1. GEOTECNIA APLICADA EN MECANICA DE
SUELOS Y GEOMECANICA DE ROCAS
DIPLOMADO INTERNACIONAL

2. Ing. VICTOR TOLENTINO YPARRAGUIRRE Msc.
MECÁNICA DE ROCAS EN LABORES
SUBTERRÁNEAS
CURSO

3. PRINCIPIO DE LA
GEOMECÁNICA DE ROCAS
TEMA 1

4. SUB TEMA 1
FORMACION DE ROCAS. FACTORES GEOLOGICOS DE LA
ESTRUCTURA DEL MACIZO ROCOSO

5. TITULO 1
ESTRUCTURA DE LA TIERRA

6. ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA
1. FORMACION DE ROCAS. FACTORES GEOLOGICOS DE LA
ESTRUCTURA DEL MACIZO ROCOSO

7. ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA
8/16/2013 12
Estructura de la Tierra
1. FORMACION DE ROCAS. FACTORES GEOLOGICOS DE LA
ESTRUCTURA DEL MACIZO ROCOSO

8. La investigación del interior de la tierra, la determinación de su estructura y
probable composición química, se realiza en base a la interpretación de
datos indirectos obtenidos por métodos geofísicos. !
!
Dependiendo de la variable obtenida para realizar el estudio se pueden
emplear distintos métodos. Los más empleados por el tipo y valor de la
información que suministran sobre la constitución del interior de la tierra
son los sísmicos, gravimétricos y magnéticos.!
¿CÓMO SE ESTUDIÓ?
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ESTRUCTURA DEL MACIZO ROCOSO

9. Sísmicos!
!
Permite obtener datos
de todo el interior de la
Tierra, ya que las ondas
sísmicas, de las que
obtiene su información,
la atraviesan en su
totalidad.!
Magnéticos!
!!
Estudia el valor del
magnetismo en
distintas zonas. Éste
indica cuáles son las
rocas que hay, ya
que unas rocas
tienen un elevado
magnetismo (alto
contenido en hierro),
mientras que otras lo
presentan muy bajo o
nulo!
Gravimétricos!
!
Mediciones del valor
de la gravedad en
distintas zonas de la
Tierra permiten deducir
las densidades de las
rocas!
METODOS DE INVESTIGACIÓN
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10. La discontinuidad de Mohorovicic se acusa por una inflexión de las curvas. Separa la Corteza
del Manto, y, por tanto, responde al cambio de composición que se produce entre ambas capas. !
La discontinuidad de Gutenberg se acusa en las ondas P por un brusco descenso de
velocidad, y en las ondas S por la interrupción total, ya que no se propagan e el núcleo. Separa el
Manto del Núcleo y, a la vez, la Mesosfera de la Endosfera. Esta discontinuidad es el reflejo de
los importantes cambios de composición y estado físico que se producen entre dichas capas. !
Otras discontinuidades de menor cuantía se aprecian a profundidades de 700 y 5.150 km en el
interior del manto y del núcleo. !
La discontinuidad de Wiechert es el límite entre la endosfera externa y la interna y
correspone a un importante cambio en el estado físico de estas capas.!
VARIACIÓN DE LA VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DE LAS ONDAS
“P” y “S” A DISTINTAS PROFUNDIDADES EN EL INTERIOR DE LA TIERRA
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ESTRUCTURA DEL MACIZO ROCOSO

11. La Tierra está estructurada de la siguiente forma: !
!
• Estructura química o estática: estructura interna de la Tierra atendiendo a los cambios de
composición química que experimentan sus componentes. !
• Estructura mecánica o dinámica: muestran la estructura interna de acuerdo con los cambios de
estado físico que experimentan sus constituyentes. !
Estructura química! Estructura dinámica!
• Corteza !
• Manto !
• Núcleo !
• Litosfera !
• Astenosfera !
• Mesosfera !
• Endosfera !
ESTRUCTURAS DE LA TIERRA
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ESTRUCTURA DEL MACIZO ROCOSO

12. ESTRUCTURA QUIMICA
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13. Comparación entre las distintas capas definidas a partir de
la composición química y comportamiento mecánico de las rocas
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ESTRUCTURA DEL MACIZO ROCOSO

14. !Magma primario y fusión de rocas del manto
superior y la corteza!
ORIGEN DEL MAGMA
HIPÓTESIS DEL MAGMA PRIMARIO
• Aumento de temperatura!
• Disminución de la presión!
• Importancia de los volátiles!
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15. DESPLAZAMIENTO DEL MAGMA
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16. • Principales elementos: O, Si, Al, Ca, Na, K, Fe. Mg.!
• Volátiles 15 % en peso del total!
• H2O y CO2, 90 % de volátiles!
COMPOSICIÓN DEL MAGMA
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17. • Basáltico!
!(Si = 50 % , 900 – 1200°C, Prx,
Anf) !
!< Densidad que las
peridotitas=>Diapiros!
!- Toelíticos (+ Si, Zona de rifts, 30
Km.)!
!- Alcalinos (<Si, + Na – K, Zona
interplacas, 80 Km)!
!
• Silíceo!
!(Si = 70 %, < 800°C, Zonas de
subducción)!
• Andesítico: Borde de
convergencias CO-CO, CC-CO
(Anf, Bio, Plg)!
- Riolítico: en CC, forman batolitos
gr, (Qz, Feld Na-K) !
TIPOS DE MAGMA
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18. !LA DIFERENCIACIÓN MAGMÁTICA!
!Serie de Bowen - Sedimentación Cristalina - Convección composicional!
-
EVOLUCIÓN DEL MAGMA
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19. LA ASIMILACIÓN (FUSIÓN Y ASIMILACIÓN DE LA ROCA CAJA)!
Mezcla y recarga de cámaras magmáticas!
EVOLUCIÓN DEL MAGMA
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20. Cuando un magma, originado en el interior de la litósfera, se pone en comunicación con la
superficie a través de una zona de fractura, asciende por las grietas hasta la superficie
terrestre, y se solidifica en las inmediaciones del punto de emisión, originando por su
acumulación un volcán. !
!
Un magma es una mezcla de material fundido, a temperaturas que oscilan entre los 700 y
1.200 oC, predominantemente de composición silicatada, con gases disueltos y pequeñas
cantidades de materiales sólidos (cristales y fragmentos de rocas). El magma es, por tanto,
un material fundido que procede del manto superior, donde coexisten una fase sólida, una
líquida y una gaseosa disuelta. Se forman en zonas profundas donde las condiciones de
presión y temperatura permiten la fusión parcial de las rocas. !
!
Normalmente esto ocurre en el manto superior y corteza inferior, a unas profundidades que
oscilan entre 30 y 200 km. !
!
!
VOLCANISMO
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21. VOLCAN
PARTES!
VOLCAN!
MATERIALES!
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22. La fluidez o viscosidad de un magma depende de su composición química y, en particular, de la cantidad
de óxido de silicio. La mayor o menor movilidad del magma depende de: !
• Presión - Temperatura - Composición del mismo !
más caliente = más fluido!
más comprimido = magma menos fluido!
rico en gas disuelto = mayor presión interna= menor viscosidad!
mayor concentración = más viscoso!
A igualdad de presión,la viscosidad disminuye al aumentar la temperatura:!
A igualdad de temperatura, la viscosidad aumenta al aumentar la presión!
A igualdad de presión y temperatura, la viscosidad viene regulada por!
la concentración de compuestos volátiles!
A presión y temperatura iguales, además de los gases, influye la!
concentración de Si y Al!
MOVILIDAD DEL MAGMA
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23. El magma, sin los gases, cuando es capaz de fluir por la superficie terrestre, recibe el nombre
de lava. La masa de lava que corre como un río incandescente, siguiendo la pendiente del
terreno, se denomina colada, y puede alcanzar a veces decenas de kilómetros, dependiendo
de su viscosidad. !
!
Durante las fases de calma de emisiones de lava, la actividad magmática continúa de forma
menos espectacular. Entonces tienen lugar emisiones de gases por las grietas, formándose así
las fumarolas. !
!
La erupción volcánica proyecta en el aire materiales fragmentarios, formados por la
solidificación de partículas de lava. Los productos volcánicos pueden ser de tres tipos:!
!
1. Productos gaseosos"
2. Productos líquidos"
3. Productos sólidos o piroclastos!
PRODUCTOS VOLCANICOS
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24. PRODUCTOS VOLCANICOS
Son fragmentos de lava que
solidifican prematuramente y tapan
el cráter o la chimenea. Estos
fragmentos son expulsados a la
atmósfera de forma explosiva a
causa de la acumulación de gases.
Según su medida se pueden
clasificar en: !
!

25. • Ricos en sílice. !
• Son muy viscosos. !
• Tienden a solidificarse en las
inmediaciones del cráter o incluso en la
misma chimenea volcánica, taponándola
e impidiendo la salida de nuevas masas
de lava.!
• Los gases que se desprenden del
magma se acumulan en el interior del
volcán, y adquieren presiones tan
grandes, que llegan a provocar
verdaderas explosiones, pulverizando
buena parte del edificio volcánico.!
• Pobres en sílice.!
• Son mucho más fluidos.!
• Sus lavas tienden a fluir libremente
por los cráteres y se desparraman
por las laderas.!
• Los gases se desprenden con
facilidad, sin provocar explosiones
de importancia.!
MAGMAS ACIDOS MAGMAS BASICOS
TIPOS DE MAGMAS
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26. VULCANIANO O
ERUPCION EXPLOSIVA!
EXTROMBOLIANO O
ERUPCION MIXTA!
PELEANO O ERUPCION
EXTRUSIVA!
HAWAIANO O ERUPCION
EFUSIVA!
KRAKATOANO! DE CIENO!
FISURALES!
TIPOS DE ERUPCIONES
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27. Las rocas magmáticas constituyen alrededor del 80% de todas las rocas de la corteza terrestre.
Su formación, como se ha dicho, se debe a la solidificación de los magmas (masas fundidas),
transformados por efecto de la temperatura y la presión. Las temperaturas de los magmas oscilan
entre los 600º C., y los 1.300º C., dependiendo de que sean más o menos ácidos o básicos. !
!
El punto de fusión de las rocas endógenas está influido por el nivel de presión a que están
sometidas. Cuando la presión es muy alta aumenta también el punto de fusión, lo que significa
que una elevada temperatura puede no ser suficiente para alcanzar la formación del magma,
manteniéndose las masas rocosas en estado sólido. !
!
FORMACION DE MAGMAS
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ESTRUCTURA DEL MACIZO ROCOSO
Si por motivos tectónicos se produjese una disminución
de la presión (fallas o pliegues), disminuiría el punto de
fusión y la roca fundiría convirtiéndose en una materia
magmática.!

28. La textura del magma, es decir, el conjunto de relaciones entre todos los componentes de una roca, depende de
varios factores, tales como composición, profundidad y velocidad de enfriamiento.!
!
Se define como textura granítica o granuda, la que presentan las rocas compuestas por pequeños cristales
granulares y regulares, con una clara diferenciación de los minerales que contienen. Se da cuando el
enfriamiento del magma transcurre lentamente por efecto de la gran profundidad en que se encuentran, lo que
supone una cristalización uniforme de los minerales (cristales con tamaño similar). Es típica de las rocas
plutónicas.!
!
Una textura parecida a la granuda es la aplítica o microlítica. En ella se presentan pequeños cristales por
efecto de un enfriamiento más rápido. Es típica de las rocas filonianas.!
!
Se define como textura vítrea (que recuerda al vidrio) cuando los cristales no llegan a formarse por efecto de
un enfriamiento extremadamente rápido y violento. Esta textura es típica de ciertas rocas volcánicas. !
!
Si los cristales están cementados por vidrio, se dice entonces que poseen una textura microgranítica o porfídica.
Pueden surgir en rocas filonianas o volcánicas. !
!
La pegmatítica está formada tanto por cristales pequeños como muy grandes (tras una recristalización de los
pequeños). Es típica de las rocas filonianas.!
TEXTURA MAGMATICA
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29. En base a su composición, en los magmas se distinguen tres fases: líquida, sólida y gaseosa.!
!
La fase líquida depende de la proporción en silicatos de los magmas. Los silicatos son el grupo
más rico en especies. !
!
Constituyen los componentes más importantes de las rocas y minerales, y por tanto de la corteza
terrestre (incluyendo el cuarzo, integran el 95 %). !
!
Excepto los alcalinos, no son solubles, y muchos de ellos, salvo el fluorhídrico, son inatacables
por los ácidos. Los silicatos más importantes son los de sodio y potasio (vidrios solubles), de
magnesio (talco), de calcio (componente del vidrio y del cristal) y de aluminio (caolín o arcilla). El
contenido en silicatos de los magmas tiene que ver directamente con su nivel de viscosidad o
fluidez.!
COMPOSICION MAGMATICA
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30. En base a su composición, en los magmas se distinguen tres fases: líquida, sólida y gaseosa.!
!
La fase sólida de un magma es aquélla en que éste es pobre en dióxido de silicio (magmas
básicos). !
!
En esta fase, el punto de fusión es superior al de la fase líquida debido a que los magmas
contienen cristales en suspensión que no han fundido.!
COMPOSICION MAGMATICA
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31. !
En la fase gaseosa de un magma se distingue un contenido en componentes volátiles tales como
vapor de agua, dióxido de carbono; ácidos clorhídrico, bórico y sulfhídrico, entre otros. !
!
Todos ellos colaboran en hacer un magma más fluido.!
COMPOSICION MAGMATICA
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32. ROCAS IGNEAS
Plutónicas o!
Intrusivas!
Textura Granular, Gruesa. !
Cristalización Lenta, !
a Profundidad!
Textura Fina!
Cristalización !
En Superficie!
Lavas o Derrames!
Piroclastos o Cenizas!
Granito!
Diorita!
Vítrea (Obsidiana)!
Felsíticas (Riolita)!
!
Porfiríticas (Andesitas)!
Fragmentales (Brechas
Volcanicas)!
Volcánicas o!
Efusivas!
Hipohabisales o!
Filoneanas!
Textura Media.!
Cristalización cerca !
de superficie.
Pegmatitas!
Diques!
Varios!
Aspecto Físico!
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