAS SEDIMENTARIAS
 Las rocas sedimentarias, son la acumulación de
sedimentos de rocas, en forma de capas en la
superficie de la tierra.

55. ROCAS SEDIMENTARIAS
 Las rocas originadas a partir de la consolidación de
fragmentos de otras rocas, de restos de plantas
animales o de precipitados químicos se denomina
roca sedimentaria.
 Algunos de estos procesos se fragmentan físicamente
la roca en piezas mas pequeñas sin modificar la
composición.

56. ROCAS SEDIMENTARIAS
 Otros procesos de meteorización descomponen la
roca, la modifican químicamente en otros minerales
solubles en agua.
 El agua, el viento o el hielo glacial suelen transportar
los productos de la meteorización a lugares de
sedimentación donde estos forman capas
relativamente planas.

57. ROCAS SEDIMENTARIAS
 La compactación tiene lugar a medida que el peso de
los materiales comprime los sedimentos en mas
masas mas densas.
 La cementación se produce conforme el agua que
contiene sustancias disueltas se filtra a través de los
espacios del sedimento.
 Los sedimentos que se originan y son transportados
como partículas solidas se denominan sedimentos
detríticos.

58. ROCAS SEDIMENTARIAS
A partir de los sedimentos, mediante el proceso llamado
DIAGÉNESIS, se formarán las rocas sedimentarias. La
diagénesis tiene 3 etapas:
a)Compactación: la acumulación de sedimentos en una
zona provoca que éstos se vayan compactando
(disminuyendo el volumen) poco a poco, expulsándose
además la posible agua que puedan contener.

59. ROCAS SEDIMENTARIAS
b) Cementación: la expulsión del agua hace que las
sustancias que ésta tenía disueltas comiencen a precipitar
entre los huecos, rellenándolos y cementando (pegando)
todos los fragmentos.

60. ROCAS SEDIMENTARIAS
c) Cambios mineralógicos y en la composición: los
minerales que forman los sedimentos, al quedar cubiertos
por nuevas capas, quedan sometidos a nuevas
condiciones físicas y químicas en las que pueden no ser
estables.
Como consecuencia, pueden sufrir cambios en su composición
química o en su estructura cristalina, y se transforman en otros
minerales nuevos y estables en dichas condiciones.

61. ROCAS SEDIMENTARIAS
Las rocas sedimentarias suelen presentar dos características
exclusivas, presencia de estratos y de fósiles
• Estratos: los sedimentos no se suelen depositar de forma
continua en las cuencas sedimentarias, sino que lo hacen cada
cierto tiempo, de ahí que aparezcan capas o estratos en estas
rocas.

62. ROCAS SEDIMENTARIAS
Las rocas sedimentarias suelen presentar dos características
exclusivas, presencia de estratos y de fósiles
• Fósiles: son restos de seres vivos que han quedado enterrados
entre los sedimentos y se han mineralizado.

63. ROCAS SEDIMENTARIAS
Las rocas sedimentarias se clasifican, en función del tipo de
fragmentos que posean y de cómo se hayan depositado, en
detríticas y no detríticas:
Rocas sedimentarias detríticas: son las formadas a partir de
la sedimentación de trozos de otras rocas después de una fase de
transporte. La clasificación de estas rocas se basa en los tamaños
de los trozos que la componen.
 Tamaños mas grande son los conglomerados.
 Tamaños de granos intermedio areniscas.
 Tamaños de trozos muy pequeños son limos y arcillas.

65. ROCAS SEDIMENTARIAS
Evaporitas: se llaman así porque se forman cuando las aguas
de lagos o mares se evaporan, precipitando sus sales y dando
lugar a estas rocas. Las más importantes son la halita, silvina y
yeso (recordad que estas rocas son también minerales).
Rocas sedimentarias químicas y orgánicas: son formadas a
partir de la precipitación de determinados compuestos químicos
en soluciones acuosas o bien por acumulación de substancias de
origen orgánico.

66. ROCAS SEDIMENTARIAS
Rocas sedimentarias químicas
Carbonatadas: formadas fundamentalmente por carbonato de
calcio (CaCO3) y de magnesio (MgCO3).
 Las más abundantes son las calizas (con Ca), seguidas de las
dolomías (Ca y Mg) cuyos colores son muy variados: blanco,
gris, marrón, etc. Algunas calizas (calizas orgánicas) se
forman a partir de conchas de moluscos o restos otros seres
vivos como por ejemplo los corales; otras calizas se forman
dentro de las cuevas y originan formas curiosas.

68. ROCAS SEDIMENTARIAS
Rocas sedimentarias orgánicas
 El carbón se ha formado a partir de restos de plantas,
fundamentalmente helechos gigantes. Las sustancias
vegetales, constituidas principalmente por compuestos de
carbono, de hidrogeno y de oxigeno, al no hallarse ya en
contacto con el aire, fueron perdiendo oxigeno y el
hidrogeno y aumentaron su tenor en carbono; pasando por
los estados sucesivos turba, lignito, hulla y antracita.

70. ROCAS SEDIMENTARIAS
Rocas sedimentarias orgánicas
 El petróleo es de origen orgánico, que proviene de la
descomposición y transformación de restos animales y
plantas, principalmente animales microscopio y vegetales
marinos. Estos fueron sepultados en el fango de los ríos
que arrastran al mar. Hidrocarburos sólidos (asfaltos y
betunes) y gaseosos (metano, propano, butano), además
aparecen otras sustancias orgánicas. Se ha formado a
partir del plancton en mares poco profundos o cerrados.