01d introduccion geologia
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GeologiaTRANSCRIPT
Introducción a la geologíaMinerales y rocasMinerales y rocas
ogía
ón a
la G
eolo
(84.07) Intro
ducc
ió
Mecánica de Suelos y GeologíaFIUBA
1
Fotografías tomadas de http://geology.com
o de Wikipedia
Índiceog
ía
• Los minerales• Rocas ígneas
ón a
la G
eolo • Rocas sedimentarias
• Rocas metamórficas
Intro
ducc
ió
2
Los mineralesog
ía
El mineral es la unidad básica de lasrocasD b
ón a
la G
eolo Debe ser
• Inorgánico
Intro
ducc
ió • Natural• Sólido• Con estructura
interna ordenada
3
• Composición quími-ca fija y determinada
(geology.com)
¿Cómo de forman?
Cristalización: a partir del enfriamiento de rocas
ogía
enfriamiento de rocas fundidas (minerales primarios)
ón a
la G
eolo (minerales primarios)
Metamorfismo: a partir de
Granito
Intro
ducc
ió Metamorfismo: a partir de la recombinación de sustancias químicas por calor, presióny aporte de sustancias
í i4 Gneiss
químicas (minerales secundarios)
¿Cómo de forman?Foto del granito estirada
Cristalización: a partir del enfriamiento de rocas
ogía
enfriamiento de rocas fundidas (minerales primarios)
ón a
la G
eolo (minerales primarios)
Metamorfismo: a partir de
Intro
ducc
ió Metamorfismo: a partir de la recombinación de sustancias químicas por calor, presióny aporte de sustancias
í i5 Gneiss
químicas (minerales secundarios)
Cristalización (min. primarios)
ogía
Precipitación por descensode solubilidad de compuestos(descenso de temperatura
ón a
la G
eolo (descenso de temperatura,
presión, vapor de agua, elementos volátiles)
Feldespatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Feldespato#mediaviewer/File:Fel
Intro
ducc
ió elementos volátiles)
Los minerales que se forman
odspar(Microcline)USGOV.jpg
Los minerales que se forman dependen de la abundancia relativa de cada elemento
6http://upload.wikimedia.org/wikipedia/co
mmons/b/be/Quartzite_2_jpg.jpg
Cuarcita
Metamorfismo (min. secundarios)
Corte delgado de cuarcita
ogía
Alteración por enfriamiento de minerales primarios inestablesa bajas temperaturas meteorización
ón a
la G
eolo
Corte delgado
a bajas temperaturas, meteorización, o disolución y precipitación• Sales
Intro
ducc
ió Corte delgadoDe dunita alterada
• Sales• Alúmino-silicatos• Óxidos e hidróxidos• Óxidos e hidróxidos
7
Propiedades de losminerales (para reconocimiento)
ogía
QuímicasDisolución
ón a
la G
eolo
Ejemplos de disolución en calizas• Disolución• Reacción con ácidos
R ió t
Intro
ducc
ió • Reacción con otroscompuestos
8
Propiedades delos minerales
ogía
Físicas• Densidad
ón a
la G
eolo • Dureza
• Eléctricas
Intro
ducc
ió
• Magnéticas• Sabor• Olor• Radioactividad
9
Propiedades de los mineralesog
ía
Los minerales tienen formas de ruptura características
ón a
la G
eolo
Intro
ducc
ió
Feldespato KMuscovitaObsidiana
10
Clasificación de minerales
Cuarzo (SiO )
ogía
Cuarzo (SiO2)• Silicatos (SiO2)Formadores de rocaM táli ti ó id
ón a
la G
eolo • Metálicos: nativos, óxidos,
hidróxidos y sulfuros de metalesS l lf t b t
Intro
ducc
ió
Caliza (carbonato)• Sales: sulfatos y carbonatos• Otros: nativos no
metálicos fosfatosmetálicos, fosfatos, haluros
11 Halita (haluro)Oro nativo
Silicatos
CuarzoSilicatos: SiO2 con elementos adicionales: Al Fe Ca K Na Mg
ogía
Cuarzoadicionales: Al, Fe, Ca, K, Na, MgSu estructura interna condiciona su hábito externo
ón a
la G
eolo hábito externo
Aluminosilicatos: Al reemplaza al Si en el tetraedro SiO4
Intro
ducc
ió
Feldespato K
en el tetraedro SiO4
12 BeriloTurmalina
Estructura de silicatosog
ía
• Nesosilicatos• Sorosilicatos
ón a
la G
eolo • Ciclosilicatos
• Inosilicatos (simple y doble)
Intro
ducc
ió
• Filosilicatos• Tectosilicatos• La estructura influye en:
– Forma cristalina
13
– Estabilidad de minerales (P y T)
Nesosilicatosog
ía
Tetraedros individuales de SiO4
• Olivinas
ón a
la G
eolo • Zircón
• Granate
Intro
ducc
ió
Formas: regulares, equidimensio-nales, algo elongadas
14 GranatesOlivinasZircón
Sorosilicatos
2 ó 3 tetraedros unidos• Epidoto
ogía
• HemimorfitaFormas prismáticas elongadas
ón a
la G
eolo
Intro
ducc
ió
Epidoto15
Ciclosilicatosog
ía
De 3 a 6 tetraedros en anillosBerilos (esmeralda), turmalinas
ón a
la G
eolo
BeriloFormas • Elongadas
Intro
ducc
ió
• Poligonales en eleje de crecimiento
16 Turmalina
Inosilicatosog
ía
Cadenas simples o dobles de tetraedros
A fíb l
ón a
la G
eolo
H bl d (A f)
• Anfíboles• Piroxenos
Intro
ducc
ió Hornblenda (Anf)Formas algo elongadas• Tabulares (anfíboles)• Prismáticos (piroxenos)
17 Augita (Px)
Filosilicatosog
ía
Muscovita (mica Al)Estructura 2D formando láminas
Mi
ón a
la G
eolo • Micas
• Talco
Intro
ducc
ió
Biotita (mica Fe-Mg)• ArcillasFormas• Planas• Laminares
18 Caolinitas al MEB
Tectosilicatos
C
ogía
CuarzoEstructura 3DCuarzo y feldespatos (K y Ca-Na)
ón a
la G
eolo Formas prismáticas
Intro
ducc
ió
Plagioclasa (Feld Ca-Na)
19 Ortosa (Feld K)
Minerales formadores de yacimientos
ogía
Yacimiento es todo depósito mineral con interés económico
Ó id
ón a
la G
eolo • Óxidos
• Hidróxidos
Intro
ducc
ió • Sulfuros• Sulfatos• Fosfatos• Carbonatos
21
• Haluros(Sfriso – Bajo La Alumbrera – 2014)
Minerales formadores de yacimientos
ogía
• Mena: minerales que son el objetivo de la explotación
ón a
la G
eolo explotación
• Ganga: resto de minerales presentes
Intro
ducc
ió minerales presentes• Roca de caja: roca
circundantecircundante
22
Índiceog
ía
• Los minerales• Rocas ígneas
ón a
la G
eolo • Rocas sedimentarias
• Rocas metamórficas
Intro
ducc
ió
23
El magmaog
ía
Roca fundida con cristales de minerales en suspensióny gases disueltos
ón a
la G
eolo y gases disueltos
(vapor de agua)Tipos de magma de
Intro
ducc
ió Tipos de magma de acuerdo a la composición de la roca pfundida y las mezclas que sufrió en su ascenso
25
Rocas ígneasog
ía
Intrusivas (o plutónicas): magma solidificado muy lentamente dentro de la cortezaE t i ( l á i ) lidifi d
ón a
la G
eolo Extrusivas (o volcánicas): magma solidificado
rápidamente en la superficieHi bi l l
Intro
ducc
ió Hipabisales: el magma solidifica lentamente en sitios cercanos a laen sitios cercanos a la superficie pero dentro de la corteza
26
Rocas ígneasog
íaón
a la
Geo
loIn
trodu
cció
Roca plutónica Roca volcánica oRoca plutónicao intrusiva
Roca volcánica o extrusiva
28
Granitoog
ía
Feld. K(Ortosa)
ón a
la G
eolo
CuarzoMica
( it )
Intro
ducc
ió
Feld. Alcalino
(muscovita)
Na-Ca(Plagioclasa)
29
Índiceog
ía
• Los minerales• Rocas ígneas
ón a
la G
eolo • Rocas sedimentarias
• Rocas metamórficas
Intro
ducc
ió
30
La meteorizaciónog
ía
La meteorización es la desintegración física y/o la alteración química de una roca
P
ón a
la G
eolo • Procesos
gravitacionales(flujos y
Intro
ducc
ió (flujos y deslizamientos)
• ErosiónErosión (eliminación física del material)
31
)• Transporte
Depositaciónog
ía
El agente de transporte (agua, hielo o viento) pierde competencia para transportar un cierto tamaño de grano
ón a
la G
eolo grano
In situ, el material será sometido aC t ió
Intro
ducc
ió • Compactación• Consolidación / deshidratación
C t ió ( t l)• Cementación (eventual)• Litificación
32
• Diagénesis
Rocas sedimentariasog
ía
• Clásticas• Bioclásticas
ón a
la G
eolo • Químicas
– Evaporitas
Intro
ducc
ió – Bioquímicas• Margas (mixtas)
33
Rocas sedimentarias clásticasog
ía
Formadas por la depositación directa de material transportado en suspensión saltación o rolido
ón a
la G
eolo suspensión, saltación o rolido
Arenisca (arenas)
Intro
ducc
ió
Conglomerado (gravas) Lutita (limos y arcillas)34
Bioclásticasog
ía
Acumulación de organismos bióticos (exoesqueleto calcáreo)
C l
ón a
la G
eolo • Corales
• Bivalvos
Intro
ducc
ió • Cocolitos• Dinoflagelados• Silicofalgelados
35
Caliza (carbonato)
Químicas (evaporitas)og
ía
Precipitación de sales• Halita (sal de mesa)
ón a
la G
eolo • Yeso
• Calizas en salares, lagos y
Intro
ducc
ió lagunas o mares marginales
36
Bioquímicasog
ía
Precipitación de mineralespor inducción de organismosbióticos
ón a
la G
eolo bióticos
• CoralesE j
Intro
ducc
ió • Esponjas• Bivalvas
M l• Moluscos• Crustáceos
37
Índiceog
ía
• Los minerales• Rocas ígneas
ón a
la G
eolo • Rocas sedimentarias
• Rocas metamórficas
Intro
ducc
ió
38
Rocas metamórficasog
ía
Transformación físico-química de otra roca porpresión y/o temperatura
ón a
la G
eolo presión y/o temperatura
Metamorfismo de alto grado: desaparecen
Intro
ducc
ió grado: desaparecenestratificación, fósiles y estructura previa de laprocaPuede haber fusión parcial
39
p
Rocas metamórficasog
ía
La roca metamórfica correspondiente a las rocas carbonáticas (calizas) se conoce como mármol
ón a
la G
eolo
Intro
ducc
ió
40 Pizarra Esquisto Gneiss
Metasomatismoog
ía
Cuando entran elementosajenos a la roca original
ón a
la G
eolo
Intro
ducc
ió Hay sustitución de elementos químicos preexistentes por otrospreexistentes por otros aportados por aguas subterráneas
41
subterráneas
Alteración hidrotermalog
ía
Circulación deaguas termales en zonas
ón a
la G
eolo en zonas
volcánicas El agua remueve
Intro
ducc
ió El agua remueve sustanciasConcentra yConcentra y acumula mineralesa medida que pierde solubilidad por cambios de
42
q p ppresión, temperatura o composición química
Alteración hidrotermalog
ía
• Pórfidos• Halos de alteración
é t i
ón a
la G
eolo concéntricos
• Sistemas de vetas
Intro
ducc
ió • Brechas asociadas• Fuente de Cu, Au,
Mb A Pb ZMb y, Ag, Pb, Zn, Sn
43 Bajo La Alumbrera, Catamarca
Un modelo geológico 4D
PaleosuperficieProcesos de erosión
(aproximadamente 1000m por millón de años)
Diatrema Freatomagmática
BradenSuperficie actual
ogía
Formación FarellonesMioceno Tardío
Intrusión TonalitaBrechasón
a la
Geo
lo
(Complejo Volcánico Teniente)
Mioceno TardíoIntrusión de
Lacolito MáficoAlteración actinolita-
tit
TonalitaBrechas de Anh
Pórfido AB h
Brecha MarginalIn
trodu
cció
magnetita ABrechas Igneas
IntrusiónPórfido
45
Pórfido Dacitico
R. FLOODY, 2002
Bibliografía
Básica– Goodman Engineering Geology Wiley– Goodman. Engineering Geology. Wiley
Complementaria– Bell Engineering Geology Elsevierge
otéc
nica
Bell. Engineering Geology. Elsevier– Blyth. A Geology for Engineers. Elsevier– Price. Engineering Geology. Springer
a in
geni
ería
g
g g gy p g– Waltham. Foundations on Engineering geology. Spon– Goodman. Rock Mechanics. Wiley
oduc
ción
a la
– Mitchell. Fundamentals of Soil Behavior. 3ª Ed. Wiley– Terzaghi, Peck y Mesri. Soil Mechanics in Engineering
Practice 3ª Ed Wiley
Intro
Practice. 3ª Ed. Wiley