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ROCAS Y MINERALES

CAROLINA JURADO MOGROVEJO TERCER CICLO B

TEMAS:

1. • • •

Planeta Tierra Datos Principales Estructura interna Estructura externa

2. Rocas • Definición • Clasificación • Ciclo de las Rocas • Aplicación de las Rocas en la construcción • Ventajas de la utilización de las rocas • Requisitos para utilizar un tipo de roca en una construcción • Ejemplos • Peso específico de las rocas principales

3. Minerales • Definición • Clasificación • Propiedades • • • • • • • • • •

Geotecnia Estudio Geotécnico Mecánica de suelos Tipos de suelos Placas tectónicas Límite divergente Límite covergente Límite transformante Sismos Sismo resistente

INTRODUCCIÓN El presente trabajo de investigación es acerca de las rocas y minerales, su origen, sus características, clasificación, propiedades y sus diversas utilidades, basándonos principalmente en el ámbito de la construcción. Desde los inicios de la Arquitectura, hasta el día de hoy, se ha usado a la roca y por ende a los minerales que las componen como materiales muy útiles y fundamentales para todo tipo de construcción por lo tanto es necesario realizar un estudio de dichos elementos para una correcta formación profesional.

Esta investigación incluye definiciones sobre geotecnia, mecánica de suelos, sismos y edificaciones sismo resistentes con el fin de tener mayor conocimiento y así comprender de mejor manera la materia.

OBJETIVO GENERAL Conocer los tipos de rocas y minerales, sus propiedades y utilidad en la construcción

OBJETIVOS ESPECÍFICOS        

Conocer qué son las rocas, su clasificación Conocer las propiedades de los minerales Comprender las ventajas de la utilización de rocas en la construcción Reconocer las rocas que se utilizan con mayor frecuencia en la construcción Conocer ciertos cambios que se dan en las capas de la Tierra Saber qué es un sismo y una edificación sismoresistente Entender qué estudia la Geotecnia y Mecánica de Suelos Conocer los tipos de suelos

EL PLANETA TIERRA La edad de la tierra se calcula en unos 5000 millones de años. Los distintos cambios sufridos por la tierra en su larga historia se han podido conocer mediante el estudio de las rocas y de los fósiles. Radio: 6.371 km Edad: 4,54 mil millones de años Distancia desde el Sol: 149.500.000 km Masa: 5,972E24 kg Gravedad: 9,807 m/s²

ESTRUCTURA INTERNA

Corteza: es la capa más fina e irregular. Sólida. Su espesor varía desde 5km bajo los fondos oceánicos hasta más de 70 km en algunos puntos de los continentes. Es la menos densa, formada por elementos químicos ligeros, como el oxígeno, carbono, silicio, etc. Manto: más uniforme que la Corteza y mucho más grueso. Su límite se sitúa a 2900 km contado desde la superficie media (superficie del geoide). Se encuentra en estado sólido aunque tiene cierta plasticidad. Está compuesto por elementos más densos, como son el hierro y el magnesio, aunque también posee importantes cantidades de silicio, formando una roca característica denominada peridotita. Posee dos partes diferenciadas el Manto superior en la que se producen terremotos y el Manto inferior, más denso debido a un cambio en la estructura de los silicatos.

Núcleo: Es muy denso. Compuesto básicamente por hierro, níquel y azufre, similar a un tipo de material (roca) denominado troilita, encontrado en algunos meteoritos que han caído a la Tierra (siderolitos) y cuyas propiedades físicas coinciden con las medidas para esta capa terrestre. El Núcleo externo se encuentra en estado líquido. A partir de esta discontinuidad aparece el Núcleo interno, sólido, de mayor densidad y menos azufre. Forma la parte central del planeta.

ESTRUCTURA EXTERNA

La litósfera es la capa sólida y su superficie está formada por minerales y rocas se sufren cambios al largo del tiempo aunque muy lentamente. Los principales factores de estos cambios son el Sol, junto con la acción gravitatoria terrestre y la energía interna de la Tierra. La hidrósfera está formada por una masa de agua que ocupa casi las tres cuartas partes de la superficie terrestre y su presencia es imprescindible para el mantenimiento de la vida. En ella se incluyen tanto océanos como lagos, aguas subterráneas, glaciales. La Tierra es el único planeta en la que existe agua en sus tres estados físicos, lo que resulta fundamental para la existencia de los seres vivos. La atmósfera y la hidrósfera se encargan de mantener el calor al planeta y además interactúan con la Tierra en el modelado del relieve.

La atmósfera aporta principalmente oxígeno, anhídrido carbónico y la luz; la hidrosfera, agua y la estabilidad en la temperatura y la litosfera sales minerales y un buen soporte para los seres vivos. Sus capas: La tropósfera es la más próxima a la superficie y llega hasta los 15kms de altitud. Se compone en un 79% de nitrógeno, un 21% de oxígeno y un 1% de otros gases, entre ellos dióxido de carbono, vapor de agua y metano. En esta capa tienen lugar los fenómenos meteorológicos. La estratósfera es la capa intermedia, situada entre los 10 y los 80 Km. Actúa como filtro de las radiaciones solares ultravioleta: capa de ozono. La ionósfera es la capa superior. Provoca la desintegración de los meteoritos.

LAS ROCAS Y SU CLASIFICACIÓN Las rocas son materiales solidificados de la superficie terrestre, compuesto de uno o varios minerales y también de sustancias amorfas no cristalinas, que forman masas de notables dimensiones y geológicamente independientes.

Existen una cantidad infinita de rocas, las cuales están compuestas por minerales y fenocristales. Los agentes atmosféricos tales como: presión, temperatura hacen que existan distintos tipos de roca, estas también influyen en la calidad de dichas rocas.  Rocas Naturales  Rocas Artificiales

ROCAS NATURALES Son las que se encuentran en la naturaleza y sufren un proceso de enfriamiento volcánico, son extraídos directamente de la naturaleza y que para su uso hay que clasificarlas adecuadamente según su composición química. Se clasifican

Rocas Ígneas son aquellas que derivan del enfriamiento de un magma que a su ves es materia rocosa fundida. Dependiendo del tiempo de enfriamiento del magma se derivan tres nuevos tipos de rocas Igneas que son intrusivas o plutónicas, hipoabisales o filonianas y extrusivas o volcánicas.

Rocas intrusivas o plutónicas

Las rocas plutónicas son aquellas rocas magmáticas que se han originado a partir de grandes masas de magma en profundidad de la corteza terrestre y que se han enfriado lentamente. Como resultado del enfriamiento lento del magma, los cristales (minerales) que se forman son grandes y confieren a la roca un aspecto granuloso o cristalino, como el granito, diorita y cabro.

Rocas filonianas o hipoabisales Se forman a partir del magma más superficial que se solidifica rápidamente rellenando grietas y hendiduras, formando filones rocosos.

Rocas extrusivas o volcánicas Se forman cuando el magma es expelido bruscamente hacia la superficie como lo hace un volcán, su enfriamiento y solidificación es muy rápido, y por lo tanto se formarán rocas de grano muy fino tienen textura muy fina o pueden presentar agujeros.

UTILIZACIÓN DE LAS ROCAS ÍGNEAS EN LA CONSTRUCCIÓN GRANITO: Es un roca de grano grueso, mediano o fino, constituida por cuarzo, feldespato y mica. Se utiliza en pavimentación por su gran duración y adherencia, en forma de adoquines, se utiliza en mesones debido a su alta durabilidad y cualidades estéticas. SIENITA: Se diferencia del granito por la falta de cuarzo. Constituida por ortosa y plagioclasa. DIORITA: Parecida al granito y sienita. Formada por plagioclasa, hornablenda y augita. Por su excelente pulimento, se emplea para ornamentación.

Nombre

Peso especif

Absorción de agua Peso por 100

Resistencia a

Porosidad aparente en v por 100

Compresi ón kg/cm3

Flexotracción kg/cm3

# golpes hasta rotura

Desgaste rozamien to cm3

Granitosienita

2,60-2,80 0,2-0,5

0,4 – 1,4

16002400

100-200

10-12

5a8

Dioritagabro

2,80-3,00 0,2-0,4

0,5 – 1,2

17003000

100-220

10-15

5a8

Pórfido andesita

2,55-2,80

0,2-0,7

0,4-1,8

18003000

150-200

11-13

5a8

2,95- 3,00 0,1-0,3

0,2-0,8

25004000

150-250

12-17

5 a 8,5

Basalto Lava Basáltica

2,20- 2,35

4-10

9-24

800-1500

80-120

4-5

12 a 15

Diabasa

2,80-2,90

0,1 – 0,4

0,3-0,1

18002500

150-250

11-16

5a8

Rocas Sedimentarias son rocas que se forman por acumulación y consolidación de materia mineral pulverizada, depositada por la acción del agua y, del viento o del hielo glaciar, tras ser sometidos a procesos físicos y químicos (diagénesis).

Sedimentación Mecánica Están formadas por fragmentos de otras rocas acumuladas por las aguas y se dividen a su ves en dos tipos:

Rocas disgregadas: Como su nombre lo dice están formadas propiamente por fragmentos separados qu de pequeño tamaño, como: Arenas, que desempeñan un papel importante en la fabricación de morteros y hormigones; Polvos que reciben diferentes nombres dependiendo del tipo de mineral que contengan; Arcillas con propiedades para absorber hasta 20 veces su peso en agua y coloides que reciben el nombre de micelas por adquirir carga eléctrica. Rocas Sedimentaria compactas: Se transforman en compactas con la compresión o aglomeradas por una pasta o cemento. Y pueden ser: Conglomerados: Son fragmentos de rocas duras aglomeradas por un cemento; y areniscas que están constituidas por arenas cuarzosa, empastada por un cemento, siendo mas resistentes las que tienen los granos de igual tamaño. Se emplean en mampostería y escultura por su fácil labra.

Sedimentación por precipitación química Están Formadas por depósito de sustancias disueltas por procesos metabólicos, formando yacimientos de gran espesor por su acumulación durante varios años, algunos ejemplos son: el yeso, la caliza, las margas y el dolomía. Rocas Sedimentarias de origen orgánico: Son formadas por la acumulación de restos de animales y vegetales, y son: Calizas, Silicieas y Carbones

Nombre

Cuarzo y grauvaca

Peso especif

2,60-2,65

Absorción de agua

Resistencia a

Peso por 100

Porosidad aparente en v por 100

Compresió n kg/cm3

Flexotracción kg/cm3

# golpes hasta rotura

0,2-0,5

0,4 – 1,3

15003000

130-250

10-15

12002000

120-200

8-10

7-8

Arenisca cuarzosa

Desgaste rozamien to cm3

Otras areniscas

2,002,65

0,2-9

0,5 – 24

300-1800

30-150

5-10

10-14

Calizas compactas y mármol

2,65-2,85

0,2-0,6

0,4-1,8

800-1800

60-150

8-10

15-40

Calizas conglomer

1,702,60

0,2-10

0,5-25

200-900

50-80

Travertinos

2,402,50

2-5

4-10

200-600

40-100

Rocas Metamórficas se generan a partir de rocas prexistentes que, como consecuencia de sufrir un aumento importante de temperatura y de presión por procesos geológicos (enterramiento, intrusión de magmas, etc.), sufren reajustes. Este reajuste ocasiona cambios en sus minerales y composición química de forma que la roca original (sedimentaria, ígnea o metamórfica) se transforma en un nuevo tipo que llamamos roca metamórfica.

Ambiente

Descripción

Agente

Rocas

Dinámico

Se originan en zonas de formación de montañas o de fallas, debido al rozamiento que origina grandes presiones en la misma dirección de la orogenia.

Presión

Milonita, pizarras

Se forman por acción del magma caliente cuando entra en contacto con rocas Térmico o de sedimentarias. Suele ocurrir en las zonas Temperatura contacto cercanas donde se forman rocas plutónicas. Se forman por la acción de grandes presiones y altas temperaturas que actúan Presión y Regional en zonas geosinclinales (cuencas de temperatura sedimentación progresiva) cuando se produce el choque de placas tectónicas.

Cuarcita, corniana, esquistos, mármol Pizarras, esquistos, cuarcita, mármol, gneis

Ejemplos  Gneis: se compone de cuarzo, feldespato y mica. se emplea en la pavimentación por su asperidad y facilidad de poderse dividir en planos.  Pizarras: proceden del metamorfismo de la arcilla. la pizarra auténtica es dura y compacta. la se emplea en la construcción de tejados, como piedra de pavimentación y "pizarrones" tradicionales.  Cuarcitas: resultan del metamorfismo de las areniscas. son muy compactas y de superficie brillante. se emplean por su dureza para grava.  Mármoles: son rocas calizas metamórficas. se caracterizan por sus colores, brillo y cristalino. puede adquirir un bello pulimento y resistir bien a los agentes atmosféricos

Nombre

Peso especif

Absorción de agua

Resistencia a

Peso por 100

Porosidad aparente en v por 100

Compresió n kg/cm3

Flexotracción kg/cm3

# golpes hasta rotura

Desgaste rozamien to cm3

Gneis

2,653,00

0,1-0,6

0,3 – 1,8

1600-2800

6-12

4-8

Serpentina

2,60-2,75

0,1-0,7

0,3 - 1,8

24002500

6-15

8-18

Pizarra de techar

2,702,880

0,5-0,6

1,4 – 1,8

500800

CICLO DE LAS ROCAS Consta de 4 partes o etapas, que desarrollaremos a continuación: Etapa 1: La primera etapa del ciclo es la formación de roca ígnea, esto se da cuando el magma se enfría dando lugar a cristales entrelazados. Etapa 2: Formación de roca sedimentaria. Tiene lugar cuando las rocas ígneas quedan expuestas a diversos procesos en la superficie terrestre. Etapa 3: formación de roca metamórfica. La tercera etapa del ciclo tiene lugar cuando las rocas sedimentarias quedan enterradas a gran profundidad que se asocia con movimientos de las placas de la corteza terrestre de esta forma expuestas a distintos grados de presión y calor y así se transforman. Etapa 4: fin del ciclo, cuando las rocas metamórficas quedan sometidas a niveles de calor y presión aún mayores y se transforman en ígneas.

APLICACIÓN DE LAS ROCAS EN LA CONSTRUCCIÓN Piedra bruta para cimientos, pisos, muros, o en estructuras de techos planos en voladizo, en todos los casos con o sin mortero. • Sillar (piedra cuadrada o con forma) para obras de albañilería de formas regulares, antepechos de ventanas, dinteles, gradas y pavimentos. • Piedra impermeable (por ejemplo, granito) como barreras impermeables; también como enchapados del exterior de muros, aunque menos adecuado para construcciones de bajo costo: • Pizarras para techos. • Grava y fragmentos de roca como áridos para concreto y terrazo. • Granulados para superficie de protección de fieltros asfalticos. • Polvos para pintura. • Piedra caliza para la producción de cal y cemento.

VENTAJAS DE LA UTILIZACIÓN DE LAS ROCAS  Disponible en abundancia y fácilmente accesible en zonas montañosas; la extracción generalmente requiere bajos costos de inversi0n y consumo de energía.

 La mayoría de las variedades de piedra son muy resistente y durable; los requerimientos de mantenimiento son despreciables.  La impermeabilidad de gran parte de las variedades de piedra, proporciona una buena protección contra la lluvia.  Climáticamente apropiada en zonas áridas y de la sierra, debido a la alta capacidad térmica de la roca.

REQUISITOS PARA UTILIZAR UN TIPO DE ROCA EN UNA CONSTRUCCIÓN  Ser homogéneas, compactas y de grano uniforme.  Carecer de grietas, coqueras y restos orgánicos, etcétera, lo que se puede apreciar fácilmente porque al golpearlas con un martillo deben tener un sonido claro.  Ser resistentes a las cargas que han de soportar. 500 kg./cm2 las eruptivas y 250 kg./cm.2 las sedimentarias y metamórficas.  No deben alterarse por los agentes atmosféricos (humedad, agua hielo,...).

 No ser absorbentes o permeables en una proporción del 4-5 % de su volumen.  Tener adherencia a los morteros.  Dejarse labrar fácilmente Las rocas eruptivas mas empleadas son el granito el pórfido el basalto y la traquita.

EJEMPLOS: Granito El granito es una roca de grano grueso mediano o fino constituida por una mezcla de feldespato, cuarzo y mica como elementos principales. La mayoría de las veces es de color gris, aunque también puede presentar tonos rosas verdes o amarillos coloración variable según la abundancia de los minerales que lo componen Se trata de un material de construcción de gran calidad, apto para resistir grandes cargas pero no admite una labra complicada Sus usos son diversos, para grandes construcciones arquitectónicas, fragmentado en cimientos machacado en hormigones para pavimentos adoquines etcétera Si se pule bien aumenta su resistencia a los agentes atmosféricos, no es refractario, pero resiste altas temperaturas, y se encuentra en grandes masas, por lo que se pueden obtener piedras de gran tamaño.

Basalto Son rocas muy compactas compuestas de feldespato, augita, olivino y minerales de hierro. Su color es gris negruzco que a veces adquiere un brillo metálico, Son piedras muy duras que impiden su empleo en trabajos tallados y resisten muy poco al fuego. Los basaltos se utilizan en construcción, para cimientos, peldaños y obras de ingeniería, y en pavimentación, instalándose en forma de adoquines muy pequeños debido a lo resbaladizos que son en presencia de la humedad.

Traquita Son piedras rugosas, ásperas al tacto y muy porosas, se adhieren bien a los morteros pero no son muy resistentes. Las rocas sedimentarias más empleadas son las de sedimentación mecánica, como las gravas, las arenas y las arcülas; las de sedimentación mecánica compacta, como los conglomerados y las areniscas; las de sedimentación química, como el yeso o algez, la caliza, la dolomía y las margas; y las de sedimentación orgánica, como las calizas, las silíceas y los carbones.

Arenas Son rocas incoherentes, cuyos granos son inferiores a 5 mm y que proceden del desmenuzamiento de diversas rocas; se utilizan en la confección de morteros y hormigones y, de acuerdo con su composición, reciben las denominaciones de cuarzosas, calcáreas o micáceas.

Arcillas Son partículas finísimas menores de 0,06 mm de diámetro, procedentes de la descomposición de rocas feldespáticas. Están constituidas fundamentalmente por silicatos alumínicos hidratados y se encuentran sedimentadas con otros materiales Una de las principales propiedades de la arcilla es su plasticidad, además de ser refractaria. Desempeña un gran papel en la construcción por ser una materia prima en la fabricación de cementos y de cerámica.

Conglomerados Son fragmentos de rocas duras, aglomeradas entre si por un cemento.

Areniscas Son rocas coherentes, compuestas por granos de arena de cantos vivos unidos por aguas cementosas. En general, es una buena piedra para la construcción, a excepción de la arenisca arcillosa, que es porosa y se desmenuza al absorber agua. Las areniscas se emplean en mampostería, sillería y escultura por su fácil labra, pero no son apropiadas para los hormigones.

Yeso o Algez Este material es el sulfato calcico cristalizado con dos moléculas de agua Es muy abundante en la naturaleza y se encuentra formando yacimientos de gran espesor por acumulación durante muchos años. Puede ser de estructura compacta, granular, laminar o fibrosa, incoloro y transparente cuando es puro, pero generalmente lo acompañan arcilla y hierro, dándole un color amarillento o rojizo es poco pesado, blando y algo soluble en agua por lo que no puede usarse en el exterior, además de su débil resistencia (60 kg.-'cm ') a la compresión.

Calizas El mineral esencial de esta roca simple es la dolomita (carbonato doble de calcio y magnesio). Se comporta bien en los extenores, excepto en atmósferas acidas y. al ser refractaria, se utiliza en la construcción de hornos y generadores.

Margas Son rocas constituidas de carbonato calcio y arcilla, de estructura terrosa y compacta, calizas o arcillosas según el material que predomine No se pueden emplear como material de construcción porque la humedad las reblandece utilizándose para la fabricación de cementos.

Gneis Esta roca se compone de cuarzo feldespato y mica, con una estructura hoiosa y pizarrosa. Se emplea mucho en pavimentación por su aspereza y por la facilidad de poderse dividir en planos o lajas.

Pizarras Proceden del metamorfismo de las arcillas y, según su grado de transformación se aprecian las siguientes vanedades. las arcillas pizarrosas, llamadas también «piedra de tejar». Es una pizarra refractaria, impermeable y resistente a los agentes atmosféricos, admite el pulimento y se emplea en pavimentación, lápidas, tableros aislantes y para tejar, aunque en este caso deben desecharse las que van acompañadas de pinta y hierro. La filita o pizarra satinada al tener sus caras muy lisas, de grano fino y de color gris, verdoso o negruzco, se divide fácilmente en láminas delgadas de brillo sedoso, empleándose para techar y revestir zócalos Las pizarras empleadas para techar se hallan en el comercio con forma cuadrada, rectangular y circular.

Mármol Este material de origen sedimentario proviene de la transformación de las rocas calizas y dolomíticas, cuya metamorfosis ha constituido una re cristalización que determina el aumento de su dureza y resistencia. Los mármoles son compactos y muy poco porosos, lo que les concede una gran resistencia a las heladas, son muy abundantes y se presentan en muchas variedades.

PESO ESPECÍFICO DE LAS ROCAS PRINCIPALES Las siguientes cifras se refieren al peso especifico aparente en Kg/m de las rocas más utilizadas en el mundo de la construcción 1) arenisca.................. 2.600 2) arenisca porosa y caliza................ 2.400

3) basalto, diorita................................. 3.000 4) calizas compactas y mármoles .... 2.800 5) granito, sienita, diabasa, pórfido . 2.800 6) gneis............................................. 3.000 7) pizarra de tejados......................... 2.800

GRANULOMETRÍA LIMO, ARENAS Y GRAVA

MINERALES Y SU CLASIFICACIÓN Se puede definir como mineral a aquellas sustancias naturales, homogéneas y de origen inorgánico. Se encuentra en la naturaleza, es decir, no está fabricado. Tiene una estructura geométrica fija, por tanto, es sólido. Es de naturaleza inorgánica, por eso, la concha de un molusco no es un mineral, aunque contenga minerales. Tiene una composición química fija, aunque, a veces, pueda contener una sustancia contaminante que modifique su color.

La clasificación mineral se basa en la composición química y en la estructura interna, las cuales en conjunto representan la esencia de un mineral y determinan sus propiedades físicas. De acuerdo con la composición química, los minerales se dividen en clases según el anión o grupo aniónico dominante, por ejemplo, los óxidos, los haluros, los sulfuros y los silicatos, entre otros. Los minerales poseen el mismo anión o grupo aniónico dominante en su composición, por eso tienen semejanzas familiares y características más clara y fuertemente marcadas que aquellas que comparten los minerales que poseen el mismo catión dominante.

Los minerales relacionados por el dominio del mismo anión tienden a presentarse juntos en el mismo lugar o en yacimientos geológicos semejantes; por ejemplo, los sulfuros generalmente se presentan en asociaciones próximas a depósitos del tipo de vetas o reemplazamiento, mientras que los silicatos forman la mayor parte de las rocas de la corteza terrestre. Es importante destacar que la química sola no es suficiente para caracterizar adecuadamente un mineral. Para una apreciación compleja de la naturaleza de los minerales y para la determinación de las estructuras internas se necesita el uso de los Rayos X. Los llamados principios cristaloquímicos fueron utilizados por W.L. Bragg y V. M. Goldschmidt para los minerales silicatados, a los cuales se les dividió parcialmente en subclases sobre la base de la composición química y principalmente en función de la estructura interna. Dentro de la clase de los silicatos, por lo tanto, existen silicatos a láminas y en cadenas que son subclases, basadas en la disposición estructural de los tetraedros de SiO2. Estos principios estructurales, en combinación con la composición química, proporcionan una clasificación lógica.

En base a este esquema se tiene la siguiente clasificación:          

Elementos nativos Sulfuros Sulfosales Óxidos e hidróxidos Haluros Carbonatos, nitratos y boratos Sulfatos y cromatos Volframatos y molibdatos Fosfatos, arseniatos y vanadatos Silicatos

PROPIEDADES DE LOS MINERALES Densidad: Relación entre la masa y el volumen. Higroscopicidad: Capacidad para absorber el agua. Coeficiente de dilatación: Variación de tamaño en función de la temperatura.

Conductividad térmica: Facilidad con que un material permite el paso del calor. Resistencia mecánica: capacidad de los materiales para soportar esfuerzos. Elasticidad: Capacidad para recuperar la forma original al desaparecer el esfuerzo.

Plasticidad: Deformación permanente del material ante una carga o esfuerzo.

Rigidez: Capacidad de los materiales de soportar cargas con poca deformación, es la resistencia a la deformación. Fragilidad: Cualidad de un material de romperse, al ser sometido a un esfuerzo, sin apenas sufrir deformaciones. Maleabilidad: Cualidad de un mineral relativa a la facilidad de conformarse en hojas delgadas por percusión. Resiliente: Cualidad de un material para absorber energía de deformación por unidad de volumen. Séctil: Cualidad de un mineral relativa a la facilidad para cortar en virutas delgadas con un cuchillo. Dúctil: Cualidad de un mineral relativa a la facilidad de estirarlo en forma de hilos. Flexible: Cualidad de un mineral relativa a la facilidad para ser doblado, pero sin recuperar su forma original una vez que termina la carga que lo deformaba.

ELEMENTOS NATIVOS Son los que se encuentran en la naturaleza en estado puro, se dividen en metálicos y no metálicos, y están conectados por la clase de transición de los semimetales. Metálicos

Son los más comunes y forman tres grupos: 

Grupo del oro: oro, plata, cobre y plomo.

Los elementos de este grupo pertenecen a la misma familia en la clasificación periódica de los elementos, por lo tanto, sus átomos tiene propiedades químicas semejantes y todos son lo suficiente inertes como para encontrarse en un estado elemental en la naturaleza. Las propiedades similares de este grupo de minerales provienen de su estructura común, por eso son blandos, maleables, dúctiles y séctiles; además, todos son buenos conductores del calor y de la electricidad, tiene brillo metálico y fractura astillosa con puntos de fusión bajos. Estas propiedades son consecuencia de su enlace metálico, y todos pertenecen al sistema cúbico por lo que tienen densidades muy elevadas. Las características que diferencian a los minerales de este grupo dependen de las propiedades de los átomos de los distintos elementos, de ahí proviene el amarillo del oro, el rojo del cobre y el blanco de la plata.

 Grupo del platino: platino, paladio, iridio y osmio.

Este grupo de metales son más duros y tiene puntos de fusión más elevados que los metales del grupo del oro.  Grupo del hierro: hierro y ferroníquel. Los metales de este grupo son isométricos e incluyen el hierro puro (Fe), que se presenta raramente en la superficie de la Tierra, y dos especies de ferroníquel (kamancita y taenita), que son comunes en los meteoritos de hierro. Es posible que las aleaciones de Fe-Ni de este tipo constituyan una gran parte del núcleo de la Tierra; además, se han encontrado mercurio, tántalo, estaño y zinc.

Plata

Cobre

Hierro

 Semimetales

Son los que se encuentran en estado nativo, aunque raramente cristalizan en un mismo sistema y forman estructuras de un mismo tipo. En este grupo se clasifica el arsénico, el antimonio y el bismuto. Los miembros de este grupo poseen propiedades físicas semejantes ya que son quebradizos, no maleables y conducen el calor y la electricidad menos que los metales nativos. Además, este tipo de enlace intermedio entre el metálico y el covalente es más fuerte y más direccional que el puramente metálico, dando lugar a una simetría menor.

Arsénico

Antimonio

Bismuto

 No Metálicos Este tipo de minerales son de gran valor en el comercio y la industria. En este grupo, por ejemplo, se encuentra el carbón en forma de grafito o diamante y el azufre.

Carbón y Diamante

Azufre

SULFUROS Los sulfuros son muy importantes ya que comprenden la mayoría de las menas minerales. En esta clase se incluyen los sulfoarseniuros, los arseniuros y los telururos, los cuales son similares a los sulfuros pero más raros. La mayoría de estos minerales son reconocibles porque su brillo es metálico, son opacos, tienen colores distintivos y raya de colores característicos. Los no opacos, como el cinabrio, el rejalgar y el oropimente, poseen índices de refracción elevados y transmiten luz sólo en los bordes delgados. Muchos de los sulfuros tienen enlaces iónicos y covalentes pero otros, que poseen la mayoría de propiedades de los metales, tienen parcialmente enlaces metálicos. Algunos ejemplos son los siguientes: calcocita, galena, acantita, esfalerita, cinabrio, pirrotita bornita, calcopirita, pirita, marcasita, arsenopirita, rejalgar, oropimente, estibinita, calcosina, covelina, cobaltita, molibdenita, etc.

Calcopirita

Estibinita

Cinabrio

SULFOSALES En este grupo de minerales el azufre toma el lugar del oxígeno en los ácidos oxigenados más comunes y más conocidos, como el ácido carbónico, ácido sulfúrico o el ácido fosfórico. Las sulfosales son importantes porque nos pueden indicar cierto número de minerales de azufre diferentes a los sulfuros. Muchas especies de este grupo son raras, están íntimamente asociadas con otros minerales similares y con frecuencia están imperfectamente cristalizadas. Las sulfosales se presentan normalmente como minerales secundarios en filones hidrotermales asociados con los sulfuros más corrientes. En raras ocasiones son compuestos que contienen plata, cobre o plomo, pero sólo unos pocos son lo suficientemente abundantes para servir de menas de estos metales. Algunos ejemplos son: livingstonita, techmanita, zinkenita, miargirita, berthierita, plagionita, baumhaureita, hetermorfita, tennantita, jamesonita, semseyita, boulangerita, bournonita, pirargirita, samsonita, tetraedrita, lengenbachita, jordanita, estefanita, pilobasita, etc.

Pirargitita

Livingstonita

ÓXIDOS E HIDRÓXIDOS En esta clase se encuentran aquellos compuestos naturales en los que el oxígeno aparece combinado con uno o más metales, cuyo aspecto y características son diversos. Los óxidos, por ejemplo, son un grupo de minerales relativamente duros, densos y refractarios; generalmente se presentan en forma accesoria en las rocas ígneas y metamórficas, y en forma de granos dendríticos resistentes en los sedimentos. Los hidróxidos tienden a ser menos duros y de menor densidad, y aparecen principalmente como aleación secundaria o como productos de meteorización, como la limonita, a partir de los compuestos de hierro, la estibiconita de la antimonita, entre otros. Dentro de la clase de óxidos hay algunos minerales que son de gran importancia económica, entre ellos los principales minerales de hierro (hematites y magnetita), el cromo (cromita), el manganeso (pirolusita, así como los hidróxidos manganita, romancita (psilomelana) y el estaño (casiterita). El tipo de enlace en las estructuras de óxidos es por lo general fuertemente iónico. El hielo es un óxido simple (H2O) que cristaliza en el sistema hexagonal entre 0º C y -80ºC y en el sistema cúbico a una temperatura más baja. Como ejemplos de esta clase de minerales se pueden mencionar: cuprita, ilmelita, espinela, gahnita, magnetita, cromita, crisoberilo, casiterita, rutilo, pirolusita, diásporo, goethita, manganita, limonita, bauxita, brucita, cincita, gibbsita, psilomelano, etc.

Rutilo

Pirolusita

Cuprita con calcita, cobre, malaquia y azurita

HALUROS Este grupo de minerales está constituido por combinaciones químicas de metales con los halógenos como el flúor, cloro, bromo y yodo. Generalmente tienen poca dureza, un peso específico bajo y brillo vítreo; su color puede variar bastante, como en el caso de la fluorita y algunos pueden considerarse de gran importancia económica. Los haluros son los ejemplos más perfectos del mecanismo de enlace iónico puro. Todos los haluros cúbicos tienen puntos de fusión de moderado a elevado, y en ese estado son malos conductores del calor y de la electricidad. La conductividad eléctrica se efectúa por electrólisis, es decir, obedece al transporte de cargas por los iones y no por los electrones y a medida que aumenta la temperatura y son liberados los iones por el desorden térmico, aumenta rápidamente la conductividad eléctrica, llegando a ser excelente en el estado de fusión. Esta conductividad de los haluros fundidos se aprovecha en los procesos industriales. Algunos ejemplos de esta clase son: halita, silvinita, carnalita, fluorita, criolita, atacamita.

Alita

Atacamita

Fluorita

CARBONATOS, NITRATOS Y BORATOS Los carbonatos son aquellos minerales que están constituidos por la combinación química de un metal con el grupo aniónico carbonato, por lo que éstos son los más difundidos. Entre sus características se puede mencionar que poseen dureza media o baja, son generalmente blancos, pero también pueden presentar vivos colores, a veces son transparentes o translúcidos por lo que son fácilmente localizables en hermosas cristalizaciones. A diferencia de los minerales de otras clases, los carbonatos tienen la característica de disolverse con efervescencia en el ácido clorhídrico diluido, en frío y en caliente, por lo que son fácilmente identificables.

Calcita

Colemanita

Magnesita

SULFATOS Y CROMATOS Los minerales de este grupo tienen una dureza inferior a 3.5, por ejemplo las especies minerales ricas en agua, cuya dureza baja hasta 2. Sus propiedades ópticas resaltan los valores más pequeños de los índices de doble refracción. La formación de sulfatos tiene lugar en las condiciones de elevada concentración de oxígeno, es decir, en elevada presión parcial del oxígeno en el medio ambiente y a temperaturas relativamente bajas. En esta clase de minerales se observa una gran diversidad de compuestos, pero que son poco comunes entre ellos.

Celestina

Anhidrita

Yeso

VOLFRAMATOS Y MOLIBDATOS Se trata de un pequeño grupo de minerales de mena que son coloridos e interesantes. El tungsteno (W) tiene un peso atómico mucho mayor (184) que el molibdeno (96), ambos pertenecen a la misma familia de la tabla periódica y, debido a la contracción lantánida, tienen el mismo radio iónico. Debido a esto, cada uno de ellos puede sustituir fácilmente al otro como catión coordinador. Pero en la naturaleza es raro encontrar volframios primarios casi por completo exentos de molibdeno y viceversa. En los minerales secundarios es más común la asociación mutua de los dos elementos en solución sólida.

Scheelitaa

Wulfenita

FOSFATOS, ARSENATOS Y VANADATOS Esta clase comprende un gran número de minerales de vivos colores que son poco conocidos. Se caracterizan por la presencia, en el grupo aniónico, de fósforo (fosfatos), arsénico (arseniatos) y vanadio (vanadatos). Algunos tienen una gran importancia para la extracción de elementos químicos poco comunes. Como ejemplos se pueden mencionar los siguientes: litiofilita, trifilita, monacita, apatito, piromorfita, vanadinita, eritrita, ambligonita, lazurita, escorzalita, wavelita, turquesa, autunita, carnotita.

Turquesa

Monacita

Carnotita

SILICATOS En la clasificación de los silicatos se encuentran alrededor de una tercera parte de los minerales conocidos. Son importantes porque muchos son preciosos como las gemas y otros se explotan industrialmente. Los silicatos son los materiales cerámicos más importantes y contribuyen de diversa manera en nuestra civilización y el nivel de vida, por ejemplo los ladrillos, las piedras, el cemento y el vidrio empleados en la construcción de los edificios que se derivan de gran parte de estos minerales. El conocimiento de los mismos puede ampliarse ya que sabemos que la Luna y todos los planetas de nuestro sistema solar tienen cortezas rocosas de silicatos y óxidos muy parecidos a los de nuestro planeta Tierra.

Granate

Monacita

Berilo

Wallastonita

MINERALES SECUNDARIOS

GEOTECNIA Estudio de las propiedades mecánicas, hidráulicas e ingenieriles de los materiales provenientes de la Tierra.

ESTUDIO GEOTÉCNICO Es el conjunto de actividades que permiten obtener la información geológica y geotécnica del terreno, necesaria para la redacción de un proyecto de construcción. Se realiza previamente al proyecto de un edificio y tiene por objeto determinar la naturaleza y propiedades del terreno, necesarios para definir el tipo y condiciones de cimentación.

MECÁNICA DE SUELOS Es la aplicación de las leyes de la física y las ciencias naturales a los problemas que involucran las cargas impuestas a la capa superficial de la corteza terrestre. Esta ciencia fue fundada por Karl von Terzaghi, a partir de 1925. Todas las obras de ingeniería civil se apoyan sobre el suelo de una u otra forma, y muchas de ellas, además, utilizan la tierra como elemento de construcción para terraplenes, diques y rellenos en general; por lo que, en consecuencia, su estabilidad y comportamiento funcional y estético estarán determinados, entre otros factores, por el desempeño del material de asiento situado dentro de las profundidades de influencia de los esfuerzos que se generan, o por el del suelo utilizado para conformar los rellenos.

TIPOS DE SUELOS POR SU FUNCIONALIDAD Suelos arenosos: No retienen el agua, tienen muy poca materia orgánica y no son aptos para la agricultura, ya que no tienen nutrientes. Suelos calizos: Tienen abundancia de sales calcáreas, son de color blanco, secos y áridos, y no son buenos para la agricultura. Suelos humíferos (tierra negra): Tienen abundante materia orgánica en descomposición, de color oscuro, retienen bien el agua y son excelentes para el cultivo. Suelos arcillosos: Están formados por granos finos de color amarillento y retinen el agua formando charcos. Si se mezclan con humus pueden ser buenos para cultivar.

Suelos pedregosos: Formados por rocas de todos los tamaños, no retienen el agua y no son buenos para el cultivo. Suelos mixtos: tiene características intermedias entre los suelos arenosos y los suelos arcillosos.

POR CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Litosoles: Se considera un tipo de suelo que aparece en escarpas y afloramientos rocosos, su espesor es menor a 10 cm y sostiene una vegetación baja, se conoce también como leptosales que viene del griego leptos que significa delgado. Cambisoles: Son suelos jóvenes con proceso inicial de acumulación de arcilla. Se divide en vértigos, gleycos, eutrícos y crómicos. Luvisoles: Presentan un horizonte de acumulación de arcilla con saturación superior al 50%. Acrisoles: Presentan un marcado horizonte de acumulación de arcilla y bajo saturación de bases al 50%. Gleysoles: Presentan agua en forma permanente o semipermanente con fluctuaciones de nivel freático en los primeros 50 cm. Fluvisoles: Son suelos jóvenes formados por depósitos fluviales, la mayoría son ricos en calcio. Rendzina: Presenta un horizonte de aproximadamente 50 cm de profundidad. Es un suelo rico en materia orgánica sobre roca caliza. Vertisoles: Son suelos arcillosos de color negro, presentan procesos de contracción y expansión, se localizan en superficies de poca pendiente y cercanos escurrimientos superficiales.

PLACAS TECTÓNICAS Es un fragmento de litósfera que se mueve como bloque rígido sin que ocurra deformación interna sobre la astenósfera (manto exterior o superior) de la Tierra.

La tectónica de placas es una teoría que explica la estructura y la dinámica de la superficie terrestre. Establece que la litosfera (la porción superior más fría y rígida de la Tierra) está fragmentada en una serie de placas que se desplazan sobre la astenósfera. Esta teoría también describe el movimiento de las placas, sus direcciones e interacciones. La litósfera terrestre está dividida en placas grandes y en placas menores o microplacas. En los bordes de las placas se concentra actividad sísmica, volcánica y tectónica. Esto da lugar a la formación de grandes cadenas y cuencas. La Tierra es el único planeta del sistema solar con placas tectónicas activas

LÍMITE DIVERGENTE Cuando el movimiento de las placas es de separación, se crea un "hueco" en la litosfera, aprovechado por rocas magmáticas para generar nueva corteza oceánica. También se denominan zonas de Dorsal o límites constructivos.

LÍMITE COVERGENTE

Una de las placas (la más densa) se introduce bajo la otra en un proceso que se denomina subducción. A estos límites también se denominan fosas, zonas de subducción y límites destructivos. Presentan intensa sismicidad y vulcanismo.

LÍMITE TRANSFORMANTE Se pueden encontrar: fromando parte un límite neto entre dos placas o conectando tramos activos de una dorsal. El rozamiento de las placas origina intensa sismicidad. Existen zonas donde el movimiento de las placas es paralelo y de sentido contrario. Son conocidos también por zonas de falla transformante o límites transcurrentes. Presentan una intensa sismicidad.

Si se sobrepasan los límites de la capacidad resistente del suelo o si, aún sin llegar a ellos, las deformaciones son considerables, se pueden producir esfuerzos secundarios en los miembros estructurales, quizás no tomados en consideración en el diseño, productores a su vez de deformaciones importantes, fisuras, grietas, alabeo o desplomos que pueden producir, en casos extremos, el colapso de la obra o su inutilización y abandono. En consecuencia, las condiciones del suelo como elemento de sustentación y construcción y las del cimiento como dispositivo de transición entre aquel y la supraestructura, han de ser siempre observadas, aunque esto se haga en proyectos pequeños fundados sobre suelos normales a la vista de datos estadísticos y experiencias locales, y en proyectos de mediana a gran importancia o en suelos dudosos, infaliblemente, al través de una correcta investigación de mecánica de suelos.

SISMOS Un sismo o temblor es un movimiento vibratorio que se origina en el interior de la Tierra y se propaga en todas direcciones en forma de ondas. La causa de un temblor es la liberación súbita de energía dentro del interior de la Tierra por un reacomodo de ésta. Este reacomodo se lleva a cabo mediante el movimiento relativo entre placas tectónicas.

SISMO RESISTENTE Una edificación es sismo resistente cuando se diseña se construye con una adecuada configuración estructural, con elementos y dimensiones apropiadas. No existen edificios totalmente sismo resistentes.          

Aspectos Geométricos: Irregularidad de planta de la edificación Cantidad de muros en las dos direcciones Irregularidad de altura. Aspectos Constructivos: Calidad de materiales Tipo y disposición de las unidades de mampostería. Aspectos Estructurales: Muros confinados y reforzados Vigas de amarre.

CONCLUSIONES La corteza terrestre está formada por rocas y minerales, la proporción como se distribuye esta formación en cuanto a rocas se refiere es la siguiente rocas intrusivas (igneas) (95%), el resto está formado por rocas metamórficas (4%) y sedimentarias (1%). Es importante conocer las propiedades, características, tipos de minerales y rocas, para así al momento de construir tener seguridad de cuan óptimos son los materiales que utilizamos en la obra.

FUENTES DE INVESTIGACIÓN: http://historiaybiografias.com/planeta_tierra/

http://www.mailxmail.com/curso-sol-tierra-universo/tierra-estructura-externa http://www.ciudadciencia.es/doc/files/FICHA_CLASIFICACION%20DE%20ROCAS_CC. pdf http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena4/4q4_con tenidos_2c.htm http://www.ugr.es/~agcasco/msecgeol/secciones/petro/pet_sed.htm http://www.arqhys.com/rocas.html

http://matereales-petrreos.byethost2.com/piedras-mas-empleadas-en-laconstruccion.html https://www.codelcoeduca.cl/proceso/exploracion/t-clasificacion.html http://www.ugr.es/~agcasco/msecgeol/secciones/petro/pet_sed.htm