Cap iii petrologia

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
Facultad: INGENIERÍA
Escuela académico profesional: INGENIERÍA HIDRAULICA
CAPITULO III : PETROLOGÍA
Curso: Geologia general Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes UNC-EAPIG wmorales @unc.edu.p1e

• CAP. III PETROGRAFÍA
– 3.1 Conceptos generales. Ciclo de la rocas
– 3.2 Clasificación general de las rocas.
– 3.3 Rocas Ígneos. Extrusivas, filonianas y
plutónicas. Clases y usos
– 3.4 Rocas sedimentarias y metamórficas. Clases y
usos. Canteras.
• GABINETE N° 03: Reconocimiento de rocas.

El Geólogo
Ok! Pero, y como %$&!&
sigo esta estructura en
profundidad?
•TECTONICA
•EXPLORACI
ON
El Geofísico
Interpretaciòn conjunuta en
términos de la estructura interna?
Corteza Superior
Corteza Inferior
Manto Litosférico
Manto
Astenoférico
Manto
Astenoférico
Curso: Geologia general Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes UNC-EAPIG wmorales @unc.edu.pe

• La Petrografía es la especialidad de la Geología que
tiene a su cargo el estudio de las rocas.
• Entender adecuadamente los procesos que dan origen
a los diferentes tipos de rocas es uno de los principales
objetivos de todo estudio geológico y esto no solo es
útil para descifrar la evolución histórica de nuestro
planeta, si no que además nos dan información sobre
las posibilidades de reservas de combustibles fósiles o
minerales en un área, de la utilidad o no de cierta roca
para un determinado fin, o nos puede brindar
información muy útil para su aplicación en problemas
ambientales.

LAS ROCAS DE LA TIERRA
• Las rocas son como ¨cajas negras¨ que graban en
su interior una valiosa información sobre los
procesos históricos de nuestro planeta. Una
buena parte de la actividad de la Geología
consiste en interrogar a las rocas para extraer de
ellas la información necesaria y poder contar esta
historia.
• Existe una gran variedad de rocas pero éstas
pueden ser agrupadas en solo tres grandes
• grupos según su origen y su aspecto.

Calcificación general de las rocas
Curso: Geologia general Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes UNC-EAPIG wmorales @unc.edu1.p0e

EL CICLO DE LAS ROCAS
• El denominado Ciclo de las Rocas , es una serie
de procesos geológicos por los cuales uno de los
tres grande grupos de rocas se forma a partir de
los otros dos. Este ciclo podría empezar con la
generación de magma en el interior de la Tierra,
donde las temperaturas y presiones son lo
suficientemente altas como para fundir las rocas
preexistentes.

LA FORMACIÓN DE LAS ROCAS
EL CICLO DE LAS ROCAS

PROCESOS FORMADORES DE ROCA
EL CICLO DE
LAS ROCAS
PROCESOS ENDOGENOS

EL CICLO DE
LAS ROCAS
PROCESOS EXOGENOS

ROCAS IGNEAS
PROCESO
FUSIONSOLIDIFICACION

ROCAS
METAMORFICAS
PROCESO
METAMORFISMO;
TRANSFORMACION AL ESTADO
SOLIDO

ROCAS SEDIMENTARIAS
PROCESO
DISGREGACION DE ROCAS PRE-EXISTENTES,
TRANSPORTE Y
DEPOSITACION CERCA DE LA SUPERFICIE
TERRESTRE

ROCAS IGNEAS
PROCESO
FUSIONSOLIDIFICACION

QUE ES EL MAGMA?
Líquido silicatado (40-100% SiO2), viscoso,
homogéneo de alta temperatura (700-1300ºC)
constituido por moléculas ionizadas (de todos los
elementos químicos) y generado por la fusión de
una roca

PROCESOS MAGMATICOS Y TECTONICA DE PLACAS

MARGENES DIVERGENTES
ASCENSO DE MANTO POR
CONVEXION
CRISTALIZACION
FUSION

MARGENES CONVERGENTES PROCESOS MAGMATICOS
ANIMACION PROCESOS
MAGMATICOS
FUSION
CRISTALIZACION

PRODUCTOS MAGMATICOS ROCAS IGNEAS
CAMARA
MAGMATICA
temperatura
extrusivas o volcanicas
solidificacion rápida
(DT) cristalizacion
parcial
Intrusivas o plutonicas
cristalizacion lenta
(DT) y completa
DT = contraste de temperatura entre magma y entorno

ESTRUCTURAS INTRUSIVAS
SILLS
(FILON-MANTO)

PRODUCTOS VOLCANICOS
EFUSIVAS (LAVA)
MAGMA FLUIDO
PIROCLASTICAS
MAGMA
PULVERIZADO

METAMORFISMO REGIONAL
Cambios progresivos en la presión y la
temperatura que afectan a un volumen o
región considerable (10-100 km) de las
placas tectónicas
NUEVOS MINERALES
FORMAN TEXTURA
ANISOTROPA FOLIADA
(PERPENDICULAR AL
ESFUERZO MAYOR)

METAMORFISMO REGIONAL
METAMORFISMO
REGIONAL CONTINENTE

PROCESOS SEDIMENTARIOS
Meteorización (Mecánica+Química)
disgrega roca expuesta en la superficie
Erosión remueve roca disgregada
desde su ubicación original
Transporte lleva los sedimentos
hacia zonas de Depositación
Litificación-diagénesis convierte los
sedimentos en roca al exponerlos a
altas PT relativas
EXHUMACION VIA EQUILIBRIO
ISOSTATICO

Descarga de agua y
sedimentos
Ajuste isostático por
erosión/sedimentación

Meteorización
Erosión-Transporte
Depositación-Sedimentación
Litificación-Diagénesis
SUELO
SEDIMENTO
DEPOSITOS NO-CONSOLIDADOS
ROCAS
SEDIMENTARIAS

La formación de las rocas. El concepto de roca
Una roca es un agregado natural, coherente y multigranular de uno o más minerales, los cuales conservan
individualmente sus propiedades y presentan una homogeneidad estadística
Es un agregado natural porque los componentes de
la roca (minerales) se han unido o agregado por
procesos naturales
Es coherente porque las partículas que forman la roca
están unidas de un modo característico
Es multigranular porque los componentes de la
roca casi siempre pueden ser visualizados como
granos diferenciados
MINERALES
Una roca posee homogeneidad estadística porque sus
componentes se encuentran representados dentro de unos
porcentajes característicos
ROCA
Un mineral tiene una composición química
definida. Una roca no, pues su composición está
en función del porcentaje de representación de
cada mineral que la forma

La formación de las rocas
Las rocas. La clasificación de las rocas (por su origen)
Rocas endógenas
Rocas exógenas
Rocas ígneas o magmáticas
Rocas plutónicas
(intrusivas)
Rocas volcánicas
(extrusivas)
Rocas metamórficas
Rocas sedimentarias
Rocas residuales

El magmatismo y las rocas magmáticas
El magma. Concepto
El magma es una mezcla de materiales rocosos fundidos total
o parcialmente, en cuyo seno se encuentran gases disueltos y
cristales de minerales en suspensión
Elementos más abundantes (98 %): Si, O,
Al, Ca, Na, K, Mg y Fe
Los gases provienen de gases originales
contenidos en la mezcla, de nuevos gases
formados por reacciones químicas o de la
evaporación de agua
Los gases están retenidos en la mezcla
debido a las altas presiones a las que está el
magma en el interior del planeta, pero se
liberan cuando el magma sale al exterior
Los minerales funden a diferentes
temperaturas, por eso, según la
temperatura a la que esté el magma,
algunos estarán fundidos y otros no

La formación de las rocas. El magmatismo y las rocas magmáticas ,Origen
El magma se origina a partir de la fusión total o parcial de rocas localizadas en la litosfera o en la mesosfera
Factores que influyen en la fusión de los minerales de las rocas
Calor
La presencia de agua disminuye el punto de fusión
de la roca, pues los OH- favorecen la rotura de los
enlaces Si-O de los silicatos
Ascenso de material caliente
desde zonas profundas de la
mesosfera hasta parte inferior
de la litosfera
En las zonas cercanas a la
superficie, las rocas graníticas
comienzan a fundir a unos 750 ºC,
las de tipo basáltico a unos 1000 ºC
Es decir, cuanto mayor contenido
en SiO2, más bajo el punto de
fusión
Agua Presión
Desintegración de
elementos
radiactivos
Fricción entre rocas
en zonas de
subducción (p. 78)
Hundimiento de las
rocas en zonas de
subducción hacia
zonas más térmicas
Si la roca profundiza
Aumenta su punto de fusión
Porque, aunque la fusión
incrementa el volúmen de la
masa rocosa…,
…al aumentar la presión,
disminuye el volumen de la
masa rocosa, impidiendo la
disgregación de los granos
Si la roca asciende
Disminuye su punto de fusión
Porque al disminuir la
presión, aumenta el
volumen disponible y los
granos pueden separarse
para que la roca se funda

La formación de las rocas - El magmatismo y las rocas magmáticas
Tipos de magmas en relación con la Tectónica de Placas (I)
Magma alcalino (menos
[SiO2] que toleítico), típico
de los puntos calientes
Magma toleítico,
Magma máfico (básico)
Magma intermedio
[SiO2] 52-63 %
Por fusión de litosfera oceánica
en zonas subducción y arrastre de
agua de mar (minerales
hidratados)
Si extrusión: andesita
Si no extrusión:
diorita
Magma félsico (ácido)
[SiO2] 63-77 %
Por fusión de litosfera
oceánica en zonas
subducción
Por fusión de la base de litosfera
continental a la que llega magma
de la mesosfera
Viscosidad elevada por su alto
[SiO2], que le impide fluir
fácilmente
Si no extrusión:
granito
[SiO2] 45-52 %
típico de las
dorsales
En dorsales oceánicas o en los puntos
calientes por fusión de peridotitas del
manto
Si extrusión: riolita y
erupciones explosivas
Magma ultramáfico
(ultrabásico)
[SiO2] <45 %

Tipos de magmas en relación con la Tectónica de Placas (II)
Magmas máficos

La cristalización del magma (I) Series de reacción de Bowen
Mientras el magma asciende y se va enfriando, aquellos minerales que alcanzan su punto
de solidificación (= punto de fusión) van cristalizando: diferenciación magmática
La cristalización de los diferentes minerales de la masa magmática sigue una
pauta que depende de la temperatura y de la composición inicial del magma
Al consolidarse el magma, los elementos que participan en la cristalización de
algún mineral son retirados de la masa magmática, con lo que la composición
química de la masa magmática restante va cambiando, por lo que ya no se
podrán seguir formando los mismos minerales de antes
Las series de reacción de Bowen son el conjunto ordenado de cambios que
tienen lugar en una masa magmática durante su cristalización
Enfriamiento del magma
Diferenciación magmática
La sustitución
de un ión por
otro, cambia la
composición
química, pero
no la
estructura
cristalina
Un mineral ya formado
reacciona con el fundido
residual, originándose un
nuevo mineral que puede
sustituir al anterior a
añadirse a la fracción
cristalizada
Magma
félsico
Las series
no se
completan
si falta
algún
elemento
químico

La cristalización del magma (II)

La formación de las rocas - El magmatismo y las rocas magmáticas
La cristalización del magma (II) Fases de la consolidación magmática
Fase hidrotermal: 374  100 ºC. Es el vapor de agua el
que acabará depositando cationes metálicos en grietas
(yacimientos de oro, plata, cobre, etc.)
Fase neumatolítica: 600  374 ºC. Los gases, al
introducirse por las grietas, depositan cationes metálicos
que formarán yacimientos minerales (gangas)
Fase ortomagmática: 1200 - 800 ºC. Es
cuando tienen lugar las series de Bowen y la
cristalización de la mayoría de los minerales
Fase pegmatítica: 800  600 ºC. El magma
residual, rico en gases, se expande y penetra por
grietas formando filones ricos en cuarzo (SiO2)

La cristalización del magma (III) La
evolución del magma
Las series de reacción de Bowen no
explican la diversidad de rocas
magmáticas que hay, ya que consideran
al magma como un sistema cerrado
En realidad, la evolución del magma,
cuando asciende por la litosfera, sufre
tres procesos:
Reacción entre las
sustancias del
magma y los
minerales de la
roca encajante
Asimilación
magmática
Mezcla de
magmas
Sedimentación
cristalina
Cuando una cámara magmática con
magma en diferenciación es invadida
por otra masa de magma, por lo que la
composición química resultante será
diferente
Separación de minerales ya cristalizados
del resto de la masa magmática
El magma incorpora
materiales de la roca
encajante
Por fusión de
esta roca e
incorporación
a la masa
magmática
Por
incorporación
de fragmentos
de la roca
encajante que
no se funden

De magma félsico
De magma máfico
De magma intermedio
De magma ultramáfico
De magma máfico
De magma intermedio
La clasificación de las rocas magmáticas por su textura y composición química
Plutónicas (textura fanerítica) y Volcánicas (textura afanítica)

La clasificación de las rocas magmáticas por su composición química (I)
La formación de
las rocas
El magmatismo y
las rocas
magmáticas

La clasificación de las rocas magmáticas
por su composición química (II)

La formación de las rocas-El magmatismo y las rocas magmáticas
FILONIANA VOLCÁNICA
Texturas

El metamorfismo es el conjunto de procesos que ocurren en el interior de la litosfera por
los cuales una roca, sin perder nunca el estado sólido, se transforma en otra roca distinta
El metamorfismo y las rocas
metamórficas
Factores que condicionan el grado de metamorfismo
Incremento de temperatura, que
produce cambios químicos en los
minerales
Incremento de presión, que
produce cambios en la
estructura mineral
Presencia de fluidos, que
favorecen las reacciones
químicas entre los elementos
Calor propio
del manto
Presión de
confinamiento
Presión de fluidos
Presiones
direccionales
Deshidratación de
algunos minerales y
migraciones iónicas,
es decir, cambios de
composición química
ESQUISTOSIDAD y
FOLIACIÓN
Calor de las bolsas
Fricción en las zonas
de subducción o
fallas transformantes
de magma

Tipos de
metamorfismo
En zonas de importante sedimentación, la presión
litostática produce metamorfismo de enterramiento
En zonas de fallas (incluidas las
transformantes) y en zonas de
subducción
También llamado dinamotérmico
(P+T), está asociado a las
orogenias en zonas de subducción
y a las zonas de obducción
El metamorfismo de contacto
o térmico está asociado a
puntos donde se almacenan
bolsas magmáticas y produce
aureolas metamórficas

Clasificación de las rocas metamórficas

Clasificación de las rocas metamórficas
Cuarcitas
Mármol
Pizarra
Esquisto micáceo
Gneisses

LOS SEDIMENTOS Y LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
El suelo (I): origen (suelo autóctono o residual)
Meteorización y erosión de
las rocas de la superficie
terrestre
Material blando y no
consolidado que cubre
la roca: regolita
Seres vivos se instalan
sobre la regolita 
descomposición materia
orgánica  formación de
humus en horizonte A
Horizonte D: roca madre
Suelo joven, poco
evolucionado (pocos
horizontes, poco espesor)
Lixiviado y diferenciación
de horizontes
Suelo maduro,
evolucionado (todos los
horizontes, espesor)
1000 a 10.000 años

LOS SEDIMENTOS Y LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
El suelo (II): estructura (horizontes)

La formación de las rocas - Formación de las rocas sedimentarias. Diágenesis
Las capas superiores de sedimentos comprimen a las
inferiores Disminuyen los espacios entre granos, el volumen
y el espesor general de la capa y se expulsa agua
El agua circulante por los poros lleva sustancias que
precipitan (CO3Ca, SiO2, FeO, SO4Ca, rellenándose el espacio
entre los granos con un “cemento”
Ciertos minerales pueden ser disueltos por el agua
circulante, creándose nuevos espacios entre los granos
De unos minerales por otros a causa
de ciertas reacciones entre las
sustancias del sedimento
Silificación: SiO2
sustituye al CO3Ca
Dolomitización:
(CO3)2CaMg
sustituye a
CO3Ca
De ciertos minerales, que se
convierten en otros de igual
composición química pero diferente
forma y/o tamaño

La formación de las rocas - Clasificación de las rocas sedimentarias (I)
Ruditas: clastos > 2
mm
Arenitas: clastos 2-
1/16 mm
Lutitas: clastos <
1/16 mm
DETRÍTICAS

La formación de las rocas - Clasificación de las rocas sedimentarias (II)
Carbonatadas: compuestas de
carbonatos
Evaporitas: formadas por evaporación y
precipitación en mares cálidos poco
QUÍMICAS
profuntos
Ferruginosas: formadas por
óxidos o hidróxidos de Fe

La formación de las rocas - Clasificación de las rocas sedimentarias (III)
ORGANÓGENAS
Silíceas: formadas por acumulación de esqueletos
de protistas unicelulares marinos
Calizas bioquímicas: formadas por
acumulación de esqueletos calcáreos de
corales o moluscos (conchas)
Carbones y petróleo: formados por descomposición
de restos vegetales terrestres (carbón) o de
plancton marino (petróleo)

TABLAS DE IDENTIFICACIÓN DE ROCAS
CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS ÍGNEAS

FUENTE: www.uam.es/personal_pdi/.../metamorficas
http://web.usal.es/

CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

Cuestionario
1 - Las rocas ígneas también se
denominan ...
a)Magmáticas
b)Plutónicas
c)Volcánicas
e)Metamórficas
2 - ¿A qué textura dará lugar un
enfriamiento rápido de un magma?
a)Porfídica
b)Vítrea
c)Granuda
c)Cristalina
3 - ¿Cuándo se considera que una roca
es ultrabásica?
A)Si tiene menos del 5% de sílice
B)Si tiene más del 90% de sílice
C)Si tiene menos del 43% de sílice
D)Si tiene más del 60% de sílice
4 - ¿Qué roca proviene del
metamorfismo regional de la arcilla?
A)Pizarra
B)Cuarcita
C)Esquisto
D)Dolomita
5 - ¿Cuál de los siguientes minerales no pertenece a la serie discontinua
(melanocratos) de las "series de reacción de Bowen"?
A)Piroxenos B)Biotita C)Olivino D)Ortosa

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