aporte a los estudiantes de geologia

1. UNIDAD 1:
ROCAS SEDIMENTARIAS
Y SUS APLICACIONES
CURSO:GEOLOGIA APLICADA
DOCENTE: MGR. GLORIA CHOQUE
TACNA – PERÚ

2. CONTENIDO
Definición de roca sedimentaria
Texturas en rocas sedimentarias
Contenido Clasificación según su textura
Rocas sedimentarias clásticas
ROCAS SEDIMENTARIAS
Y SUS APLICACIONES
Rocas sedimentarias no clásticas

3. RESULTADOS DE APRENDIZAJE
RA2: Conoce las aplicaciones de las rocas
sedimentarias en ingeniería civil.
RA1: Explica el origen de las rocas sedimentarias.

4. Son rocas que se forman por acumulación de sedimentos, los cuales son
partículas de diversos tamaños que son transportadas por el agua, el hielo
o el aire, y son sometidas a procesos físicos y químicos (diagénesis), que
dan lugar a materiales consolidados.
ROCAS SEDIMENTARIAS

5. Arena (sedimento) que después del proceso de diagénesis se
convierte en una roca arenisca.

6. Las rocas sedimentarias también se forman a partir de la precipitación de
sustancias químicas disueltas en el agua.

7. ORIGEN TEXTURA TAMAÑO DEL GRANO O
COMPOSICIÓN
NOMBRE
Detrítico Clástico Cantos, gravas
Arenas
Limo
Arcilla
Conglomerado
Arenisca
Limolita
lutita
Químico
inorgánico
No clástico Calcita
Dolomita
Halita
yeso
Caliza
Dolomía
Sal
yeso
bioquímico Clástico
No clástico
Calcita
Organismo
Caliza
carbón
Tabla 1: Clasificación de las rocas sedimentarias

8. • Textura clástica
Agregados de granos o minerales de carácter fragmentario
claramente visible. Los agregados tienen una amplia gama de
tamaños de partículas.
TEXTURAS EN ROCAS SEDIMENTARIAS

9. • Textura no clástica
Conjunto de cristales entrelazados de origen químico u orgánico, donde
los agregados pueden o no estar visibles a simple vista..
En esta muestra de sal gema se muestra la textura no clástica ( conjunto de cristales
entrelazados, donde los agregados pueden o no estar visibles).

10. Es importante determinar el tipo y grado de cementación que presentan
las rocas, principalmente las rocas clásticas sedimentarias y las rocas
ígneas piroclásticas ya que estas características se relacionan con:
• La porosidad
• La permeabilidad
• Estabilidad de macizos rocosos
Los tipos más comunes de minerales cementantes son:
• Sílice: En forma cuarzo, calcedonia, etc.
• Carbonatos: Calcita, dolomita, siderita (FeCO3)
• Óxidos de hierro: Hematita y limonita.
Se debe conocer el tipo de cementación en las rocas para conocer su
comportamiento durante la construcción. Ejemplo: Areniscas cementadas
con carbonatos.
CEMENTACIÓN

11. CLASIFICACIÓN DE ROCAS SEDIMENTARIAS SEGÚN SU
TEXTURA

12. Son las formadas a partir de la sedimentación de fragmentos de otras
rocas después de una fase de transporte. La clasificación de estas rocas
se basa en los tamaños y la forma de los fragmentos que las componen.
ROCAS SEDIMENTARIAS DETRÍTICAS O CLÁSTICAS

13. Tamaño del clasto Nombre del sedimento Nombre de la roca
Grueso
( más de 2 mm)
Grava
(clastos redondeados)
conglomerado
Grava
(clastos angulosos)
brecha
Medio
( de 1/16 a 2mm) Arena arenisca
Fino ( de 1/16 a
1/256mm) limo limolita
Muy fino
( menos de 1/256mm) arcilla lutita
Rocas sedimentarias detríticas o clásticas
Todas las rocas detríticas presentan textura clástica, esto es, formadas
por clastos embutidos en una matriz de grano más fino, y pueden estar
cementadas o no por material ortoquímico y/o diagenético (formado con
posterioridad al depósito del sedimento).

14. PREGUNTA 1:
¿Cuáles son los procesos geológicos que forman rocas sedimentarias
detríticas?

15. Las gravas y arenas son materiales típicos para la fabricación de
morteros y concretos, siempre y cuando no sean lajosas (aplanadas),
estén limpias no presentando elementos contaminantes como arcillas,
tengan buena resistencia y aceptable adherencia con el cemento o
ligante.
GRAVAS Y ARENAS

17. También es habitual el empleo de arenas y gravas para macadam,
recebos (árido fino) y balastos, siempre que tengan las condiciones
exigidas para tales utilizaciones.
Carretera de macadam.

18. • La capacidad portante de las gravas y
arenas, en muchas ocasiones
estratificados con limos y arcillas, es
escasa y los asientos que se
producen pueden ser de tal magnitud
que provoque la destrucción de la
estructura. Hay que recurrir a
cimentaciones especiales.

19. • Los túneles y obras subterráneas son de excavación difícil en terrenos
constituidos por gravas y arenas, dados los inconvenientes que
presentan: falla de sostenimiento, venidas de agua, heterogeneidad
en la perforación, etc. A su falta de cohesión, que produce constantes
derrumbamientos, hay que unir su gran permeabilidad, que impedirá
el avance en zonas situadas bajo nivel freático.

20. Son rocas detríticas cuyo tamaño de grano oscila entre 1/16 y 1/256 mm.
Están compuestas por cuarzo, feldespatos alcalinos, algo de arcilla y
materia orgánica.
LIMOS

21. • Los limos inorgánicos suelen tener nula o escasa plasticidad, siendo
muy susceptibles a la licuefacción, se compactan con dificultad y
suelen tener deformabilidad moderada.
• En cimentaciones suelen requerir, al igual que las arenas,
procedimientos especiales. Su comportamiento es peor cuando se
encuentran bajo nivel freático, por lo cual es recomendable, cuando
haya que trabajar en ellos, rebajar previamente aquel.

22. • Se pueden presentar roturas en taludes.
• En excavaciones subterráneas se comportan mal, pues necesitan
fuertes sostenimientos y las dificultades de avance son grandes,
acrecentadas cuando se trabaja bajo el nivel freático.

23. Tienen un tamaño inferior a 1/256 mm. Sus principales constituyentes
son minerales arcillosos (silicatos alumínicos hidratados). Los principales
pertenecen a tres grupos:
• Caolinita, originada por la alteración de feldespatos, micas y piroxenos,
bastante estables en presencia de agua.
• illita, originada por la alteración de materiales con cantidad adecuada
de potasio y cuya actividad al agua es intermedia entre la caolinita y la
montmorillonita.
• Montmorillonita, originada por la descomposición de olivino; mezclada
con agua aumenta de volumen y es el mineral componente principal de
las arcillas expansivas.
ARCILLAS

24. • Quizás la característica más importante de la arcilla sea la plasticidad,
la capacidad de cambiar de forma sometida a un esfuerzo, manteniendo
la nueva forma adquirida al cesar éste.
• Es roca impermeable cuando se satura, tiene alta capilaridad, no es
susceptible a la licuefacción, su compactación presenta algunas
dificultades, es fácilmente erosionable, suele presentar una cierta
cohesión y tener un bajísimo o nulo ángulo de rozamiento.

25. PREGUNTA 2:
¿Qué tipo de arcilla es la más peligrosa para la construcción?

26. La arcilla se usa para la fabricación de ladrillos para muros y tejas para
recubrimiento. También para la fabricación de cemento.
Las arcillas tienen escasa capacidad portante, por lo que deben
tomarse precauciones al cimentar sobre ellas. Por lo general hay que
recurrir a cimentaciones especiales como pilotes.

27. Las arcillas conocidas como expansivas, que tienen la montmorillonita
como mineral esencial, poseen características que influyen
negativamente sobre las estructuras ubicadas en ellas.
Se producen asientos capaces de dañar seriamente la estructura.

28. • Las arcillas se utilizan, por su carácter impermeable, como núcleo de
presas de materiales sueltos.

29. Son las rocas formadas por fragmentos rocosos, clastos superiores a 2
mm, unidos por un aglomerante que puede ser de carácter detrítico o de
naturaleza química.
CONGLOMERADOS
Roca sedimentaria formada a
partir de fragmentos
de rocas grandes, redondeadas
en una matriz de sedimentos de
grano fino.

30. • Por su heterogeneidad no son recomendables para utilizar como árido
para concreto, pues el producto resultante puede estar constituido por
material resistente unido a otro de muy mala calidad.
• Tampoco suele utilizarse por la heterogeneidad para balasto y
macadam.
Los conglomerados más débiles se utilizan a menudo para formar los componentes
triturados en concretos.

31. • Como cimiento es una roca aceptable, incluso de gran calidad cuando
clastos y cemento dan lugar a una roca resistente.
• Su comportamiento en excavaciones a cielo abierto viene determinado por
su naturaleza.
• En excavaciones subterráneas puede decirse lo mismo que para las
superficiales.

32. Son rocas constituidas por clastos de tamaño comprendido entre 2 y
1/16 mm aglomerados por un cemento de naturaleza variable.
Muy porosas y permeables al agua, por lo que son peligrosas utilizarlas
en climas fríos/ húmedos.
ARENISCAS

33. Las rocas sedimentarias también se forman a partir de la precipitación
de sustancias químicas disueltas en el agua
Estas rocas son más difíciles de clasificar debido a que difieren en
textura, composición y condiciones en su depositación.
ROCAS NO CLÁSTICAS (NO DETRÍTICAS)

34. • Con este nombre se agrupan una serie de rocas sedimentarias
constituidas por carbonatos de calcio, calcio-magnesio, etc. en más del
50%.
• Los minerales esenciales de las rocas carbonatas son los carbonatos:
calcita CO3Ca, dolomita (CO3)2Ca Mg.
• Las dos rocas carbonáticas más comunes son la caliza y la dolomía,
cuyos minerales principales son la calcita CO3Ca y la dolomita (CO3)2Ca
Mg, pudiendo presentar variaciones entre ellas.
ROCAS CARBONATADAS

35. Su mineral esencial es la calcita CO3Ca. Da efervescencias con el HCl
(ácido clorhídrico), lo que para distinguirla de la dolomía pura.
Quizás el rasgo más característico de la caliza sea su disolución a largo
plazo por las aguas.
CALIZA

36. Se caracteriza por:
• Dureza 3. Baja ripabilidad, es decir, es fácilmente trabajable.
• Impermeable por sí misma, pero al tener fracturas o diaclasas permite
que el agua pueda penetrar en su interior.
• Soluble químicamente debido a que está constituida por CaCO3 el cual
es químicamente soluble. Forma oquedades como son las dolinas.
• El agua pura le ataca muy poco pero si el agua contiene CO2 u otros
ácidos de origen orgánico, la roca se disuelve con facilidad.

37. • La caliza es una roca muy empleada en mampostería y sillería, ya que
se corta y trabaja fácilmente, siendo resistente a los agentes
atmosféricos, con excepción de los ambientes cargados de algún tipo
ácido, como ocurre en zonas urbanas e industriales.

38. • Dada su buena resistencia, superficie rugosa y adherencia para el
cemento y los ligantes asfálticos, se emplea mucho en concretos.
• Como las canteras de calizas suelen ser de dimensión notable, es fácil
obtener grandes bloques para diques de puertos. Su apreciable
densidad y resistencia, así como su inalteribilidad ante el agua a
corto plazo, hace que sea una roca buena para tal uso.

39. • Como cimentación, tiene capacidad portante para resistir cualquier tipo
de estructura, pero debe cuidarse, en zonas kársticas, no apoyar en
puntos en que existan cuevas o huecos próximos a la superficie que
pudieran producir hundimientos.
• Idóneas para ubicar cualquier tipo de presa, por lo cual en todo el
mundo existen muchos emplazamientos en tales rocas.
Roca
caliza

40. • También se utiliza como materia prima para la producción de
cemento.
• Durante la construcción, los posibles desprendimientos se suelen
producir en función de la red de fracturas. Su excavación no es
excesivamente dificultosa.
El cemento está formado por una mezcla de caliza, arcilla y yeso.

41. • Las rocas calcáreas en general muestran buen comportamiento
geotécnico, sin embargo cuando hay presencia de karstificación
pueden ocurrir algunos inconvenientes o mayores problemas durante
la excavación de los túneles.
Presencia de flujos subterráneos en las cavernas

42. • Las formaciones kársticas que pueden aparecer en la excavación. Ello
implica la existencia de rocas alteradas, materiales residuales
arcillosos, de características muy distintas a la caliza.

43. • Roca carbonatada cuyo mineral principal es la dolomía (CO3) 2Ca Mg.
• Las muy puras no dan efervescencia con el HCl en frío, forma de
distinguirlas de las calizas, ya que su aspecto es muy similar.
• Únicamente, la diferencia a efectos prácticos, que existe con la caliza
es la presencia de CO3Mg en las dolomías. Esto las hace
inadecuadas para la fabricación de cemento y como árido para
concreto cuando el porcentaje de carbonato magnésico es alto.
• Al igual que la caliza presenta karsticidad, y por ello problemas de
filtración similares a aquella.
DOLOMÍA

44. Rocas formadas por precipitación química de soluciones saturadas de
sales alcalinas y alcalinoterras. Se forman por evaporación de aguas
marinas o de lagos.
ROCAS EVAPORITAS
La evaporita de mayor interés desde el punto de vista de la ingeniería
civil es el yeso.

45. Es el sulfato cálcico hidratado (H2O SO4). Quizás la característica más
notable del yeso, desde el punto de la ingeniería civil, sea su rápida
solubilidad, que puede hacerse notoria, contrariamente a lo que ocurre
en la caliza, durante la vida de una estructura e incluso en mucho menor
tiempo.
YESO

46. El desarrollo de karsticidad en yesos es muy rápido, pero menos
notorio que en las rocas carbonatadas, salvo casos excepcionales, ya
que la menor resistencia del material hace que las estructuras
resultantes de las disoluciones se hundan y desaparezcan rápidamente
en una gran mayoría de casos.

47. • El yeso y las aguas selenitosas atacan el aluminato del cemento,
dando lugar a que los concretos se desintegren. La cal reacciona con
el sulfato dando lugar a sulfoaluminato cálcico, que aumenta de volumen
creando tensiones que pueden llegar a producir grietas en las
estructuras de concreto.
• Sobre la base de su agresividad hacia el cemento, su alta solubilidad y
escasa resistencia al desgaste, el yeso está totalmente proscrito como
árido para concretos o morteros.

48. PREGUNTA 3: Verdadero o Falso
• La caliza es una roca blanda, susceptible a la disolución.
• La caliza tiene una dureza de 2-3 según la escala de Mohs, ofrece la
ventaja de que se puede trabajar con facilidad.
• Las areniscas generalmente están cementadas por ortosa y cuarcita.

49. GRACIAS POR LA ATENCIÓN