Igneous Rocks

Igneous Rocks ROCAS IGNEAS PLUTONICAS En este capitulo, consideramos la familia de las rocas gneas intrusivas – granito, gabro y otras de la misma familia – las cuales se cristalizan, desde su fundicin a grandes profundidades en la corteza terrestre y que luego son tradas a la superficie por la erosin de las formaciones superiores. La gnesis desde una fundicin a altsimas temperaturas (aprox. 900C), y kilmetros de ascenso imprimen caractersticas especiales en estas rocas. Tambin consideraremos las particularidades qumicas y mecnicas de la inusual roca: serpentina, la cual se origina en el manto terrestre, en algunos casos ascendiendo en estado slido con grandes deformaciones internas. Contrariamente a la serpentina que generalmente presenta problemas desde el punto de vista ingenieril, las rocas granticas son generalmente consideradas como el mejor aliado de los ingenieros, con buenas cualidades, sin meteorizacin y sin fracturamiento el granito es el prototipo de un lecho de roca. Sin embargo, generalmente las rocas granticas presentan meteorizacin o fracturamiento, o ambas. Esto puede generar muchos problemas.

Las rocas granticas las encontramos haciendo parte de los ncleos de gran cantidad de montaas y en otros lugares donde existieron elevaciones. Principalmente en aquellas regiones llamadas escudos. El escudo Canadiense cubre la mayora de la zona este del Canad, que se extiende desde las Montaas Rocosas hasta la regin de los Grandes Lagos en U.S.A. Existen escudos similares de rocas granticas que se encuentran bajo la superficie de Brasil, El oeste de Australia, Africa, Escandinavia y Siberia. Un gran porcentaje de roca de estos escudos se asemeja al granito, pero pueden haberse formado por metamorfismo y no por solidificacin de masa en fusin. Las rocas de tipo grantico tambin pueden encontrarse en masas separadas de varios tamaos y formas, en intrusiones de rocas de diferente tipo fuera del ncleo de cualquier zona montaosa.

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Entre este grupo se encuentra granito plutnico terciario que se presenta en la zona este de U.S.A y generalmente estn asociados con depsitos de mineral. Las rocas plutnicas son especialmente fascinantes para los gelogos, ya que estas son mensajeras del interior de la tierra. Su composicin y texturas nos presentan hechos, que con una buena interpretacin pueden revelar la temperatura, presin, y composicin de la corteza baja y del manto. GEOLOGIA DE LAS ROCAS PLUTONICAS Magma Los terremotos precedidos por erupciones volcnicas tienen orgenes en eventos que ocurren aproximadamente a 60km bajo la superficie. Entonces podemos decir que estos movimientos telricos se producen por la entrada de magma en fisuras de la corteza. Cuerpos de magma se encuentran bajo las regiones de actividad volcnica, como el Monte Santa Helena en Oregon y en regiones de alta actividad trmica, como el parque Yellowstone con sus geysers, aguas termales y piscinas de lodo hirviente. El gradiente trmico aumenta en las capas superiores de la corteza en 10C/km, en ares que se encuentran sobre magma, puede subir hasta 50C/km.

Formas de intrusin gnea Las rocas gneas plutnicas se encuentran en capas planas o en volmenes de configuracin mas complejos. Las capas de rocas gneas intrusivas, se extienden en dos direcciones y solamente cm o m de espesor en las otras direcciones. Estas se presentan cuando el magma se introduce en fisuras y se extiendo por kilmetros. Estas intrusiones en capas verticales a los planos de estratificacin son llamados diques, o de lo contrario si la intrusin es en forma horizontal se le denominan mantos tabulares. Tambin encontramos intrusiones que semejan a los mantos tabulares pero difieren a estos en que poseen una bveda en la parte superior, este tipo de intrusin es llamada lacolitos.

Los gelogos estructurales ayudados por la teora de la mecnica de fracturas nos pueden explicar las formas e intersecciones de los diques. Entre estas formas se encuentran los diques anillados las capas cnicas y los grupos de diques. La estructura primaria de mayor tamao que podemos encontrar son los batolitos. Estas formaciones son generalmente mayores a 100km, y son enormes volmenes de roca grantica que se extienden por toda la corteza terrestre. Existen otras formaciones con dimensiones menores a 100km llamadas stocks.

Clasificacin de las rocas plutnicas Las rocas gneas estn compuestas de un pequeo nmero de minerales tales como: feldespatos, piroxeno, hornblenda, olivino, biotita, cuarzo y otros. Algunos de estos minerales son aliados, encontrndose frecuentemente juntos en la misma roca y algunos son mutuamente exclusivos. El factor de compatibilidad y exclusividad de los minerales son las temperaturas de fusin. Los minerales con alta temperatura de fusin son los que tienen bajo grado de slice. Las rocas que contienen minerales con alta temperatura de fusin y con niveles de slice entre 43 y 50% son llamadas rocas bsicas.

Las rocas que contienen minerales con baja temperatura de fusin y niveles de slice entre 65 y 72% son llamadas cidas, y las rocas con niveles de slice entre 50 y 65% son llamadas intermedias. Las rocas plutnicas que se enfran lentamente, a veces presentan granos grandes y granos pequeos, esta combinacin de texturas es llamada porfirtica. Cuando el tamao de los granos es de un tamao que podemos observar a simple vista se dice que la roca tiene textura fanertica, pero cuando los granos son tan pequeos que no se diferencian a simple vista decimos que la roca tiene textura afantica. Generalmente las rocas granticas tienen textura porfirtica. La nomenclatura de las rocas gneas plutnicas es universalmente basada en la relacin entre plagioclasa y ortoclasa.

En las rocas bsicas encontramos mayor porcentaje de plagioclasa y en las rocas cidas la ortoclasa es dominante. El problema con este sistema es que hay que tener practica para poder determinar la diferencia entre uno y otro. Cuando la ortoclasa y la plagioclasa coexisten en una roca gnea la antigua es rosada y la plagioclasa es blanca. La plagioclasa aparenta planos paralelos, los cuales son los bordes de cristalizacin; para observar esto, es necesario ver un clivaje limpio reflejando luz con un lente de mano. Las rocas de color claro, generalmente rosadas o grises, cuyo feldespato es principalmente ortoclasa y que contienen cuarzo en abundancia son apropiadamente llamadas granito.

La biotita y hornblenda tambin estn presentes en pequeas cantidades. Pero es difcil encontrar rocas con estas proporciones, la mayora de las rocas referidas como granitos son llamadas granodioritas mas apropiadamente. La diorita es una roca intermedia de color claro muy similar a la granodiorita pero con muy baja cantidad de cuarzo. Minerales oscuros como piroxeno o anfibol, ocupan casi el mismo volumen que los feldespatos, dndole una apariencia de sal y pimienta a la roca. Las rocas de diques de la composicin de la diorita son llamadas andesina o andesina porfirtica. Las rocas de silicatos cristalinos oscuros sin cuarzo, en las cuales el feldespato es casi por completo plagioclasa son llamadas gabro.

Las rocas de diques de esta misma composicin son llamadas doleritas. La peridotita se compone de olivino y piroxeno, sin mucho o nada de feldespatos. La serpentina es una roca que cuando esta nueva, se parece a una peridotita. La serpentina es una peridotita alterada, se cree que esta alteracin est dada por la adicin de slice y agua cuando la roca est joven. Esta es la reaccin qumica: 3Mg2SiO4 + SiO2 + 4H2O 2(OH)4Mg3Si2O5 Olivino cuarzo serpentina Esta reaccin requiere un aumento de volumen considerable por esto se explica porque la serpentina tiene alto grado de fracturamiento. Agrietamiento en rocas granticas Las rocas plutnicas que no presentan agrietamiento ni meteorizacin las encontramos en construcciones, pero generalmente la roca se encuentra fracturada en muchas superficies de discontinuidad. Generalmente esto ocurre durante el enfriamiento y por cargas sobre la roca.

Fracturas de las capas Las discontinuidades ms comunes son las fracturas de las capas tambin llamadas fracturas de exfoliacin. Generalmente estas fracturas siguen el trazado de la topografa, paralelamente a las elevaciones y depresiones del terreno. Esto divide la roca en eslabones o capas, ms delgadas junto a la superficie y con mayor espesor a profundidad. Cuando las fracturas de las capas se encuentran bajo elevaciones empinadas junto a un valle, esto presenta alto riesgo. El fracturamiento tiende a redondear los quiebres de la superficie. Estas caractersticas hacen posible reconocer rocas granticas por fotografa area.

Tambin hay que tener en cuenta que un alto grado de erosin ayuda a este proceso dejando las rocas granticas expuestas en la superficie. Otras fracturas en las rocas plutnicas Las rocas granticas que presentan capas o estratificacin, tambin pueden pres …