Programa de la materia

Presentación de docente y horarios de consulta

Módulo 1 - Generalidades de Petrología y Petrografía

La petrología (del griego Πέτρος, petros, piedra; y λόγος, logos, estudio) es la rama de la geología que se ocupa del estudio de las rocas, de sus propiedades físicas, químicas, mineralógicas, espaciales y cronológicas, de las asociaciones rocosas y de los procesos responsables de su formación. Es considerada una de las principales ramas de la geología. La petrología se encarga de tres tipos de rocas específicamente. La primera y más abundante de todas se basa en estudio de las rocas ígneas que deben su origen al enfriamiento lento del magma en el interior de la Tierra (rocas ígneas intrusivas) o a de la lava expulsada por los volcanes (rocas ígneas extrusivas). El segundo tipo son las rocas sedimentarias que se originan por la erosión, desgaste de las rocas por el viento, agua o hielo. El tercer tipo son las rocas metamórficas que se forman cuando los tipos anteriores se ven sometidos a elevadas presiones y temperatura en el interior de la Tierra. La petrografía (del griego Πέτρος, petros, piedra; y γραφος, grafos, descripción) es la rama de la geología que se ocupa del estudio e investigación de las rocas, en especial en cuanto respecta a su aspecto descriptivo, su composición mineralógica y su estructura, especialmente a escala microscópica. Puede considerarse complementaria o parte de la petrología, disciplina más amplia que extiende su interés al origen, distribución, estructura e historia de las rocas. El estudio de una roca requiere en primer lugar el examen físico de la misma en lo que concierne a aspecto, color, dureza, etc. A continuación suele procederse a su análisis microscópico, para lo cual se cortan mediante máquinas especiales secciones de espesor mínimo que permitan su análisis al microscopio. Éste revela la forma de los cristales que componen la roca, la relación entre los distintos minerales, la microestructura y toda una serie de magnitudes evaluables.

Módulo 2 - Minerales más comunes de las rocas ígneas

Las rocas ígneas están compuestas fundamentalmente por silicatos, los cuales están constituidos mayoritariamente por silicio (Si) y oxígeno (O). Estos dos elementos, junto con el aluminio (Al), calcio (Ca), sodio (Na), potasio (K), magnesio (Mg) y hierro (Fe), constituyen más del 98% en peso de la mayoría de los magmas que al solidificarse forman las rocas ígneas.

Módulo 3 - Petrología Magmática -

Magmatismo y rocas magmáticas. Las rocas ígneas constituyen el 80% de la corteza terrestre. Estas rocas están formadas por los ocho elementos más abundantes de la corteza terrestre: Si, O, Al, K, Ca, Na, Fe y Hg y el nitrógeno en forma de ión OH-, además de estos compuestos también por diversos silicatos (que componen casi el 99% de las rocas ígneas). Magma. El magma es una mezcla de ingredientes químicas de silicatos a altas temperaturas, normalmente un magma puede incluir sustancias en los 3 estados (sólido, líquido y gaseoso). Una gran proporción de estos magmas consisten en un líquido caliente o mezcla fundida (lava) cuya presencia se debe a que la temperatura del magma se encuentra por encima de la temperatura de fusión de los ingredientes del magma. Este se desplaza con mayor o menor libertad sin estar en estructuras cristalinas. Sin embargo, los tetraedros de Si y O probablemente se mantienen intactos y pueden hallarse unidos con otros tetraedros en cadenas y en mallas complejas pero irregulares. En la mayoría de los magmas se encuentran los cristales formados durante fases previas al enfriamiento del magma. Si esta proporción entre cristales y el material líquido es alta, imprime al magma algunas propiedades físicas de los sólidos. El magma que aparece en superficie y entra en contacto directo con aire o agua se llama lava y su emanación desde la tierra sólida nos prueba que el magma existe. Origen del magma. Este puede formarse por la fusión de la roca sólida en determinadas zonas de la profundidad de la astenosfera (temperatura cerca del punto de fusión). Los módulos de rigidez calculados por las ondas sísmicas pueden hacer que exista un 5% de fusión parcial generándose los magmas a una profundidad entre 100 y 200 km. Se supone que el volumen de magma mágmico que asciende a lo largo de los bordes de los bordes de expansión de placas, se reúne en capas magmáticas en la corteza oceánica a una profundidad entre 4 y 6 km (dorsales oceánicas).

Módulo 4 - Geología de los cuerpos ígneos intrusivos -

El término plutón es el nombre genérico para los cuerpos intrusivos y las rocas que los envuelven, se denominan rocas de campo o rocas de caja. El tamaño y forma de los plutones es generalmente especulativo, porque la erosión expone sólo una pequeña parte del cuerpo, aunque se ha logrado considerable información de cuerpos profundamente erosionados, mediante observaciones de campo, estudios geofísicos y trabajos mineros. Estos han permitido, según su forma específica, agrupar a los cuerpos plutónicos en laminares y globosos (Llambías 2008). En las clasificaciones también se tienen en cuenta las relaciones con la roca de campo, ya sea que corten a la estructura, o que se adapten a ella se los llama discordantes o concordantes, respectivamente.

Módulo 5 - Geología de los cuerpos ígneos extrusivos -

¿Cómo se forman las rocas volcánicas? Las rocas volcánicas son un tipo de roca formada cuando la lava o el magma se enfrían. Este enfriamiento rápido provoca que en la roca se formen cristales pequeños (los llamados microcristales), lo que da un aspecto similar al del cristal, como podemos observar en la obsidiana. Esto puede formar rocas volcánicas con una composición total o parcial de vidrio. Las rocas volcánicas (extrusivas) Formas de solidificación de las vulcanitas estrechamente están relacionadas con su contenido en SiO2, con el contenido gaseoso de los fundidos respectivos y con la viscosidad del lava. Los magmas o las lavas de alto contenido en SiO2 son de alta viscosidad o es decir ellos son relativamente poco líquidos, los magmas o las lavas de bajo contenido en SiO2 son de poca viscosidad o es decir son relativamente líquidos. Las superficies de corrientes de lava basálticos, que son de poca viscosidad (muy líquidos), muestran formas de solidificación características. Las denominaciones de estas formas de solidificación se han derivados de las lenguas aborígenes de Hawai, por ejemplo las lavas cordadas se llama ‘Lava de Aa y Pahoehoe’. Si un corriente de lava fluye en un lago o hacia el interior de un mar (en los lomos de mar subacuáticos por ejemplo) se forman las lavas de almohada o ‘pillows’, que son de composición basáltica. La Lava Propiedades característicos de la lava son las siguientes: a) Temperatura (T) b) Explosividad a) Viscosidad: el grado, en que el fluido se resiste a fluir cuando está sujeto a fuerzas no equilibradas. Viscosidad baja = derretido, similar a una mezcla de leche y azúcar para hacer caramelos a baja T. Viscosidad alta = pegajoso, similar a la misma mezcla de leche y azúcar, que fue hervida varios minutos y enfriada y que se ha convertida en una mezcla espesa. Lava básica Emerge con T = 1000°C - 1200°C. De baja viscosidad debido a su bajo contenido en tetraedros de Si-O. Se mueve rápidamente a lo largo de superficies suavemente inclinadas tales como laderas de pendientes suaves, a menudo se desparrama en laminas delgadas. De bajo contenido en volátiles. Lava ácida Emerge con T = 800 - 1000°C. De alta viscosidad, por esto fluye lentamente y se solidifica relativamente cerca del lugar de donde emerge. De alta explosividad debido a su alto contenido en volátiles.

Módulo 6 - Sistemática de las rocas ígneas. Criterios y tipos de clasificación de las rocas ígneas -

Tradicionalmente se clasifica a las rocas en ígneas, sedimentarias y metamórficas, basándose primero en criterios geológico - texturales y apoyado en la composición mineralógica. Específicamente para clasificar a las rocas ígneas, se utilizan tres categorías: Rocas Faneríticas: se incluyen las que tienen cristales que son visibles e identificables a simple vista. Rocas Afaníticas: están constituidas por cristales y componentes, que son demasiado pequeños para ser idenficables a simple vista. Rocas Fragmentadas: están constituidas por material ígneo desagregado, depositado y posteriormente amalgamado. Los fragmentos pueden incluir, rocas preexistentes (líticos), fragmentos de cristales y vidrio. Cuando la roca muestra textura fanerítica, significa que ha cristalizado lentamente por debajo de la superficie de la Tierra y es denominada roca plutónica o intrusiva. Si la roca es afanítica, significa que se ha enfriado rápidamente sobre la superficie de la Tierra y se la denomina roca volcánica o extrusiva. Las rocas constituidas por fragmentos ígneos, se las denomina colectivamente, rocas piroclásticas. Algunas rocas clasificadas como faneríticas y afaníticas son relativamente equigranulares (con tamaño de grano uniforme), mientras que otras exhiben diferentes tamaños de grano, porque los diferentes minerales, pueden haber tenido distintas velocidades de crecimiento. La variación del tamaño puede variar en forma gradual dentro de un rango pequeño, que se denomina seriada o puede presentar dos tamaños de grano bien contrastados, que se denominan porfíricas o porfiríticas. Los grandes cristales son denominados fenocristales y se forman durante un período de lento enfriamiento. Los cristales finos, de enfriamiento rápido se denominan matriz. La clasificación de tales rocas como plutónicas o volcánicas se basa fundamentalmente en el tamaño de grano de la matriz. Considerando que el tamaño de grano, es generalmente determinado por la velocidad de enfriamiento, las rocas porfiríticas resultarían de dos fases distintas de enfriamiento. Las rocas volcánicas, los fenocristales, resultan del enfriamiento lento en una cámara magmática, mientras que la matriz se forma durante la erupción. Términos composicionales Casi todas las rocas ígneas están compuestas principalmente por minerales silicáticos: feldespatos, feldespatoides, cuarzo, moscovita, biotita, hornblenda, piroxenos y olivino. De estos los cuatro primeros son minerales félsicos (de álcali - calcio + sílice) y los restantes son minerales máficos (de magnesio - férrico y ferroso + sílice). Generalmente, el término félsico se refiere a los silicatos de colores claros, mientras que los máficos se refieren a los silicatos de colores oscuros. Adicionalmente a estos minerales principales, hay minerales presentes en pequeñas cantidades, representados entre otros por, apatito, zircón, titanita, epidota y monacita, junto a óxidos, sulfuros y productos de alteración como cloritas, epidota y arcillas. Las composiciones de las rocas ígneas pueden ser expresadas en distintas formas. La mayoría de los geólogos están de acuerdo en que el contenido mineral es la mejor base de clasificación para las rocas ígneas. Por desgracia un número de términos descriptivos utilizados son similares, pero no equivalentes, resultando en una confusión descriptiva. Por ejemplo, el término félsico, describe a rocas compuestas predominantemente por minerales félsicos, mientras que el término máfico describe a las rocas constituidas por dichos tipos de minerales. El término ultramáfico, se refiere a rocas con >90% de minerales oscuros. Estos términos indican el contenido de minerales que forman las rocas, similarmente pero no equivalentes, los términos leucocrático y melanocrático, significan rocas formadas por minerales claros y oscuros respectivamente. Aquí el significado se refiere al color de las rocas. Asimismo estos términos tienen connotaciones químicas que pueden llevar a confusión. Por ejemplo las plagioclasas más cálcicas que An50, son de color gris oscuro y hasta negro. Lo mismo para el cuarzo ahumado. ¿Deben entonces estos minerales ser considerados máficos? La mayoría de los geólogos se resiste a esto. El color de las rocas se cuantifica utilizando el índice de color, que es simplemente el porcentaje en volumen de minerales oscuros. Indice de color hololeucocrático 0 - 5% leucocrático 5 - 35% mesocrático 35 - 65% melanocrático 65 - 90% ultramáfico 90 - 100% Los términos puramente químicos, tales como: silícico, magnesiano, alcalino o aluminoso, etc., se refieren simplemente al contenido de SiO2, MgO, (Na2O+K2O) y Al2O3, que se encuentran presentes en una roca particular y especialmente cuando son inusualmente altos. Un alto contenido de sílice se considera sinónimo con el término ácido. Opuesto a este término es el concepto de básico. Por lo que las rocas ígneas han sido subdivididas en: Acidas >66% peso Intermedias 66-52% peso Básicas 52-45% peso Ultrabásicas <45% peso Ahora bien el porcentaje de sílice guarda poca relación con el porcentaje de cuarzo en una roca, aunque como regla general, las rocas ácidas tienen cuarzo y las básicas y ultrabásicas no. Asimismo las rocas ácidas, intermedias y básicas tienen feldespatos y las ultrabásicas no.

Unidad 3 - Petrotectónica -

Módulo 7 - Provincias petrográficas y series de rocas - Las series magmáticas nos ayudan a diferenciar entre familias de rocas que pueden seguir un mismo patrón de evolución pero se diferencian químicamente o mineralógicamente, de esta manera es posible saber su génesis y comprender las condiciones de temperatura/presión y los ambientes tectónicos en los que se formó la roca. Ayudando a establecer límites de provincias petrográficas, establecer relaciones magmáticas, entre otros. La clasificación de las rocas en series magmáticas ha sido facilitada por diversos autores, siendo las principales y más importantes series: la Toleítica, Calco-acalina y Alcalina. Se debe entender que una serie magmática es un conjunto de relaciones espacio-temporales, en los que las rocas comparten su carácter químico y mineralógico. Por tanto, las rocas ígneas de una zona en particular pueden constituir una variedad de asociaciones petrográficas, siendo estas afinidades las señales de que estas rocas fueron originadas por una fuente en común, siendo estas características, las guías que nos ayudarán a clasificarla dentro de una serie determinada.

Unidad 3 - Petrotectónica -

Módulo 8 - Ambientes geotectónicos y Serie de rocas característicos - Una serie magmática es un conjunto de rocas relacionadas en espacio y tiempo con caracteres químicos y mineralógicos comunes. Tal afinidad química y mineralógica señala que todas esas rocas se han derivado de una fuente común, llámese magma o cualquier otro tipo de fenómeno geológico.