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TITULACIÓN DE INGENIERÍA CIVIL
FUNDAMENTOS DE GEOLOGÍA PARA LA INGENIERÍA CIVIL
Tema:
«Rocas Metamórficas»
Docente:
Ing. Jean Jumbo
Integrantes:
 Ronald
Campoverde
 Cynthia Cruz
 Paulo Guachizaca
 Carlos Guillen
 Shirley Granda
 Pablo Maldonado
 Yandry Ochoa
 Juan Carlos
Palacios
 Michelle Quezada
 Michelle Roa
 Eduardo Vallejo
INTRODUCCIÓN
A diferencia de procesos ígneos y sedimentarios que
se producen superficialmente, el metamorfismo
ocurre en zonas profundas en el interior de la
Tierra.
METAMORFISMO
Definición.-
Se define al metamorfismo, como la transformación
de un tipo de roca en otro. Es un proceso que
provoca cambios en la mineralogía, textura y a
menudo composición química de las rocas.
Metamorfismo
Físico
Temperatura
Presión
Químico
Fluidos
químicamente
activos
El metamorfismo se produce en zonas a pocos
kilómetros bajo la superficie y se extiende hacia el manto
superior.
Existen dos clases de metamorfismo:
Metamorfismo de grado bajo: Produce cambios en la
roca pero permite distinguir el origen de formación de
la misma.
Metamorfismo de grado alto: Desaparecen los rasgos
como planos de estratificación, fósiles, vesículas que
pueden haber existido en la roca original.
Si la temperatura es muy elevada pueden formarse gran
variedad de texturas y estructuras (pliegues).
Durante el metamorfismo la roca debe permanecer
esencialmente en estado solido, ya que si entra en estado
de fusión pasaría a un proceso ígneo.
CLASES DE METAMORFISMOS
a. Metamorfismo de contacto.- Cuando una masa
magmática intruye en las rocas. Un aumento de
temperatura en el interior de la roca huésped que
rodea una intrusión ígnea.
b. Metamorfismo hidrotermal.- Implica alteraciones
químicas que se producen debido a el agua rica
en iones circula a través de las fracturas de las
rocas.
c. Metamorfismo regional.- Durante la formación de
montañas, grandes volcanes de roca sometida a
presión y elevada temperatura y asociadas con
deformaciones a gran escala. Produce el mayor
volumen de rocas metamórficas
FACTORES DE METAMORFISMO
 CALOR.-
Es el factor mas importante porque proporciona la energía que
impulsa los cambios que provocan la recristalización de los
minerales existentes o la formación de minerales nuevos.
El calor puede aumentar la temperatura de la roca hasta el
punto que uno o mas de sus minerales ya no son
químicamente estables.
La principal fuente de calor es la energía liberada por
desintegración radioactiva y la energía térmica.
La temperatura aumenta con la profundidad mas o menos
20ºC a 30ºC por kilometro. Por tanto las rocas que se
formaron en la superficie terrestre experimentaran un
aumento gradual de temperatura conforme son trasportadas a
mayor profundidad.
PRESIÓN DE
CONFINAMIENTO
Las rocas
enterradas están
sometidas a una
presión de
confinamiento, q
ue es análoga a
la presión
hidrostática, don
de las fuerzas se
aplican por igual
en todas las
direcciones.
ESFUERZO DIFERENCIAL
Las rocas también pueden estar sometidas a
presiones dirigidas. Eso sucede en los bordes
de la placa convergentes donde las placas
litosféricas colisionan. Aquí las fuerzas de
deformación son desiguales y en distintas
direcciones.
AMBIENTES SUPERFICIALES
TEMPERATURAS BAJAS
Las rocas son frágiles y
tienden a fracturarse
cuando son sometidas a
esfuerzos diferenciales.
La deformación
continuada tritura y
pulveriza los granos
minerales en fragmentos
pequeños
TEMPERAURAS ELEVADAS
Cuando las rocas exhiben un
comportamiento dúctil, sus
minerales tienden a
aplanarse y alargarse
cuando son sometidos a un
esfuerzo diferencial.
Los minerales tienden a
recristalizarse y alargarse
en una dirección
perpendicular a los
esfuerzos compresivos
FLUIDOS QUÍMICAMENTE
ACTIVOS
Los fluidos que rodean los granos minerales actúan
como catalizadores y provocan la recristalización
fomentando la migración iónica.
Los fluidos hidrotermales contribuyen a la
recristalización de los granos
minerales, disolviendo el material procedente de
las regiones sometidas a esfuerzos elevados y
depositándolo en zonas sometidas a esfuerzos
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recristalizar y a alargarse más en una dirección
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Si la composición de las rocas que rodean el plutón es
claramente distinta de la de los fluidos invasores, puede
producirse un intercambio considerable de iones entre los
fluidos y la roca caja. Cuando eso sucede, se produce un
cambio de la composición global de las rocas circundantes
(metasomatismo).
El hielo glaciar es una roca metamórfica ya que:
Su formación empieza cuando los cristales de nieve se
transforman en firn (masa densa de pequeñas
partículas de hielo)
Promueve la recristalización (metamorfismo) del
firn, produciendo cristales de hielo entrelazados más
grandes.
El movimiento glaciar es un ejemplo de flujo dúctil en
estado sólido, el flujo dúctil resultante suele hacerse
visible porque podemos ver las capas sucias
deformadas en el interior del hielo.
IMPORTANCIA DEL PROTOLITO
• Muchas rocas metamórficas tienen la misma composición
que su roca de origen.
Lutita a Pizarra
Los minerales arcillosos se recristalizan y forman micas
• Otras cambian su composición ya sea por la pérdida o
adquisición de agua o dióxido de carbono
Si la roca tiene composición máfica puede ser rica en minerales
como el Fe y Mg.
Basalto
La composición mineral del protolito determina la intensidad
con que cada agente metamórfico provoque cambios:
 En minerales no reactivos se producen pocas alteraciones
(Cuarzoarenita limpia)
 En arcillas ricas en sílice se producen bastantes alteraciones
llegando el metamorfismo a extenderse a varios kilómetros
del cuerpo magmático (Caliza impura)
TEXTURAS METAMORFICAS
Las rocas metamórficas que contienen minerales con hábito
planar y/o minerales alargados en general muestran alguna
clase de orientación preferente en la que los granos
minerales presentan un alineamiento paralelo a subparalelo.
FOLIACIÓN
Se refiere a cualquier disposición planar de los granos
minerales o los rasgos estructurales del interior de una roca.
Los distintos tipos de foliación se pueden formar de muchas
maneras como:
1. Rotación de los granos minerales alargados o de hábito
planar hacia una nueva orientación.
2. Recristalización de los minerales para formar nuevos
granos que crecen en la dirección de la orientación
preferente.
3. Cambios de forma en granos equidimensionales a formas
alargadas que se alinean en una orientación preferente.
Mecanismos por medio de los cuales rotan
los minerales alargados o con hábito planar.
TEXTURAS FOLIADAS
TIPOS
Pizarrosidad
Bandeado
GnéisicoEsquistosidad
Superficies planares muy
juntas a lo largo de las
cuales las rocas se separan
en capas delgadas y
tabulares cuando se las
golpea con un martillo. La
Pizarrosidad aparece en
varias rocas metamórficas
pero se observa mejor en
las pizarras que exhiben
una propiedad de
separación
excelente, denominada
clivaje.
Bajo regímenes de presión
y temperatura más
extremos, los pequeños
granos de mica y clorita de
las pizarras empiezan a
crecer mucho. Cuando
estos minerales planares
crecen lo bastante como
para poder observarse a
simple ésta y exhiben una
estructura planar o
laminar, se dice que la roca
muestra un tipo de
foliación llamada
esquistosidad.
Durante el metamorfismo
de grado alto, las
migraciones iónicas
pueden provocar la
segregación de los
minerales, como se
muestra en la figura.
Obsérvese que los cristales
oscuros de biotita y los
silicatos claros (cuarzo y
feldespato) están
separados, dando al a roca
un aspecto
bandeado, conocido como
bandeado gnéisico o
foliación
OTRAS TEXTURAS METMORFICAS
Las rocas metamórficas no foliadas se
desarrollan en ambientes donde la
deformación es mínima y los protolitos
están compuestos por minerales que
presentan cristales equidimensionales como
el cuarzo y la calcita.
Cuando la calcita de grano fino se
metamorfiza por la intrusión de una masa
magmática, los pequeños granos de calcita
se recristalizan y forman cristales
entrelazados mas grandes, resulta el
mármol.
PORFIDOBLASTOS
Son granos especialmente
grandes, rodeados por una matriz de grano
fino de otros minerales, se desarrollan en
una gran variedad de tipos de rocas y de
ambientes metamórficos, como el
granate, la estaurolita y la
andalucita, desarrollan una pequeña
cantidad de cristales muy grandes.
Por el contrario los minerales como la
moscovita, la biotita y el cuarzo suelen
formar una gran cantidad de granos muy
Cuando el metamorfismos
genera el granate, biotita y
moscovita en el mismo
ambiente la roca contendrá
cristales grandes
(porfidoblastos) en una
matriz de grano fino
compuesta de biotita y
moscovita de los granos
minerales en una distribución
planar conocida como
foliación y la transformación
de minerales de baja
temperatura en minerales a
alta temperatura.
ROCAS FOLIADAS
PIZARRA
Roca densa y homogénea de textura muy fina
compuesta generalmente de mica, cuarzo y otros
minerales de menor importancia.
Su aspecto no es brillante y muy parecido al de la
lutita y su tendencia a romperse es en láminas
planas.
Se origina casi siempre por el metamorfismo en
grado bajo de lutitas, pelitas y por metamorfismo
de cenizas volcánicas.
 La coloración de la pizarra si son negras contienen
materia orgánica, las pizarras rojas deben su color
al óxido de hierro y las verdes normalmente
contienen clorita
FILITAS
Se originan por mayor aumento de
metamorfismo esto hace que las
pizarras se transformen en filitas.
La utilización y comportamiento es
similar al de las pizarras
La filita puede
distinguirse de la
pizarra por el brillo
y su superficie
ondulada
ESQUISTOS
Rocas metamórficas de grano medio a grueso
en las que predominan los minerales planares
“cuarzo, mica, clorita, talco” (visibles ojo).
Los esquistos exhiben una gran variedad de
colores dependientes de la proporción del
mineral que lo conforman.
GNEIS
Gneis es el término aplicado a las rocas
metamórficas con estructura en
bandas (permite que la roca se amolde
en superficies) de grano medio a
grueso en las que predominan los
minerales alargados y granulares (en
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Proceden de rocas ígneas o
sedimentarias.
Los minerales más comunes en el
gneis son el cuarzo, el feldespato
potásico y la plagioclasa rica en sodio
y en minoría biotita, moscovita y
anfíbol que desarrollan una
orientación preferente.
ESQUISTO
 Término que describe la
textura de la roca. Se usa en
rocas con variedad de
composición química.
 Pueden estar formados en
gran medida por clorita o
talco, los cuales se forman
cuando una composición
basáltica experimenta
metamorfismo.
 Dependiendo del grado de
metamorfismo y de la
composición de la roca, los
esquistos contienen minerales
índices.
Dependiendo del grado de
metamorfismo y de la
composición de la roca, los
esquistos contienen
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Minerales índices comunes:
granate, estaurolita, sillama
nita.
Ejemplo: Micaesquizto
GNEIR
Término aplicado a las
rocas metamórficas
bandeadas de grano medio
a grueso en las que
predominan los minerales
alargados y granulares.
Minerales más comunes:
cuarzo, feldespato
potásico, plagioclasa rica en
sodio.
La mayoría de gneises se
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irregular.
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laminar es debido al
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ROCAS NO FOLIADAS
El mármol es una roca
metamórfica cristalina de
grano grueso que deriva
de calizas.
El mármol puro es blanco
y está compuesto
esencialmente por calcita.
Dado su atractivo color y
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MÁRMOL
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metamórfica muy
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cuarzo de la arenisca
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CUARCITA
La cuarcita pura es
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Rocas Metamorficas

  • 1. TITULACIÓN DE INGENIERÍA CIVIL FUNDAMENTOS DE GEOLOGÍA PARA LA INGENIERÍA CIVIL Tema: «Rocas Metamórficas» Docente: Ing. Jean Jumbo Integrantes:  Ronald Campoverde  Cynthia Cruz  Paulo Guachizaca  Carlos Guillen  Shirley Granda  Pablo Maldonado  Yandry Ochoa  Juan Carlos Palacios  Michelle Quezada  Michelle Roa  Eduardo Vallejo
  • 2. INTRODUCCIÓN A diferencia de procesos ígneos y sedimentarios que se producen superficialmente, el metamorfismo ocurre en zonas profundas en el interior de la Tierra.
  • 4. Definición.- Se define al metamorfismo, como la transformación de un tipo de roca en otro. Es un proceso que provoca cambios en la mineralogía, textura y a menudo composición química de las rocas. Metamorfismo Físico Temperatura Presión Químico Fluidos químicamente activos
  • 5. El metamorfismo se produce en zonas a pocos kilómetros bajo la superficie y se extiende hacia el manto superior. Existen dos clases de metamorfismo: Metamorfismo de grado bajo: Produce cambios en la roca pero permite distinguir el origen de formación de la misma. Metamorfismo de grado alto: Desaparecen los rasgos como planos de estratificación, fósiles, vesículas que pueden haber existido en la roca original. Si la temperatura es muy elevada pueden formarse gran variedad de texturas y estructuras (pliegues). Durante el metamorfismo la roca debe permanecer esencialmente en estado solido, ya que si entra en estado de fusión pasaría a un proceso ígneo.
  • 6. CLASES DE METAMORFISMOS a. Metamorfismo de contacto.- Cuando una masa magmática intruye en las rocas. Un aumento de temperatura en el interior de la roca huésped que rodea una intrusión ígnea. b. Metamorfismo hidrotermal.- Implica alteraciones químicas que se producen debido a el agua rica en iones circula a través de las fracturas de las rocas. c. Metamorfismo regional.- Durante la formación de montañas, grandes volcanes de roca sometida a presión y elevada temperatura y asociadas con deformaciones a gran escala. Produce el mayor volumen de rocas metamórficas
  • 7. FACTORES DE METAMORFISMO  CALOR.- Es el factor mas importante porque proporciona la energía que impulsa los cambios que provocan la recristalización de los minerales existentes o la formación de minerales nuevos. El calor puede aumentar la temperatura de la roca hasta el punto que uno o mas de sus minerales ya no son químicamente estables. La principal fuente de calor es la energía liberada por desintegración radioactiva y la energía térmica. La temperatura aumenta con la profundidad mas o menos 20ºC a 30ºC por kilometro. Por tanto las rocas que se formaron en la superficie terrestre experimentaran un aumento gradual de temperatura conforme son trasportadas a mayor profundidad.
  • 8.
  • 10. Las rocas enterradas están sometidas a una presión de confinamiento, q ue es análoga a la presión hidrostática, don de las fuerzas se aplican por igual en todas las direcciones.
  • 11. ESFUERZO DIFERENCIAL Las rocas también pueden estar sometidas a presiones dirigidas. Eso sucede en los bordes de la placa convergentes donde las placas litosféricas colisionan. Aquí las fuerzas de deformación son desiguales y en distintas direcciones.
  • 12. AMBIENTES SUPERFICIALES TEMPERATURAS BAJAS Las rocas son frágiles y tienden a fracturarse cuando son sometidas a esfuerzos diferenciales. La deformación continuada tritura y pulveriza los granos minerales en fragmentos pequeños TEMPERAURAS ELEVADAS Cuando las rocas exhiben un comportamiento dúctil, sus minerales tienden a aplanarse y alargarse cuando son sometidos a un esfuerzo diferencial. Los minerales tienden a recristalizarse y alargarse en una dirección perpendicular a los esfuerzos compresivos
  • 14. Los fluidos que rodean los granos minerales actúan como catalizadores y provocan la recristalización fomentando la migración iónica. Los fluidos hidrotermales contribuyen a la recristalización de los granos minerales, disolviendo el material procedente de las regiones sometidas a esfuerzos elevados y depositándolo en zonas sometidas a esfuerzos bajos. Como consecuencia, los minerales tienden a recristalizar y a alargarse más en una dirección perpendicular a los esfuerzos compresivos.
  • 15. Si la composición de las rocas que rodean el plutón es claramente distinta de la de los fluidos invasores, puede producirse un intercambio considerable de iones entre los fluidos y la roca caja. Cuando eso sucede, se produce un cambio de la composición global de las rocas circundantes (metasomatismo). El hielo glaciar es una roca metamórfica ya que: Su formación empieza cuando los cristales de nieve se transforman en firn (masa densa de pequeñas partículas de hielo) Promueve la recristalización (metamorfismo) del firn, produciendo cristales de hielo entrelazados más grandes. El movimiento glaciar es un ejemplo de flujo dúctil en estado sólido, el flujo dúctil resultante suele hacerse visible porque podemos ver las capas sucias deformadas en el interior del hielo.
  • 16. IMPORTANCIA DEL PROTOLITO • Muchas rocas metamórficas tienen la misma composición que su roca de origen. Lutita a Pizarra Los minerales arcillosos se recristalizan y forman micas • Otras cambian su composición ya sea por la pérdida o adquisición de agua o dióxido de carbono
  • 17. Si la roca tiene composición máfica puede ser rica en minerales como el Fe y Mg. Basalto La composición mineral del protolito determina la intensidad con que cada agente metamórfico provoque cambios:  En minerales no reactivos se producen pocas alteraciones (Cuarzoarenita limpia)  En arcillas ricas en sílice se producen bastantes alteraciones llegando el metamorfismo a extenderse a varios kilómetros del cuerpo magmático (Caliza impura)
  • 19. Las rocas metamórficas que contienen minerales con hábito planar y/o minerales alargados en general muestran alguna clase de orientación preferente en la que los granos minerales presentan un alineamiento paralelo a subparalelo. FOLIACIÓN Se refiere a cualquier disposición planar de los granos minerales o los rasgos estructurales del interior de una roca. Los distintos tipos de foliación se pueden formar de muchas maneras como: 1. Rotación de los granos minerales alargados o de hábito planar hacia una nueva orientación. 2. Recristalización de los minerales para formar nuevos granos que crecen en la dirección de la orientación preferente. 3. Cambios de forma en granos equidimensionales a formas alargadas que se alinean en una orientación preferente.
  • 20. Mecanismos por medio de los cuales rotan los minerales alargados o con hábito planar.
  • 23. Superficies planares muy juntas a lo largo de las cuales las rocas se separan en capas delgadas y tabulares cuando se las golpea con un martillo. La Pizarrosidad aparece en varias rocas metamórficas pero se observa mejor en las pizarras que exhiben una propiedad de separación excelente, denominada clivaje. Bajo regímenes de presión y temperatura más extremos, los pequeños granos de mica y clorita de las pizarras empiezan a crecer mucho. Cuando estos minerales planares crecen lo bastante como para poder observarse a simple ésta y exhiben una estructura planar o laminar, se dice que la roca muestra un tipo de foliación llamada esquistosidad. Durante el metamorfismo de grado alto, las migraciones iónicas pueden provocar la segregación de los minerales, como se muestra en la figura. Obsérvese que los cristales oscuros de biotita y los silicatos claros (cuarzo y feldespato) están separados, dando al a roca un aspecto bandeado, conocido como bandeado gnéisico o foliación
  • 25. Las rocas metamórficas no foliadas se desarrollan en ambientes donde la deformación es mínima y los protolitos están compuestos por minerales que presentan cristales equidimensionales como el cuarzo y la calcita. Cuando la calcita de grano fino se metamorfiza por la intrusión de una masa magmática, los pequeños granos de calcita se recristalizan y forman cristales entrelazados mas grandes, resulta el mármol.
  • 26. PORFIDOBLASTOS Son granos especialmente grandes, rodeados por una matriz de grano fino de otros minerales, se desarrollan en una gran variedad de tipos de rocas y de ambientes metamórficos, como el granate, la estaurolita y la andalucita, desarrollan una pequeña cantidad de cristales muy grandes. Por el contrario los minerales como la moscovita, la biotita y el cuarzo suelen formar una gran cantidad de granos muy
  • 27. Cuando el metamorfismos genera el granate, biotita y moscovita en el mismo ambiente la roca contendrá cristales grandes (porfidoblastos) en una matriz de grano fino compuesta de biotita y moscovita de los granos minerales en una distribución planar conocida como foliación y la transformación de minerales de baja temperatura en minerales a alta temperatura.
  • 29. PIZARRA Roca densa y homogénea de textura muy fina compuesta generalmente de mica, cuarzo y otros minerales de menor importancia. Su aspecto no es brillante y muy parecido al de la lutita y su tendencia a romperse es en láminas planas. Se origina casi siempre por el metamorfismo en grado bajo de lutitas, pelitas y por metamorfismo de cenizas volcánicas.  La coloración de la pizarra si son negras contienen materia orgánica, las pizarras rojas deben su color al óxido de hierro y las verdes normalmente contienen clorita
  • 30.
  • 31. FILITAS Se originan por mayor aumento de metamorfismo esto hace que las pizarras se transformen en filitas. La utilización y comportamiento es similar al de las pizarras La filita puede distinguirse de la pizarra por el brillo y su superficie ondulada
  • 32. ESQUISTOS Rocas metamórficas de grano medio a grueso en las que predominan los minerales planares “cuarzo, mica, clorita, talco” (visibles ojo). Los esquistos exhiben una gran variedad de colores dependientes de la proporción del mineral que lo conforman.
  • 33. GNEIS Gneis es el término aplicado a las rocas metamórficas con estructura en bandas (permite que la roca se amolde en superficies) de grano medio a grueso en las que predominan los minerales alargados y granulares (en oposición a los planares) Proceden de rocas ígneas o sedimentarias. Los minerales más comunes en el gneis son el cuarzo, el feldespato potásico y la plagioclasa rica en sodio y en minoría biotita, moscovita y anfíbol que desarrollan una orientación preferente.
  • 34.
  • 35. ESQUISTO  Término que describe la textura de la roca. Se usa en rocas con variedad de composición química.  Pueden estar formados en gran medida por clorita o talco, los cuales se forman cuando una composición basáltica experimenta metamorfismo.  Dependiendo del grado de metamorfismo y de la composición de la roca, los esquistos contienen minerales índices. Dependiendo del grado de metamorfismo y de la composición de la roca, los esquistos contienen minerales índices. Minerales índices comunes: granate, estaurolita, sillama nita. Ejemplo: Micaesquizto
  • 36. GNEIR Término aplicado a las rocas metamórficas bandeadas de grano medio a grueso en las que predominan los minerales alargados y granulares. Minerales más comunes: cuarzo, feldespato potásico, plagioclasa rica en sodio. La mayoría de gneises se rompen de manera irregular. Su aspecto lambeado o laminar es debido al metamorfismo alto. Hay gneises compuestos mayoritariamente por minerales oscuros. Ejemplo de roca con textura gnéisica: anfibolita
  • 38. El mármol es una roca metamórfica cristalina de grano grueso que deriva de calizas. El mármol puro es blanco y está compuesto esencialmente por calcita. Dado su atractivo color y su relativa blandura (dureza de 3), el mármol es fácil de cortar y moldear. MÁRMOL
  • 39. La roca a partir de la cual se forma el mármol a menudo contiene impurezas que tienden a colorear la piedra. Debido a las impurezas el mármol puede ser rosa, gris, verde o incluso negro y puede contener gran diversidad de minerales accesorios (clorita, mica, granate y, normalmente, wollastonita).
  • 40. La cuarcita es una roca metamórfica muy dura formada a partir de arenisca rica en cuarzo. Bajo las condiciones de metamorfismo de grado moderado a elevado, los granos de cuarzo de la arenisca se funden como briznas de vidrio. CUARCITA
  • 41. La cuarcita pura es blanca, pero los óxidos de hierro pueden producir tintes rojizos o rosados, mientras que los granos de minerales oscuros pueden colorearla de gris.