MODULO 2: GEOLOGIA
1. Introducción
(Geología) ciencia que busca la compresión de la tierra.
(Suelo) hereda características de la roca madre (material parental).
(Fertilidad) la descomposición química de los minerales que componen las rocas y el suelo,
aportan nutrientes al sistema que quedan disponibles para las plantas. Algunas rocas son molidas
para su utilización como fertilizantes o enmiendas.
(Geomorfología) forma de relieve es consecuencia de la acción de factores modeladores,
actuando durante un tiempo determinado sobre las rocas.
(Hidrogeología) las rocas pueden almacenar grandes volúmenes de agua.
La tierra es un sistema complejo, integrado y dinámico.
Atmosfera ultima capa del plantea, engloba la mayoría de los elementos que están en
estado gaseoso.
Geosfera Litosfera (+ importante): ultima capa de roca.
Hidrosfera Engloba todos los cuerpos de agua y ciclo hidrológico.
Biosfera Los 3 subsistemas anteriores, interactuando entre sí, durante un periodo de
tiempo determinado y bajo ciertas condiciones, llevaron a la formación de la biosfera.
La estructura de la tierra
Corteza terrestre
Corteza contiental (solida y fría)
Corteza oceánica (solida y fría)
Manto (solido) las rocas son muy plásticas, tienen capacidad de formarse y de moverse.
Núcleo: compuesto por hierro y níquel con cantidades menores de oxigeno, silicio y azufre.
El núcleo se divide en 2 regiones que muestran resistencias mecánicas muy distintas.
Núcleo exterior: es una capa liquida de 2.270 km de grosor. Es el movimiento del hierro
metálico en esta zona lo que genera el campo magnético de la tierra.
Núcleo interior: es una esfera. A pesar de su temperatura + elevada, el hierro de esta
región es solido debido a las inmensas presiones que existen en el centro del planeta.
Descripción de la tierra: Geofísico
Litosfera conformada por la corteza terrestre y la capa última del manto, es una capa
solida y tenaz, resistente a la deformación.
Astenósfera capa del manto, esta conformada por rocas dúctiles, es débil y deformable.
La tierra en su interior esta en altas temperaturas y presiones, además esta en constante
cambio, esto causa cambios al exterior.
Mesosfera esta se encuentra por debajo de esas ambas capas, además comprende el
resto del manto, es sólida.
Tectonica de placas
Esta teoria propone que la litosfera esta dividida en bloques. Cada una de esas placas tiene una
dinamica de movimiento entre si. En los limites de cada una de esas placas, convergen (chocan
entre si) y se comprensionan o divergen (se separan) o se deslizan y flixionan unas con otras. Las
que convergen, va a haber una placa que va debajo por otra placa ¨subducción¨.
¿Por qué algunas zonas se hunden y otras sufren un levantamiento relativo?
ISOSTASIA
El movimiento de la corteza terrestre está explicado por la tectónica de placas (sobre todo cuando
hablamos de movimientos horizontales de las placas tectónicas) y (cuando hablamos de
hundimientos o levantamientos relativos de regiones de esas placas) fenómeno de isostasia.
Estratigrafía
estudio de las sucesiones de roca y la correlación de eventos y procesos geológicos en tiempo y
espacio.
Ajuste
2. Minerales primarios
Minerales primarios son aquellos que existen en abundancia en la corteza terrestre. Se
denominan primarios a los formados en con- diciones de temperatura y presin ms altas que
las superficiales (20o C y 1 atm).
Minerales secundarios
Son producto de la meteorización de las rocas y de los minerales.
Estos forman parte del suelo y de las rocas. Arcillas, Alminas, xidos y Carbonatos.
Proceso de alteración(meteorización)
este proceso genera cambios en la superficie del
mineral para que se adopten nuevas configuraciones o productos de ese mineral, estos son
llamados minerales secundarios.
Estos entran en la categoría de Fracción de arcilla (tamaño < a 2 micras).
Si este proceso se acelera, se forman un montón de cristales y aparece la porosidad. Si este
proceso sigue ocurriendo, se obtiene un producto más complejo, los cristales y minerales
están más dispersos, la porosidad es casi constante.
Mineral: solido homogéneo natural, de origen normalmente inorgánico, con composición química
definida y estructura interna ordenada.
Iones: Los iones son átomos o grupos de átomos que tienen una carga eléctrica.
Iones (+)
cationes
Iones (-)
aniones
Si los iones estan ordenados en un modelo geometrico regular Cristalino
Si los iones estan desordenados solidos amorfos
Composición quimica:
Definida SiO2
No fija (es definida dentro de un rango de variación)
Ej: CaMg(Co3)2 en la naturaleza el Magnesio tienda a ser sustituido en cierta
cantidad por distintos elementos quimicos, en este caso Ca(Mg,Fe,Mn)(Co3)2.
Tenemos una variación en su composición, esta variación no impica cambios
grandes, es decir que no modifiquen la identidad del mineral.
Cristales
(Cristales) ambos cristales tienen en comun que su estructura interna ordenada, tienen la misma
composición quimica, solamente que desde afuera son distintos.
Según la mineralogia cuando los minerales pueden estar limitados por caras planas,
pulidas o adquirir formas geometricas regulaes= Cristal.
Según cristalografía cualquier solido con estructura interna ordenada con o sin caras
externas= Cristalino.
Roca
Roca: material solido formado por cristales o granos de uno o mas minerales. Suelen ser materiales
duros pero también pueden ser blandos.
(Roca) compuesta por minerales.
Minerales esenciales: minerales + abunandetes que carcaterizan la composicin… ¨los
que siempre debe de tener¨.
Minerales accesorios: pueden estar o no, en pequeña proporción, sin mmodificar las
caracteristicas fundamentales.
Composición quimica
Existen > de 5000 minerales, pero solo 8 son abunandetes (Oxigeno (46,6%) ,Silicio (27,7 %),
Aluminio (8,1 %), Hierro (5 %), Calcio (3,6%), Sodio (2,8%), Potasio (2,6 %) Magnesio (2,1 %).
Estos representan el 98% en peso de la corteza continental.
Solo una docena de minerales son abundantes y constituyen la mayor parte de las rocas.
¿Cómo se forman los minerales primarios?
Son el resultado de la actividad geologia:
Endógena
o Magmatismo: cuando las placas tectonicas chocan, forman una cadena
montañosas, pero cuando tenemos una corteza oceanica ( + fina y densa) y
choca con una corteza continental (+ gruesa y - densa), tiende a quedar flotando
por arriba de la oceanica que subduse al punto que alcanza temperaturas y
presiones muy altas que hacen que esa corteza oceanica ya no sea estable y
se fusione (derrita). Cuando sucede esto se forma magma y este tiende a
ascender y se coloca en distintas posiciones en la corteza contiental o sale a la
superficie. Cuando se enfra el magma se pasa a tener atomos desordenados a
tener atomos ordenados Minerales.
o Metamorfismo: para que esto ocurre tenemos que tener rocas preexistentes
(protolitos). Tenemos a al corteza oceanica que subduse por debajo de una
corteza contientntal. Este proceso implica cambios graduales en distintas
magnitudes y estas rocas adquieren una nueva estabilidad (roca metamorfica).
Cuando sucede este proceso, se esta aculando presion, ademas hay un
gradiente geotermico, ademas estan los esfeurzos laterales. Esta conjuncipon
de fuerzas y energias lleva al metamorfismo.
El proceso general:
Ademas se reciclan una y otra vez (ciclo)
Exogena
o Meteorización: alteración fisica, quimica y biologica de los minerales y las rocas en la
superficie.
- Procesos fisicos: fragmentos grandes fragmentos pequeños.
- Procesos quimicos: A partir de esto se pueden generar nuevos componentes que
pueden ser muy distintos a los originales.
» Reducción (oxido): hay un elemento que cede lectrones y otro que recibe. El
elemento que recibe electrones es oxidante y por lo tanto se vuelve + electro
negativo y el otro elemento se vuelve + positivo al perder carga negativa. Si hay un
elemento oxidante, su radio ionico se vuelve + grande, en cambio en un elemento
que se reduce, reduce su radio ionico y esto conlleva a cambios en estabilidad de
esos elementos quimicos.
» Hidrolisis: el agua al disasosiarse, el H puede meterse puede meterse en la
estructura cristalina y bombarde a los enlaces quimicos para asi romperlos.
o Procesos biologicos: alteran en superficie.
A partir de la meteorización nos genero nuevos materiales a partir de las alteraciones, estos pueden
ser muy parecidos a la roca original o pueden ser compuestos nuevos. Estos nuevos materiales los
llamaremos ¨sedimientos¨, estos pueden subrir alteraciones para pasar de ser sedimientos no
consolidados para fomrar sesdimientos consolidados o rocas,este proceso se llama ¨diagenesis¨.
Clasificación de minerales
1) Elementos (oro)
2) Sulfuros (pirita)
3) Halgenuros (fluorita)
4) Oxidos e hidroxidos (caserita)
5) Nitratos,carbonatos y boratos (calcita)
6) Sulfatos (yeso)
7) Fosfatos (monacita)
8) Silicatos (mica)
9) Sustancias organicas (ámbar)
Silicatos
(Silicatos) son minerales primeros que continen oxigeno y silicio, pero pueden variar otros
elementos quimicos para lograr la neutralidad electrica, esto ocurre en todos los silicatos menos en
el cuarzo.
Componente basico fundamental tetaedro y según como estos se reúnan pueden
adopatar diferentes configuraciones.
El oxigeno (-) es enorme comparado con el silicio (+) , se atraen por sus cargas.
Estructura basica:
o Tetaedro: (SiO
4
)
-4
: se encunetra silicio de aluminio.
- Tetaedro con silicio carga neta -4
- Tetaedro con aluminio carga neta mayor
Octaedro: (AlO
6
)
-9
estructura distinta al tetaedro pero se puede coinciderar como parte
de 2 tetaedros y forman un octaedro. Dentro de estos se pueden encontrar: aluminio,
hierro +2 o +3 y magnesio.
Estas estructuras satisfacen las cargas negativas ensablandoce mutuamente y ademas
adquiren cationes externos.
¿Qué se busca? La estabilidad estrucutural y electrica.
Radios ionicos: es la distancia entre el centro del núcleo del átomo y el electrón estable mas alejado
del mismo, pero haciendo referencia no al atomo, sino al ión.
Anfiboles dentro de los silicatos son los que tienen cadena doble.
Isomorfismo: dependiendo de los cationes que esten en el centro de los tetaedros o
octaedros en el caso que estemos tratando de filosilicatos, y los cationes que se meten
dentro de los tetaedros, vamos a tener la posibilidad para una misma configuracion
estrucutural tener disitntos tipos de minerales al variar esos elemtenos quimicos.
Polimorfismo: a igual composición quimica tenemos disitntas estrucuturas, esto es para
algunos minerales puntuales (carbon y diamante).
Clasificación:
Nesosilicatos (neso = isla): los tetraedros de Si-O no comparten ningn ox- geno,
estn aislados entre s y otros cationes hacen los enlaces.
o Perioditas: son nesosilicatos. El mineral mas común es la olivina, este cristaliza
en granos prismaticos de color verde botella, brillo vitreo y fractura concoidal.
Inosilicatos (inos = fibra):
o Piroxenos: son inosilicatos de cadena simple, tetaedros unidos y pegados
entre si por cationes. El mineral + comun es la Augita, mineral negro, brillo
resinoso y clivajes perpendiculares.
o Anfiboles: son inosilicatos de lcadenas dobles, la union entre las cadenas de
los tetaedros es dada por oxigeno. Esto genera clivajes a 120º y 60º. La
Hornblenda es el anfibol + comun, es un mineral magmatico que puede
aparecer en granitos y algunos gabros, asi como en rocas metamorifcas.
Tectosilicatos (tecto = andamios): son producto de la union de los tetaedros en todos
los ejes, todos los oxigenos de los tetaedros se unen entre si formando una estrtctura
3D.
o Silice: dos minerales importantes:
- Cuarzo se presenta en cristales o masas irregulares, transporatentes
o blancos de muy alta dureza.
- Calcedonia aparece en masas irregulates, ademas se puede
presentar de distinto color o textura, y presenta alta dureza y fractura
concoidal.
o Feldespato es la familia + importantes de los minerales primarios, formados
a altas temperaturas o en profundidad en la corteza. Normalmente son rojos o
rosados, pero hay grises, blancos y hasta casi negros.
- Potásicos: + comunes: Ortoclasa y Microclina. Macla simple.
- Plagiocasas - calcosódicos: + comunes: Serie isoforma, Albita Na y
Anorita Ca macla polisintetica.
Filosilicatos (filo = hojas): los tetraedros se unen en hojas de dos direcciones
predominantes y los octaedros en sentido perpendicular.
o Micas: son filosilicatos facilmente reconocibles por que desarrollan cristales
tubulares. Se reconocen dos tipos principales:
- Muscovita mica blanca.
- Biotita mica negra.
o Minerales arcillosos
Identificación de los minerales
Difracción de rayos X
Analisis quimico
Estudio petrográfico
Principales propiedades fisicas
Color se observa en muestras frescas y con buena luz.
Idiocromaticos: configuración y composición especifica dan un color constante.
Alocromaticos: incoloros + (inclusiones finamente divididas de otros minerales,
defectos en la estructura, elementos traza).
Cambios de color por: variación de la composición quimica, tiniciones,
incluisiones, fluidas,etc.
Brillo (- cunatificable) se observa en muestras frescas y con buena luz.
No brillo Mate terroso
Brillo metalico: bastante intenso
Brillo submetalico
Brillo no metalico: vitreo, nacarado o perlado, graso o céreo, resinoso y sedoso.
Depende de como el mineral refleja/reflecta la luz en sus caras externas NO
todas pueden brillar según como haya roto el mineral.
Transparencia
Grandes cristales individuales (transparentes, translucidos, opacos).
Muchos y chicos en agregados (comportamiento en conjunto).
Forma el cristal crece libre y puede desarrollar caras externas. Los cristales que muestran
buenas caras son raros. La forma externa es constante, es un criterio valioso.
Habito crecimiento de minerales monocristales o agregados no exhibiendo su forma, sino
una unica morfologia determinada por le ambiente genetico. Puede coinicidir o no con la
forma.
Tipos de habito:
Intercrecimiento intercrecimiento no aleatorios controlados por facortes
cristalgraficamente 2 o mas cristales de la misma sustancia general nuevos elementos de
simtria. (Maclas).
tipos de maclas:
o Macla de contacto: es cuando 2 minerales tienen 1 superficie de contacto.
o Macla de penetracn: los cristales intercrecen mutuamente en distintos ejes y
generan figuras llamaticas.
o Maclas multiples:
- Polisinteticas: varios minerales que han crecido en contacto uno al lado del
otro (parecen 1 individuo mineral pero son varios).
- Cíclicas: un individuo.
Clivaje es la tendencia de ciertos minerales a romperse paralelamente a planos atómicos
debe darse su calidad y dirección.
Se puede describir un clivaje si es: perfecto, bueno, regular, nulo.
Fractura forma que adopta cada una de las nuevas superficies que se generan cuando
se rompe un mineral que ha sido golpeado.
Se puede diferenciar en: Concoidal (+común), Fibrosa o Astilla, Ganchuda e Irregular.
Dureza Resistencia (rayar) a las alteraciones como la penetración, la abosrción, el
rayado, etc. (El cuarzo es el + duro).
Tenacidad grado de resistencia a la rotura, deformación, aplastamiento,etc.
Caracteristicas:
o Fragil: facilmente se reduce a polvo.
o Maleable: puede ser llevado a hojas delgadas por golpes.
o Sectil: puede cortarse en virutas delgadas con cuchillo.
o Dúctil: un mineral que se puede estirar en forma de hilo.
Otras propiedades: peso especifico, reacción al HCL, tacto y magnetismo.
No silicatos
Carbonatos Anión CO
3
2-
+ comunes: Calcita (CaCO
3
) y Dolomita (CaMg (CO
3
).
Los carbonatos son los que reaccionan al HCl (acido cloridico).
3. Roca
(Roca) material solido fomrado por cristales o granos de uno o mas minerales. Suelen ser
materiales duros pero tambipen pueden ser muy blandos.
Minerales
Minerales esenciales: minerales + abunandetes que carcaterizan la composicin… ¨los
que siempre debe de tener¨.
Minerales accesorios: pueden estar o no, en pequeña proporción, sin mmodificar las
caracteristicas fundamentales.
Tipos de roca
Ígneas: forman la mayor parte de la corteza terrestre.
Sedimientarias: cubre la corteza terrestre en una delgada capa.
Metamórficas: se dan en un cambio de presión y temperatura dentro de la corteza.
Ciclo de las rocas
1) Camara magmatica: dada a ciertas condiciones, las rocas que se encuentran por
debajo de la superficie terrestre se funden y forman el magma. Este puede enfriarse
dentro de la corteza, como tambien puede llegar a la superficie y derramarse en forma
de lava.
Enfriamiento, recristalización.
2) Rocas ígneas: cuando el magma o la lava se enfría y solidifica, se forman rocas
ígneas.
Meteorización.
3) Sedimentos: rompe las rocas que luego seran transportados y son depositados como
sedimentos.
Diagenesis.
4) Rocas sedimentarias: los sedimentos son compactados y cementados para formar
rocas sedimentarias.
Metamorfismo.
5) Rocas metamorficas: cuando las rocas sedimentarias son llevadas a profundidades
de la corteza, el calor y la presión, las cambian a rocas metamórficas.
Fundición.
3.1 Rocas Ígneas
Estas rocas son asociadas de minerales que se forman a partir de un magma por enfriamiento.
Magma: material completa o parcialmente fundido, que al enfriarse se solidifica y forma rocas
ígneas. La mayoria de los magmas constan de 3 componentes: liquido (formada por iones de silicio
y oxigeno) + solido (silicatos ya cristalizados) + fase gaseosa (H2O, Co2, So2).
Un mismo magma puede dar varios tipos de rocas.
Los magmas pueden evolucionar cambiando de extremo a extremo su composición.
MAGMA
A PARTIR DE ROCA SOLIDA
ZONAS DE SUBDUCCION
PROFUNDIDADES EN EL
MANTO
COMPOSICION DE LA ROCA
CAMBIOS EN LA PRESION,
TEMPERATURA, O PRESENCIA
O NO DE VOLÁTILES
Serie de reacción de Bowen
Los minerales se van formando a distintas temperaturas
o A altas temperaturas: olivinos, piroxenos y feldepatos cálcicos, composición
ultramaficas, periotita y comatita.
o Decendemos temperatura: olivinos, piroxenos y feldespatos calcosodicos
composición mafica, basalto
o Temperaturas intermedias: afibol, biotita, piroxeno y feldespatos caclosodicos
aparece diorita y andesita.
o Menores temperatura: feldespatos potásicos, cuarzo, biotita, afiboles.
Composición félsica granito y diorita.
Diferenciacn magmática
La lava se desarrolla en el cuerpo
magmático en la roca huésped y después del
tiempo se va cristalizando a distintas
temperaturas los silicatos y sedimentando en
la parte de abajo. Lo que queda de magma
liquido va a variar entonces va a formar una
composición B por que la composición que
queda va a ser distinta a la original ya que
ciertos iones ya están unidos y no van a
formar la misma composición. Si sigue este
proceso se volverían a crear distintas
composiciones.
Asimilación y mezcla de magmas
En la asimilación se da la cristalización y
sedimentación de minerales en la parte baja y
en la parte alta, el magma genera presión y va
rompiendo la roca huésped y esta puede ser
asimilada dentro del magma cambiando la
composición química, puede mezclarse o no
y genera distinta composición en el magma.
En la mezcla magmática hay dos cuerpos de
distinta composición química que al ascender
se juntan y nos darían rocas de diferente
composición química.
Generación de Magmas:
Puede ocurrir por aumento de temperatura (por ejemplo; un cuerpo magmático de una fuente
profunda intruye y funde las rocas de la corteza), disminución de presión (sin la adición de
calor) o la introducción de volátiles (principalmente agua, puede reducir la temperatura de
fusión de las rocas del manto lo bastante como para generar magma).
Zona de Rift y vulcanismo puntual
Es la separación de la corteza continental que genera
fallas ya que se genera una zona de descompresión y
da la aparición de ciertos volcanes. No es magma
diferenciado y da basaltos de composición básica,
traquitas de composición intermedia y diorita de
composición acida.
Zona de Subducción profundas (100-150 km).
Cuando choca una capa continental con una capa de
litosfera oceánica, esta al ser mas densa que la
continental desciende por debajo de la corteza
continental y por liberación de agua donde antes no se
generaba magma ahora se genera en el manto que
asciende hasta llegar a la corteza. Se da un acenso
lento permitiendo diferenciación generando rocas
diferenciadas, nos daría composiciones intermedias y
acidas como la andesita y la riolitas (volcánicas) en el caso de las que llegan a la
superficie y granito y diorita en rocas plutónicas (que se enfrían en la corteza). ¨magmas
calcoalcalinos¨.
Textura
(Textura) aspecto general de la roca en función del tamaño, forma y ordenamiento de sus
cristales.
3 factores contribuyen a la textura:
o La velocidad a la cual se enfría el magma.
o La cantidad de sílice presente.
o La cantidad de disueltos en el magma.
Tipos de texturas
Textura vítrea: El enfriamiento más rápido que se da es cuando el volcán erupciona y
expulsa magma. Generando minerales muy pequeños.
Textura piroclástica: consolidación de fragmentos de roca individuales que son emitidos
durante erupciones volcánicas volátiles, grandes.
Textura afanítica: rocas volcánicas, cristalización en superficie, muy pequeños, pero no
tanto como las de enfriamiento lento.
Textura micro granuda: se da en las rocas filonianas, se cristalizan en profundidad
intermedia.
Textura porfírica: cristales de mayor tamaño en una matriz afanítica.
Textura pegmatítica: presentan cristales interconectados todos mayores de un centímetro
de diámetro, los grandes cristales son consecuencia de presencia de aguay otros volátiles,
como el coloro, flúor y el azufre, y no en un enfriamiento lento.
Textura fanerítica: cristalización en profundidad, el enfriamiento es lento.
Textura afanítica: se enfría bruscamente por erupción volcánica.
Clasificación en función de la posición donde se enfría el magma
Rocas intrusivas o plutónicas: son aquellas que cristalizaron en profundidad. Estas
presentan textura granuda.
Granitos roca acida de colores grises o rosados, de grano grueso formado, son las
rocas.
Sienitas rocas de colores rosados, se diferencian del granito porque no presentan
cuarzo.
Gabros rocas oscuras o verdosas, de grano grueso.
Rocas hipabisales o filonianas: son aquellas que cristalizaron a profundidad intermedia,
en filones, sills o diques. La textura de estas rocas es porfrica.
Microgabro se desarrolla como filones de varios kms de longitud.
Pegmatitas se presentan en filones y diques, compuesta por caurzo, feldespato y
micas.
Rocas extrusivas o volcánicas: Se presentan generalmente en mantos o coladas
recubriendo grandes extensio- nes de la superficie terrestre. Se agrupan en una serie que
van desde las ms cidas a las ms bsicas, comprenden: riolitas, traquitas, andesitas y
basaltos. Las rocas cidas son de tonos claros y poco densas, mientras que las bsicas son
ms oscuras y muy densas.
Basalto rocas negras, compactas y pesadas.
Clasificación según la estructura
Concordantes: son paralelos a las capas de la
roca encanjante respetan la estructura que
tenía la roca original.
1) Sill o filón capa: delgado y planos.
2) Lacolito: Lenticular.
3) Lapolito: zonas deprimidas, ciruclares y de
gran extensión.
Discordantes: atraviesan las estructuras de las
rocas encajantes.
4) Batolitos: grandes plutones.
5) Stocks: batolitos de menor tamaño.
6) Diques: intrusiones por fracturas.
Extrusivas:
7) derrames graníticos o andesíticos:
< extensión, > potencia.
8) Coladas balticas: gran extensión,
potencia variable.
Clasificación de los principales grupos

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