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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCAFacultad: INGENIERÍA
Curso: Geologia general Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes UNC-EAPIG wmorales @unc.edu.pe1
Escuela académico profesional: INGENIERÍA HIDRAULICA
CAPITULO III : PETROLOGÍA
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• CAP. III PETROGRAFÍA
– 3.1 Conceptos generales. Ciclo de la rocas
– 3.2 Clasificación general de las rocas.
– 3.3 Rocas Ígneos. Extrusivas, filonianas y plutónicas. Clases y usos
– 3.4 Rocas sedimentarias y metamórficas. Clases y usos. Canteras.
• GABINETE N° 03: Reconocimiento de rocas.
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El Geólogo
Ok! Pero, y como %$&!& sigo esta estructura en profundidad?
•TECTONICA
•EXPLORACION
El GeofísicoInterpretaciòn conjunuta en términos de la estructura interna?
Corteza Superior
Corteza Inferior
Manto Litosférico
Manto Astenoférico
Manto Astenoférico
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• La Petrografía es la especialidad de la Geología que tiene a su cargo el estudio de las rocas.
• Entender adecuadamente los procesos que dan origen a los diferentes tipos de rocas es uno de los principales objetivos de todo estudio geológico y esto no solo es útil para descifrar la evolución histórica de nuestro planeta, si no que además nos dan información sobre las posibilidades de reservas de combustibles fósiles o minerales en un área, de la utilidad o no de cierta roca para un determinado fin, o nos puede brindar información muy útil para su aplicación en problemas ambientales.
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• La Petrografía es la especialidad de la Geología que tiene a su cargo el estudio de las rocas.
• Entender adecuadamente los procesos que dan origen a los diferentes tipos de rocas es uno de los principales objetivos de todo estudio geológico y esto no solo es útil para descifrar la evolución histórica de nuestro planeta, si no que además nos dan información sobre las posibilidades de reservas de combustibles fósiles o minerales en un área, de la utilidad o no de cierta roca para un determinado fin, o nos puede brindar información muy útil para su aplicación en problemas ambientales.
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LAS ROCAS DE LA TIERRA• Las rocas son como ¨cajas negras¨ que graban en
su interior una valiosa información sobre los procesos históricos de nuestro planeta. Una buena parte de la actividad de la Geología consiste en interrogar a las rocas para extraer de ellas la información necesaria y poder contar esta historia.
• Existe una gran variedad de rocas pero éstas pueden ser agrupadas en solo tres grandes
• grupos según su origen y su aspecto.
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Calcificación general de las rocas
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EL CICLO DE LAS ROCAS
• El denominado Ciclo de las Rocas , es una serie de procesos geológicos por los cuales uno de los tres grande grupos de rocas se forma a partir de los otros dos. Este ciclo podría empezar con la generación de magma en el interior de la Tierra, donde las temperaturas y presiones son lo suficientemente altas como para fundir las rocas preexistentes.
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LA FORMACIÓN DE LAS ROCASEL CICLO DE LAS ROCAS
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PROCESOS FORMADORES DE ROCA
EL CICLO DE LAS ROCAS
PROCESOS ENDOGENOS
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PROCESOS FORMADORES DE ROCA
EL CICLO DE LAS ROCAS
PROCESOS EXOGENOS
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PROCESOS FORMADORES DE ROCA
ROCAS IGNEAS
PROCESO
FUSIONSOLIDIFICACION
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PROCESOS FORMADORES DE ROCA
ROCASMETAMORFICAS
PROCESO
METAMORFISMO; TRANSFORMACION AL ESTADO
SOLIDO
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PROCESOS FORMADORES DE ROCA
ROCAS SEDIMENTARIAS
PROCESODISGREGACION DE ROCAS PRE-
EXISTENTES, TRANSPORTE Y DEPOSITACION CERCA DE LA SUPERFICIE
TERRESTRE
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PROCESOS FORMADORES DE ROCA
ROCAS IGNEAS
PROCESO
FUSIONSOLIDIFICACION
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QUE ES EL MAGMA?
Líquido silicatado (40-100% SiO2), viscoso, homogéneo de alta temperatura (700-1300ºC) constituido por moléculas ionizadas (de todos los elementos químicos) y generado por la fusión de una roca
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PROCESOS MAGMATICOS Y TECTONICA DE PLACAS
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MARGENES DIVERGENTES
ASCENSO DE MANTO PORCONVEXION
FUSION
CRISTALIZACION
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MARGENES CONVERGENTES PROCESOS MAGMATICOS
ANIMACION PROCESOS MAGMATICOS
FUSION
CRISTALIZACION
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PRODUCTOS MAGMATICOS ROCAS IGNEAS
CAMARA MAGMATICA
tem
pera
tura
Intrusivas o plutonicas
cristalizacion lenta (DT) y completa
extrusivas o volcanicas
solidificacion rápida (DT) cristalizacion parcial
DT = contraste de temperatura entre magma y entorno
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ESTRUCTURAS INTRUSIVAS
SILLS (FILON-MANTO)
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PRODUCTOS VOLCANICOS
EFUSIVAS (LAVA)
MAGMA FLUIDO
PIROCLASTICAS
MAGMA PULVERIZADO
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METAMORFISMO REGIONAL
Cambios progresivos en la presión y la temperatura que afectan a un volumen o región considerable (10-100 km) de las
placas tectónicas
NUEVOS MINERALESFORMAN TEXTURA
ANISOTROPA FOLIADA(PERPENDICULAR AL ESFUERZO MAYOR)
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METAMORFISMOREGIONAL CONTINENTE
METAMORFISMO REGIONAL
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Litificación-diagénesis convierte lossedimentos en roca al exponerlos a altas PT relativas
Transporte lleva los sedimentoshacia zonas de Depositación
PROCESOS SEDIMENTARIOSMeteorización (Mecánica+Química)
disgrega roca expuesta en la superficie
Erosión remueve roca disgregadadesde su ubicación original
EXHUMACION VIA EQUILIBRIO ISOSTATICO
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PROCESOS SEDIMENTARIOS
Descarga de agua y sedimentos
Ajuste isostático por erosión/sedimentación
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Litificación-Diagénesis
Depositación-Sedimentación
PROCESOS SEDIMENTARIOS
Meteorización
Erosión-Transporte
SUELO
SEDIMENTO
DEPOSITOS NO-CONSOLIDADOS
ROCAS SEDIMENTARIAS
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PROCESOS SEDIMENTARIOS
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La formación de las rocas. El concepto de rocaUna roca es un agregado natural, coherente y multigranular de uno o más minerales, los cuales conservan
individualmente sus propiedades y presentan una homogeneidad estadística
Es un agregado natural porque los componentes de la roca (minerales) se han unido o agregado por
procesos naturales
Es coherente porque las partículas que forman la roca están unidas de un modo característico
Es multigranular porque los componentes de la roca casi siempre pueden ser visualizados como
granos diferenciados
Una roca posee homogeneidad estadística porque sus componentes se encuentran representados dentro de unos
porcentajes característicos
RO
CA
MIN
ERA
LES
Un mineral tiene una composición química definida. Una roca no, pues su composición está en función del porcentaje de representación de
cada mineral que la forma
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La formación de las rocasLas rocas. La clasificación de las rocas (por su origen)
Rocas endógenas
Rocas exógenas
Rocas ígneas o magmáticas
Rocas plutónicas (intrusivas)
Rocas volcánicas (extrusivas)
Rocas metamórficas
Rocas sedimentarias
Rocas residuales
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La formación de las rocasEl magmatismo y las rocas magmáticas
El magma. Concepto
El magma es una mezcla de materiales rocosos fundidos total o parcialmente, en cuyo seno se encuentran gases disueltos y
cristales de minerales en suspensión
Elementos más abundantes (98 %): Si, O, Al, Ca, Na, K, Mg y Fe
Los gases provienen de gases originales contenidos en la mezcla, de nuevos gases formados por reacciones químicas o de la
evaporación de agua
Los gases están retenidos en la mezcla debido a las altas presiones a las que está el
magma en el interior del planeta, pero se liberan cuando el magma sale al exterior
Los minerales funden a diferentes temperaturas, por eso, según la
temperatura a la que esté el magma, algunos estarán fundidos y otros no
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La formación de las rocas. El magmatismo y las rocas magmáticas ,Origen
El magma se origina a partir de la fusión total o parcial de rocas localizadas en la litosfera o en la mesosfera
En las zonas cercanas a la superficie, las rocas graníticas
comienzan a fundir a unos 750 ºC, las de tipo basáltico a unos 1000 ºCEs decir, cuanto mayor contenido
en SiO2, más bajo el punto de fusión
Factores que influyen en la fusión de los minerales de las rocas
CalorPresiónAgua
Desintegración de elementos radiactivos
Fricción entre rocas en zonas de
subducción (p. 78)
Hundimiento de las rocas en zonas de subducción hacia
zonas más térmicas
Ascenso de material caliente desde zonas profundas de la
mesosfera hasta parte inferior de la litosfera
…al aumentar la presión, disminuye el volumen de la masa rocosa, impidiendo la disgregación de los granos
Porque, aunque la fusión incrementa el volúmen de la
masa rocosa…,
Si la roca profundiza
Aumenta su punto de fusión
Si la roca asciende
Disminuye su punto de fusión
Porque al disminuir la presión, aumenta el
volumen disponible y los granos pueden separarse para que la roca se funda
La presencia de agua disminuye el punto de fusión de la roca, pues los OH- favorecen la rotura de los
enlaces Si-O de los silicatos
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Magma máfico (básico)Magma félsico (ácido)
Magma intermedio
[SiO2] 63-77 %
Por fusión de litosferaoceánica en zonas
subducción
Por fusión de la base de litosferacontinental a la que llega magma
de la mesosfera
Viscosidad elevada por su alto [SiO2], que le impide fluir
fácilmenteSi no extrusión:
granitoSi extrusión: riolita y
erupciones explosivas
[SiO2] 45-52 %
En dorsales oceánicas o en los puntos calientes por fusión de peridotitas del
manto
Magma alcalino (menos [SiO2] que toleítico), típico
de los puntos calientes
Magma toleítico, típico de las
dorsales
[SiO2] 52-63 %
Por fusión de litosfera oceánica en zonas subducción y arrastre de
agua de mar (minerales hidratados)
Si no extrusión: diorita
Si extrusión: andesita
Magma ultramáfico(ultrabásico)
[SiO2] <45 %
La formación de las rocas - El magmatismo y las rocas magmáticasTipos de magmas en relación con la Tectónica de Placas (I)
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Magmas máficos
La formación de las rocasEl magmatismo y las rocas magmáticas
Tipos de magmas en relación con la Tectónica de Placas (II)
La formación de las rocasEl magmatismo y las rocas magmáticas
La cristalización del magma (I) Series de reacción de Bowen
Mientras el magma asciende y se va enfriando, aquellos minerales que alcanzan su punto de solidificación (= punto de fusión) van cristalizando: diferenciación magmática
Las series de reacción de Bowen son el conjunto ordenado de cambios que tienen lugar en una masa magmática durante su cristalización
La cristalización de los diferentes minerales de la masa magmática sigue una pauta que depende de la temperatura y de la composición inicial del magma
Al consolidarse el magma, los elementos que participan en la cristalización de algún mineral son retirados de la masa magmática, con lo que la composición
química de la masa magmática restante va cambiando, por lo que ya no se podrán seguir formando los mismos minerales de antes
Enfr
iam
ien
to d
el m
agm
a
Dif
eren
ciac
ión
mag
mát
ica
La sustitución de un ión por
otro, cambia la composición química, pero
no la estructura cristalina
Un mineral ya formado reacciona con el fundido residual, originándose un nuevo mineral que puede
sustituir al anterior a añadirse a la fracción
cristalizada
Magma félsico
Las series no se
completan si falta algún
elemento químico
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La formación de las rocasEl magmatismo y las rocas magmáticas
La cristalización del magma (II)
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Fase ortomagmática: 1200 - 800 ºC. Es cuando tienen lugar las series de Bowen y la cristalización de la mayoría de los minerales
Fase pegmatítica: 800 600 ºC. El magma residual, rico en gases, se expande y penetra por
grietas formando filones ricos en cuarzo (SiO2)
Fase neumatolítica: 600 374 ºC. Los gases, al introducirse por las grietas, depositan cationes metálicos
que formarán yacimientos minerales (gangas)
Fase hidrotermal: 374 100 ºC. Es el vapor de agua el que acabará depositando cationes metálicos en grietas
(yacimientos de oro, plata, cobre, etc.)
La formación de las rocas - El magmatismo y las rocas magmáticasLa cristalización del magma (II) Fases de la consolidación magmática
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Las series de reacción de Bowen no explican la diversidad de rocas
magmáticas que hay, ya que consideran al magma como un sistema cerrado
En realidad, la evolución del magma, cuando asciende por la litosfera, sufre
tres procesos:
Sedimentación cristalina
Asimilación magmática
Mezcla de magmas
Separación de minerales ya cristalizados del resto de la masa magmática
El magma incorpora materiales de la roca
encajante
Por fusión de esta roca e
incorporación a la masa
magmática
Por incorporaciónde fragmentos de la roca encajante que no se funden
Reacción entre las sustancias del magma y los
minerales de la roca encajante
Cuando una cámara magmática con magma en diferenciación es invadida
por otra masa de magma, por lo que la composición química resultante será
diferente
La formación de las rocasEl magmatismo y las rocas magmáticas
La cristalización del magma (III) La evolución del magma
De magma félsico
De magma intermedio
De magma máfico
De magma ultramáfico
De magma máfico
De magma intermedio
La formación de las rocasEl magmatismo y las rocas magmáticas
La clasificación de las rocas magmáticas por su textura y composición químicaPlutónicas (textura fanerítica) y Volcánicas (textura afanítica)
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La formación de las rocasEl magmatismo y las rocas magmáticas
La clasificación de las rocas magmáticas por su composición química (I)
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La formación de las rocasEl magmatismo y las rocas magmáticas
La clasificación de las rocas magmáticas por su composición química (II)
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FILONIANA VOLCÁNICA
La formación de las rocas-El magmatismo y las rocas magmáticas
Texturas
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La formación de las rocasEl metamorfismo y las rocas
metamórficas
El metamorfismo es el conjunto de procesos que ocurren en el interior de la litosfera por los cuales una roca, sin perder nunca el estado sólido, se transforma en otra roca distinta
Factores que condicionan el grado de metamorfismo
Incremento de temperatura, que produce cambios químicos en los
minerales
Incremento de presión, que produce cambios en la
estructura mineral
Presencia de fluidos, que favorecen las reacciones
químicas entre los elementos
Calor propio del manto
Presión de confinamiento
Presión de fluidos
Presiones direccionales
ESQUISTOSIDAD y FOLIACIÓN
Fricción en las zonas de subducción o
fallas transformantes
Calor de las bolsas de magma
Deshidratación de algunos minerales y migraciones iónicas, es decir, cambios de composición química
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Tipos de metamorfismo
En zonas de fallas (incluidas las transformantes) y en zonas de
subducción
También llamado dinamotérmico(P+T), está asociado a las
orogenias en zonas de subducción y a las zonas de obducción
El metamorfismo de contacto o térmico está asociado a
puntos donde se almacenan bolsas magmáticas y produce
aureolas metamórficas
En zonas de importante sedimentación, la presión litostática produce metamorfismo de enterramiento
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La formación de las rocasClasificación de las rocas metamórficas
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Clasificación de las rocas metamórficas
CuarcitasMármol
Gneisses
Esquisto micáceo
Pizarra
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LOS SEDIMENTOS Y LAS ROCAS SEDIMENTARIASEl suelo (I): origen (suelo autóctono o residual)
Meteorización y erosión de las rocas de la superficie
terrestre
Material blando y no consolidado que cubre
la roca: regolita
Seres vivos se instalan sobre la regolita
descomposición materia orgánica formación de
humus en horizonte A
Suelo joven, poco evolucionado (pocos
horizontes, poco espesor)
Suelo maduro, evolucionado (todos los
horizontes, espesor)
Lixiviado y diferenciación de horizontes
Horizonte D: roca madre
1000 a 10.000 años
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El suelo (II): estructura (horizontes)
LOS SEDIMENTOS Y LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
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La formación de las rocas - Formación de las rocas sedimentarias. Diágenesis
Las capas superiores de sedimentos comprimen a las inferiores Disminuyen los espacios entre granos, el volumen
y el espesor general de la capa y se expulsa agua
El agua circulante por los poros lleva sustancias que precipitan (CO3Ca, SiO2, FeO, SO4Ca, rellenándose el espacio
entre los granos con un “cemento”
Ciertos minerales pueden ser disueltos por el agua circulante, creándose nuevos espacios entre los granos
De unos minerales por otros a causa de ciertas reacciones entre las
sustancias del sedimento
Silificación: SiO2
sustituye al CO3Ca
Dolomitización: (CO3)2CaMg sustituye a
CO3CaDe ciertos minerales, que se convierten en otros de igual
composición química pero diferente forma y/o tamaño
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La formación de las rocas - Clasificación de las rocas sedimentarias (I)
Ruditas: clastos > 2 mm
Arenitas: clastos 2-1/16 mm
Lutitas: clastos < 1/16 mm
DET
RÍT
ICA
S
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La formación de las rocas - Clasificación de las rocas sedimentarias (II)
Carbonatadas: compuestas de carbonatos
QU
ÍMIC
AS
Evaporitas: formadas por evaporación y precipitación en mares cálidos poco
profuntos
Ferruginosas: formadas por óxidos o hidróxidos de Fe
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La formación de las rocas - Clasificación de las rocas sedimentarias (III)
OR
GA
NÓ
GEN
AS
Silíceas: formadas por acumulación de esqueletos de protistas unicelulares marinos
Calizas bioquímicas: formadas por acumulación de esqueletos calcáreos de
corales o moluscos (conchas)
Carbones y petróleo: formados por descomposición de restos vegetales terrestres (carbón) o de
plancton marino (petróleo)
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CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS ÍGNEASTABLAS DE IDENTIFICACIÓN DE ROCAS
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FUENTE: www.uam.es/personal_pdi/.../metamorficashttp://web.usal.es/
TABLAS DE IDENTIFICACIÓN DE ROCAS
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Curso: Geologia general Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes UNC-EAPIG wmorales @unc.edu.pe58
Escuela académico profesional: INGENIERÍA HIDRAULICA
CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIASTABLAS DE IDENTIFICACIÓN DE ROCAS
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCAFacultad: INGENIERÍA
Curso: Geologia general Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes UNC-EAPIG wmorales @unc.edu.pe59
Escuela académico profesional: INGENIERÍA HIDRAULICA
1 - Las rocas ígneas también se denominan ...
a)Magmáticas
b)Plutónicas
c)Volcánicas
e)Metamórficas
2 - ¿A qué textura dará lugar un enfriamiento rápido de un magma?a)Porfídica b)Vítrea c)Granudac)Cristalina
3 - ¿Cuándo se considera que una roca es ultrabásica?A)Si tiene menos del 5% de sílice B)Si tiene más del 90% de sílice C)Si tiene menos del 43% de sílice D)Si tiene más del 60% de sílice
Cuestionario
4 - ¿Qué roca proviene del metamorfismo regional de la arcilla?A)Pizarra B)Cuarcita C)Esquisto D)Dolomita
5 - ¿Cuál de los siguientes minerales no pertenece a la serie discontinua (melanocratos) de las "series de reacción de Bowen"?A)Piroxenos B)Biotita C)Olivino D)Ortosa
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Curso: Geologia general Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes UNC-EAPIG wmorales @unc.edu.pe60
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