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Mampostería. Rocas naturales.

MAMPOSTERÍA

La expresión mampostería es derivada de dos palabras mano y puesto, por lo que la mampostería se entiende cualquier material que puede ser acomodado con la mano, que generalmente son rocas, los cuales pueden ser naturales o artificiales.

ROCAS NATURALES.

Como es el material de mayor abundancia fue el primero en emplearse. Actualmente se emplea debido a su bajo costo y facilidad de extracción, así como su resistencia mecánica y al intemperismo. Las rocas desde el punto de vista geológico las rocas se clasifican en: ígneas, sedimentarias y metamórficas. En el diagrama que se muestra en la Figura1, se puede observar el ciclo de las rocas, donde se puede observar que el magma es la roca fundida que se forma a una gran profundidad por debajo de la superficie de la Tierra, con el tiempo el magma se enfría y se solidifica o cristaliza, dicho proceso puede darse debajo de la superficie terrestre o después de una erupción volcánica. En cualquiera de los dos casos las rocas resultantes se denominan rocas ígneas intrusivas y extrusivas respectivamente. Si las rocas ígneas extrusivas experimentarán meteorización, en la cual la acción de la atmósfera desintegra y descompone lentamente las rocas. Los materiales resultantes pueden ser desplazados pendiente abajo por la gravedad antes de ser captados y transportados por algún agente erosivo como las aguas superficiales, los glaciares, el viento o las olas.

Figura 1. Diagrama del ciclo de las rocas. Posteriormente, estas partículas y sustancias disueltas llamadas sedimentos son depositadas. Aunque la mayoría de los sedimentos acaba llegando al océano, otras zonas de acumulación son las llanuras de inundación de los ríos, los desiertos, los pantanos, lagos, lagunas, presas y Luis Elías Chávez Valencia

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las dunas. Así mismo los sedimentos experimentan litificación o la conversión a roca dando lugar a una roca sedimentaria cuando es compactado por el peso de las capas superiores o cuando es cementado conforme el agua subterránea de infiltración llena los poros con materia mineral. Si la roca sedimentaria resultante se entierra profundamente dentro de la tierra e interviene en la dinámica de formación de montañas, o si es intruida por una masa de magma, estará sometida a grandes presiones o a un calor intenso, o a ambas cosas. La roca sedimentaria reaccionará ante el ambiente cambiante y se convertirá en un tercer tipo de roca, una roca metamórfica. Cuando la roca metamórfica es sometida a cambios de presión adicionales o a temperaturas aún mayores, se fundirá, creando un magma, que acabará cristalizando en rocas ígneas. Los procesos impulsados por el calor desde el interior de la Tierra son responsables de la creación de las rocas ígneas y metamórficas. La meteorización y la erosión, procesos externos alimentados por una combinación de energía procedente del Sol y la gravedad, producen el sedimento a partir del cual se forman las rocas sedimentarias. Las vías mostradas en el ciclo básico no son las únicas posibles. Al contrario, es exactamente igual de probable que puedan seguirse otras vías distintas de las descritas anteriormente. Esas alternativas se indican en la Figura 1 mediante las líneas de diferente color y punteadas. El proceso de formación de los planetas dio origen a los minerales que se conocen actualmente. Cada mineral tiene una composición constante de elementos en proporciones definidas y un arreglo atómico interno único de sus elementos, como se muestra en la tabla 1. Tabla 1. Composición química común de las rocas. Elementos

Cobre Plata Oro

Elementos oxigeno Óxidos Casiterita Corindón Ferrita Hematita Hielo Magnetita

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+

Elementos + azufre Sulfuros

Elementos ion CO3 Carbonato

Calcocita Galena Pirita Esfalerita

Calcita Dolomita Magnesita

+

Elementos ion SO4 Sulfatos Anhidrita CaSO4 Yeso

+

Elementos + ion SiO4 No ferromagnesianos: Silicatos Cuarzo Feldespatos Ortoclasa Plagioclasa Albita Anortita Moscovita Ferromagnesianos: Biotita Hornblenda Augita Olivino

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ROCAS ÍGNEAS. Génesis. La actividad ígnea consiste en movimientos de la roca fundida dentro y fuera de la corteza terrestre. En algunas áreas salió roca fundida a través de extensas fisuras de la superficie de la tierra. Esta actividad llamada erupción de fisura origina grandes mesetas. Entre otros lugares la roca fundida escapo del interior a través de ductos alrededor de los que se acumuló material eyectado formado los volcanes. Un volcán consiste en un apilamiento sobre la superficie terrestre del material ígneo arrojado desde el interior de la tierra y se acumula entorno a respiraderos durante erupciones sucesivas pudiendo crecer a tamaños de montañas que tienen una depresión en la cima y un cráter o caldera. Mientras la roca fundida se encuentra en el interior de la tierra se llama magma y una vez que sale a la superficie se llama lava. El agua es el principal componente volátil y agente primario en la producción de una erupción volcánica. A medida que el magma se acerca a la superficie, el agua tiende a separase de los otros componentes y escapa a través de ellos hasta la superficie de la masa. El agua se acumula en el ducto obstruido haciendo que la presión crezca hasta que el tapón es destruido el cual es arrojado al aire que generalmente está acompañado de magma ardiente, parte del mismo queda al interior del volcán, aunque más espeso pero con posibilidad de escurrir hasta que su viscosidad es tan alta que se forma un tapón nuevamente. Los fragmentos arrojados y los depositados por sobre el terreno se llaman flujos piroclásticos que pude estar formado por rocas y polvo fino con diámetros de micras, el cual puede viajar por varios meses en la atmósfera antes de precipitarse a la tierra. Los fragmentos mayores se asientan alrededor de la base del volcán y son los siguientes: Cenizas: escorias finas. Bloques: fragmentos del cono o masas rotas y desprendidas de la roca que obstruye el cono. Bombas: masas redondeas de magma que se consolidan durante su trayectoria en el aire. Escorias: pequeños fragmentos solidificados de magma, escoraceos o pedazos de cono o tapón de 5 a 25 mm de longitud. Pómez (pomacita o pumicita): pedazo de magma hasta algunos centímetros longitud, que atraparon burbujas de vapor de agua u otros gases cuando fueron arrojados. Cuando solidifican conservan una estructura de panal con orificios correspondientes a las burbujas de gas que les imparten ligereza y les permiten flotar en el agua. Nubes ardientes: avalancha de cenizas incandescentes mezclada con vapor y otros gases.

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El 95 % de los 16 km de la corteza terrestre tiene de espesor promedio está formado por rocas de origen ígneo, la mayoría de estas rocas con ígneas intrusivas, o sea, el magma se solidifica sin haber alcanzado la superficie, y en la actualidad las podemos observar debido a la erosión. La ceniza volcánica endurecida hasta convertirse en roca se llama toba. Las rocas endurecidas que contienen bloques angulares de lava solidificada incluidos en una masa de cenizas se llama brecha volcánica, si los fragmentos son redondeados se le llama conglomerado volcánico. EL magma que fluye como lava en la superficie se enfría y solidifica formando las rocas ígneas. Las raíces del magma que se abren en las rocas vecinas bajo la superficie se enfrían y solidifican más lentamente. Aun el depósito de magma se enfría y solidifican eventualmente, pero tarda mucho tiempo debido a la magnitud de la masa. Todas las rocas ígneas se forman se forman a partir de la solidificación del magma. El magma se solidifica a través del proceso de cristalización. Al principio el magma esta fundido, es una solución de iones a alta temperatura. Al sobrevenir una disminución del calor que mantiene el magma líquido, la sustancia comienza a solidificarse. Los granos minerales comienzan a crecer paulatinamente a medida que ese crecimiento progresa, se liberan gases. A esta altura el proceso se tendrá liquido mezclado con materiales sólidos y gases, y si la temperatura desciende se convierte en una roca ígnea. Algunos magmas son ricos en hierro y magnesio, otros en silicio y aluminio, los primeros dan rocas ígneas con minerales ferromagnesianos y las segundas rocas con feldespatos y cuarzo. Textura. La textura de una roca se refiere al tamaño, forma y arreglo o enlace de los granos minerales, en las ígneas se tienen cuatro tipos: grueso, fino, vítreo y porfídica. Textura de grano grueso. Si el enfriamiento del magma se llevo a cabo a velocidad relativamente lenta, el grano es grueso y suele percibirse a simple vista. Textura de grano fino. El enfriamiento rápido genera granos pequeños solo observables bajo el microscopio. Textura vítrea. Si el magma es eyectado repentinamente por un volcán o por una fisura, se puede enfriar tan rápidamente que no dé tiempo a la formación de minerales. El producto resultante es un vidrio. El vidrio es Luis Elías Chávez Valencia

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un tipo especial de solido en el que los iones no están dispuestos de manera ordenada. Textura porfídica. Un magma puede enfriarse a temperaturas variables, lentamente al principio y con mayor rapidez después. Puede comenzar a enfriarse bajo condiciones que permitan la formación de granos minerales grandes en las primeras etapas y a continuación puede pasar a un medio donde el enfriamiento más rápido congela los granos grandes en una pasta de textura de grano más fino. Los minerales grandes son fenocristales.

Figura 2. Esquema de la textura de las rocas ígneas. Color. Rocas de color claro son sialicas o felsicas (Si, Al, K, Na, Ca). El granito tiene dos partes de feldespato ortoclasa, una parte de plagioclasa, una parte de cuarzo y pequeñas cantidades de ferromagnesianos. El equivalente vítreo del granito es la obsidiana. Las rocas de composición mineralógica igual que el granito pero de textura fina son las riolitas. Rocas ígneas de color oscuro son simaticas o maficas (Si, Mg, Fe y Cr) como los basaltos y las andesitas. El basalto tiene una parte de feldespato plagioclasa y una parte de ferromagnesianos. El grabo es la roca de composición mineralogía similar pero de textura fina. La andesita es el nombre de la roca ígnea dado a las rocas de grano fino y de composición intermedia entre el granito y el basalto. La roca de grano grueso equivalente a la andesita es diorita.

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Existen rocas de color intermedias entre las félsicas y la maficas y son llamadas mesocráticas, así mismo existen otras de un grado superior a las maficas llamadas ultramaficas.

Figura 3. Color de las rocas ígneas. Composición química. Las rocas se clasifican de acuerdo con la composición química, en función de la cantidad de sílice (Si) presentes en acidas, intermedias, básicas y ultrabásica. EL resumen de la clasificación se muestra en la tabla Ácidas (>66 % SiO2). Son rocas intrusivas mayores, que contienen una gran cantidad de sílice que le da un color claro, algunas ejemplos son la Luis Elías Chávez Valencia

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mica, biotita, ortoclasa, plaglioclasa, hornblenda y en ocasiones magnetita. Estas rocas presentan una textura de grano grueso. Intermedias (52 a 66 % SiO2). Por lo general son rocas intrusivas menores, contienen poco o nada de cuarzo y una pequeña cantidad de biotita o piroxena y en ocasiones ortoclasa, sin embargo contienen una gran cantidad de plaglioclasa y hornblenda, lo que le da un color castaño. Estas rocas son de textura de grano grueso a mediano y rara vez porfirítica. Básicas (45 a 52% SiO2). Estas rocas contienen poca sílice, olivino y clorita, pero mayor cantidad de óxidos metálicos, minerales ferromagnesianos y un gran contenido máfico (un silicato o roca que es rico en magnesio y hierro), los cuales dan a la roca una apariencia oscura. Algunas de estas rocas, son importantes como material de agregado en la construcción de carreteras. Los minerales esenciales son la plaglioclasa, augita y dialaga, estas rocas tienen una cristalización gruesa, rara vez porfirítica y algunas son de grano fino a mediano. Ultra básicas (150 kg/cm2 >100 kg/cm2 2.3