GEOMORFOLOGIA AMBIENTAL

Segunda unidad temática

ROCAS Y MNIERALES

MINERALES

Sustancias sólidas inorgánicas de origen natural.

Tienen composición química determinada (o con muy poca variación: isomorfas)

Tienen una estructura definida :arreglo u ordenamiento espacial determinado de sus átomos, iones o moléculas; cristales (hay algunos amorfos)

COMPOSICION DE LOS MINERALES En la mayoría intervienen ocho elementos químicos:

oxígeno, silicio, aluminio, hierro, calcio, magnesio, sodio y potasio). Los demás elementos: carbono, cobre, oro, uranio, etc se encuentran en proporciones más pequeñas.

De todos los elementos, los más frecuentes son: oxígeno y silicio, que se combinan con otros elementos y forman minerales llamados SILICATOS

LOS NO SILICATADOS, formados combinación de dos o más elementos (Fe y O; S, Ca y O, etc.) o los NATIVOS como Au o Ag, constituyen minerales por si solos.

SILICATOS

SILICATOS

SILICATOS

OXIDOS

CARBBONATOS

SULFATOS

HALUROS O EVAPORITAS

ELEMENTOS NATIVOS

Modelos estructurales del piroxeno y del anfíbol

Minerales primarios Cuarzo SiO2 Muscovita KAl3Si3O10(OH)2 Microclina KAlSi3O8 Ortoclasa KAlSi3O8 Biotita Kal(Mg,Fe)3Si3O10(OH)2 Albita NaAlSi3O8 Hornblenda* Ca2Al2Mg2Fe3Si6O22(OH)2 Augita* Ca2(Al,Fe)4(Mg,Fe)4Si6O24 Anortita CaAl2Si2O8 Olivino (Mg,Fe)2SiO4 *aprox.

Minerales secundarios Goetita FeOOH Hematita Fe2O3

Gibsita Al2O3(3H2O) Minerales de arcilla:silicatos de Aluminio

Caolinita Esmectita Clorita, etc

Dolomita CaCO3MgCO3

Calcita CaCO3

Yeso CaSO4(2H2O)

ROCA

Agregado natural de uno o más minerales.

Una roca puede ser consolidada o no consolidada.

Según su génesis se clasifican en: ígneas, sedimentarias y metamórficas

Pueden transformarse unas en otras por determinadas condiciones físicoquímicas, que se dan en el denominado ciclo de las rocas.

CICLO DE LAS ROCAS

CLASIFICACION DE LAS ROCAS ROCAS

IGNEAS SEDIMENTARIAS METAMORFICAS

VOLCANICAS PLUTONICAS CLASTICAS SEDIMENTOS QUÍMICOS

LAVICAS

PIROCLASTOS O TOBAS

CONSOLIDADAS

NO CONSOLIDADAS

1.1ROCAS IGNEAS VOLCANICAS Otras denominaciones: extrusivas, efusivas,

afaníticas. Se consolidan sobre la corteza terrestre. Su enfriamiento es relativamente rápido Cristalización es pobre. Tienen mayor porosidad, y son menos densas que

las intrusivas. Son más permeables que las intrusivas. Se clasifican en: lavas y piroclastos

a) LAVAS

Predominan en erupciones no explosivas. Al erupcionar, son flujos magmáticos semisólidos; al

enfriarse forman consolidados. Según su contenido de sílice se clasifican en: Acidas: viscosas, poco fluidas, generan geoformas

accidentadas, Ejem: riolita. Básicas: no viscosas, fluidas, generan geoformas

planas.Ejem: Basalto Intermedias (características intermedias); Ejem:

andesita.

b) PIROCLASTOS, TEFRAS O TOBAS Predominan en erupciones explosivas.

Es el magma dividido en diversos tamaños y lanzados al espacio; al enfriarse forman masas no consolidadas o consolidadas.

Según su tamaño se clasifican en:

Bombas y bloques, grandes, lanzados corta distancia, conforman mantos de escorias. Si se consolidan forman aglomerados y brecha respectivamente.

Lapillis: pequeños, alcanzan distancias ligeramente mayores, también conforman mantos de escorias.

Cenizas; más finos; alcanzan grandes distancias, al sedimentar conforman mantos no consolidados de ceniza (alófana). Cuando se consolida forman tobas, ignimbritas y pumitas; son tufos intermedios entre lavas y piroclastos, que fluyen incandescentes sobre la superficie terrestre, que consolidan en masas muy porosas.

Piroclastos o tobas

Trass (toba traquítica) Lapilli Diferentes formas de bombas

ROCAS IGNEAS PLUTÓNICAS Otras denominaciones: intrusivas, cristalinas. Se consolidan bajo la corteza terrestre. Su enfriamiento es relativamente lento Tienen buena cristalización (ásperas). Tienen menor porosidad, y son más densas que las

extrusivas. Son menos permeables que las extrusivas. Se clasifican en orden de mayor a menor acidez:

granitos, granodioritas, dioritas, gabros.

Intrusivas (plutónicas, cristalinas, faneríticas)

Granito (sienita) Diorita Gabro Peridotita (olivino)

ROCAS SEDIMENTARIAS

A su vez se clasifican en:

a) Clásticas; se han generado por fraccionamiento de rocas preexistentes en procesos de meteorización; se subdividen en.

i) Consolidadas; son muy antiguas, después de la sedimentación han sufrido presiones, reacciones químicas o acción de cementantes y se han litificado.

ii)No consolidadas; Son actuales o subrecientes y no se han litificado.

b) Sedimentos químicos; Se generaron por precipitación o sedimentación de minerales disueltos en el agua de mares o lagos.

SEDIMENTARIAS CLÁSTICAS

CONSOLIDADAS Ortoconglomerado Brecha Tillita Arenisca Limolita Shale básico Lodolita Arcillolita

NO CONSOLIDADAS Paraconglomerado Coluviones Till Arenas Limos (aluviones) Arcilla marina Lodos y cienos Aluviones finos

Brecha y conglomerado

Brecha volcánica Ortoconglomerado

SEDIMENTOS QUÍMICOS

Calizas diversas Dolomita Laterita Travertino Pedernal Chert Yeso Turba.

3. ROCAS METAMORFICAS

Se generan por procesos físicoquímicos; principalmente altas presiones y temperaturas, que disminuyen la porosidad, bajan la permeabilidad y elevan la densidad de las rocas preexistentes, pudiendo haber recristalización.

Ejemplos:Granitos y riolitas gneisShales y lutitas esquistosArenisca cuarzosa cuarcitaCaliza o dolomita mármol

CONTENIDO DE MINERALES EN LAS ROCAS

Composición mineralógica de rocas ígneas (Hamblin y Howard,1971)

Superficie específica Un cubo de 4 cm de lado tiene

96 cm2 de superficie expuesta.

Si el mismo volumen se fracciona en cubosde 2 cm de lado, expone 192 cm2 de superficie

Si se fracciona a cubos de 1 cm de lado, la superficie será de 384 cm2

Si se fracciona sucesivamente, la

superficie aumenta significativamente

en cada fraccionamiento.

POROSIDAD Y PERMEABILIDAD EN ROCAS

Importancia de conocer la composición mineralógica de las rocas en Geomorfología

La composición elemental y el arreglo estructural de cada mineral, le confieren propiedades de resistencia o susceptibilidad al ataque de los agentes meteorizantes (clima).

Las geoformas están conformadas por rocas; sus cambios estarán dados por su composición mineralógica y el clima al que están sujetos.

IMPORTANCIA DEL CONOCIMIENTO DE LAS ROCAS Y SU MINERALOGÍA

EN GEOMORFOLOGÍA Nivel de resistencia a los agentes meteorizantes

Velocidad de cambio.

Características de la regolita que formará (granulometría, permeabilidad, contenido de coloides, etc.)

Relieve particular de la geoforma.

Estabilidad o vulnerabilidad. (específicamente en estratos sedimentarios: buzamiento y rumbo)

Acotación importante Una mayor porosidad significa:

Mayor permeabilidad (facilidad de flujo de agua y aire: Agentes meteorizantes.)

Mayor superficie específica (mayor posibildad de ataque de agentes meteorizantes)

Mayor volumen de vacíos: menos densidad

FINALGRACIAS

CICLO DE LAS ROCAS (Christopherson, 2004)

Sedimetarias clásticas gruesas

Arenisca angulada Cuarcita Arenisca glauconítica Renisca grauwacka

Metamórficas de calizas

MÁRMOLES DIVERSOS; PULIDOS