Fundamentos de Geología - Final (PDF)
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Este documento proporciona un resumen de los temas de un examen final de geología, incluyendo conceptos básicos de ciencias de la tierra y geología, procesos geológicos como la composición de la tierra, procesos ígneos, sedimentarios y tectónicos, temas sobre la evolución del conocimiento científico, tiempo geológico y paleontología, tectónica, ambientes sedimentarios y recursos energéticos y minerales. Los temas abarcan el estudio de minerales, rocas, sismos, terremotos, magmas, volcanes, entre otros aspectos importantes de la Geología.
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🌎 Fundamentos de Geología (Final) Tema 1 - Conceptos básicos sobre Ciencias de la Tierra y Geología Tema 2 - La tierra en el espacio Tema 3 - Composición de la Tierra Cristales Minerales Rocas Tema 4 - El interior de la Tierra...
🌎 Fundamentos de Geología (Final) Tema 1 - Conceptos básicos sobre Ciencias de la Tierra y Geología Tema 2 - La tierra en el espacio Tema 3 - Composición de la Tierra Cristales Minerales Rocas Tema 4 - El interior de la Tierra Sismos y terremotos Discontinuidades Gravimetría Isostacia Propiedades Térmicas de la Tierra Campo magnético en la Tierra Tema 5 - Magma y procesos ígneos Introducción rocas Magma Origen del magma Tipos de magmas Evolución magmatica Rocas ígneas Tema 6 - Proceso intrusivos, rocas plutónicas e hipabisales. Clasificación de rocas plutónicas Clasificación de rocas hipabisales (o filonianas) Cuerpos intrusivos Tema 7 - Procesos extrusivos, rocas volcánicas y piroclásticas. Rocas volcánicas Rocas piroclásticas Volcanes Tema 8 - Procesos exogenos y rocas sedimentarias. Ciclo sedimentario Clasificación de las rocas sedimentarias Rocas clásticas o detríticas Rocas Bioquímicas y Químicas Tema 9 - Metamorfismo. Factores que afectan al metamorfismo Fundamentos de Geología Final) 1 Tipos de metamorfismos Criterios para el estudio y la clasificación de las rocas Metamórficas Clasificación de rocas metamórficas Metamorfismo y Placas Tectónicas Tema 10 - La deformación cortical. Los esfuerzos y principios mecánicos de deformación Factores que modifican el comportamiento de las rocas Tipos de deformación Mapa Topográfico Tema 11 - El tiempo Geológico. Datación relativa Datación absoluta Escala de tiempo geológico Tema 12 - Geología Histórica y Paleontología. Geología Histórica Fósiles Tema 13 - Tectónica. Hipótesis sobre la deriva continental Teoría de la Tectónica de Placas Avances que permitieron la elaboración de la Teoría Teoría de la Tectónica de Placas Formación de montañas Principales unidades morfoestructurales de la Argentina Tema 14 - El clima y los ambientes sedimentarios. El clima Los ambientes sedimentarios Tema 15 - Suelos, aguas subterraneas y ambiente kárstico. Suelo El ciclo hidrológico Aguas subterráneas Ambiente Kárstico Tema 16 - Ambiente fluvial. Tema 17 - Ambiente desértico. Tipos de desiertos Acción del agua Acción del viento Tema 18 - Ambiente glacial. Tipos de glaciares Movimiento y velocidad de un glaciar Erosión Transporte y Depositación Glaciaciones Tema 19 - Ambiente marino. Tema 20 - Recursos energéticos y minerales. Yacimientos metalíferos Clasificación general de yacimientos Minerales industriales Rocas de aplicación Formas de explotación de yacimientos minerales metalíferos Recursos naturales Combustibles fósiles: Energías renovables Tema 21 - Recursos naturales, ética y responsabilidad social. Fundamentos de Geología Final) 2 Tema 1 - Conceptos básicos sobre Ciencias de la Tierra y Geología La geología es la ciencia que estudia la estructura interna, morfología, dinámica y la evolución del planeta. Evolución del conocimiento científico: Aristóteles creía que las rocas habían sido creadas bajo la influencia de las estrechas, y que los terremotos se producían cuando el aire entraba con fuerza a la tierra, se calentaba por los fuegos centrales y salía de manera explosiva. Durante el siglo XVII y XVIII el catastrofismo estaba en auge, se creía que los paisajes de la tierra se formaban por grandes catástrofes. La geología moderna se inició a finales del siglo XVII, cuando James Hutton estableció el uniformismo (pilar de la geología actual), dice que las fuerzas que actúan en los procesos hoy son las mismas que han actuado durante el pasado, “el presente es la clave del pasado”. Hutton sostenía que las fuerzas que parecen pequeñas producen, a lo largo de tiempos prolongados, efectos enormes. El tiempo geológico gracias a la radiactividad se pudo datar la tierra y ahora sabemos que tiene más o menos 4500 millones de años. La magnitud del tiempo geológico es de millones o miles de millones de años. Otro geólogo muy importante fue Alfred Wegener, que propuso la teoría de la deriva continental. Todo esto se explica mejor más adelante). La Geología se subdivide en dos grandes campos que son la geología física (estudia los materiales geológicos y los procesos por los cuales se forman estos materiales) y la geología histórica (estudia la evolución de la Tierra a lo largo del tiempo geológico). Dentro de la geología física hay muchas disciplinas algunas son: mineralogía (estudio de minerales) y petrología (estudio de rocas); geología estructural y tectónica (estudio de las deformaciones que ocurren en las rocas dentro de la corteza terrestre); geoquímica (importante para saber la composición química de minerales y rocas y los procesos de formación de estas); geofísica (importante ya que a través de métodos indirectos geofísicos permite interpretar las rocas a las cuales no se tiene acceso directo como las de la corteza, el manto y el núcleo terrestre). Dentro de la geología histórica hay muchas disciplinas, algunas son: estratigrafía (estudio de las sucesiones de rocas); paleontología (estudia los fósiles contenidos en las secuencias estratigráficas); geocronología (se ocupa del estudio de la edad absoluta de las rocas); paleogeografía (estudia las geografías sucesivas de la Tierra a lo largo del tiempo geológico, por ejemplo cómo han ido cambiando la disposición de mares y continentes a lo largo del tiempo). Disciplinas aplicadas: geología de yacimientos minerales (estudia la génesis es decir el origen de los yacimientos minerales) geología económica (exploración y explotación) geología del petróleo y el gas hidrogeología geotecnia (aplicada a las grandes obras de ingeniería) geología ambiental (estudia la relación entre los procesos geológicos y el ambiente natural) Tema 2 - La tierra en el espacio Fundamentos de Geología Final) 3 El origen de la tierra y del universo El Big Bang fue una exposión hace unos 12 a 15 mil millones de años. El H y el He (restos de la explosión) empezaron a enfriarse y condensarse en las primeras estrellas y galaxias. La hipótesis de la nebulosa primitiva sugiere que los cuerpos se formaron a partir de una enorme nube en rotación denominada nebulosa solar de H, He, polvo microscópico y materia de estrellas muertas. Hace unos 5 mil millones de años, por acción de interacciones gravitacionales de partículas se formó un disco plano que luego dio lugar al Sol. Materiales como el Fe y Ni formaron masas metálicas orbitantes denominadas protoplanetas, las cuales se convirtieron en los 4 planetas centrales: Mercurio, Venus, Tierra y Marte, además para este momento había varios asteroides y cometas orbitando. Debido a su poco peso y capacidad gravitacional los protoplanetas centrales no podían acumular gases ni otros componentes ligeros. Se formaron los planetas exteriores: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, más grandes, bajas densidades y mucho hielo. Planetas terrestres Son parecidos a la tierra, los internos del sistema solar, son mucho más pequeños, más densos y rápidos en órbita. Mercurio: segundo más pequeño, el más interno, absorbe la mayoría de la luz que incide sobre él, muchos cráteres y llanuras (parecido a la luna). Muy denso, tiene un núcleo interno enorme. Se mueve muy rápido pero rota lentamente. No hay atmósfera. Temperatura entre 173 y 430 grados. Venus: “gemelo de la tierra”, similar en densidad, masa, localización. Envuelto en gruesas nubes que no dejan pasar la luz. Vulcanismo basáltico, deformaciones tectónicas, extensas llanuras cubiertas por coladas de lava. La temperatura alcanza los 475 grados, atmósfera con mucho CO2. Tierra: Con un radio de 6378 kilómetros, a 150 millones de km del sol. 70% ocupada por agua 97% salada). 10% de hielo. Tiene a la Luna. Todo lo demás lo ves en las 19 unidades que siguen. La luna: único satélite terrestre, es inusualmente grande 1738 km de diámetro). Llanuras con coladas basálticas, no hay atmósfera por lo tanto no hay meteorización ni erosión. No hay fuerzas tectónicas activas. Pudo haberse formado por el impacto de gran tamaño contra la tierra, desprendiendo parte de la corteza y manto. Marte: Poca atmósfera, con mucho CO2 y pocas cantidades de vapor de agua. Hay casquetes polares de agua helada. Grandes tormentas de polvo y vientos huracanados. Paisajes parecidos a los desiertos terrestres. Tectónicamente muerto. Dos satélites Phobos y Deimos. Planetas jovianos Parecidos a Júpiter, planetas enormes, poco densos. Júpiter: Enorme, una masa 2,5 veces mayor a la masa del resto de los planetas combinados 1/800 la del sol). Gira muy rápido, esto generó un ensanchamiento ecuatorial. Franjas alternas de nubes de muchos colores. Atmósfera de H, He, metano, amoníaco y agua. Desprende mucho del calor que recibe del sol. Tiene 28 lunas, es como un sistema solar en miniatura. Saturno: Está muy lejos de Júpiter sin embargo su atmósfera tiene la misma composición y estructura interna. Tiene tormentas ciclónicas. Sistema de anillos de roca y hielo. 30 satélites. Urano: Eje de rotación paralelo al plano orbital, parece rodar. 5 Lunas. Azulado por el metano de su atmósfera. Neptuno: Vientos de más de mil km por hora. Sistema de nubes blancas. 8 satélites. Fundamentos de Geología Final) 4 Plutón: no se considera ni terrestre ni jovial. Órbita alargada, de 248 años. El más pequeño. Se lo considera una bola de gases congelados. Cuerpos menores del sistema solar Satélites: Cualquier objeto que orbite alrededor de un planeta, por lo general pequeño. Asteroides: cuerpo rocoso, carbonáceo o metálico, pequeño que orbita alrededor del sol, entre 1 y mil km de diámetro. Forman cinturones de asteroides. Cometas: Gases congelados y materiales rocosos metálicos, órbitas excéntricas. Meteoritos: pequeña partícula sólida que entra en la atmósfera terrestre, no son atraídas gravitacionalmente por los planetas. Pueden ser férreos, pétreos o sideralitos (mezcla). Tema 3 - Composición de la Tierra Hay 8 elementos que constituyen la mayor parte de las rocas y representan el 98 % de la corteza continental: Oxígeno, Silicio, Aluminio, Hierro, Calcio, Sodio, Potasio y Magnesio. Cristales + Es un cuerpo sólido limitado por una superficie plana (caras cristalinas) que son la expresión externa de un ordenamiento interno. Si no posee ordenamiento interno se lo llama amorfo. Según el desarrollo de sus caras podemos clasificarlo en euedral (todas sus caras desarrolladas), subedral (algunas desarrolladas) o anhedral (ninguna desarrollada). Elementos geométricos: caras son los planos que determinan la forma, aristas la intersección de dos caras, vértices la intersección de más de dos caras. Elementos de simetría: eje de simetría, centro de simetría. Elemento cristalográfico: orientar el cristal en el espacio, ejes x, y, z Minerales + Son componentes básicos de las rocas, son sólidos (menos el agua y el mercurio), natural, homogéneo, inorgánico, de composición química definida, estructura ordenada (si esto no ocurre se denomina mineraloide). Compuestos por elementos que forman estructuras. Algunos elementos pueden ser de un solo elemento como el oro o el azufre mientras que otros son la combinación de varios. Estructura de los minerales Los minerales tienen una disposición ordenada de átomos químicamente unidos formando estructuras cristalinas concretas. Hay minerales que pueden tener la misma composición pero al tener estructuras diferentes tienen propiedades diferentes, se los conoce como polimorfos. Hay algunos que tienen composiciones parecidas, sistemas cristalinos iguales, pero sólo varían en un elemento se los conoce como isomorfos (como las plagioclasas). Hay minerales que no tienen un ordenamiento interno se los conoce como amorfos. Propiedades de los minerales -para su identificación- Fundamentos de Geología Final) 5 Color: no siempre es constante ya que si hay impurezas puede cambiar mucho. Raya: color del polvo fino de un mineral, el color de la raya no suele cambiar. Brillo: aspecto del mineral cuando refleja la luz, puede ser metálico, no metálico, vítreo, nacarado, sedoso, graso, mate, etc. Transparencia: propiedad de dejar pasar la luz, pueden ser transparentes, translúcidos, opacos. Dureza: resistencia a ser rayado. Escala relativa de Mohs: Talco, yeso, calcita, fluorita, apatita, ortosa, topacio, corindón, diamante. Clivaje o exfoliación: cuando un mineral se rompe por superficies planas al aplicarle fuerza. Depende de la estructura cristalina. Fractura: la superficie de ruptura de un mineral cuando lo hace de forma irregular. Puede ser concoide, astillosa, ganchuda, irregular, desigual, etc. Tenacidad: resistencia de un mineral a sufrir deformaciones. Hábito: manera en la que los cristales crecen juntos, puede ser granular, tabular, laminar, columnar, etc. Peso específico: Depende de los átomos que lo compongan. Otras propiedades: magnetismo, radiactividad, reacción química con HCl, tacto, sabor, olor, birrefracción, etc. CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES + Strunz los clasificó en 8 grupos (basada en la composición química, sobretodo por el anion o grupo anionico, ya que es el que le otorga propiedades similares a los minerales y los encontramos juntos en el mismo lugar o yacimiento): Elementos nativos: elementos sin combinar (formados por un único elemento), se los divide en metales y no metales. Metales: Grupo del Oro (maleables, buen conductor, oro, plata y cobre, altos puntos de fusion, densidades altas, durezas bajas); Grupo del Platino (platino o platino-paladio); Grupo del Hierro (en muestras de meteoritos, ricos en hierro y Niquel, Kamacita y Taenita) Semimetales: Grupo del Arsenico - No metales: Azufre (bajo punto de fusion), Diamante C y Grafito C. Sulfuros y sulfosales: combinación del azufre (ion sulfuro) con algún metal. Alto peso específico, brillo metálico, raya coloreada caracteristica de cada sulfuro, opacos, baja dureza(1-2), buenos conductores, interes economico como menas metalicas. Galena PbS, clivaje perfecto), Blenda o Esfalerita ZnS, brillo adamantino o vitreos como excepcion, el Zn puede ser sustituido por el Fe lo que las torna mas oscuras - Caso de polimorfismo con la Wurtzita-); Pirita FeS2; Calcosina Cu2S; Molibdenita MoS2; Antimonita Sb2S3; Calcopirita CuFeS2, parecida a la pirita). Halogenuros: halógenos (iones de F,Cl, I O Br) con metales, blandos, p.e. bajo, brillo vítreo, solubles en agua, dureza baja, malos conductoresen estados solidos, buena en fundidos. Fundamentos de Geología Final) 6 NaCl Halita, soluble, cristaliza en sistema cubico), Fluorita(CaF2, 4 en escala de Mhos), Silvita (KCl). Óxidos e hidróxidos: metales y metaloides con O u OH, alto p.e. colores oscuros, brillo metálico o mate. Magnetita, Hematita. Dureza entre 6 a 9, estabilidad química, alta t de fusión, baja solubilidad en agua. Oxidos simples: un elemento metalico se une a ion O2. Cincita ZnO Cuprita Cu2O; Hematita Fe2O3, prismaticas, fibras, formas en rosetas); Corindón Al2O3; Pirolusita MnO2, es la que forma dentritas de manganeso que parecen fósiles); Cuarzo (piramides hexagonales, oxido de silicio?, puede ser amorfo denominandose opalo, en ese caso son mineraloides). Oxidos multiples: dos elementos metalicos se unen con iones O2. Magnetita FeFe)3O4); Cromita Cr2Feo4 ) ; Ilmenita FeTiO3, se lo usa para extraer titanio); Columbita, Tantalita Oxido de tantalio con hierro y manganeso) Hidroxidos: grupo anionico oxidrilo OH se une a metales. Brucita (Mg(OH2 Goethita FeOOH; Manganita. Carbonatos, boratos y nitratos V anión carbonato con unidos a metales cationes bivalentes Mg, Fe, Ca, Zn. Dureza cercana a 3, brillo vítreo, buen clivaje, incoloros a blanco. Con HCl liberan CO2. Carbonatos: Calcita CaCO3, puede acompañar a sulfuros como galena ypirita, cristliza en sistema trigonal), Aragonita CaCO3, cristaliza en sistema rombito, es polimorfico con la calcita); Dolomita Mg,CaCO3???; Siderita FeCO3; Malaquita; Azurita; Rodocrosita MnCO3 Suelen reaccionar con el agregado de HCl. Nitrato: muy escasos. Boratos: suelen ser transparentes, colores blancos, grises o amarillentos. Dureza media a baja en la mayoría. Algunos presentan luminisencia, son solubles en HCl. Ulexita; Borax o tincal (de sodio); Boracita (de magnesio). Sulfatos, cromatos, molibdatos y wolframatos VI: sales con los respectivos aniones, brillo no metálico, poca dureza, colores claros. Yeso, anhidrita. Sulfatos: baja dureza, peso especifico variable dependiendo del cation al que se unan, muchos son solubles en agua excepto los que se unen a cationes con radio grande, suelen unirse a grupo 12, muy frecuentes en ambientes sedimentarios. Anhidrita CaSO4; Yeso CaSO4 2H2O; Baritina BaSO4, elevado peso especifico). Wolframatos: Shceelita CaWO4, cristales piramidales, brillo vítreo). Fosfatos, arseniatos y vanadatos VII gran diversidad. Los fosfatos son los mas abundantes. Dureza 5, habito prismático. Apatita (fosfato de calcio con iones cloruros, floruros u oxidrilos), Triplita (fosfato de manganeso y hierro, mas oscuro); Turquesa Fosfato de cobre y aluminio). Silicatos VIII 92% de los minerales de la corteza terrestre. Son minerales formadores de roca. La unidad fundamental de todos los silicatos es el anión silicato SiO44. Cada átomo de silicio se encuentra rodeado por 4 oxígenos Ion oxido O formando tetraedros (unidades estructurales). Las subclases dependen del modo de unirse de los tetraedros (solo se comparten los vertices. Propiedades generales: distintas coloraciones, algunos muy oscuros por mayor concentracion de hierro y manganeso. Rayas blancas o claras. Mayoría brillo vítreo Fundamentos de Geología Final) 7 o mate. El clivaje puede ser bueno a perfecto o ausente. Densidad variable de acuerdo a la estructura. La dureza esta relacionada con la densidad en forma inversa, los mas ligeros son lo mas duros, pero siempre es mayor a 5. Nesosilicatos: tetraedros aislados, relación 14. Grupo del olivino Tf 1980 y 1205°C, forsterita extremo con Mg, fayalita extremo con Fe, constituyen una serie isomorfa), Granates (en ambientes con presion considerable, Almandino. Grosularia, Andradita, Topacio, Titanita. Hay polimorfos de aluminio: andalucita, sillimanita y cianita, varian de acuerdo a la temperatura y presion de cristalizacion). Sorosilicatos: pares de tetraedros que comparten un oxígeno (vertice) 27; formula general: Si2O76. Grupo del Epidoto (vesubianita, epidoto con cuarzo) Ciclosilicatos: anillos cerrados de 3, 4 o 6 tetraedros, comparten 2 oxígenos (vertice). 13; Ecuacion general: SinO3.n)-2n. Ej: Berilo ( variedades esmeralda, aguamarina), Turmalina. La mínima unidad para que se forme una estructura cerrada son 3 tetraedros. Inosilicatos: cadenas de tetraedros en una dirección. Pueden ser Piroxenos de cadenas simples y cortas 13 (comparten 2 vértices, clivaje en ángulos de 90°) Diopsido, Espodumeno, Augita, etc) o Anfíboles, de cadenas dobles y largas 411 2 vértices y alternadamente hay un tetraedro que comparte 3 vértices, clivajje en angulos distintos, de 25 y 124°Hornblenda, Antofilita, etc. Cristalizan a menor T que los piroxenos). Tambien hay piroxenoides, son cadenas lineales pero con distorsion (retorcidas), con menos simetria: Wollastonita CaSiO3. Fundamentos de Geología Final) 8 Filosilicatos: los tetraedros comparten 3 vértices (oxígenos), formando estructuras planares, teniendo habitos laminares. 25. Si2O52. Grupo de las Micas Muscovita clara sin Fe, Al y K y Biotita oscura); Grupo de las Arcillas Caolinita); Grupo de las Cloritas Clorita, intensa coloracion verdosa, asociados a rocas metamórficas) y Talco. 6. Tectosilicatos: comparte sus 4 vertices (oxígenos), tridimensionales. Relacion: 12 o 48. SiO24. Cuarzo, feldespato. El Si puede ser reemplazado por Al+3, generando cargas negativas reemplazadas por cationes Na, K, Ca, formando aluminosilicatos. Los tectosilicatos son los mas abundantes dentro de los silicaros. Grupo de los Feldespatos: Serie de los Feldespatos Calco-Sodicos Plagioclasas): Anortita (cristaliza a mayor T°, mayor proporción de Ca), a medida que va bajando la temperatura va ingresando Na, Bitownita, Labradorita, Andesita, Oligoclasa, Albita (extremo sódico, menor temperatura de cristalizacion). Todos cristalizan en el sistema triclinico. Serie de los Feldespatos Potásicos: Sanidina (mayor t°), Ortosa o Ortoclasa (macla de Carlsbad, la mayoría de los feldespatos), Microclino (menor t°), Adularia (menor T°). Grupo de los Feldespatoides: Leucita K, Nefelina(Na, K, Sodalita (Na). Contienen un tercio menos de Si, se forman en soluciones ricas en K y Na con deficiencia de Si. Grupo de la Silice Oxido de silicio): Cuarzo (menor T°), Tridimita, Cistobalita (mayor T°). Variedades de color de Cuarzo debido a impurezas o presencia de elementos cromoforos. Fundamentos de Geología Final) 9 Abundancia de silicatos: Procesos formadores de minerales: Endogenos: en el interior de la tierra, por solidificacion de un fundido: magma = procesos magmaticos; transformacion quimica o estructural en estado solido, por aumento de presion y temperatura =procesos metamorficos. Exogenos: en la superficie de la tierra, por alteracion de minerales preexistentes o precipitacion de una solucion = procesos sedimentarios. Asociación mineral: minerales que aparecen juntos en una roca, relacionados solo espacialmente. Paragenesis mineral: minerales que parecen juntos en una roca formados por el mismo proceso genetico durante una misma etapa. Estan temporal y geneticamente asociados. Rocas Cualquier masa sólida de materia mineral. Pueden ser monominerales o aparecer como agregados. Las rocas forman el manto y la corteza de la tierra. Suelen ser duras pero hay más blandas como las arcillas. Pueden ser ígneas, metamórficas o sedimentarias. Tema 4 - El interior de la Tierra Métodos de estudio del interior de la Tierra: Directos: información de la parte mas superficial de la tierra. Sondeos, minas, volcanes, erosión de cordilleras. Indirectos: métodos geofísicos (sismología, gravimetría estudio de la gravedad, geotermometría como fluye el calor, geomagnetismo comportamiento del campo magnético, paleomagnetismo, geodinámica de la tierra a través de esfuerzos y deformaciones, geoeléctrica) o meteoritos aportan al conocimiento de las posibles composiciones del interior de la tierra. Sismos y terremotos + Zonas de alta actividad sísmica: circulo de fuego, cinturón mediterráneo asiático. Terremoto: vibraciones provocadas por la súbita liberación de energía, normalmente a lo largo de una falla. Las vibraciones se liberan a través de las ondas sísmicas (liberación súbita y rápida de energía). Deformación de las rocas: hay una deformación en la que el material tiene un comportamiento Fundamentos de Geología Final) 10 elástico, a partir de un punto empieza a tener una deformación permanente o plástica, hasta que se alcanza el punto de ruptura y se generan las estructuras de fallas. Entre el punto de ruptura y el limite elástico, las rocas van acumulando energía potencial elástica, que se libera en la ruptura. Posterior a la ruptura la rocas vuelven a su posición en equilibro, ese movimiento hacia atrás es el llamado rebote elástico por Reid, 1906. "Partes de un terremoto": La ruptura de la roca se da dentro de la superficie terrestre, y el punto en el que ocurre se denomina Hipocentro, el punto que se encuentra en dirección vertical hacia la superficie se denomina Epicentro, las ondas sísmicas se transmiten desde el hipocentro. Categorías de sismos según su profundidad: Poco profundos: profundidades menores a los 70 km (son los más destructivos) Intermedios: profundidades mayores a los 100 km (son los más frecuentes 90% Profundos: a 300 km de profundidad Tipos de sismos según los limites en los que ocurren: Sismos en límites divergentes: son superficiales menores a los 30 km de profundidad de foco y de baja magnitud (menor a 5. Sismos en límites transformantes: son superficiales, las profundidades de foco son 70 km, pueden alcanzar grandes magnitudes (mayores de 7. Sismos en límites convergentes: pueden encontrarse los tres tipo de sismos, las profundidades son menores a 700 km (alcanzan las mayores magnitudes, mayores a 8. La velocidad de las ondas sísmicas depende de los materiales que atraviesan. Las velocidades se ven modificadas según la densidad del material y la elasticidad de este. Hay 2 grupos de ondas sísmicas: De Cuerpo: Ondas P (primarias): movimiento compresivo y de distensión (como si apretara y soltara un resorte). Se transmite en todo tipo de material, en especial sólidos y líquidos. Son las más rápidas (entre 5,5 y 13,5 km/s) Ondas S (secundarias o de cizalla): movimiento perpendicular a la dirección de propagación de la onda. El movimiento de cizalla es un movimiento de ascenso y descenso. Solo se propagan en sólidos. Velocidades entre 3,3 y 7,7 km/s. Fundamentos de Geología Final) 11 De Superficie (superficiales): se propagan en superficie, ya sea en contacto con el agua o con el aire. Producen las mayores catástrofes. Ondas L movimiento serpenteante en un plano. Movimiento de cizalla en dirección a un plano horizontal. Ondas R Raleight): mismo movimiento ondulatorio elipsoidal de las partículas en el agua. Las ondas sísmicas se registran en estaciones sísmicas por sismógrafos que registran todos los tipos de ondas en sismogramas. Las ondas se registran en el siguiente orden: primero las P, luego las S, las L y finalmente las ondas R. El intervalo de tiempo entre que llegan las ondas P y las S sirven para saber a que distancia se encuentra el epicentro de la estación. Para localizar el epicentro de un terremoto se utiliza la triangulacion sísmica , utilizando la información de 3 estaciones sísmicas. Tamaño y fuerza de un terremoto: Escala cualitativa: mide la intensidad, es subjetiva ya que mide los daños, es la escala de Mercali. Escala cuantitativa: da un valor de magnitud y se relaciona con la energía liberada. La escala es la de Richter (local, logaritmica) asocia la amplitud de onda más grande y la diferencia de tiempo que hay entre la onda S y la P. Esta escala necesita conocer dos valores: a) la diferencia de tiempo entre la onda S y P; b) la máxima amplitud de las ondas sísmicas. Se aplica una formula que incluye los logaritmos de los dos valores y permite calcular una magnitud arbitraria pero constante para sismos que liberan igual cantidad de energía. Fundamentos de Geología Final) 12 Escala de Magnitud del Momento Sísmico de Kanamori: se usa desde 1979, relaciona la energía liberada en el movimiento sísmico y contempla el área en que se deslizó el plano de falla, el desplazamiento que tuvo ese plano de falla y la fuerza requerida para superar la fricción que mantenía las rocas unidas a ambos lados de la falla. Es una escala logarítmica. Utiliza no solo datos locales sino tambien de estaciones mas lejanas. Factores de la magnitud de un sismo: Intensidad Duración de la vibración Naturaleza del material de base de las estructuras Diseño de las estructuras Cuando sedimentos saturados de agua se produce un fenómeno de licuefacción donde el material se comporta como un fluido y genera destrucciones totales. La formación de un tsunami ocurre debido a un sismo en un fondo marino, el movimiento va a tener una componente vertical, lo que genera un desplazamiento de un gran volumen de masa de agua, lo que hace un efecto de retracción de las aguas que están en las costas hacia mar adentro. Las olas adquieren gran velocidad y al llegar a la costa la profundidad menor hace que la masa de agua se haga mas lenta y el volumen de agua hace que aumente la magnitud en altura de la ola. Riesgo sísmico en Argentina: El mayor riesgo es en la parte sur de San Juan y en el norte de Mendoza. Y en menor medida la región NO Argentina. El riesgo sísmico es la probabilidad de tener consecuencias sociales o económicas producidas por un terremoto en una localización o área dada. A partir de las características de las ondas sísmicas, en particular las ondas de cuerpo, se ha podido conocer como es el interior de la Tierra, éstas ondas sufren modificaciones en su velocidad cuando atraviesan capas de diferente densidad, presión o temperatura. Las ondas al atravesar las capas pueden modificar su trayectoria siendo reflejadas cuando vuelven a la superficie o refractadas cuando la onda transmitida cambia ligeramente su dirección según las características de una capa a otra. Fundamentos de Geología Final) 13 Uso de la sísmica en la exploración del subsuelo: permite obtener imágenes 2D de las distintas capas composicionales y las estructuras que pueden aparecer en profundidad. Con otros instrumentos como el geofono(? pueden realizarse imágenes 3D de la corteza terrestre. Discontinuidades + Cambios abruptos en la propagación de las ondas sísmicas en el interior de la Tierra (de cuerpo, S y P. Hay distintas veocidades de transmision de las ondas entre la corteza y el manto (discontinuidad de Moho), por lo que las ondas captadas por estaciones sismicas mas alejadas tenian una mayor velocidad relativa que las captadas por estaciones cercanas al epicentro. Zona de sombra: Zona de sombra de ondas S Las ondas S no se propagan en un angulo combrendido entre 103 y 103° debido a que el comportamiento del nucleo debia ser liquido y no permitir su propogacion, en el limite entre manto y nucleo se encuentra la Discontinuidad de Gutenberg. Zona de sombra de ondas P por un proceso de reflexion entre manto y nucleo se produce esta zona de sombra en la que entre los 103 y 143 ° no se registran estas ondas. Discontinuidades: A los 200km de profundidad disminuyen las velocidades (canal de baja velocidad), debido a un comportamiento mas plástico del material debido a una fusión de un 10% del volumen total. Hasta los 600 km de profundidad van aumentando las velocidades debido a cambios en la composición mineralogica y sigue aumentando a lo largo de la profundidad del manto. Una vez que llega al limite del nucleo externo 2900km) , que es liquido, las ondas S desaparecen y la velocidad de las Ondas P disminuye drasticamente, para volver a amentar una vez que se llega al nucleo interno solido 5.150 km). Diferenciación Geoquimica Primaria: Disposición de los elementos debido al proceso de formacion de la Tierra. Los materiales mas densos están en la zona del nucleo, y los mas ligeros en la superficie, de esta forma se determinan tres fases: Fase Metalica (nucleo interno y levemente el externo); Fase sulfurada (manto inferior y nucleo externo, aumento de la cantidad de oxigeno, silicio y magnesio); Fase Silicatada (manto superior y corteza,aumento del silicio y oxigeno). Meteoritos: Fragmentos rocosos que impactan en la Tierra, dan información de los distintos estadios evolutivos del sistema solar. Son de distinta composición y son homologables a algunos sectores de la tierra. Fundamentos de Geología Final) 14 Tipo de meteoritos: Acondritos: densidad 3, formados por fusión, similar al proceso de las rocas ígneas. Condritos: densidad de 3, 5. Ricos en fases silicatadas en hierro y magnesio. Siderolitos: densidad 5, aspectos rocosos y metálicos. Silicatos con fases metálicas. Sideritos: densidad 8 constituidos por distintas proporciones de Fe y Ni. Si analizamos el interior de la Tierra homologandolo a los meteoritos podemos decir que: Cortezas (se las puede homologar con los Acondritos): Continental granítica: menor densidad 2,7, minerales claros como cuarzo, feldespatos. Son las rocas de mayor antigüedad. Corteza oceánica: mayor densidad, composición basaltica, producto de un magma básico. Olivinos, Piroxenos, algunas plagioclasas cálcicas. Manto: rocas mas densas, 3, ricas en minerales como olivinos y piroxenos. Homologable a meteoritos Condritos. Limite entre el manto inferior y el núcleo externo: se puede homologar a la composición de los Siderolitos. Núcleo: fase netamente metálica, homologable con los Sideritos. Capas Mecánicas: Litosfera: corteza oceánica (basaltica) y continental (granítica) y la porción del manto superior (peridotitica). Rígido y frágil. Hasta los 75100km. Astenosfera: comportamiento mas plástico, permite el desplazamiento de las capas litosfericas. Puede fluir. Desde los 75100km a 350km. Mesosfera: solida, tienen una capa discontinua de 100 km donde las ondas sísmicas poseen muy baja velocidad. De los 350 a los 2900km. Endosfera: núcleo externo liquido e interno solido. 2900 a 6378 km. Fundamentos de Geología Final) 15 Gravimetría + F=m.a=m.g Para el calculo de la densidad media de la Tierra se utilizo la formula de la gravedad, teniendo en cuenta la aceleración de la gravedad, la constante de gravitación universal, la masa de la Tierra, el Radio y el Volumen. Fuerte aporte de la densidad del manto en el promedio. Gravedad: Fundamentos de Geología Final) 16 La gravedad en las latitudes bajas es menor, mientras que cercano a los polos la gravedad es menor debido al achatamiento de los polos. En zonas mas altas debido al relieve el diámetro de la tierra es mayor y por lo tanto la gravedad es menor, lo contrario ocurre en los fondos marinos. Por otro lado, en rocas con mayor densidad se va a presentar mayor gravedad. Varia entonces según: latitud, altitud y densidad de materiales. Anomalías gravimétricas: Se dan debido a diferencias en la gravedad medida experimentalmente en un punto y la calculada teóricamente para el mismo. Pueden ser positivas (el valor medido es mayor al teórico, muchas veces quiere decir que las rocas son de mayor densidad) o negativas (el valor medido es menor que el teórico, es producido por rocas de menor densidad). El estudio de estas anomalías permiten deducir cuencas sedimentarias, intrusiones volcánicas, cuerpos mineralizados, fallas, zonas de subducción y diferentes cortezas (oceánica y continental), todos estos datos nos permiten interpretar procesos tectónicos. Pueden hacerse mapas de anomalías gravimétricas. Isostacia Bloques de roca que pueden flotar. La corteza estaría flotando en equilibrio gravitacional en la zona liquida del manto. Ajuste isostatico: es el equilibrio de flotación entre la masa continental y el manto. Cuando aumenta la masa continental tiende a hundirse, y cuando disminuye por fenómenos erosivos tiende a elevarse. Los movimientos de ascenso y descenso se denominan movimientos epirogénicos y son extremadamente lentos debido a la rigidez y espesor de la masa continental. Propiedades Térmicas de la Tierra + La P y la T se incrementan en funcion de la profundidad. La tierra no se encuentra en equilibrio termico. Fuentes de calor del planeta: Calor residual de la formación de la tierra (principal). Desintegración de elementos radioactivo U, Th, K que liberan y transmiten energía en forma de calor. Fricción de las capas de diferente naturaleza que se desplazan uno con respecto a otras debido a la rotación. Cambios de estados (calor latente de cristalización por ejemplo) asociados a la diferenciación de materiales en el interior. Reacciones químicas exotermicas. La gravedad ejerce una fuerza compresiva hacia el centro del planeta, generando calentamiento por fricción. La diferencia de temperatura en las distintas capas de la tierra produce un flujo térmico. Hay distintos mecanismos de transporte de calor: Radiación: mediante radiación electromagnetica, poca importancia. Conducción: importante principalmente en la corteza y el núcleo interno. Transmisión de calor por movimiento de las particulas. Fundamentos de Geología Final) 17 Convenccion: transporte de calor que es acompañado por un movimiento de materia (por ejemplo el aire cercano a una estufa). Principalmente en el manto. Adveccion: caso particular cuando hay trasnferencia de calor en las rocas por movimientos horizontales, se da en lugares muy puntuales de a corteza, asociado a levantamiento tectonicos y fenomenos de isostacia. Todas estas transmisiones dependen de las condiciones de los materiales que conducen la energía. Flujo calorico: Calor que pierde el planeta por unidad de sup y tiempo. Relaciona el gradiente geotermico y la conductividad termica del medio, es decir la facilidad con la que transmiten el calor. Este flujo aumenta en las dorsales oceanicas, disminuye en zonas de convergencia de placas (subduccion) y vuelve a aumentar en los arcos magmaticos. Las zonas de alto flujo calorico son utilizadas para la producción de energía geotermica. Fundamentos de Geología Final) 18 Campo magnético en la Tierra + La Tierra se comporta como un imán, cuyos polos no son siempre coincidentes con los polos geográficos. Este campo es explicado como un efecto dinamo autosustentable. Este campo se genera en el nucleo de la Tierra, algunos autores dicen que ambos nucleos giran contrariamente, generando el campo magnetico. El campo magnético es una fuerza que tiene dirección e intensidad. Magnetosfera: Capa mas externa que la atmósfera. Hay partículas ionizadas gobernadas por el campo magnético terrestre. Es generada por las lineas del campo magnético en relación con los vientos solares. Esta capa nos protege de las partículas solares. Variaciones del campo magnético: Variación secular: el campo magnético vara en dirección e intensidad muy lentamente en los años Variación diurna: la radiación solar modifica el campo magnético. Tormentas magnéticas: se producen por el sol, se origina por explosiones y vientos solares, y radiación. Pueden afectar GPS, operaciones satelitales, órbitas satélites, la orientación de los animales, el tendido eléctrico temporalmente. Paleomagnetismo: Estudio del campo magnético terrestre registrado por las rocas en el momento de su formación, registrando la dirección de los polos. Polaridad inversa o directa. COMPLETAR. Tema 5 - Magma y procesos ígneos Introducción rocas + Una roca es una asociación de uno o más minerales formados a través de procesos naturales. Tres tipo de rocas: Ciclo endógeno de las rocas: se forman en el interior de la Tierra, incluso dentro del manto, incluye a las rocas ígneas y metamórficas. Ciclo exógeno: incluye a las rocas sedimentarias que se forman sobre la superficie terrestre. Las rocas ígneas son las formadas a partir de la consolidación del magma. Primer introducción a metamorficas y sedimentarias: Rocas metamórficas están formadas a partir de otras rocas preexistentes que sufren modificaciones en estado sólido para adaptarse a condiciones de T y P diferentes a las de su formación (modificaciones de P y T, condiciones de P y T diferentes a las de la roca primaria). Rocas sedimentarias: 1 Clásticas: generadas sobre la superficie a partir de la meteorización de otras rocas preexistentes y el transporte (por agente acueo, viento o hielo) de los clastos Fundamentos de Geología Final) 19 o fragmentos formados, posteriormente hay depositación del material en cuencas sedimentarias y finalmente hay consolidación del sedimento suelto para transformarse en una roca sedimentaria. 2 Químicas: son generadas por la precipitación de sales disueltas en agua, en especial a partir del agua de mar. La estratificación (acumulación sucesiva de estratos) es una característica fundamental de las rocas sedimentarias. Los estratos son cuerpos sedimentarios generalmente de forma tabular. Ciclo de las Rocas: Magma + El magma es un fluido natural de alta temperatura que se produce por la fusión de rocas preexistentes del manto superior o la corteza inferior, a temperaturas de entre 700 y 1300 grados. El magma se puede formar por aumento de la temperatura y/o disminución de la presión, si se incorporan fluidos favorece la fusión ya que disminuye el punto de fusión. Los componentes químicos son: Elementos mayoritarios: todos en más del 1% de la composición O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg. Elementos minoritarios: entre el 1 y 0,1% de la composición Ti, Mn, P, otros. Elementos traza: menos del 0,1 % de la composición Rb, Sr, Ba, Zr, otros. Fase gaseosa del magma: vapor de agua, anhdrido carbónico CO2, dióxido de azufre SO2, acido sulfhídrico SH2, Boro, otros. El magma está formado principalmente por sílice SiO2. Tiene 3 fases, la líquida llamada fundido, la sólida (si hay) formada por cristales en suspensión y la gaseosa. Según la cantidad de sílice que contenga un magma podemos clasificarlo, se habla de magmas ácidos o básicos (pero nada tiene que ver con el concepto químico de acidez de cantidad de protones, sino de cantidad de sílice). La cantidad de sílice influye en la cantidad de los demás elementos que va a haber (ver cuadro abajo). A medida que aumenta el porcentaje de sílice aumenta el porcentaje de álcalis y disminuye el de los oxidos. *Me refiero a silicio: elemento; silice: SiO2; silicato: oxoanion Fundamentos de Geología Final) 20 De acuerdo a su composición, el magma y las rocas ígneas pueden ser: Magma acido → 66% de SiO2 Menor T° - Colores claros. Mayor viscosidad,erupciones violentas. Magma intermedio → 66 55% de SiO2 Magma básico → 52 - 45% de SiO2 Magma ultrabásico → - de 45% de SiO2 Mayor T° - Colores oscuros. Menor viscosidad, erupciones lentas. Origen del magma Las rocas pueden fundirse tanto por disminución de la presión como por aumento de temperatura, y la combinación de ambos factores. Por otro lado, la incorporación de fluidos (agua) favorece la fusión, ya que disminuyen los puntos de fusión de los sólidos. En límites divergentes o márgenes constructivos en asociación con la expansión del fondo oceánico, el magma básico sale por descompresión. Se forman basaltos o gabros (plutonicas, de la misma composicion basaltica). En zonas de subducción, se forma magma ácido o intermedio, por fusión de la litosfera subducida que viene hidratada. Si la zona de subducción es continental se forman los arcos volcánicos continentales y si es oceánica se forma un arco de islas volcánicas, en ambos arcos los magmas son de tipo ácido a intermedio. Manifestaciones volcánicas violentas por la alta viscosidad magmatica. El magma que no sale a superficie genera grandes cuerpos de roca plutónica que pueden por erosión de las rocas superiores llegan a superficie. Sectores intraplaca continental u oceánica en puntos débiles de la corteza (puntos calientes). Plumas ascendentes desde la parte profunda del manto, atraviesan el manto y la corteza y salen a la superficie del fondo oceánico generando grandes volcanes de composición basaltica. Ej: Archipielago de Hawaii. Derrames de lavas básicas y por lo tanto tranquilas. En la corteza continental puede comenzar una fractura (proceso de riffting) también se genera magmatismo básico, cuando evoluciona se puede transformar en un océano. Fundamentos de Geología Final) 21 Tipos de magmas + Magmas primarios: fusión de rocas preexistentes de la corteza inferior y el manto superior. Magma basáltico (básico): Forman rocas básicas, se generan en las dorsales oceánicas, poca sílice, mucha temperatura. La corteza queda formada por rocas basalticas: en la parte mas superficial se forman las llamadas lavas almohadilladas, con cristales mas pequeños producto del enfriamiento rápido; abajo se generan los llamados diques de basalto, con cristales de mayor tamaño; y finalmente mas profundo se forman los gabros, rocas plutónicas basalticas. La parte superior del manto es ultrabasica, con rocas peridotiticas. Magma granítico (ácido): Forman granito, por fusión de la corteza continental en bordes convergentes. Magma andesítico (intermedio): Se generan por diferenciación del fundido del fondo oceánico por subducción porque vienen con líquido de la corteza oceánica. Magmas secundarios: Se generan por evolución de un magma primario por diferentes procesos, dan como resultado magmas ácidos o intermedios. Formación de magma en Dorsales Oceánicas Litosfera oceánica muy delgada, por lo tanto no es esperable que haya una gran temperatura debido a la profundidad ?. Teniendo en cuenta que la temperatura no es el factor determinante en la fusión de las rocas, tiene que serlo la descompresión (disminución de la presión) debido a la rotura de la litosfera (rifting), disminuye la presión y se genera magma. Enormes volúmenes de magma basáltico a partir de a fusión parcial del manto superior (peridotitico, ultrabásico). Formación de magma en Zonas de Subducción La litosfera continental puede tener muchos km 150 o mas) de espesor. El gradiente geotérmico (aumento de la T° por km de profundidad) en estos ambientes es de 30° por km, a esa T° se le suma la formada por fricción cuando las dos placas convergen una con otra Fundamentos de Geología Final) 22 (continental/oceánica). De este modo en la base de la litosfera hay 12001400°C, temperatura no suficiente para fundir rocas debido a un aumento de la presión en esa zona. Se necesita un fenómeno adicional, que es que con la subducción la placa oceánica no solo arrastra la litosfera basaltica sino también sedimentos marinos con agua, que generan la fusión de las rocas en un ambiente húmedo a menor temperatura (la curva de fusión se modifica con incorporación de H2O, ver gráfico arriba). Se producen grandes volúmenes de magma de composición andesitica y granitica (intermedios a ácidos) a partir de la fusión parcial de la corteza inferior y manto superior y posteriores procesos de evolución magmatica. Evolución magmatica + Existen pocos magmas primarios sin embargo hay un montón de rocas diferentes que se forman a partir de ellos, a partir de diferentes procesos: Diferenciación magmatica, Asimilación magmatica y Mezcla de magmas. Cristalización en equilibrio: si los primeros cristales en formarse en el magma permanecen en contacto con el fundido habrá una contínua evolución química en la que la reacción de los minerales formados con el liquido remanente consume liquido (agua?, el liquido basaltico entonces se transforma en un solido (aproximadamente cuando el solido tiene una composición de un poco de olivino, un poco de piroxeno y una plagioclasa bastante cálcica) de la misma composición que el fundido original. NO explica los distintos magmas. Cristalización en no equilibrio o fraccionada: el descenso paulatino de la temperatura de un magma básico forma una serie de minerales a diferentes temperaturas, si estos cristales son quitados del contacto con el fluido a medida que se van formando se produce una cristalización en no equilibrio o cristalización fraccionada. El liquido residual de la formación de olivinos y plagioclasas cálcicas sera cada vez mas ácido a medida que se van formando los diferentes minerales que se van formando a medida que disminuye la temperatura. En el residuo liquido final muy ácido se forman los feldespatos potásicos, moscovita y cuarzo. De esta forma, un único magma se diferencia obteniendo uno o mas magmas secundarios y rocas de diferente composición. Fundamentos de Geología Final) 23 Diferenciación magmatica: formación de uno a mas magmas secundarios a partir de un magma original primario. Esto puede ser explicado con la teoría de cristalización fraccionaria de Bowen. Esta teoría explica el orden de cristalización de los minerales a partir de un magma basaltico por enfriamiento y consiste en dos series: discontinua (constituida por minerales ferro-magnesianos mas complejos a medida que baja la T°: Olivino-Piroxenos-Anfiboles-Biotita) y una continua (constituida por plagioclasas sin cambios estructurales, es decir feldespatos calco-sódicos: extremo cálcico Anortita varia incorporando sodio hasta el extremo sódico Albita, mas ácida). También existe un sistema petrogenico residual que incluye feldespatos potásicos, muscovita y cuarzo. Estos cristales pueden ser quitados por varios procesos Fraccionamiento gravitatorio: Los cristales más pesados van cayendo al fondo de la cámara magmática (y salen del sistema porque no siguen reaccionando). En algunas formaciones rocosas podemos observar gradientes desde rocas ácidas a rocas básicas, las básicas (de alta temperatura) caen primero, luego las ácidas. Las rocas de la base tendrán mayor proporción de óxidos de magnesio, hierro y calcio, mientras que las superiores tendrán mayor cantidad de sílice SiO2, sodio(NaO2) y potasio K2O. Filtrado por presión: una vez que se va cristalizando el reservorio (por fraccionamiento gravitatorio por ejemplo) la cámara magmática puede ser comprimida y el líquido es expulsado e inyectado a niveles corticales menos profundos o salir a la superficie a través de actividad volcánica, dejando detrás los cristales ya formados. Por la presión, obtenemos cuerpos mas ácidos a medida que se produce la cristalización y se va inyectando el liquido que se va acidificando hacia niveles mas superficiales. Inmiscibilidad: en el aparato volcánico puede generarse una separación de fases (ácido- básico) y al erupcionar el magma ácido (más liviano) sale primero. Cuando se produce un vulcanismo explosivo que vacía una cámara magmatica, puede suceder que antes de la erupción este liquido no sea homogéneo en composición sino que este separado en fracciones inmiscibles. Esto puede hacer que magmas mas ácidos "floten" arriba de magmas mas básicos. En la erupción salen primero los magmas mas ácidos (mas blancos) , seguida de los mas básicos (mas oscuros). La columna de la derecha muestras las rocas formadas cuando hay cristalización fraccionada: *Ultramafica=ultrabasica *En parentesis están los nombres de las rocas volcanicas/plutonicas (misma composición). Si en vez de partir de un fundido partimos de solido y comenzamos a fundirlo, el primer fundido sera mas ácido que la roca que se funde. Esto es lo que ocurre en las dorsales oceánicas: por descompresión se produce una fusión parcial del manto de peridotitas (ultrabasicas) y se genera un magma basaltico (un poco mas acido que la roca que se funde). https://s3-us-west-2.amazonaws.com/secure.notion-static.com/6d5b8bd0-fea2413a-8a 9c-9abc6f24dcc5/WhatsApp_Ptt_20210127_at_17.56.48.ogg https://s3-us-west-2.amazonaws.com/secure.notion-static.com/778acb2438dd-434f-a3 50055223fa791d/WhatsApp_Ptt_20210127_at_18.01.16.ogg Fundamentos de Geología Final) 24 Asimilación magmática: la composición de un magma puede cambiar a través de la incorporación de un material extraño, por ejemplo roca de la caja y forma xenolitos (fragmento que cayo dentro del reservorio y reacciono con el liquido). La roca solida que contiene al magma (paredes del reservorio, roca caja o huésped) puede reaccionar con el magma, por ejemplo a través de la superficie de contacto o fragmentos de la caja pueden caer dentro del reservorio, dando lugar a reacciones químicas e incluso fusión parcial o total de esos fragmentos. Estos proceses hacen que el magma cambie su composición. Mezcla de magmas: se crea un nuevo magma de otra composición a partir de la mezcla de 2 magmas, en teoría de composición intermedia entre ambos. En zonas de arcos magmaticos continentales (volcanicos) ocurren todos estos procesos de evolución magmatica. Rocas ígneas + Métodos de estudio de las rocas ígneas: Escala regional, mediante el uso de imágenes satelitales o directamente en el campo. En el campo se pueden analizar los afloramientos de rocas ígneas y sacar muestras para luego llevarlas al laboratorio. En el laboratorio se realizan estudios petrográficos de detalle, con microscopios. Análisis geoquímicos, donde se pueden determinar los óxidos principales, los elementos minoritarios y los elementos traza. Es importante para entender cómo esta compuesta la roca y para interpretar el origen de la roca. COMPOSICIÓN MINERALÓGICA DE LAS ROCAS ÍGNEAS Minerales esenciales: los importantes para la clasificación, son todos silicatos, los más abundantes en las rocas ígneas. Son los únicos que se utilizan para la clasificación de las rocas ígneas. Minerales félsicos: Tectosilicatos, de colores claros y bajo peso específico: Sílice (cuarzo alfa y beta, tridimita y cristobalita, los cuarzos cristalizan a menos temperatura y la tridimita y cristobalita a más, si éstas últimas están quiere decir que el líquido se enfrió extremadamente rápido una vez que el mineral estaba formado, por eso NO están presentes en rocas plutonicas); Feldespatos potásicos Ortosa, Microclino, Sanidina, la sanidina es la variedad de alta temperatura, que si el liquido se enfría lentamente se transforma en ortosa, por lo que solo estará en rocas volcánicas), Plagioclasas (calco-sódicos), Feldespatoides Leucita, Nefelina). Minerales máficos: todos los ferromagnesianos de la serie discontinua de Bowen, son oscuros y con alto peso específico. Micas Biotita y Muscovita), Anfíboles Hornblenda), Piroxenos Augita, Diópsido), Olivinas. Minerales accesorios: menos del 1%, apatita, magnetita, titanita, circón, turmalina. Minerales secundarios: derivan de la alteración de minerales primarios (sobretodo por la acción del agua), no se forman directamente de la cristalización magmatica. Serpentinas, Arcillas, Cloritas, Epidoto. Fundamentos de Geología Final) 25 CLASIFICACION DE LAS ROCAS IGNEAS Las rocas volcánicas o extrusivas se originan enfriándose rápidamente cuando el magma sale a la superficie (por diferencia de presiones), sus cristales son pequeños, casi indistinguibles (por su rápido enfriamiento, a veces es tan rápido el enfriamiento que no se forman cristales sino que se forma vidrio amorfo). La mas importante es el Basalto (básica). Las rocas piroclásticas son las que se forman de los depósitos de caída en erupciones volcánicas (-ojo- se consideran sedimentarias). Las rocas plutónicas o intrusivas son aquellas que se forman por enfriamiento lento del magma debajo de la superficie terrestre, suelen tener pocos cristales grandes ya que se enfrían lentamente. El Granito es la roca plutonica mas caracteristica (acida). Las rocas hipabisales o filonianas son las que se forman de magmas que no llegan a la superficie pero tampoco están muy profundos. *Clasificación que se usa en los trabajos practicos. En el diagrama de Streckeisen se utilizan solo 3 minerales, en el caso de que la roca posea más minerales se deben recalcular el volumen de los 3 componentes que intervienen en la clasificación. Fábrica de rocas ígneas Fundamentos de Geología Final) 26 La fábrica se refiere a la estructura y la textura. La estructura alude a características macroscópicas, de escala mayor o menor, apreciables en el campo, como forma, tamaño, disposición. Vesicular: son poros o agujeros producidos por el escape de gases. Amigdaloide: vesículas que se rellenan de por precipitación de minerales epigénicos. Fluidal: evidencia el movimiento laminar de los flujos de lava. La textura hace referencia a la forma, tamaño, disposicion y relaciones de los cristales. Depende de la velocidad de enfriamiento del magma. Estado cristalino; presencia o ausencia de vidrio volcánico. Si hay cristales y vidrio hipocristalina, si es solo vidrio holohialina, si no hay vidrio holocristalina. Tamaño de los cristales: con cristales muy pequeños afaníticas, con cristales grandes y visibles faneríticas. Relación entre los cristales: con todos los cristales de igual tamaño equigranulares, con cristales de tamaño diferente inequigranulares. Forma de los cristales Tema 6 - Proceso intrusivos, rocas plutónicas e hipabisales. En las zonas de arco magmatico (subducción) hay una gran cantidad de formación de magma que tiene a subir a la superficie. La movilidad puede estar impedida por la viscosidad, pero igualmente se mueve de lugares de mayor a menor presión, pudiendo salir a la superficie en algunos casos. El mecanismo de ascenso es complejo, separa rocas por un fenómeno de inyección forzada que las va fracturando. A veces encuentra superficies de debilidad previas, como fracturas o planos de estratificación, en los que puede moverse mas fácilmente. Clasificación de rocas plutónicas + Granito: gran cantidad de feldespato y cuarzo visibles. Colores rosados. Pueden tener plagioclasas subordinadas en poca proporción. Se suma un mineral mafico asociado que no interfiere en la clasificación. Granodiorita: mas gris que los granitos. Mineral mafico acompañando. Tonalita: grises. Plagioclasas + cuarzo + algun mineral mafico acompañante. Al estar la plagioclasa acompañada de cuarzo se puede inferir que es una pagioclasa ácida, sódica. Sienita: constituidas fundamentalmente por feldespato potásico, muy poco cuarzo y plagioclasa + algún mineral mafico. Diorita: plagioclasa intermedia, andesina , junto con un mineral mafico normalmente un anfibol, y un indice de color de leucocratico a mesocratico 50% mafico, 50% felsico) Gabros: plagioclasa calcica, labradorita. El idnice de color es mayor 80% mafico, 20%felsico). Mineral mafico de mayor temperatura, labradorita con piroxeno o una olivina. Fundamentos de Geología Final) 27 Rocas ultramaficas: se las clasifica según la proporción de olivino, piroxeno y anfiboles (hornblenda). Textura de las rocas plutónicas Porfiroide: holocristalina, inequigranular, con fenocristales rodeados de otros más pequeños. Granuda o granosa: holocristalina, equigranular. Clasificación de rocas hipabisales (o filonianas) + Misma clasificación que las plutónicas en cuanto a su composición, pero varían en cuanto a su textura. Constituyen cuerpos pequeños y relativamente poco profundos: Pegmatitas: ultimo estadio de la consolidación magmatica, con el ultimo residuo liquido. Altisima concentración de sustancias volátiles, vapor de agua y otros. Este porcentaje de volatiles le confiere al magma muy baja viscosidad y alta fluidez, por esta razón los cristales no tienen dificultades de crecimiento y adoptan grandes tamaños. Misma composición que un granito. Son muy comunes y pueden tener gran cantidad de turmalina, berilo, espodumeno, apatita. Aplita: misma composición granítica pero con cristales de feldespato y cuarzo extremadamente pequeños, casi no visibles macroscopicamente, grano muy fino, fanerítico. El magma rellena fisuras muy delgadas en niveles altos de la corteza, el enfriamiento fue relativamente rápido (menos que en las volcanicas pero muy rapido). Porfido: textura porfirica, es decir con cristales grandes (fenocristales, de cuarzo, feldespato o algún mineral mafico) rodeados por una "pasta" de cristales pequeños microscopicos pero relativamente gruesos. Composición granítica a tonalitica. Fundamentos de Geología Final) 28 Diabasa: composición basaltica, básicas. Cuerpos pequeños y de poca profundidad. Forman los diques de la corteza oceánica. Cuerpos intrusivos + Una intrusión es un cuerpo de roca ígnea que ha cristalizado desde el magma fundido debajo de la superficie, estos cuerpos se llaman plutones. Según como están ubicados respecto a la roca de caja podemos clasificarlos en: CUERPOS INTRUSIVOS CONCORDANTES El cuerpo concuerda (no corta) la estructura de la roca de caja. Filones capa o sills: cuerpos tabulares, hasta varios centenares de metros de espesor, generalmente básicos, se inyectan en superficies de estratificación. (parecen un estrato) Si queremos estar seguros de que es un filón capa y no una colada volcánica tenemos que ver la superficie superior del cuerpo ígneo, si es una colada vamos a ver vesículas producto del escape de volátiles a la atmósfera antes de ser sepultada por sedimentos, en cambio si es un filón la unión va a ser mas "forzada" y hasta puede haber pedazos de roca supraadyacente "caídos en el liquido". Lacolito: forma de hongo, con base plana y techo convexo, cuerpos chicos no más de 1000 m de diámetro. Formados por rocas de composición ácida a intermedia, la forma indica mucha viscosidad. Lopolito: cuerpos lenticulares, el piso no es plano sino cóncavo, cuerpos enormes de hasta centenares de km, rocas básicas y ultrabásicas, con gran cantidad de minerales maficos, mucho magnesio, hierro y calcio, se puede ver la estratificación de la cristalización (fraccionamiento gravitatorio). Hay yacimiento de hierro, cromo, platino, titanio, níquel asociado, etc. Son muy raros y muy antiguos (precámbricos). Hay varias teorías de su formación: meteoritos o inyecciones magmáticas desde el manto inferior (pluma mantelica, parecido a lo que ocurre en los puntos calientes, pero que esa pluma haya inyectado magma en la corteza basal, sin lograr atravesarla, formando este cuerpo en forma de palangana). CUERPOS INTRUSIVOS DISCORDANTES El cuerpo corta la estructura de la roca de caja. Diques: tabulares, en ocasiones se encuentran en enjambres de diques, suelen ser enormes, de cientos de km. Hay un sistema de diques que está compartido por áfrica, américa y Europa Mezozoico). Puede haber diques radiales (suelen estar asociados a chimeneas volcánicas o necks, composicion variable) o anulares (suelen ser básicos). Plutones y Batolitos: en composición y formación son iguales, los plutones son pequeños (- de 100km2 aflorantes) y los batolitos son muy enormes. Si un pluton se sigue erosionando puede quedar expuesto un batolito. Formas horizontales y globosas, de paredes subverticales. Los batolitos constituyen los núcleos de montañas. Son rocas ácidas a intermedias, graníticos o similares. Asociados a limites convergentes de placa (por levantamiento y erosión quedan expuestos). Fundamentos de Geología Final) 29 *Batolito andino: hace 100 ma ya estaba activo el arco volcánico andino, cuerpos intrusivos en profundidad y gran cubierta sedimentaria. Hace 50 ma levantamiento y rocas intrusivas cercanas a la superficie debido al levantamiento y la erosión. Hoy hay una gran cantidad de rocas intrusivas, batolitos, expuestos en superficie. *Un ultimo residuo de la cristalización magmatica es el agua, y ocurren procesos hidrotermales, que pueden formar yacimientos hidrotermales. Estos generan vetas ricas en metales de importancia económica, cobre, oro, plata, zinc, molibdeno, etc. Asociados al ultimo residuo acuoso de la cristalización de los magmas. Tema 7 - Procesos extrusivos, rocas volcánicas y piroclásticas. El vulcanismo se produce cuando el material fundido del interior de la tierra sale a la superficie, entonces el magma pasa a llamarse lava, que es la fase líquida de una erupción (cuando se solidifica se llaman coladas de lava). Pero además puede haber piroclastos (depósitos piroclásticos), la fracción sólida y una fase gaseosa, muy importante en las erupciones ya que es la razón de que la lava cerca de la superficie tenga una gran presión. La violencia de una erupción depende de la viscosidad del magma ( cuanto mas ácido mas violento) y de la cantidad de gases disueltos tenga. Tipos de erupciones; Centrales: consisten en un cono con chimenea y cráter principal, pueden tener chimeneas y cráteres secundarios. El cono volcánico se forma por las sucesivas erupciones volcánicas y sus productos. Generan volcanes cónicos, muy comunes. Fisurales: fisuras por donde salen magmas fundamentalmente basalticos, pueden darse enormes derrames de lava basaltica. Estructuras megascópicas de los derrames lávicos y composición de las lavas: + Lava Aa o en bloque: es una colada de lava básica que presenta una costra solidificada, espesa que se enfría y se quiebra por los esfuerzos del material fluido y caliente que circula debajo. La colada se sigue moviendo pero la costra se va rompiendo, los gases van saliendo, de forma que la superficie de la colada esta compuesta por fragmentos de roca, irregulares. Lava cordada o pahoehoe: colada de lava básica que presenta rugosidades u ondulaciones, una costra plástica que se va enfriando pero se mantiene plástica, a medida que se derrama se va arrugando la superficie. Típica de basaltos, pero puede haber otras rocas. Pillow lava o en almohadilla: en las dorsales oceánicas, resultado de las erupciones bajo el agua. Se solidifica con mucha rapidez, se forman esas estructuras globosas, puede tener una lamina externa de vidrio volcánico en la parte más externa e interiormente ser microcristalinas. Son como "borbotones" de lava. También son basalticas. Fundamentos de Geología Final) 30 Disyunción columnar: se forman columnas poligonales paralelas y perpendiculares a la base, hay en Islandia y en la Patagonia. Coladas estáticas, el volumen de liquido se va enfriando mientras permanece estatico, va perdiendo volumen, que genera fracturas verticales producto de las fuerzas tensionales que producen diaclasas o fracturas perpendiculares a la fuerza. Se generan primas hexagonales. Rocas volcánicas + Texturas Se refiere a los cristales, en relación al tiempo de enfriamiento (rápido), tamaños, disposiciones, formas- Tres tipos mas abundantes: Afaníticas: cristales microscópicos que constituyen una pasta, no son visibles en muestra de mano, suelen estar acompañadas de estructuras vesiculares o amigdaloides. Pueden estar acompañadas por vidrio volcánico. Porfírica: presenta fenocristales (visibles a simple vista, de buen tamaño) rodeados de pasta afanítica o vítrea, inequigranular. Explicación de la presencia de cristales "grandes": por cristalización a dos tiempos, los cristales grandes ya estaban formados en el interior de la corteza cuando el magma se estaba enfriando lentamente, cuando ocurre la erupción esos cristales ya formados estaban rodeados de liquido y es lo que sale al exterior. Vítrea: holohialina. Enfriamiento extremadamente rápido. Los iones no forman minerales, sino una masa amorfa NO cristalina, llamada vidrio volcánico. Estructuras mesoscopicas Vesicular: poros o agujeros producidos por escape de gases cuando la lava aun esta fluida, "pastosa". Muy común en rocas basalticas. Amigdaloide: deriva de la vesicular, las vesículas se rellenan por la precipitación de minerales epigénicos (posterior, nada que ver con la actividad magmatica). Suelen ser sales que precipitan de agua que recorre las vesículas. Fluidal: movimiento laminar de las lavas, los minerales se van disponiendo subparalelamente entre si. Clasificación según la composición de las rocas volcánicas Fundamentos de Geología Final) 31 A veces no podemos reconocer los minerales porque los cristales son muy chicos, si hay textura porfírica podemos usar los fenocristales y a las rocas le ponemos el prefijo feno, ejemplo fenoriolita. Todo lo que sea vidrio volcánico se llama genéricamente obsidiana. Con la andesita y el basalto para distinguirlos podemos usar el color, la andesita es más o menos clara mientras que el basalto es muy oscuro. Riolita: suelen ser de textura porfirica. Colores claros, fenocristales de cuarzo,... Dacitas: colores grisaseos, fenocristales claros de plagioclasas y oscuros de biotita o anfibol. Las plagioclasas son ácidas a intermedias combinadas con cuarzo. Traquita: fenocristales exclusivamente de feldespato potásico. Muy pocos mafitos pequeños. Sin cuarzo. Andesita: en gral porfiricas, con fenocristales de plagioclasa intermedia (andesita gralmente), y un mineral mafico (lo mas común es que sea hornblenda, un anfibol). Indice de color bajo a intermedio, relativamente claras. Basalto: Si bien hay porfiricos, la mayoría son totalmente afaniticas, de alto indice de color, negras o grises o marrones muy oscuras. Muy frecuentemente tienen estructura vesicular. Plagioclasa calcica (labradorita normalmente). Mineralogia: Presentan combinaciones de los mismos minerales que los explicados en "generalidades de rocas ígneas ", pero hay algunos exclusivos de las volcánicas (que NO están en una plutónica o hipabisal): Familia de la Sílice: Cuarzo Beta (entre 573° y 870°), Tridimita (entre 879° y 1470°) y Cristobalita (estable a mayor T°, superior a 1470°). Si el enfriamiento es lento La cristobalita se transforma hacia el beta u alfa). En rocas volcánicas al ser de enfriamiento rápido pueden estar presente estos minerales exclusivos. Feldespatos potásicos: Sanidina (el feldespato de mayor temperatura y enfriamiento rápido) Rocas piroclásticas + Están vinculadas con el vulcanismo explosivo o fragmentario, de naturaleza ácida a intermedios y elevada viscosidad, muchas se solidifican mientras son transportadas por el aire. En una erupción se forma una columna eruptiva formada por material en los 3 estados, cuando pierde capacidad de transporte (vence la gravedad), se forman los depósitos de caída, pueden ser Fundamentos de Geología Final) 32 arrastrados por muchos kilómetros si la columna es llevada por el viento (pluma piroclástica). O pueden caer violentamente en forma de flujo piroclástico. Depósitos de caída: ¿las consideramos como rocas volcánicas o sedimentarias? Tienen génesis volcánica, pero si las cenizas viajan durante muchos centenares, y luego se depositan, eso es parecido al ciclo exogeno que forma las rocas sedimentarias. En consecuencia a las rocas de caída, sobretodo las mas finas, las tobas, se asemejan a las sedimentarias. Creo que lo consideramos entonces "sedimentario". Origen volcanico y textura y estructurales de roca sedimentaria: volcanosedimentaria. Se generan cuando hay nubes que llevan los materiales, cuando hay viento esas nubes se transportan muchísimos km. Pueden ser: Aglomerados volcánicos: fragmentos muy grandes, hasta de varios metros. Son caídos en cercanías del cráter. Brechas volcánicas: tienen fragmentos que arrojo el volcán en forma ya solida, provenientes de la erosión del aparato volcánico, son mas pequeños, muy angulosos. Bombas volcánicas: bloques de lava liquida pastosa que son arrastrados por el viento y son enfriados en la trayectoria aérea, por lo que toman forma aerodinamica. Lapilli: granos muy chicos y redondeados generalmente de piedra pómez, la piedra ya conformada se llama Lapillita, cada grano Lapilli. Ceniza/Toba: rocas que se forman por deposictacion y consolidacion de ceniza volcanica (granuloetria i.nferior a 2 mm). Depósitos de flujo: Producidos cuando hay un colapso de la columna eruptiva. Puede viajar varios km a una gran velocidad. Cuando cesa el movimiento y se enfrían generan una estructura similar a una colada de lava. Las rocas originadas se denominan Ignimbritas, rocas muy compactas con fiammes (pequeñas lentes de vidrio volcánico formadas por la compactación). Fundamentos de Geología Final) 33 Los vitroclastos son los piroclastos más abundantes. Trizas: con formas angulosas, son los tabiques de las burbujas. Pómez: cuando las burbujas no logran fragmentar el magma. Fiamme: vidrio achatado. Volcanes + Tipos de volcanes: Volcanes en escudo: de gran extensión areal pero escasa altura, con pendiente suave. Esto se debe a la composición de lavas básicas (basaltica) y fluidas, por lo que se derrama en forma muy lenta. Ej: Hawaii o el volcán marciano Monte Olimpo. Volcanes compuestos o mixtos: también llamados estrato-volcanes, se dice que son mixtos porque hay una alternancia de coladas de lava y de mantos de material piroclástico. Presentan pendientes pronunciadas, en zonas de subducción, como los andinos. "Volcán típico". Gran tamaño, 1000 mt de altura, composición ácida a intermedia, fundamentalmente de composición andesitica. Erupciones muy violentas. Ej: Vesubio, Lanin. Domos o cúmulos volcánicos: no son estrictamente volcanes, cúmulos de lava excesivamente acidas (riolitas) que tienen crecimiento interno. No derraman lateralmente debido a su altísimo viscosidad. Suelen aparecer como"tapones" cuando cesa la actividad volcánica, lava muy viscosa, de riolita o criolita. Cono de ceniza: conos casi perfectos, constituidos casi exclusivamente por material piroclastico, sobretodo lapillis con muchísimas vesículas, bombas volcánicas. Producidos por procesos piroclásticos de erupciones violentas. Hay en la puna Jujeña. Calderas: son estructuras relacionadas con los volcanes, generadas por el colapso del aparato volcánico, que puede estar vacío. Cuando hay erupciones que expulsan enormes volúmenes de material en forma muy rápida, especialmente de flujos piroclasticos, el reservorio magmatico se vacia y por deficiencia de masa hay un colapso de la estructura superior, formandose un gran "crater". Es comun que se llenen de agua generando lagos. Estilos eruptivos: Islándico: típicos de Islandia (ahre), son fisurales, de lavas básicas, derrames tranquilos de materiales basalticos, la isla está en una divergencia de placas (la atraviesa la dorsal centro- oceánica). Hawaiano: lavas bastante fluidas y básicas, desbordan el cráter, forma volcanes en escudo. Puede haber algo de violencia en la erosion producto de gases y no de la viscosidad magmatica. Estromboliano o vulcaniano: un poco violentas, lavas intermedio-ácidas, mucha generación de gases y de material piroclástico. Como el volcán Vesubio o Stromboli. Peleano: lava extremadamente viscosa (muy ácido), enorme presión de gases, mucha explosión, con una gran columna que se desploma y forma un flujo piroclástico muy peligroso. Muy violentos. Pliniano: el más ácido, produce material piroclástico y gases, enorme columna eruptiva que puede llegar a la atmósfera y hasta la estratósfera y dar la vuelta al mundo, como el Chaitén. Fundamentos de Geología Final) 34 No general colapso, por lo que no hay flujo piroclastico. Muy comun en los estratovolcanos. Fenómenos post-volcánicos: en períodos de “quietud” en la superficie de los volcanes. Géiseres: se forman por actividad volcánica atenuada, verdaderos volcanes de vapor de agua. Por el alto calor de la actividad magmatica sub-superficial. Fumarolas secas: manifestaciones minerales que acompañan el agua, como de azufre, en unos casos puede ser hasta explotable. Riesgo volcánico La peligrosidad puede ser medida o se pueden tomar acciones de prevención si se conocen la frecuencia eruptiva (probabilidad eruptiva), como en el caso del Vesubio, se puede estimar cuándo volverá a erupcionar. El área fuente depende donde está ubicada una ciudad en relación a un volcán (ejemplo la ciudad de Quito que está muy cerca). También se puede caracterizar la erupción esperable si conocemos la composición del magma, los ácidos son peligrosos. Con toda esta información se pueden hacer mapas de peligrosidad, que junto con observatorios vulcanologicos y monitoreo generen previsibilidad de los riesgos. Los peligros de un volcán: Coladas de barro (lahares) y avalanchas: se generan cuando el agua de lluvia hace inestable el material piroclástico, un glaciar o nieve de una cumbre se funde rápidamente por el calor del volcán. Flujos piroclásticas: son los mas peligrosos. Gases y material solido incandescente, lava a muy alta temperatura. Baja a mas de 100 km por hora y por muchos km. Avalanchas incandescentes con emisiones de gas caliente muy peligrosas. Ejemplo en el Mont Pelée. Cenizas: pueden generar complicaciones, pérdidas económicas en el campo. Puede haber combinación con gases tóxicos. Vegetación sepultada en cenizas, ganado debe ser evacuado. Gases tóxicos: contaminan el agua e intoxican. Afecta también a la vegetación. Tsunamis: la mayoría están asociados a terremotos, pero muchas veces están asociados al vulcanismo, como en Krakatoa. Coladas de lava: no suelen ser peligrosas en términos de vidas humanas porque son muy lentas, pero sí pueden generar daños en infraestructura. Tema 8 - Procesos exogenos y rocas sedimentarias. Fundamentos de Geología Final) 35 Procesos exogenos: aquellos que tienen lugar sobre la superficie terrestre. Comprender aquellos procesos modeladores del paisaje terrestre. Erosión de zonas elevadas y acumulación de material en zonas deprimidas. Rocas sedimentarias: aquellas que tienen su origen en a destrucción y/o descomposición de rocas preexistentes debido a procesos externos de la corteza. Ciclo sedimentario + Dicho ciclo comienza por la acción de la meteorización ("in situ") de rocas preexistentes pertenecientes a cualquier familia de rocas. La segunda fase consiste en la erosión y transporte de material detrítico o en solución (erosión). La tercera fase es la sedimentación o depositación de material. Luego ocurre la diagenesis, cuyos procesos físicos y químicos pueden generar el proceso de litificación. Meteorización: Conjunto de procesos físicos, químicos y biológicos que determinan la desintegración y/o descomposición de las rocas de la superficie terrestre, es una transformación "in situ". El material se acumula en la zona y sobreyace a la roca fresca. Meteorización física: desintegración o fragmentación mecánica. Se obtiene como producto fragmentos sólidos llamados clastos, de composición similar a la roca original. Si son grandes se llaman clastos liticos. También pueden ser mas pequeños y estar conformados por un solo mineral, en cuyo caso se llaman clastos minerales. Fundamentos de Geología Final) 36 Gelifracción: cuñas de hielo, regiones de alta amplitud termina, el agua se acumula en grietas, cuando se congela por las noches el mayor volumen del hielo ejerce presión y aumenta el tamaño de las grietas. Produce fragmentos angulares. Insolación: en áreas con grandes amplitudes terminas, el sol hace que los minerales se dilatan y durante la noche se contraen. Los distintos minerales tienen distinta capacidad de expancion y contracción, esto genera la desintegración a lo largo de los contactos entre os cristales de distintas especies minerales. Alivio de presión o descompresión: se produce cuando rocas generadas a grandes profundidad y elevadas temperaturas se acercan a la superficie. La eliminación del material que esta por encima de esta roca hace que la misma se expanda, se dilate, y se fracture. Se produce a lo largo de superficies paralelas a la superficie del terreno. Meteorización química: conjunto de procesos químicos que producen la descomposición de la roca, oxidación, hidratación, carbonatación, disolución. El agua es el principal responsable de estos procesos. Se producen cambios en los minerales. Productos: minerales secundarios, sustancias en solución (iones, K, Ca, silice, etc) y resistatos (minerales resistentes que no reaccionan, por ejemplo el Cuarzo). Disolución: meteorizacion mas simple. Afecta a sales solubles en agua: los mas comunes son la halita y el yeso. Tambien pueden diluirse carbonatos cuando el agua esta acidificada, cosa que ocurre cuando se disuelve dióxido de carbono (en el suelo o que viene en el agua de lluvia) formando ácido carbónico. Hidrólisis: consiste en la reacción de minerales con el agua cuando esta esta acidificada. Se forman nuevos minerales, llamados secundarios. Los minerales que sufren hidrólisis son los feldespatos (gran importancia), que conduce a la formación de minerales de las arcillas (por ej la Caolinita). Oxidación: reacción de un mineral con el oxigeno. Proceso lento a menos que haya agua presente. Se forman nuevos minerales secundarios. Los minerales que sufren oxidación son los silicatos ferromagnesianos (o maficos), por ejemplo olivinos, piroxenos, anfiboles y biotita. Por esta oxidación se forman óxidos e hidróxidos de hierro como la Hematita y la Limonita. Las rocas ígneas básicas y ultrabasicas, como los basaltos, son el tipo de rocas afectadas por la oxidación. Generan los conocidos suelos lateriticos ("tierra colorada" de Misiones por ejemplo). *Clima: en zonas con altas T y abundantes precipitaciones predomina la meteorización química, por otro lado en zonas con bajas T° y bajas precipitaciones predomina la meteorización física. Meteorización biológica: se lleva a cabo por la acción de animales y plantas por ejemplo por raíces (física) o biológica (respiración, liberan dioxido de carbono que se disuelve en el agua, tambien por descomposicion lo generan, favoreciendo las reacciones químicas por acidificacion del agua). Erosión y transporte: Proceso que implica captura y remoción del material meteorizado por los agentes de transporte. Se erosiona y desgasta tanto la superficie como los clastos. Agentes de transporte: son los encargados de llevar los procesos a cabo. como el viento(en desiertos sobretodo), el agua de ríos o mares (principal agente modelador del paisaje), el hielo (transporte de grandes volúmenes de materiales), la gravedad (movimientos de remoción en masa), etc. Depositación: Fundamentos de Geología Final) 37 Depositación clástica: sedimentación del material clástico en cuencas sedimentarias*, debido a pérdida de la capacidad de transporte. Se van formando capas llamadas estratos. Acumulación de sedimentos por precipitación química o bioinducida: acumulación de material sedimentario cristalino provocada por actividad fisiológica. Litificación: conjunto de procesos que convierte a los sedimentos en rocas, compactación desecación. Diagénesis: conjunto de procesos físicos y químicos entre un mineral y otro dentro del sedimento. *Cuencas sedimentarias: áreas de la corteza en las que se produce la acumulación de un espesor considerable de sedimentos y que pueden persistir por largos periodos de tiempo geológico. Los procesos de formación de estas cuencas están relacionados con la tectonica de placas. Diagenesis: Los sedimentos depositados sufren un progresivo enterramiento, lo que genera un aumento gradual de T y presion. La diagenesis entonces es el conjunto de precoeso fisicos y quimicos que afectan a los sedimentos luego de su depositacion. Alcanza temperturas de hasta 250° y se da en zonas relativamente superficiales. Procesos: Compactacion*: a media que se deposita nuevo material sobre los clastos estos se reacomodan y disminuye el espacio poral, se expulsa el agua si la hay. Consiste en la perdida o disminucion de la porosidad producida por la carga del material supraadyacente, por lo que se produce una reduccion del volumen del sedimento. Cementacion*: precipitación química de una sustancia en los poros del sedimento, que actúa como ligante de los clastos. Esta sustancia puede ser silice (cuarzo u opalo), carbonatos (calcita o dolomita) o óxidos de hierro en ambientes continentales. Otros: Disolución, Recristalizacion, Formación de nuevos minerales *Son los principales procesos que conducen a la Litificación. Litificacion: proceso a través del cual un sedimento se convierte en una sedimentita (roca