Universidad Peruana Los Andes

Facultad de IngenieríaESCUELA DE PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

GEOLOGIA

FORMACIÓN DE LAS ROCAS EN LA CORTEZA

TERRESTRE

ESCUELA DE PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVILESCUELA DE PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

Facultad de IngenieríaFacultad de Ingeniería

Universidad Peruana Los Andes

GEOLOGIA

Ing. Javier Navarro Veliz

CIP. No. 4152

ROCAS SEDIMENTARIAS

ROCAS SEDIMENTARIAS

Son todas las rocas que afloran sobre la superficie terrestre están expuestas a los ataques de los agentes meteóricos y a la acción de los organismos. Fragmentos de rocas inconsolidadas.Sedimentos.

Partículas sólidas en suspensión y en solución se depositan en cuencas sedimentarias, a temperaturas y presiones ordinarias y que,

Por los Procesos de la Litificación y la diagénesis que se efectúa en los fondos marinos, lagos, etc se convierte en rocas endurecidas llamadas rocas sedimentarias.

ROCAS SEDIMENTARIAS

Proviene de la palabra latina SEDIMENTUM, que hace referencia al material sólido que se deposita a partir de un fluido, ya sea en agua o viento.

El proceso de sedimentación pasa por varias etapas de acuerdo al ciclo geológico:

MeteorizaciónLlamado también intemperismo, son cambios físicos-químicos, que desintegran y descomponen las rocas pre existentes in situ, lo que forma un material suelto inicial que cubre toda la superficie terrestre,.

formas por la meteorización en rocas graníticas

Cancha originado por la meteorización mecánica

ErosiónLos agentes geológicos externos como los ríos, mares, glaciares, agua subterráneas, viento van destruyendo las rocas frescas o alteradas y les arranca de su posición primitiva, por medio de acciones erosivas

Región Atacama: Erosión del mar

Canadá erosión geología glacial

TrasporteLos mismos agentes geológicos trasportan los materiales hacia otros lugares, principalmente a la cuencas de sedimentación.

El viento, como agente geológico, produce erosión, transporte

Las corrientes de agua son el medio de transporte más común

DeposiciónEl destino final del material erosionado y trasportado es el mar u otra cuenca. La deposición puede ser mecánica o química.

 Las estalactitas se forman por la deposición de carbonato cálcico y otros

LitificaciónEs el proceso de conversión de los sedimentos en rocas sedimentarias se conoce como litificación. La diagénesis es un término general para todos los procesos durante la deposición.

 Conglomerados - Litificación

ROCAS SEDIMENTARIAS

Los mayores procesos diagenéticos se agrupar en cinco categorías:

a. Oxidación – reducciónb. Autogénesisc. Compactaciónd. Difusióne. Cementación

Oxidación - ReducciónEstos procesos se producen en forma simultanea y ambos se verifican contemporáneamente. Dan lugar a minerales importantes por el proceso de reducción anaeróbica (ambiente sin oxígeno) a la pirita y la marcasita.

AutigénesisEs el crecimiento de minerales en un sedimento e incluye tanto el crecimiento de los minerales presentes como la formación de nuevos minerales, como por ejemplo es el desarrollo del inter crecimiento de cuarzo debido a la sobresaturación de sílice amorfa producto de la disolución de diatomeas y radiolarios.

CompactaciónPresión ejercida por el peso de los sedimentos suprayacentes, que reduce la cantidad del espacio intersticial y por ende, el volumen del depósito

DifusiónEste proceso da lugar a las Segregaciones de sustancias o materiales que originan la formación de concreciones, nódulos, capas.

CementaciónMas importante mediante el cual los sedimentos se convierten en rocas sedimentarias. Estos precipitan sobre los granos del sedimento, llena los espacios vacíos y une las partículas

ROCAS SEDIMENTARIAS

PROCESO DE FORMACIÓN

El origen de los componentes de las rocas sedimentarias es:

a. Terrígeno.

b. Orgánico.

c. Volcánico

d. Meteóricos o Extraterrestre.

ORIGEN DE LOS COMPONENTES DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

ROCAS SEDIMENTARIAS

ORIGEN DE LOS COMPONENTES

TERRÍGENOS

Son los productos de la denudación que ocurre en los continentes tales como gravas, arenas, fangos, arcillas, además de sales, carbonatos, etc.

ROCAS SEDIMENTARIAS

ORIGEN DE LOS COMPONENTES

ORGANICOS

Son aquellos formados por constituyentes que fueron extraídos por la actividad de animales y plantas que usan la materia inorgánica para formar sus estructuras protectoras y de soporte: caparazones, huesos, etc.

ROCAS SEDIMENTARIAS

ORIGEN DE LOS COMPONENTES

VOLCANICOS

Comprende los materiales arrojados por los volcanes y depositados en tierra o en el mar, y constan de polvo fino, ceniza arena escoria.

Ing. Javier Navarro Véliz

CIP. No. 4152

ROCAS SEDIMENTARIAS

ORIGEN DE LOS COMPONENTES

METEÓRICOS O

EXTRATERRESTRES

Los materiales de este grupo comprenden la forma, de polvo cósmico producido por la oxidación o combustión de un meteorito al travesar la atmosfera y han sido detectados en las acumulaciones de nieve en los glaciares.

ROCAS SEDIMENTARIAS

CLASIFICACION

Origen Textura Tamaño de grano o Composición

Nombre

Detrítico Clástico Cantos, gravasArenaLimoArcilla

ConglomeradoAreniscaLimolitaLutita

Químico Inorgánico

No clástico CalcitaDolomitaHalitaYeso

CalizaDolomíaSalYeso

Bioquímico ClásticoNo clástico

CalcitaOrganismo

CalizaCarbón

El tamaño de una partícula puede describirse de acuerdo a la escala de Wentworth: canto rodado más de 64mm, guijarro, de 4mm a 64mm gránulo, de 2mm a 4mm, arena de 1/16 mm a 2mm, limo de 1/256 mm a 1/16 mm y arcilla menos de 2/256mm.

ROCAS DETRITICAS O CLASTICAS

Están formadas por sedimentos resultantes de la desintegración o destrucción mecánica de las rocas preexistentes, que estuvieron situadas en diferentes lugares.

ROCAS DETRITICAS O CLASTICAS

• Los cantos gruesos, cantos rodados, guijarros y gravas, cuyos diámetros son superiores a 2mm.

• Las arena, cuyo diámetro varía entre 1/16 a 2mm, si están cementadas.

• Las arcillas tienen diámetros menores de 1/256mm, cementadas, dan lugar a las lutitas.

Tamaño de los fragmentos constituyentes:

PRINCIPALES ROCAS SEDIMENTARIAS CLASTICAS

Rocas Sedimentarias Detríticas

1. CONGLOMERADO Son rocas constituidas por la consolidación y cementación de fragmentos gruesos de cualquier origen.

Si son de fragmentos lisos y redondeados se denominan pudingas.Cuando son angulosos e irregulares se llaman brechas.

Aquellos formados por una mezcla de fragmentos muy desiguales de origen glaciar se conocen como tillitas.

CONGLOMERADOS

PRINCIPALES ROCAS SEDIMENTARIAS

Rocas Sedimentarias Detríticas

2. ARENISCAS.

Resultan de la cementación de las arenas. Los minerales predo minantes en su formación son el cuarzo y los feldespatos.En muchas areniscas el cuarzo constituye prácticamente la totalidad de la roca, su cementación es sílicea, arcillosa o calcárea. Sus variedades más importantes son:

2.1 ARENITA DE CUARZO Compuesta casi exclusivamente de cuarzo y cemento silíceo o arcilloso.

Lutita arcillosa

2.2 ARCOSAS Se diferencian de las anteriores por su contenido de feldespatos (25%), su cemento suele ser calcáreo.

2.3 GRAUVACAS. Están constituidas por abundancia de fragmentos de rocas pre existentes, partículas de cuarzo, feldespatos, micas, unidas por un cemento arcilloso. Algunas contienen cantidades de minerales de hierro y magnesio.

3. LIMOLITASRocas compuestas de limo endurecido. La variedad más impor tante es el loess, de origen eólico, formado por el polvo arrastrado por el viento a grandes distancias, a zonas húmedas y lluviosas donde se forman depósitos de tierra porosa, lo que constituye un excelente terreno cultivable.

4. LUTITASFormadas por minerales de arcillas de grano fino. Mineralógicamente están formadas por silicatos a lumínicos hidratados, de es tructura laminar y es el resultado de la alteración de otras rocas preexistentes, ricas en minerales a lumínicos. Algunas veces, debido a la pequeñez de las partículas, se encuentran en estado coloidal que, al sedimentar, arrastran con ellas muchos minerales presentes en el medio, por lo que raramente son puras, y ocasionan rocas de gran complejidad mineralógica; en consecuencia, para su análisis hay que emplear el método de difracción de rayos X o el microscopio electrónico.

ROCAS NO CLASTICAS

Estas rocas se derivan principalmente de la descomposición química de las rocas preexistentes y cuyos materiales resultantes son transportados en forma de solución.

ROCAS NO CLASTICAS

SEDIMENTOS DE PRECIPITACIÓN QUÍMICAEstos sedimentos se forman por la precipitación de elementos o sales disueltas en el agua de la cuenca de sedimentación. Las cusas de la precipitación pueden ser muy variables: Cambios en el pH, Cambios en la Temperatura, Saturación

ROCAS NO CLASTICAS

SEDIMENTOS DE PRECIPITACIÓN BIOQUÍMICADepósitos de arrecifes de corales y algas y carbón.

El petróleo y el gas natural también son de origen orgánico y ocurren en los espacios porosos de las rocas sedimentarias.

PRINCIPALES ROCAS SEDIMENTARIAS NO CLASTICAS

Rocas Sedimentarias No Clástico y Bioquímicas

1.CALIZAS

Son rocas que están constituidas esencialmente por CaCO. Su origen bien puede ser orgánico o de precipitación química y clástico.

El termino caliza se aplica a aquellas rocas en que la fracción carbonatada excede a los demás componentes.

Caliza inorgánica con restos fósiles

PRINCIPALES ROCAS SEDIMENTARIAS

Las calizas están constituidas principalmente por calcita; en consecuencia, su contenido de CaO y C02 es demasiado alto y en ocasiones excede el 95 % del total. Muchas sustancias, además del CaC03, ocurren en las calizas; cuando no son puras, entre estas sustancias se encuentran: cuarzo, feldespatos, mi nerales arcillosos y restos orgánicos.

Durante la formación de las calizas, pueden constituirse minerales autígenos como la calcedonia, cuarzo, glauconita, yeso, pirita, etc.

La presencia del MgO, si excede del 2 %, indica la presencia de mineral dolomítico; el exceso de sílice puede indicar la presencia de peder nal o de chert.

La clasificación de las calizas es muy extensa, entre las principales tenemos:

MargaCuando las calizas se presentan con contenido alto de arcillas, hasta el 50%.

Creta o tiza Es la caliza blanda y porosa formada esencialmente por restos microscópicos de equinoideos y foraminíferos.

PRINCIPALES ROCAS SEDIMENTARIAS

2.DolomíaSon todas aquellas rocas carbonatadas cuya composición es CaMg(CO3)2. Las dolomías pueden formarse por precipitación simultánea de Ca y Mg o bien cuando el Mg reemplaza parte del Ca en las calizas e impregnación posterior y re cristalización del magnesio.

Las dolomías tienden a adoptar una textura degrano fino.

Las calizas dolomíticas y las dolomías se presentan interestratificadas con arenisca, limolitas, argelitas , calizas y diversas evaporitas.

La mayoría de las dolomitas se han formado por alteración postdepositacional, es decir por dolomitización.

Se sabe que la dolomita se forma secundariamente a lo largo de fallas, juntas, planos de estratificación otras zonas de debilidad o de permeabilidad del manto sedimentario de la corteza terrestre, por lixiviación del agua subterránea, por reemplaza miento o por acción hidrotermal.

PRINCIPALES ROCAS SEDIMENTARIAS

3.Rocas Evaporitas

Son todos aquellos sedimentos de precipitación química cuyo proceso de formación es por evaporación del agua de mar sobresaturada de sustancias solubles.

Este proceso se realiza en cuencas cerradas, en las cuales es posible la evaporación y la concentración de sales, por ejemplo, las salinas de Huacho (Lima) y las salinas de Otuma (lea).

Las evaporitas son un grupo de depósitos sedimentarios formados por precipitación de sales procedentes de cuerpos de disolución.

La concentración es ocasionada por la evaporación, por ello se llama depósitos evaporitas, los más comunes son el yeso CaSO42H2O; de anhidrita CaSo4; sal de roca, NaCl (halita).

Ciertos carbonatos, como la travertinos, la toba, el caliche y los carbonatos oolíticos, pueden también ser precipitados por evaporación.

Los depósitos de evaporitas requieren la existencia de condiciones áridas, para que la evaporación exceda a la precipitación, las condiciones áridas deben su existencia a un fuerte relieve, como el de cadenas montañosas que sirven de barreras a los vientos

cargados de humedad.

PRINCIPALES ROCAS SEDIMENTARIAS

4. Rocas Silíceas

Llamada sílex, se trata de rocas muy compactas y duras com puestas de sílice microcristalina, son raras y pueden deberse a una precipitación de geles silíceos en estado coloidal.

También se obtienen rocas silíceas por acumulación de esqueletos de conchas silíceas, como son los radiolarios y diatomeas.

Las rocas silíceas formadas por precipitación son los chert, que aparecen en capas delgadas de Si02. Además se tiene el pedernal, cuyo color oscuro se debe al contenido de materia orgánica, el jaspe, una variedad roja debe su color brillante al óxido de hierro que contiene, y a la forma bandeada se le denomina ágata.

ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS

A. COLOR

Varían de color de acuerdo con su composición, pureza composicional, grado de alteración de los compuestos de hierro y según la cantidad de materia orgánica que contengan colores blancos o claros.

B. COMPOSICION

Están constituidas esencialmente por tres minerales: arcilla, cuarzo y calcita, aunque se presentan una infinidad de minerales, debido a que es rara la roca sedimentaria constituida por un solo mineral, si bien este puede predominar.

C. TEXTURA

La textura comprende el aspecto físico general de una roca, tamaño, forma y arreglo de las partículas que lo constituyen.

Existen dos tipos principales de texturas:Clástica, yNo Clástica

D. GRIETAS DE DESECACIÓN

Estas estructuras son causadas por la contracción del barro al perder el agua por evaporación.

Pierden volumen al contraerse formando grietas, que dan formas geométricas, que posteriormente pueden ser rellenados por sedimentos de naturaleza más joven, se asocian con ambientes como los lagos someros y las cuencas

desérticas.

E. RIZADURAS

Conocidas como Ripple Marks.

Estas estructuras consisten en una serie de crestas pequeñas e igualmente espaciadas de arena u otro sedimento fino, y se presentan formando ondulaciones que pueden ser simétricas o asimétricas.

Se forma por el arrastre de las olas, corriente de agua y el viento.

Las crestas forman ángulos rectos con respecto a la dirección del movimiento del agua o el viento en una dirección esencialmente, su forma será asimétrica.

F. FOSILES

Son restos de estructuras orgánicas de antiguos organismos principalmente las partes esqueléticas duras como capazones, huesos, o dientes pero en condiciones excepcionales.

La edad de una formación de roca y de sus condiciones de deposición depende de la presencia de fósiles.

Muchas rocas sedimentarias contienen restos o trazas de vida antigua.

El termino fósil esta restringido a restos orgánicos conservados en las rocas de la corteza.

ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS SECUNDARIAS

A. CONCRECIONES

Son masas de composiciones diferentes y generalmente más resistentes al intemperismo que sus rocas encajonantes, de forma variada.

De origen inorgánico, están formadas por sílice, calcita, sulfuros y una variedad de minerales.

Algunas concreciones tiene en su centro un fósil característico de las rocas y generalmente muestran una estructura concéntricas.

B. SEPTARIAS

Son concreciones de composición pizarrosa que se caracterizan por la presencia de grietas irregulares, resultantes de la deshidratación del material en un estado coloidal, que posteriormente son rellenadas por material que difiere de ellas en composición.

C. GEODAS

Son cuerpos esféricos huecos, típicamente revestidos de cristales de cuarzo y de otros minerales

GRACIAS