Minerales, Rocas y Estructuras Geologicas

1. Minerales, Rocas y Estructuras Geologicas Introduccion a la Geofìsica ANDRES TASSARA Dpto. Ciencias de la Tierra (Geologia)

2. TECTONICA • EXPLORACION Ok! Pero, y como %$&!& sigo esta estructura en profundidad? El Geólogo El Geofísico Interpretaciòn conjunuta en términos de la estructura interna? Corteza Superior Corteza Inferior Manto Litosférico Placa Subductada Manto Astenoférico Manto Astenoférico

3. Corteza 65% SiO2, 10% Al2O3, 10% Na2O+K2O, 10%FeO, 5%MgO Manto 40% SiO2, 10% Al2O3, 1% Na2O+K2O, 25%FeO, 30%MgO ESTRUCTURA QUIMICA DE LA TIERRA En qué materiales están contenidos estos elementos? ELEMENTOS QUIMICOS  MINERALES  ROCAS

4. MINERAL sustancia natural, sólida, homogénea, con estructura interna cristalina (ordenada), de naturaleza inorgánica, que tiene una composición química definida.

5. ESTRUCTURA ATOMICA Si nivel externo tiene menos de 8 electrones completando el orbital, entonces el átomo tiene valencia electroquímica y puede crear enlaces interatómicos

6. IONES • Atomos o moléculas que tiene carga eléctrica debido a que el número de electrones es distinto al de protones en el núcleo • ANIONES: carga negativa (e>z) • CATIONES: carga positiva (e<z) • Ambos se atráen para formar MOLECULAS Y COMPUESTOS

7. MOLECULAS

8. MOLECULAS ESTA ESTRUCTURA MOLECULAR BASICA SE REPLICA HASTA ALCANZAR TAMAÑO MACROSCOPICO PARA FORMAR CRISTALES

9. FAMILIAS DE MINERALES Gobernadas por ANION base de la estructura cristalina • Haluros: Cl-,F-,B-, I- • Fosfatos: PO4-3 • Sulfuros: S-2 • Sulfatos: SO3-2 • Oxidos e Hidróxidos: O-2 y OH-1 • Carbonatos: CO3-2 • Silicatos: SiO4-4

10. Fluorita (F2Ca) Halita (NaCl) HALUROS • Aniones: Grupo Halógenos (F-, Cl-, Br-, I-) • Cationes: Principalmente Alcalinos y Alcalinoterreos (Na+, K+, Ca2+) • Formación: TºC ambiente desde soluciones salinas (salares)

11. Calcopirita (CuFeS2) Pirita (FeS2) SULFUROS • Aniones: Azufre (S-2) y metaloides (Se, Te, As, Bi, An)-2, -3 • Cationes: Principalmente Metales de Transición (Cu+2, Fe+3, Au4+) • Formación: 200-400ºC desde soluciones hidrotermales bajo volcanes

12. SILICATOS MINERALES FORMADORES DE ROCA • Aniones: Principalmente Tetraedro de Silice SiO4-4 • Cationes: Una muy amplia gama de átomos, moléculas y compuestos • Formación: 20-1000ºC desde condiciones ambientales hasta las profundidades del manto terrestre • 90% corteza y manto esta formado por silicatos • Tetraedro SiO4-4: Unidad básica de construcción de silicatos y por tanto de las rocas

13. SILICATOS • TETRAEDRO DE SILICE

14. SILICATOS Tetraedro simple Doble tetraedro Anillo Cadena sencilla Cadena doble Cadena compleja

15. SILICATOS GRANITO OLIVINO PIROXENOS AMFIBOLAS MICAS FELDESPATOS cuarzo anfíbola feldespato CUARZO

16. PETROLOGIA • Estudio (LOGIA) de los procesos y productos asociados a la formación de las rocas (PETRO)

17. PETROLOGIA • ROCA Agregado de minerales y/o fragmentos de otras rocas solidamente unidos entre sí

18. PROCESOS ENDOGENOS PROCESOS FORMADORES DE ROCA EL CICLO DE LAS ROCAS

19. PROCESOS EXOGENOS PROCESOS FORMADORES DE ROCA EL CICLO DE LAS ROCAS

20. PROCESOS FORMADORES DE ROCA ROCAS IGNEAS PROCESO FUSIONSOLIDIFICACION

21. PROCESOS FORMADORES DE ROCA ROCAS METAMORFICAS PROCESO METAMORFISMO; TRANSFORMACION AL ESTADO SOLIDO

22. PROCESOS FORMADORES DE ROCA ROCAS SEDIMENTARIAS PROCESO DISGREGACION DE ROCAS PRE-EXISTENTES, TRANSPORTE Y DEPOSITACION CERCA DE LA SUPERFICIE TERRESTRE

23. PROCESOS FORMADORES DE ROCA ROCAS IGNEAS PROCESO FUSIONSOLIDIFICACION

24. QUE ES EL MAGMA? Líquido silicatado (40-100% SiO2), viscoso, homogéneo de alta temperatura (700-1300ºC) constituido por moléculas ionizadas (de todos los elementos químicos) y generado por la fusión de una roca

25. PROCESOS MAGMATICOS Y TECTONICA DE PLACAS

26. CRISTALIZACION FUSION MARGENES DIVERGENTES ASCENSO DE MANTO POR CONVEXION

27. CRISTALIZACION FUSION MARGENES CONVERGENTESPROCESOS MAGMATICOS ANIMACION PROCESOS MAGMATICOS

28. PRODUCTOS MAGMATICOS ROCAS IGNEAS extrusivas o volcanicas solidificacion rápida (DT) cristalizacion parcial temperatura Intrusivas o plutonicas cristalizacion lenta (DT) y completa CAMARA MAGMATICA DT = contraste de temperatura entre magma y entorno

29. SILLS (FILON-MANTO) DIQUES BATOLITO ESTRUCTURAS INTRUSIVAS ANIMACION

30. PIROCLASTICAS MAGMA PULVERIZADO EFUSIVAS (LAVA) MAGMA FLUIDO PRODUCTOS VOLCANICOS

31. PROCESOS FORMADORES DE ROCA ROCAS METAMORFICAS PROCESO METAMORFISMO; TRANSFORMACION AL ESTADO SOLIDO

32. METAMORFISMO REGIONAL Cambios progresivos en la presión y la temperatura que afectan a un volumen o región considerable (10-100 km) de las placas tectónicas NUEVOS MINERALES FORMAN TEXTURA ANISOTROPA FOLIADA (PERPENDICULAR AL ESFUERZO MAYOR)

33. METAMORFISMO REGIONAL METAMORFISMO REGIONAL CONTINENTE ANIMACION FOLIACION ANIMACION REGIONAL

34. PROCESOS FORMADORES DE ROCA ROCAS SEDIMENTARIAS PROCESO DISGREGACION DE ROCAS PRE-EXISTENTES, TRANSPORTE Y DEPOSITACION CERCA DE LA SUPERFICIE TERRESTRE

35. EXHUMACION VIA EQUILIBRIO ISOSTATICO PROCESOS SEDIMENTARIOS Meteorización (Mecánica+Química) disgrega roca expuesta en la superficie Erosión remueve roca disgregada desde su ubicación original Transporte lleva los sedimentos hacia zonas de Depositación Litificación-diagénesis convierte los sedimentos en roca al exponerlos a altas PT relativas

36. Descarga de agua y sedimentos PROCESOS SEDIMENTARIOS Ajuste isostático por erosión/sedimentación

37. SUELO SEDIMENTO DEPOSITOS NO-CONSOLIDADOS ROCAS SEDIMENTARIAS PROCESOS SEDIMENTARIOS Meteorización Erosión-Transporte Depositación-Sedimentación Litificación-Diagénesis

38. PROCESOS SEDIMENTARIOS ANIMACION ESTRECHAMENTE LIGADOS AL CICLO DEL AGUA Y LA ATMOSFERA