• Author / Uploaded
• Camila Velandia

Citation preview

ROCAS ÍGNEAS. Taller No. 6

María Camila Velandia Rodríguez Curso CIV B; Grupo No. 2; 3er Semestre ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

Bogotá, Abril 2018 República de Colombia

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE TOPOGRAFÍA

COORDENADAS

María Camila Velandia Rodríguez 1103227

Docente: Geo. MSc. Francisco González

Bogotá, Noviembre de 2018

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

CONTENIDO

1. 2. 2.1 2.2

3.

INTRODUCCIÓN................................................................................4 AMBIENTES DE FORMACIÓN........................................................5 MAGMA...............................................................................................................5 SERIE DE BOWEN REPRESENTACION......................................................6

PROPIEDADES GEÓLOGO-PETROGRÁFICAS.........................9

3.1 COMPOSICIÓN..................................................................................................9 3.2 ESTRUCTURA.................................................................................................10 3.3 TEXTURAS.......................................................................................................12 3.3.1 Textura afanítica:.......................................................................................13 3.3.2 Textura fanerítica.......................................................................................13 3.3.3 Textura porfídica........................................................................................14 3.3.4 Textura vítrea:.............................................................................................15 3.3.5 Textura piroclástica....................................................................................16 3.3.6 Textura pegmatítica...................................................................................16 3.4 CLASIFICACIÓN..............................................................................................17 3.4.1 Rocas félsicas (graníticas).......................................................................17 3.4.2 Rocas intermedias (andesíticas).............................................................19 3.4.3 Rocas máficas (basálticas)......................................................................19 3.4.4 Rocas piroclásticas...................................................................................20 3.5 CARACTERISTICAS HIDROGEOLÓGICAS Y MECÁNICAS..................20 3.5.1 Andesita......................................................................................................20 3.5.2 Basalto.........................................................................................................21 3.5.3 Riolita...........................................................................................................21 3.6 EJEMPLOS DE EXPLOTACIONES Y USOS EN LA INGENIERIA CIVIL 22 3.7 USOS Y EXPLOTACIONES EN BOGOTÁ Y EL PAÍS...............................23

Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

1

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

TABLA DE ILUSTRACIONES Ilustración 1 Representación magma.......................................................................................................6 Ilustración 2 Cristalización del silicato a diferentes temperaturas.......................................................7 Ilustración 3 Series de reacción de Bowen.............................................................................................8 Ilustración 4 Mineralogía de las rocas ígneas comunes y de los magmas a partir de los que se forman..........................................................................................................................................................10 Ilustración 5 Ejemplo textura Afanítica...................................................................................................13 Ilustración 6 Ejemplo textura Fanerítica.................................................................................................14 Ilustración 7 Porfídica (granos grandes rodeados por una matriz)....................................................15 Ilustración 8 Vítrea (enfriamiento demasiado rápido para formar cristales).....................................16 Ilustración 9 Diagrama Streckeisen – Andesita.....................................................................................21 Ilustración 10 Diagrama Streckeisen – Basalto....................................................................................21 Ilustración 11 Diagrama Streckeisen – Riolita.......................................................................................22

Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

2

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

RESUMEN El presente trabajo permite exponer de forma clara y concisa los conceptos referentes a las coordenadas, ABSTRACT The present research allows to expose in a clear and concise way the concepts related to igneous rocks and their importance in civil engineering, since much of the terrestrial surface is made up of this class of rocks, the investigation clarifies the training environments of these rocks that generally are formed from the magma, in the same way explains the series of bowen and the diagram of streckeisen that allow to classify them depending of their properties, also exposes the two different classes of volcanic and plutonic rocks with their hydrogeological characteristics and mechanical, its structure, forms, textures and exploitations and uses in civil engineering.

Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

3

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

1. INTRODUCCIÓN El presente trabajo tiene como objetivo principal brindar información detallada sobre las rocas ígneas ya que es una de las rocas más abundantes en la superficie terrestre, las cuales son muy importantes en el estudio de la geología y la ingeniería civil gracias a sus propiedades y características resistentes, de igual forma se brinda la información relacionada con los diferentes tipos de rocas ígneas que existen como lo son las plutónicas y volcánicas las cuales son clasificados dependiendo a la cantidad de minerales y elementos químicos que posee y que están relacionadas con la serie de bowen y diagrama de streckeisen, por otra parte se da a conocer las explotaciones que hay en el país.

Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

4

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

2. AMBIENTES DE FORMACIÓN

1.1 MAGMA El magma se puede definir como una mezcla de componentes químicos formadores de los silicatos de alta temperatura, normalmente incluye sustancia en estado sólido, líquido y gaseoso debido a la temperatura del magma que es por encima de los puntos de fusión de determinados componentes del magma. En esta mezcla fundida los iones metálicos se mueven más o menos libremente. En la mayoría de los magmas algunos cristales formadores durante las fases previas de enfriamiento de magma se encuentran suspendidos en la mezcla fundida. Una porción alta de cristales suspendidos y material líquido imprime al magma algunas de las propiedades físicas de un sólido. Además de líquidos y sólidos el magma contiene diversos gases disueltos en él. El punto de fusión del magma se ubica en profundidades entre 100 y 200 km, es decir en el manto superior. Se supone que sólo una porción pequeña del material del manto está fundida, lo demás está en estado sólido. Este estado se llama la fusión parcial. La porción fundida es un líquido menos denso en comparación con la porción sólida. Por consiguiente tiende a ascender a la corteza terrestre concentrándose allí en bolsas y cámaras magmáticas. Por ejemplo el magma máfico, que asciende continuamente a lo largo de los bordes de expansión en los océanos se reúne en cámaras magmáticas cerca de la base de la corteza oceánica en profundidades entre 4 y 6 km por debajo del fondo oceánico. El magma emplazado en alta profundidad en la corteza terrestre enfría lentamente. En la formación del magma la presión juega un papel importante. A alta presión las temperaturas de cristalización de los minerales son altas también. Una disminución de la presión tiene en consecuencia una disminución en la temperatura de fusión o cristalización de los minerales. De este modo en altas profundidades en la corteza terrestre y en el manto superior puede producirse el magma a partir de material sólido. Comparamos el material sólido rocoso situado en altas profundidades es decir en el manto superior con un volumen de agua encerrado en una olla de presión hirviéndose por ejemplo a una temperatura de T = 120°C.

Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

5

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

¿Cómo el agua se convierte en vapor? ¿O es decir cómo el material rocoso se convierte en un magma? Hay dos posibilidades: 1. Se puede intensificar el fuego o es decir aumentar la temperatura hasta que el agua está en ebullición. 2. Se puede abrir la olla de presión o es decir disminuir la presión, el agua saldrá de la olla en forma explosiva y gaseosa. En el caso del material rocoso situado en el manto superior la disminución de la presión (la segunda alternativa) es la más probable para la fundición del material rocoso y la generación del magma.

Ilustración 1 Representación magma

1.2 SERIE DE BOWEN REPRESENTACION A medida que el magma se enfría lentamente, los elementos se unen químicamente, y forman cristales de minerales. Sin embargo, no todos los minerales se forman al mismo tiempo durante el proceso de enfriamiento. Algunos minerales se cristalizan cuando el magma se encuentra a una mayor temperatura, mientras que otros sólo se cristalizan cuando el magma se encuentra a una temperatura menor. Sin embargo, no todos los minerales se forman al mismo tiempo durante el proceso de enfriamiento. Las Series de Reacciones de Bowen describen cómo se forman, durante el proceso de enfriamiento, ocho de los minerales de silicio más comunes. El diagrama de las Series de Reacciones de Bowen, muestra, en la parte superior, a los minerales que se forman a altas temperaturas, y en la parte inferior, a los minerales que se forman a temperaturas menores.

Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

6

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

Las rocas resultantes de la lava o magma enfriadas desde temperaturas muy elevadas, contienen minerales color oscuro como la amfíbola y el piroxeno. Pero cuando el magma se enfría lentamente, los minerales de color claro, como el feldespalto y el quarzo, los cuales se forman a temperaturas más frías, pueden crecer.

Ilustración 2 Cristalización del silicato a diferentes temperaturas.

Las series de reacción de Bowen son dos secuencias que describen el orden de cristalización de los minerales del grupo de los silicatos al ir enfriándose magmas de tipo basáltico en el interior de la Tierra.1 Dichas secuencias son identificables en muchos casos por las relaciones texturales que se establecen entre los minerales. El orden de cristalización está determinado por dos factores principales: la termodinámica del proceso de cristalización y la composición del magma que cristaliza. El primer factor fue estudiado por Bowen, que observó que la cristalización de los minerales durante el enfriamiento de un magma sigue, en términos generales, una secuencia determinada, que se puede subdividir en dos grandes ramas: la denominada rama discontinua (minerales ferromagnesianos), y la rama continua (plagioclasas), que convergen en un tronco común, que corresponde a la cristalización de feldespato potásico y finalmente cuarzo, siempre los últimos en cristalizar.

Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

7

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

Ilustración 3 Series de reacción de Bowen

Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

8

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

3. PROPIEDADES GEÓLOGO-PETROGRÁFICAS

1.3 COMPOSICIÓN Las rocas ígneas están compuestas fundamentalmente por silicatos. Además, la composición mineral de una roca ígnea concreta está determinada en última instancia por la composición química del magma a partir del cual cristaliza. Recordemos que el magma está compuesto fundamentalmente por los ocho elementos químicos que son los principales constituyentes de los silicatos. El análisis químico demuestra que el oxígeno y el silicio (normalmente expresado como contenido en sílice [SiO2] de un magma) son los constituyentes mayoritarios de las rocas ígneas. Estos dos elementos, más los iones aluminio(Al), calcio (Ca), sodio (Na), potasio (K), magnesio (Mg), hierro (Fe) constituyen aproximadamente el 98 por ciento en peso de muchos magmas. Además, el magma contiene pequeñas cantidades de muchos otros elementos, entre ellos el titanio y el manganeso, y trazas de muchos elementos más raros, como oro, plata y uranio. Conforme el magma se enfría y solidifica, esos elementos se combinan para formar dos grupos importantes de silicatos. Los silicatos oscuros (o ferromagnesianos) son minerales ricos en hierro y en magnesio, o en ambos, y normalmente con bajo contenido en sílice. El olivino, el piroxeno, el anfíbol y la bistita son los constituyentes ferromagnesianos comunes de la corteza terrestre. Por el contrario, los silicatos claros contienen mayores cantidades de potasio, sodio y calcio que de hierro y magnesio. Como grupo, esos minerales son más ricos en sílice que los silicatos oscuros. Entre los silicatos claros se cuentan el cuarzo, la moscovita y el grupo mineral más abundante, los feldespatos. Los feldespatos constituyen al menos el 40 por ciento de la mayoría de las rocas ígneas. Por tanto, además del feldespato, las rocas ígneas contienen alguna combinación de los otros silicatos claros y oscuros que se han enumerado.

Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

9

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

Ilustración 4 Mineralogía de las rocas ígneas comunes y de los magmas a partir de los que se forman.

1.4 ESTRUCTURA Se refiere a las formas que adoptan los cuerpos ígneos durante el proceso de cristalización de un magma, son parcelas de magma que ascienden a través de la litósfera quedando atrapadas en la corteza al enfriarse y cristalizar. También pueden llegar hasta la superficie formando los cuerpos plutónicos y los volcánicos. 

Plutones: Se forman cuando el magma cristaliza dentro de la corteza terrestre, pueden ser estudiados sólo indirectamente debido a ciertas condiciones que prevalecieron en su formación; tienen atributos que los caracterizan como forma y dimensión del cuerpo, variación de la textura y estructura o la posición con respecto a la roca encajonante, entre otros. Se reconocen varios tipos de plutones o cuerpos ígneos intrusivos, los cuales son definidos por su geometría (tridimensional) y su relación con la roca intrusionada. Las formas de los plutones se clasifican como masivas o irregulares, tabulares, cilíndricas o fungiformes (en forma de hongo), y también se dividen entre concordantes o discordantes; los concordantes tienen límites que corren paralelos a las capas de la roca

Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

10

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

intrusionada, conocida comúnmente como roca madre, y los discordantes tienen límites que cortan a través de las capas de la roca madre. 

Diques y Mantos. Son plutones tabulares o en forma de hojas que se diferencian porque los diques son discordantes, mientras que los mantos son concordantes. Los diques, que en su mayoría son pequeños –miden 1 ó 2m de ancho –, presentan un grosor que varía de unos cm a mas de 100m, se emplazan o sitúan en zonas de debilidad donde existen fracturas o donde la presión del fluido es lo bastante grande para que ellos mismos formen sus propias fracturas durante el emplazamiento. Los mantos son plutones concordantes, miden 1m o menos de grosor aunque eso puede variar. La mayoría de los mantos se han introducido en rocas sedimentarias. Los volcanes erosionados revelan que estas características se inyectan en pilas de rocas volcánicas, se emplazan, a diferencia de los diques que siguen zonas de debilidad, cuando la presión del líquido es tan grande que el magma introducido levanta realmente las rocas suprayacentes. Cabe mencionar además que los mantos son cuerpos intrusivos característicamente aplanados.



Lacolitos. Comparten con los mantos la característica de ser concordantes pero, en lugar de ser tabulares, tienen una geometría fungiforme (en forma de hongo). Tienden a tener un piso plano y en su parte media se les forma una cúpula o bóveda. La mayoría de los lacolitos son cuerpos pequeños.



Sill. Cuerpo plano de roca intrusionada en forma paralela a las estructuras encajonantes, son concordantes.



Lopolito. Base y techo cóncavo hacia arriba, es concordante con las estructuras de la roca encajonante.



Chimeneas y cuellos volcánicos. La chimenea es la estructura por la cual el magma sube a la superficie, y es el conducto que conecta el cráter del volcán con una cámara magmática subyacente. El cuello volcánico se forma cuando un volcán cesa de hacer erupción, ya que se erosiona al entrar en contacto con el agua, gases y ácidos, la montaña se gasta con el tiempo pero el magma que se solidificó en la chimenea suele ser más resistente quedando a menudo un remanente.



Batolitos y troncos. Los batolitos son los cuerpos intrusivos más grandes que tienen como mínimo 100Km2 de superficie y muchos alcanzan dimensiones mayores. Son discordantes en general y la mayoría están formados de múltiples intrusiones, es decir, se producen

Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

11

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

por intrusiones voluminosas y repetidas de magma en la misma área. Los troncos, en cambio, tienen las mismas características generales de los batolitos pero son más pequeños 

Volcanes. Son las estructuras típicas formadas por las rocas volcánicas, dependen sobre todo de la viscosidad del magma, que es más viscoso cuanto más frío (mayor proporción de cristales) y rico en sílice. Si la viscosidad es baja el magma fluye de la cámara magmática a través de la chimenea, sale a la superficie por el cráter y se extiende por la superficie formando coladas de lava (magma desgasificado), mientras que los volátiles que siempre hay en una cámara magmática se liberan formando fuentes de lava. Si el magma es viscoso las burbujas de volátiles lo fragmentan al tratar de escapar, estos fragmentos se denominan piroclásticos y son lanzados al aire por los volátiles. Si la viscosidad es máxima los gases quedan retenidos y cuando se escapan, se deslizan a por las pendientes arrastrando fragmentos de magma semisólido y formando lo que se conoce como nube ardiente o colada piroclástica.

1.5 TEXTURAS El término textura, cuando se aplica a una roca ígnea, se utiliza para describir el aspecto general de la roca en función del tamaño, forma y ordenamiento de sus cristales. La textura es una característica importante porque revela datos sobre el ambiente en el que se formó la roca. Esto permite a los geólogos hacer deducciones sobre el origen de la roca mientras trabajan en el campo donde no disponen de un equipo sofisticado. Tres factores contribuyen a la textura de las rocas ígneas: (1) la velocidad a la cual se enfría el magma; (2) la cantidad de sílice presente, y (3) la cantidad de gases disueltos en el magma. De ellos, la velocidad de enfriamiento es el factor dominante, pero, como todas las generalizaciones, ésta tiene numerosas excepciones. Conforme una masa de magma se enfría, disminuye la movilidad de sus iones. Un cuerpo magmático muy grande localizado a gran profundidad se enfriará durante un período de quizá decenas o centenares de millares de años. Al principio, se forman relativamente pocos núcleos cristalinos. El enfriamiento lento permite la migración de los iones a grandes distancias de forma que pueden juntarse con alguna de las escasas estructuras cristalinas existentes. Por consiguiente, el enfriamiento lento promueve el crecimiento de menos cristales, pero de mayor tamaño. Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

12

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

3.1.1 Textura afanítica: Las rocas ígneas, que se forman en la superficie o como masas pequeñas dentro de la corteza superior donde el enfriamiento es relativamente rápido, poseen una estructura de grano muy fino denominada afanítica (a no; phaner visible). Por definición, los cristales que constituyen las rocas afaníticas son demasiado pequeños para que los minerales individuales se distingan a simple vista. Dado que la identificación del mineral no es posible, normalmente caracterizamos las rocas de grano fino por su color claro, intermedio u oscuro. Utilizando esta clasificación, las rocas afaníticas de color claro son las que contienen fundamentalmente silicatos no ferromagnesianos y de color claro, y así sucesivamente. En muchas rocas afaníticas se pueden observar los huecos dejados por las burbujas de gas que escapan conforme se solidifica el magma. Esas aberturas esféricas o alargadas se denominan vesículas y son más abundantes en la parte superior de las coladas de lava. Es en la zona superior de una colada de lava donde el enfriamiento se produce lo bastante deprisa como par «congelar» la lava, conservando así las aberturas producidas por las burbujas de gas en expansión.

Ilustración 5 Ejemplo textura Afanítica

3.1.2 Textura fanerítica Cuando grandes masas de magma se solidifican lentamente bastante por debajo de la superficie, forman las rocas ígneas que muestran una estructura de grano grueso denominada fanerítica. Estas rocas de grano grueso consisten Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

13

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

en una masa de cristales intercrecidos que son aproximadamente del mismo tamaño y lo suficientemente grandes como para que los minerales individuales puedan identificarse sin la ayuda de un microscopio. Dado que las rocas faneríticas se forman en el interior de la corteza terrestre, su afloramiento en la superficie de la Tierra sólo ocurre después de que la erosión elimina el recubrimiento de rocas que una vez rodearon la cámara magmática.

Ilustración 6 Ejemplo textura Fanerítica

3.1.3 Textura porfídica Una gran masa de magma localizada profundamente puede necesitar de decenas a centenares de miles de años para solidificar. Dado que los diferentes minerales cristalizan a temperaturas diferentes (así como a velocidades diferentes) es posible que algunos cristales se hagan bastante grandes mientras que otros estén empezando a formarse. Si el magma que contiene algunos cristales grandes cambia de condiciones (por ejemplo, saliendo a la superficie) la porción líquida restante de la lava se enfriará relativamente rápido. Se dice que la roca resultante, que tiene grandes cristales incrustados en una matriz de cristales más pequeños, tiene una textura porfídica. Los grandes cristales que hay en una roca de este tipo se denominan fenocristales (pheno mostrar; cristal cristal), mientras que la matriz de cristales más pequeños se denomina pasta. Una roca con una textura de este tipo se conoce como pórfido.

Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

14

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

Ilustración 7 Porfídica (granos grandes rodeados por una matriz)

3.1.4 Textura vítrea: Durante algunas erupciones volcánicas la roca fundida es expulsada hacia la atmósfera donde se enfría rápidamente. Este enfriamiento rápido puede generar rocas que tienen una textura vítrea. Como indicamos antes, el vidrio se produce cuando los iones desordenados se «congelan» antes de poder unirse en una estructura cristalina ordenada. La obsidiana, un tipo común de vidrio natural, es de aspecto similar a una pieza oscura de vidrio corriente o manufacturado. En algunos lugares aparecen capas de obsidiana (denominadas coladas de obsidiana) de varias decenas de centímetros. Por tanto, el enfriamiento rápido no es el único mecanismo mediante el cual puede formarse una textura vítrea. Como regla general, los magmas con un elevado contenido en sílice tienden a formar estructuras largas y en cadena antes de que la cristalización sea completa. Estas estructuras, a su vez, impiden el transporte iónico y aumentan la viscosidad del magma. (La viscosidad es una medida de la resistencia del fluido a fluir.)

Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

15

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

Ilustración 8 Vítrea (enfriamiento demasiado rápido para formar cristales).

3.1.5 Textura piroclástica Algunas rocas ígneas se forman por la consolidación de fragmentos de roca individuales que son emitidos durante erupciones volcánicas violentas. Las partículas expulsadas pueden ser cenizas muy finas, gotas fundidas o grandes bloques angulares arrancados de las paredes de la chimenea volcánica durante la erupción. Las rocas ígneas formadas por estos fragmentos de roca se dice que tienen una textura piroclástica o fragmental. Un tipo común de roca piroclástica denominada toba soldada está compuesta por finos fragmentos de vidrio que permanecieron lo suficientemente calientes durante su vuelo como para fundirse juntos tras el impacto. Otras rocas piroclásticas están compuestas por fragmentos que se solidificaron antes del impacto y se cementaron juntos algún tiempo después. Dado que las rocas piroclásticas están compuestas de partículas o fragmentos individuales antes que de cristales interconectados, sus texturas suelen ser más parecidas a las de las rocas sedimentarias que a las de las otras rocas ígneas. 3.1.6 Textura pegmatítica Bajo condiciones especiales, pueden formarse rocas ígneas de grano especialmente grueso, denominadas pegmatitas. Esas rocas, que están compuestas por cristales interconectados todos mayores de un centímetro de diámetro, se dice que tienen una textura pegmatítica. La mayoría de las pegmatitas se encuentra alrededor de los márgenes de las rocas plutónicas como pequeñas masas o venas delgadas que comúnmente se extienden en la roca huésped adyacente. Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

16

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

Las pegmatitas se forman en las últimas etapas de la cristalización, cuando el agua y otros volátiles, como el cloro, el flúor y el azufre, forman un porcentaje inusualmente elevado del fundido. Dado que la migración iónica aumenta en estos ambientes ricos en líquido, los cristales que se forman son anormalmente grandes. Por tanto, los grandes cristales de las pegmatitas no son consecuencia de historias de enfriamiento excesivamente largas, sino que son consecuencia del ambiente rico en líquido en el que tiene lugar la cristalización. La composición de la mayor parte de las pegmatitas es parecida a la del granito. Por tanto, las pegmatitas contienen cristales grandes de cuarzo, feldespato y moscovita. Sin embargo, algunas contienen cantidades significativas de minerales comparativamente raros y, por tanto, valiosos. 1.6 CLASIFICACIÓN Las rocas ígneas son clasificadas, o agrupadas, en función de su textura y de su composición mineral. Las diferentes texturas ígneas son consecuencia fundamentalmente de distintas historias de enfriamiento, mientras que la composición mineral lógica de una roca ígnea es consecuencia del contenido químico de su magma primario. Dado que las rocas ígneas se clasifican en función de su composición mineral y de su textura, dos rocas pueden tener los mismos constituyentes minerales pero diferentes texturas y, por consiguiente, nombres diferentes. Por ejemplo, el granito, una roca plutónica de grano grueso, tiene un equivalente volcánico de grano fino denominado riolita. Aunque estas rocas son mineralógicamente idénticas, tienen texturas diferentes y no tienen en absoluto la misma apariencia. 3.1.7 Rocas félsicas (graníticas) Granito. El granito es quizá la mejor conocida de todas las rocas ígneas. Esto se debe en parte a su belleza natural, que se intensifica cuando se pule, y en parte a su abundancia en la corteza continental. Las losas de granito pulido se utilizan habitualmente para las tumbas y los monumentos y como piedras de construcción. Son zonas bien conocidas de Estados Unidos de donde se extrae el granito, entre otras, Barre, Vermont; el monte Airy, Carolina del Norte, y Saint Cloud, Minnesota. El granito es una roca fanerítica compuesta por alrededor del 25 por ciento de cuarzo y aproximadamente el 65 por ciento de feldespato, principalmente las variedades ricas en potasio y sodio. Los cristales de cuarzo, de forma aproximadamente esférica, suelen ser vítreos y de color claro a gris claro. Por el contrario, los cristales de feldespato no son vítreos, tienen un color generalmente de blanco a gris o rosa salmón, y exhiben una forma rectangular Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

17

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

más que esférica. Cuando el feldespato potásico domina y es de color rosa oscuro, el granito es casi rojizo. Esta variedad es popular como piedra de construcción. Sin embargo, los granos de feldespato suelen ser de color blanco a gris, de modo que cuando se mezclan con cantidades menores de silicatos oscuros, el granito parece tener un color gris claro. Otros constituyentes menores del granito son la moscovita y algunos silicatos oscuros, en particular la biotita y el anfíbol. Aunque los componentes oscuros constituyen generalmente menos del 10 por ciento de la mayor parte de los granitos, los minerales oscuros destacan más de lo que indicaría su porcentaje. La riolita es el equivalente extrusivo del granito y, como el granito, está esencialmente compuesta por silicatos claros. Este hecho explica su color, que suele ser de marrón claro a rosa o, a veces, un gris muy claro. La riolita es afanítica y contiene frecuentemente fragmentos vítreos y huecos que indican un rápido enfriamiento en un ambiente superficial. Cuando la riolita contiene fenocristales, son normalmente pequeños y están compuestos por cuarzo o por feldespato potásico. Al contrario que el granito, que está muy distribuido como grandes masas plutónicas, los depósitos de riolita son menos frecuentes y, en general, menos voluminosos. La obsidiana es una roca vítrea de color oscuro que normalmente se forma cuando lava rica en sílice se enfría rápidamente. Al contrario que en los minerales donde hay una disposición ordenada de los iones, en el vidrio, los iones están desordenados. Por consiguiente, las rocas vítreas como la obsidiana no están compuestas por minerales en el sentido estricto. Aunque normalmente de color negro o marrón rojizo, la obsidiana tiene un elevado contenido en sílice. Por tanto, su composición es más parecida a la de las rocas ígneas claras, como el granito, que a las rocas oscuras de composición basáltica. Por sí misma, la sílice es clara como el cristal de las ventanas; el color oscuro es consecuencia de la presencia de iones metálicos. Si examinamos un borde delgado de un fragmento de obsidiana, será casi transparente. Debido a su excelente fractura concoide y a su capacidad para conservar un borde duro y cortante, la obsidiana fue un material preciado con el cual los nativos americanos elaboraron puntas de flecha y útiles cortantes. La pumita es una roca volcánica que, como la obsidiana, tiene textura vítrea. Normalmente asociada con la obsidiana, la pumita se forma cuando grandes cantidades de gases escapan a través de la lava para generar una masa gris y porosa. En algunas muestras, los agujeros son bastante evidentes, mientras que en otros, la pumita recuerda a fragmentos finos de cristal entretejido. Debido al gran porcentaje de huecos, muchas muestras de pumita flotarán Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

18

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

cuando se las coloque en agua. A veces, en las pumitas se ven estructuras de flujo, que indican que hubo algún movimiento antes de que se completara la solidificación. Además, la pumita y la obsidiana pueden encontrarse a menudo en la misma masa rocosa, alternando en capas. 3.1.8 Rocas intermedias (andesíticas) La andesita es una roca de color gris medio, de grano fino y de origen volcánico. Su nombre procede de los Andes de América del Sur, donde numerosos volcanes están formados por este tipo de roca. Además de los volcanes de los Andes, muchas de las estructuras volcánicas que rodean el océano Pacífico son de composición andesítica. La andesita muestra frecuentemente una textura porfídica. Cuando éste es el caso, los fenocristales suelen ser cristales claros y rectangulares de plagioclasa o cristales negros y alargados de anfíbol. La andesita se parece a menudo a la riolita, de modo que su identificación suele requerir el examen microscópico para verificar la abundancia, o la falta, de cristales de cuarzo. La andesita contiene cantidades pequeñas de cuarzo, mientras que la riolita está compuesta de aproximadamente un 25 por ciento de cuarzo. La diorita es el equivalente plutónico de la andesita. Es una roca intrusiva de grano grueso que tiene un aspecto similar al granito gris. Sin embargo, puede distinguirse del granito por la ausencia de cristales de cuarzo visibles y porque contiene un porcentaje más elevado de silicatos oscuros. La composición mineral de la diorita es fundamentalmente plagioclasa rica en sodio y anfíbol, con cantidades menores de biotita. Debido a que los granos de feldespato de color claro y los cristales de anfíbol oscuros parecen ser aproximadamente iguales en abundancia, la diorita tiene un aspecto de «sal y pimienta» 3.1.9 Rocas máficas (basálticas) El basalto es una roca volcánica de grano fino y de color verde oscuro a negro, compuesta fundamentalmente por piroxeno y plagioclasa rica en calcio con cantidades menores de olivino y anfíbol. Cuando es porfídico, el basalto contiene comúnmente fenocristales pequeños de plagioclasa cálcica de colores claros o fenocristales de olivino de aspecto vítreo embebidos en una pasta oscura. El basalto es la roca ígnea extrusiva más común. Muchas islas volcánicas, como las islas Hawaii e Islandia, están compuestas fundamentalmente de basalto. Además, las capas superiores de la corteza oceánica son de basalto. En Estados Unidos, grandes áreas de la parte central de Oregón y de Washington fueron zonas de extensas erupciones basálticas. En algunas Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

19

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

localizaciones, esas coladas basálticas se han acumulado hasta alcanzar grosores que se aproximan a los 3 kilómetros. 3.1.10 Rocas piroclásticas. Las rocas piroclásticas están compuestas por fragmentos expulsados durante una erupción volcánica. Una de las rocas piroclásticas más comunes, denominada toba, se compone fundamentalmente de diminutos fragmentos del tamaño de cenizas que se cementaron después de su caída. En situaciones donde las partículas de cenizas permanecieron lo suficientemente calientes como para fundirse, la roca se denomina toba soldada. Aunque las tobas soldadas son fundamentalmente diminutos copos vítreos, pueden contener fragmentos de pumita del tamaño de una nuez y otros fragmentos de roca. Las tobas soldadas cubren enormes regiones del occidente de Estados Unidos que fueron volcánicamente activas en el pasado. Algunos de esos depósitos de toba tienen grosores de centenares de metros y se extienden a lo largo de decenas de kilómetros desde su origen. La mayoría se formó hace millones de años conforme las cenizas volcánicas arrojadas de grandes estructuras volcánicas (calderas) en forma de avalanchas, se expandieron lateralmente a velocidades de aproximadamente 100 kilómetros por hora. Los primeros investigadores de esos depósitos los clasificaron, de manera incorrecta, como coladas de riolitas. En la actualidad, sabemos que esta lava rica en sílice es demasiado viscosa (pegajosa) para fluir más allá de unos pocos kilómetros desde la chimenea volcánica. Las rocas piroclásticas compuestas fundamentalmente por partículas de tamaño mayor que la ceniza se denominan brechas volcánicas. En las brechas volcánicas, las partículas pueden consistir en fragmentos con perfil aerodinámico que se solidificaron en el aire, bloques procedentes de las paredes de la chimenea, cristales y fragmentos vítreos. 1.7 CARACTERISTICAS HIDROGEOLÓGICAS Y MECÁNICAS 3.1.11 Andesita La Andesita se compone principalmente de plagioclasa, hornblenda, biotita y augita. Frecuentemente muestra una textura porfídica con fenocristales de plagioclasa. La matriz es densa y microcrisalina de color negro, gris, grisverdoso, rojizo-café. Los fenocristales son idiomorfos hasta hipidiomorfos de tamaño hasta un centímetro.

Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

20

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

Ilustración 9 Diagrama Streckeisen – Andesita

3.1.12 Basalto Textura micro- criptocristalina casi sin fenocristales. Plagioclasa, foides, augita, anfíbol, olivino, magnetita y apatita. Normalmente de color negro o negroverdoso. Lo característico del basalto para diferenciar lo de una andesita (cual ocupa el mismo campo 10): Presencia del mineral augita (un piroxeno), olivino y la ausencia de una textura porfídica. Pero la propiedad "oficial" que separa basalto de la andesita es el valor de anortita en la plagioclasa. Un basalto debe contener entre un valor An 50% - 90%. Lamentablemente es un poco difícil para estimar macroscopiacamente este valor.

Ilustración 10 Diagrama Streckeisen – Basalto

3.1.13 Riolita La Riolita tiene una textura micro- criptocristalina, algunas veces con textura porfídica. Se compone de cuarzo, plagioclasa, feldespatos alcalinos y biotita (en general poco máficos). Vidrio volcánico y textura fluidal son comunes.

Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

21

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

Ilustración 11 Diagrama Streckeisen – Riolita

1.8 EJEMPLOS DE EXPLOTACIONES Y USOS EN LA INGENIERIA CIVIL Explotación de canteras: Impacto ambiental. Alteraciones del suelo y modificación de sus propiedades. Destrucción de la flora y la fauna. Contaminación física y química de las aguas superficiales ya que se produce un arrastre de partículas por erosión, que provienen de las superficies devastadas por la lluvia. Estas alteraciones suponen un lapso temporal. Alteraciones en las aguas subterráneas debida a la infiltración. Suponen un efecto permanente. Comúnmente en el relieve irregular creado por la explotación se forman acumulaciones de agua, verdaderas lagunas, que tienen carácter tanto permanente como temporal. Impactos sobre los riesgos geológicos. Aumentan los riesgos de desprendimientos o deslizamientos. Alteración del paisaje. Aplicaciones de las rocas ígneas en la ingeniería civil: Basalto: En Paraguay hay basalto en lugares como Ñemby, Lambaré, otros. Algunas utilidades de esta roca son:  Construcción de empedrados.  Construcción de cimientos y muros de contención.  Excelente como árido por su superficie rugosa con adherencia magnifica para el cemento y el asfalto.  Se utiliza como balasto. Cumple la función de aportar estabilidad a la vía férrea, haciendo que permanezca con la geometría dada durante su construcción. Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

22

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

Andesita: Algunas utilidades que presenta esta piedra son:  Utilizado para pisos.  Son rocas aptas para usarse como áridos.  También son utilizados para la obtención de adoquines.  Otras piedras como la diorita y el gabro dan buenos resultados en la utilización como agregados gruesos para los hormigones.

1.9 USOS Y EXPLOTACIONES EN BOGOTÁ Y EL PAÍS. Las rocas ígneas son el fruto de la solidificación del magma, fragmentado o compacto, sobre o en el interior de la corteza terrestre. Esas temperaturas de cristalización oscilan así: para los magmas riolíticos 1000 °C, para los andesíticos 1150 °C y para los basálticos 1250 °C. La composición mineralógica promedio de las rocas ígneas es: 59% feldespatos, 12% cuarzo, 17% anfíboles y piroxenos, 4% micas y 8% otros minerales. Según el Mapa de Terrenos Geológicos de Colombia (Ingeominas, 1986) y otras fuentes, estos son algunos ejemplos de yacimientos ígneos de nuestro país. Un gabro piroxénico con textura variable entre porfidítica y afanítica, aflora al oriente de Altamira y en la quebrada el Moro, Antioquia. Una pegmatita aflora en la vereda la Laguna, municipio San Antonio (Tolima). Tonalitas del Cretácico afloran en la Sierra de la Iguana, al norte de San Jerónimo, Antioquia. En los terrenos insulares del Pacífico, tenemos el complejo ígneo de Gorgona con una secuencia de peridotitas, dunitas y gabros, donde se da una secuencia ígnea de rocas máficas y ultramáficas que incluye flujos basálticos almohadillados y rocas tobáceas. También afloran peridotitas al suroccidente de Planeta Rica. Al sureste de Ibagué vecino al río Combeima, en la vereda Potrerillo, aparece el volcán Guacharacos, cuyo cono está constituido por lavas y productos de explosión, sobreyace el Abanico de Ibagué. Las rocas son basaltos andesíticos y el evento al parecer, Pleistoceno tardío.

Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

23

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

CONCLUSIONES 

En la investigación se pudo reconocer y entender los conceptos relacionados con las rocas ígneas, su ambiente de formación, su estructura, sus formas y su importancia en la fabricación de materiales y en la ingeniería civil.



Se pudo reconocer e interpretar en la investigación las propiedades de las rocas dependiendo a la clase en que se encontraban si eran extrusivas o intrusivas, su estructura, sus formas y texturas.



Se pudo identificar y analizar la clasificación que tienen estas clases de rocas dependiendo de la serie de bowen el cual indica la clase de composición de cada roca, y el diagrama de streckeisen que le asigna sus nombre dependiendo de la composición.

Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

24

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CÍVIL ASIGNATURA DE GEOLOGÍA

REFERENCIAS https://www.geovirtual2.cl/geologiageneral/PDF-04-01-Magma.pdf http://www.sgm.gob.mx/Web/MuseoVirtual/Informacion_complementaria/Estructuras-igneas.html

Alean,

J. (2003). Rocas ígneas extrusivas. En: https://www.windows2universe.org/earth/geology/ig_extrusive.html&lang= sp Consultado: 26 septiembre 2017.

Rodríguez, V. (2009). Aplicaciones de las rocas ígneas en la ingeniería civil. En: https://www.monografias.com/docs/Aplicaciones-de-las-rocas-igneas-enla-F3JZFAYBZ Consultado: 26 septiembre 2017. Escobar, D. (2016). Explotación de las rocas ígneas en el país. En: https://godues.wordpress.com/2016/04/26/las-rocas-de-colombia/ Consultado: 26 septiembre 2017. Griem, W. (2015). Características hidrogeológicas y mecánicas. En: http://www.geovirtual2.cl/geologiageneral/ggcap04e.htm Consultado: 26 septiembre 2017.

Taller No.6 Rocas ígneas

Elaborado por: Velandia Rodríguez M. C. Curso CIV B; Grupo No.2; 3er Semestre

25