Antonio García Casco - ugr.es

1 Introducci n Antonio Garc a Casco Departamento de Mineralog a y Petrolog aFacultad de Ciencias Tel: + 34 958 246613 email: URL: ~agcasco/personal/ Tutor as: Lunes, Martes, y Mi rcoles de h. Trabajos de Fin de M ster: Gu a de rocas en tu ciudad (gu a de rocas utilizadas en construcci n actual e hist rica en tu ciudad)Contenido Tema de rocas de la corteza terrestre: metam rficas, gneas y sedimentarias. mbitos de formaci n. Veremos, por tanto, rocas: P ginas de libro de la Historia de la Tierra (4300 Ma).Objetivos y Competencias Complementos de formaci n (para no ge logos). Introducci n a la Petrolog a. Conocer los tipos de rocas Conocer los procesos (petrol gicos) de formaci n Conocer los ambientes (geol gicos) de formaci n Aprender a identificar las rocas y su origen Relacionar los tipos de rocas con la geodin mica del planeta n Docente Metodolog a: 1 ECTS teor a Dos clases te ricas (exposici n) de horas cada una Primera clase: El ciclo de las rocas Rocas gneas Segunda clase: Rocas gneas Rocas sedimentarias Rocas metam rficas Opcional: Pr cticas sobre tipos de rocas comunes El segundo d a, en la segunda parte de la a ~agcasco/msecgeol/>> Secciones >> Petrolog a Desarrollo del tema (figuras y textos).

2 Bibliograf a. Diapositivas de la presentaci n Asistencia Examen escrito (dos o tres preguntas de desarrollo corto o tipo test) Trabajo FMM todos de la Petrolog a Inspecci n ocular Microscop a de luz transmitida Microscop a electr nica Geoqu mica elemental e isot pica Geocronolog aisot pica rbol de Piedra -BoliviaB rdenas Reales -NavarraBalanced Rock, Garden of the GodsColorado, USAB oulders-Nueva ZelandaBrimham Rock -England, UKBryce Canyon National Park -Utah, USAC ingleradel Capell -Capellades, CatalunyaDelicate Arch -Utah, USAD esierto de los Pin culosParque Nacional Nambung -AustraliaDevils Tower -Wyoming, USAG eiser Black Rock Desert -Nevada, USAG oreme Valley Fairy Chimneys -TurkeyJames Bond Island -ThailandKarluKarluorDevil'sMarbles-Aust raliaKrishna's Butterball -IndiaLandscape Arch -Utah, USALos Roques -TenerifeMaltese Cross Rock -South AfricaMontserrat -CatalunyaMushroom Rock -Kansas, USAN anyaRock -TaiwanPalo Duro Canyon -Texas.

3 USAP erce Rock -CanadaPiedra movediza del Tandil -ArgentinaPort Campbell -AustraliaPrekestolen(El p lpito) -NoruegaRock City -Kansas, USAS pider Rock, Canyonde Chelly-Arizona, USAThe Cheesewring -UKThe Externsteine -GermanyThe Giant's Causeway -Northern Ireland, UKThe Wave -Arizona, USAT orcal de Antequera -Andaluc aUluru, Ayers Rock -AustraliaWadi Rum -JordaniaWave Rock -Australia Qu son las rocas? Los minerales son los componentes b sicos de la tierra (y de planetas "p treos" y asteroides). Mineral: Elemento o compuesto qu mico con estructura cristalina formado por procesos naturales. Rocas: Agregados de minerales. A veces de un solo mineral, normalmente con varios minerales (t picamente, <10).Sistem tica C mo podemos agruparlas -sistematizarlas-? 3 grandes grupos: gneas, formadas por enfriamiento de un liquido silicatado(magma) en la superficie de la tierra o en su interior.

4 , formadas en la superficie terrestre por ac mulaci ny compactaci n de sedimentos. rficas, formadas casi exclusivamente en las profundidades de la tierra por transformaci n de cualquier otro tipo de (tipos edades y distribuci n) En la tierra, encontramos muchos tipos de rocas, muy diferentes en funci n de los procesos geol gicos que intervienen en su formaci n Para entenderla formaci n de las rocas es necesario conocer la estructura y din mica terrestresLa estructura de la Tierra La composici n de la Tierra varia en profundidad La presi n y la temperatura aumentan en profundidadPlacas litosf ricasy sus l mites La litosfera(corteza + parte superior del manto terrestre, por encima de la astenosfera) se encuentra fragmentada en placas tect nicas, que son como piezas de un puzle. Las placas se crean y se destruyen en sus l nica de placas y rocas Las rocas se genera y se transforman, "tienen vida", debido a los procesos de tectonicade nica de placas y rocas Las placas se generan en cordilleras submarinas llamadas dorsales oce nicas, constituidas por rocas gneas producidas por magmas que salen a la superficie a favor de grandes fallas.

5 Tect nica de placas y rocas Se destruyen en fosas submarinas llamadas zonas de subducci n, donde una placa se hunde bajo otra hasta profundidades enormes (670 km, 2900 km), donde pueden fundirse y producir magmas que se desplazan por el manto terrestre y llegan hasta la superficie en los arcos de islas oce nicos o cordilleras de tipo mica terreste La din mica terrestre (activa desde su origen) recicla los materiales p treos y forma nuevas rocas continuamente. La materia no se crea ni se destruye. S lo se xima de rocas subducidas exhumadasen la superficiedel plantetaStern (2002) Reviews of Geophysics, 40, ciclo geodin mico(Wilson) Todo este ciclo dura decenas a centenas de millones de a osEl ciclo de las rocas Procesos c clico (circulares) que forman unas rocas a partir de otras (reciclado)El ciclo de las rocas Procesos c clico (circulares) que forman unas rocas a partir de otras (reciclado).

6 Rocas gneasRocas gneas Cuando los l quidos silicatadosformados en el manto o corteza terrestres se solidifican por enfriamiento,forman rocas gneas. La composici n del magma y la velocidad de enfriamiento determinan la naturaleza mineral y caracter sticas texturales de las rocas gneas. Entre estas caracter sticas est n la forma de los granos minerales y su tama o El colores esencialmente el resultado de la abundancia relativa de los distintos minerales que conforman estas gneas Dos grandes grupos: plut nicas y volc nicas. Los magmas generados en profundidad asciende hacia niveles superficiales como diapiros o siguiendo discontinuidades mec nicas de la litosfera como fracturas. Al ascender, el magma se enfr a, aumentando su viscosidady reduciendo por tanto su capacidad de fluir y ascender. Eventualmente, detiene su ascenso y se emplaza a una determinada profundidad, formando un peque o cuerpo de magma (c mara magm tica).

7 Sucesivas recargas de magma profundo aumentan el tama o de estas c maras magm gneas El enfriamiento lento pero continuo de este magma permite la cristalizaci n de distintos minerales que precipitan del l quido silicatado, formando cristales de minerales en suspensi n (que aumentan la viscosidad). Cuando se alcanza temperaturas cercanas a 650 C la mayor parte del l quido ya ha cristalizado, llegando eventualmente a cristalizar totalmente y formando una roca gnea plut nica a temperaturas menores de 600 gneas La naturaleza de las asociaciones de minerales que precipitan dependen de la composici n del l quido magm tico. Cuando ste es rico en Si, Al, Na y K y pobre en Fe, Mg y Ca, las asociaciones de minerales est n dominadas por cuarzo, plagioclasas dica y feldespato alcalino (+/-micas, anfibol, y minerales accesorios como ilmenita, circ n etc), form ndose rocas gneas cidas, de color claro (como el granito).

8 Cuando el l quido es m s pobre en Si, Al, Na y K y rico en Fe, Mg y Ca, las asociaciones minerales est n dominadas por plagioclasac lcica, clinopiroxeno, ortopiroxenoy olivino, dando lugar a rocas gneas b sicas de color oscuro (como el gabro).Rocas gneas Eventualmente, los cristales en suspensi n pueden decantarse, si la viscosidad del magma es relativamente baja y la densidad de los cristales relativamente alta, formando acumulaciones horizontales (bandas) que definen una "estratificaci n" de origen magm tico. Estas acumulaciones forman complejos gneos bandeados. Este proceso de decantamientohace el l quido se separe de los cristales, acumul ndose en las partes superiores de las c maras magm ticas, lo que a su vez permite el inicio del proceso de cristalizaci na partir de un l quido distinto del gneas Dado que seg n precipitan minerales, el l quido residual tiene una composici n qu mica distinta de la del l quido original ( , el originado en zonas profundas y enplazadoen el cuerpo plut nico), las rocas que se forman por cristalizaci n de estos l quidos residuales son distintas de las que se forman del l quido original.

9 Esto supone que los procesos que ocurren en el magma en condiciones plut nicas dan lugar a distintas rocas, lo que se conoce como diferenciaci n magm tica. Los procesos son muy variados, desde fraccionaci ngravitacional, mezcla de magmas, asimilaci n de rocas del entorno, gneas A veces, los cristales adquieren un tama o muy grande, formando las denominadas pegmatitas. Estas rocas se forman en los estadios finales de evoluci n magm ticaprofunda, cuando el l quido silicatadoresidual es escaso y est enriquecido en componentes vol tiles (sobre todo H2O). Si este l quido se segrega, forma bolsadas de magma relativamente frio e hidratado que, al cristalizar (temperaturas cercanas a 600 C), forma grandes cristales como resultado del efecto positivo que tiene el H2O sobre el movimiento (difusi n) de los elementos y compuestos que se agregan para formar los minerales.

10 Los minerales (cuarzo, feldespatos, micas, turmalina, etc) son muy vistosos, desarrollando h bitos cristalinos (euhedrales).Rocas gneas Al cristalizar los ltimos restos de l quidos residuales a temperaturas de ca. 600 C, queda un ltimo residuo muy vol til y rico en H2O denominado fluido hidrotermal. Este fluido acuoso (aunque desde el punto de vista f sico no es l quido -agua-ni gaseoso -vapor de agua-, sino un fluido supercr tico que tiene propiedades f sicas intermedias entre ambos) migra con facilidad, particularmente siguiendo fracturas en las rocas y forma rocas filonianashidrotermales ( , filones de cuarzo) com nmente mineralizadas con minerales de inter s econ mico (yacimientos minerales de origen hidrotermal).Rocas gneas El magma generado en profundidad, o el magma almacenado o diferenciado en una c mara magm ticaplut nica, puede ascender hasta la superficie de la Tierra, ya sea porque es poco viscoso, porque es sometido a presi n, o porque encuentra caminos apropiados (fracturas del terreno).