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ROCAS METAMORFICAS
YROCAS SEDIMENTARIAS
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1. ROCAS METAMORFICAS
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Rocas metamrficas son productos del
Metamorfismo, es decir, de la transformacin de
una roca por cristalizacin y/o recristalizacinde nuevos minerales estables bajo las
condiciones metamrficas, manteniendo el
estado slido. La transformacin es causada porun aumento de la temperatura y/o por
deformacin (deformacin puede producir calor
de friccin). Generalmente los procesosmetamrficos actan en profundidades
relativamente altas con respecto a la superficie
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El grado metamrfico se refiere a la intensidad delmetamorfismo, que ha influido en una roca.
Generalmente el grado metamrfico nombra latemperatura o la presin mxima delmetamorfismo. Las zonas metamrficas sedistinguen en base de un mineral determinado ode un grupo de minerales. Por ej. la zona degranate se caracteriza por la apariencia de granatey la zona de sillimanita se caracteriza por la
apariencia de sillimanita. Las facies metamrficasse distinguen a travs de grupos de minerales,que se observan en rocas de composicin
basltica.
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Las zonas y facies metamrficas se determinan atravs de la identificacin de los grupos de
minerales formados simultneamente. La
composicin de algunos minerales metamrficos,que se puede analizar por una microsonda, y la
textura pueden indicar las condiciones de
temperatura y presin caractersticas para elgrado metamrfico.
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El grado metamrfico (por ej. los gradosmetamrficos segn WINKLER) nombra
las condiciones de temperatura y presin
mximas, que han influidas en la roca. Peroel metamorfismo no es esttico, ms bien,
es caracterizado por condiciones de
temperatura, presin y estress (esfuerzoelstico).
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FACTORES, QUE CONTRIBUYEN ALMETAMORFISMO
Los factores principales son las variaciones
en la temperatura y en la presin, el esfuerzo
elstico (de compresin, deviatoric stress) y la
migracin de los fluidos. Estos factores son
factores externos y pueden efectuar cambios en la
mineraloga, en el quimismo de los minerales y en
el quimismo total de la roca.
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FACTORES, QUE CONTRIBUYEN ALMETAMORFISMO
La temperatura es el factor ms importante en
procesos metamrficos, puesto que la mayorade las reacciones metamrficas se debe avariaciones de la temperatura. Las variaciones detemperatura son un aporte calorfero a la roca. Lafuente calorfera puede ser un cuerpo intrusivocercano, un arco magmtico relacionado con unazona de subduccin o una fuente calorfica
regional profunda como el calor derivado delmanto por ejemplo. Adems la descomposicinradioactiva de elementos influye la estructura
trmica de la Tierra.
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La presin de carga es el segundo factor
importante, es causado por la masa delas rocas sobreyacentes y depende de la
profundidad y de la densidad de las rocas
sobreyacentes.
FACTORES, QUE CONTRIBUYEN ALMETAMORFISMO
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La fuerza elstica (esfuerzo elstico o deviatoric
stress) se refiere al componente de presindirigido, que no es del mismo valor en todas lasdirecciones. Normalmente el esfuerzo elsticotiene valores pequeos de 5-10 bar hasta 100 bar.El esfuerzo elstico puede deformar la roca, enque acta: puede alinear los minerales, formar lafoliacin o la esquistosidad de la roca
metamrfica o causar rotaciones de minerales.Por consiguiente el esfuerzo elstico produce lastexturas dirigidas (fabric) de una rocametamrfica como de un esquisto, de un gneis o
de una milonita.
FACTORES, QUE CONTRIBUYEN ALMETAMORFISMO
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El quimismo total o la composicin qumica de la
roca expresado por los contenidos en xidos deelementos tambin es de importancia. Puestoque en rocas de diferente composicin qumicacristalizarn distintos minerales metamrficos
bajo las mismas condiciones de temperatura ypresin: Por ejemplo con una temperatura T =550C y una presin p = 5 kbar (+/- 15 km deprofundidad) una roca arcillosa se convertir enun esquisto micaceo, mientras que unacaliza se convertir en un mrmol.
FACTORES, QUE CONTRIBUYEN ALMETAMORFISMO
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TIPOS DE METAMORFISMO
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1. METAMORFISMO DE CONTACTO
CLASIFICACIN, QUE SE BASA EN LA
POSICIN GEOLGICA
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Ocurre al ser intruido por una roca gnea
preexistente, el factor dominante es el
efectos trmicos debido al magma caliente.En el caso clsico un cuerpo gneo intruye
una serie sedimentaria o metamrfica
produciendo una aureola de contacto.
METAMORFISMO DE CONTACTO
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La distancia y el gradiente de la temperatura(variacin de la temperatura con respecto a la
distancia de la fuente calorfera = cuerpo gneo)dependen:
A) de la dimensin del cuerpo intrusivo, y
B) de la diferencia de temperatura entre el cuerpointrusivo y las rocas encajantes.
Por ej. un dique de 10 m de potencia enfra enunos diez aos y produce un efecto de contactopequeo, mientras que un batolito grande enfraen unos 10 millones de aos y produce una
aureola de contacto extensiva.
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El metamorfismo de contacto escaracterizado por una distribucin de losgrupos de
minerales formados simultneamenteconcntrica con respecto al cuerpo intrusivoy por
un aumento de la intensidad de
recristalizacin y del grado metamrficodirigido hacia al cuerpo intrusivo.
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Metamorfismo de contacto ocurre en varios ambientes
tectnicos, en ambientes orognicos y anorognicos, en elinterior de una placa tectnica o en los bordes de placastectnicas. Las aureolas de contacto bien desarrolladas seforman en ambientes anorognicos o en el interior de
placas tectnicas, donde batolitos granticos intruyenrocas sedimentarias: Ejemplos claros para la distribucinconcntrica por zonas de los grupos de mineralesmetamrficos formados simultneamente se ubican en los
niveles medios y someros de la corteza terrestre, dondepuede desarrollarse un gradiente de temperatura marcado.
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2. EL METAMORFISMOREGIONAL U OROGNICO
CLASIFICACIN, QUE SE BASA EN LAPOSICIN GEOLGICA
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Es tpico para los cinturones orognicos y es muy comn
en los arcos ocenicos y en los continentes. Se sita enlos bordes de placas tectnicas convergentes como en elborde entre una placa ocenica y un arco ocenico, en elborde entre placas ocenica y continental o en el borde
entre dos placas continentales. Los factores importantesdel metamorfismo regional son las perturbacionestectnicas, las variaciones de presin y los esfuerzoselsticos. Debido a los varios tipos de bordes de placastectnicas convergentes las caractersticas delmetamorfismo correspondiente difieren de un cinturnorognico al otro
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CLASIFICACIN, QUE SE BASA EN LA
POSICIN GEOLGICA
3. DINAMOMETAMORFISMO
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FACIES METAMORFICA
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TEXTURA DE ROCASMETAMORFICAS
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TEXTURA EXFOLIADA
Las rocas exfoliadas, comolas pizarras, filitas,esquistos, gneis son lasvariedades ms comunes eimportantes de lasrocas
metamrficas. El terminoexfoliacin (de ilium, hoja)puede aplicarse a un clivajeo fisilidad debido al
paralelismo de los mineraleslaminares de las rocasmetamrficas.
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TEXTURA EXFOLIADA
La exfoliacin puedesubdividirse, segn el
gradode perfeccin de lassuperficies paralelas en:
- Clivaje pizarreo: Lamas perfecta
- Esquistosidad: menos
perfecta- Estructura Gnisica:
irregular.
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TEXTURA NO ORIENTADAS
Hay rocas metamorficas, que no presentanuna orientacin preferente de los granos desus minerales; pueden contenercomnmente granos equidimensionalestales como cuarzo, calcita o dolomita.Ejemplo de este tipo de textura es elmrmol, formado a partir de calizas y/odolomitas.
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ROCAS METAMORFICAS
FOLIADAS NO FOLIADAS
Pizarrosidad
Esquistocidad
Bandeado Gneisitico
Mrmol Cuarcita
Composicin:
Calcita
Composicin:
Cuarzo
Pizarra: grano fino
Esquisto (Grano grueso,
ms del 20 % de micas
Gneis (grano grueso no
micceo
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Rocas metamrficas son productos del metamorfismo oRocas metamrficas son productos del metamorfismo oes decir de la transformacin de una roca pores decir de la transformacin de una roca porrecristalizacin y por cristalizacin de nuevos mineralesrecristalizacin y por cristalizacin de nuevos minerales
estables bajo las condiciones metamrficasestables bajo las condiciones metamrficasmanteniendo el estado slido.manteniendo el estado slido.
La transformacinLa transformacines causada por unes causada por unaumento de laaumento de latemperatura y/otemperatura y/o
por deformacinpor deformacin(deformacin(deformacinpuede producirpuede producircalor de friccin).calor de friccin).
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Textura granoblsticaTextura granoblstica
Todos los cristalesTodos los cristales
son prximadamenteson prximadamentedel mismo dimetrodel mismo dimetro
de grano, por ej.de grano, por ej.
ortogneis deortogneis defeldespato alcalino,feldespato alcalino,
cuarzo y biotitacuarzo y biotita..
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Textura granoblsticaTextura granoblstica
El tamao de todos loscristales es parecido yforman un mosaico degranos con tendencia alempaquetado hexagonal,
suele ser caracterstica deLas rocas metamrficasmonominerales (cuarcitas,mrmoles, etc.) y de las
corneanas, es decir, derocas metamrficas que seformaron bajo condicionesestticas.
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Textura lepidoblsticaTextura lepidoblstica
Es tpica para rocasEs tpica para rocascon un alto contenidocon un alto contenido
en filosilicatos comoen filosilicatos comolas micas o la cloritalas micas o la cloritapor ej. Los filosilicatospor ej. Los filosilicatos
y los dems cristalesy los dems cristalesde la roca pueden serde la roca pueden serAlineadosAlineadosparalelamenteparalelamente
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Es un apilamiento deMinerales planares (micas).
Textura lepidoblsticaTextura lepidoblstica
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Textura nematoblsticaTextura nematoblstica
La roca metamrficaLa roca metamrficaes caracterizada por laes caracterizada por lapresencia de cristalespresencia de cristalescolumnarescolumnares
prismticos, por ej.prismticos, por ej.por anfbolespor anfbolesprismticos en unprismticos en un
esquisto de antigoritaesquisto de antigoritao por sillimanitaso por sillimanitas
prismticas en unprismticas en ungneis.gneis.
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Textura nematoblsticaTextura nematoblstica
Es similar a la
lepidoblstica, slo que
en este caso el
apilamiento no es deminerales con hbito
planar sino acicular.
Suele ser caractersticade las anfibolitas.
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Textura fibroblsticaTextura fibroblstica
La roca esLa roca escaracterizada porcaracterizada por
la presencia dela presencia decristales fibrosos,cristales fibrosos,por ej. depor ej. de
sillimanitassillimanitasfibrosas de unfibrosas de ungneis.gneis.
R d P h itRocas de Prehnita y
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Prehnita yPrehnita yPumpellitaPumpellita
Rocas de Prehnita yRocas de Prehnita yPumpellita, que sePumpellita, que seforman bajo el gradoforman bajo el grado
metamrfico bajo demetamrfico bajo deWINKLER.WINKLER.PrehnitaPrehnitaCaCa
22Al[(OH)2/AlSi3O10], yAl[(OH)2/AlSi3O10], y
PumpellitaPumpellitaCa
2[(Mg,Fe2+)Al2(OH)2/Si
O4/Si2O7] H2O.
Las rocas de partida sonLas rocas de partida sonplutonitas y vulcanitasplutonitas y vulcanitasbsicas y grauvacasbsicas y grauvacasricas en materialricas en material
piroclsticopiroclstico
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PizarrasPizarrasPizarras verdes son tpicasPizarras verdes son tpicaspara el grado metamrficopara el grado metamrfico
bajo segn WINKLER, sonbajo segn WINKLER, sonprincipalmente de albita,principalmente de albita,clorita, epidota y actinolita.clorita, epidota y actinolita.Las rocas de partida sonLas rocas de partida sonplutonitas y vulcanitasplutonitas y vulcanitas
bsicas, sobre todo gabrosbsicas, sobre todo gabrosy basaltos. Esquistosy basaltos. Esquistosmicceos son tpicos para elmicceos son tpicos para elgrado metamrfico bajo agrado metamrfico bajo a
medio segn WINKLER, sonmedio segn WINKLER, sonprincipalmente de cuarzo,principalmente de cuarzo,mica clara y biotita. Lasmica clara y biotita. Lasrocas de partida son pelitas,rocas de partida son pelitas,sedimentos arcillosos.sedimentos arcillosos.
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AnfibolitaAnfibolitaAnfibolita es del gradoAnfibolita es del grado
metamrfico medio a altometamrfico medio a altosegn WINKLER y sesegn WINKLER y seconstituye principalmente deconstituye principalmente deanfibol. Las rocas de partidaanfibol. Las rocas de partidason plutonitas y vulcanitasson plutonitas y vulcanitasbsicas , sobre todo los gabrosbsicas , sobre todo los gabros
y los basaltos. Granulita dey los basaltos. Granulita degrado metamrfico alto segngrado metamrfico alto segnWINKLER, de rocas de partidaWINKLER, de rocas de partidacidas. Migmatita se forma porcidas. Migmatita se forma poranatexia parcial o es decir por laanatexia parcial o es decir por lafundicin parcial, porfundicin parcial, por
consiguiente sobrepasa el limiteconsiguiente sobrepasa el limitesuperior del metamorfismosuperior del metamorfismo
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Rocas cataclsticasRocas cataclsticas
Se caracteriza por una disminucin en de los tamaos deSe caracteriza por una disminucin en de los tamaos de
grano de los eductos por rotura mecnica.grano de los eductos por rotura mecnica.
Brecha de falla.-Roca no cohesiva , que se constituye en masBrecha de falla.-Roca no cohesiva , que se constituye en mas
de 30% de fragmentos de rocas visibles distribuidasde 30% de fragmentos de rocas visibles distribuidasirregularmente.irregularmente.
Pseudotachilita.-Roca no cohesiva , que se constituye dePseudotachilita.-Roca no cohesiva , que se constituye de
componentes vtreas distribuidas irregularmente.componentes vtreas distribuidas irregularmente.
Milonita.-Roca cohesiva , se compone de 50-90% de matriz deMilonita.-Roca cohesiva , se compone de 50-90% de matriz de
granos recristalizados y de formacin nueva y que es foliada.granos recristalizados y de formacin nueva y que es foliada.
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GNESISGNESIS
Son aquellas rocas metamrficas en las que susSon aquellas rocas metamrficas en las que susconstituyentes ofrecen disposicin fajeada.constituyentes ofrecen disposicin fajeada.
Es tpico para el grado metamrfico de medio a alto seEs tpico para el grado metamrfico de medio a alto seconstituye de feldespatos, cuarzo y micas.constituye de feldespatos, cuarzo y micas.
Son buenos materiales de ingeniera excepto los queSon buenos materiales de ingeniera excepto los quetienen superabundancia de lamina de mica.tienen superabundancia de lamina de mica.
No pueden utilizarse como piedra de construccin a causaNo pueden utilizarse como piedra de construccin a causa
de su desagregacin ni como elemento de un hormign dede su desagregacin ni como elemento de un hormign decemento por su capacidad de exfoliacin y del efectocemento por su capacidad de exfoliacin y del efectodebilitante que esta caracterstica ejercera en el hormigndebilitante que esta caracterstica ejercera en el hormign
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PIZARRA LUSTROSAPIZARRA LUSTROSA
Como material de fundamento oComo material de fundamento o
sustentacin , es excelente ; sin embargosustentacin , es excelente ; sin embargo
es bueno tener en cunata en la ejecucin dees bueno tener en cunata en la ejecucin deexcavaciones que pueden desprenderseexcavaciones que pueden desprenderse
grandes bloques si se socavangrandes bloques si se socavan
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MRMOLMRMOL
El mrmol es el producto final delEl mrmol es el producto final delmetamorfismo de las calizas y otras rocasmetamorfismo de las calizas y otras rocassedimentarias compuestas de carbonatosedimentarias compuestas de carbonato
de calcio y magnesio. Para finesde calcio y magnesio. Para finesconstructivos se usa el mrmol comoconstructivos se usa el mrmol comorevestimiento de parmetros de hormignrevestimiento de parmetros de hormign
albailera, en exteriores, y para muros yalbailera, en exteriores, y para muros ypisos en interiorespisos en interiores
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LAS ROCASSEDIMENTARIAS
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PROCESOS
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MATERIAL DE PARTIDA
METEORIZACION
EROSION
TRANSPORTE
DEPOSICION
DIAGENESIS
COMPACTACION
CEMENTACION
SEDIMENTACION
PRECIPITACION
PROCESOS
GEODINAMICOSEXTERNOS
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METEORIZACION O INTEMPERISMO
La meteorizacin de las rocas expuestas enla superficie, permite que los agentes detransporte lleven material hacia las zonas
ms bajas (cuencas) y lo depositen, paraformar all las capas de rocassedimentarias. La acumulacin sucesiva de
capas, har que los niveles inferiores estnsometidos a una compactacin cada vezmayor.
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El sedimento es el precursor de una rocasedimentaria, y se encuentra en la
superficie de la Tierra como capas departculas sueltas tal como canto rodado,
la arena, el limo o la arcilla.
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Algunas partculas, como los granos de
arena y limo, provienen de la destruccin de
otras rocas en la superficie terrestre por unproceso denominado meteorizacin ointemperismo
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FRAGMENTACION MECANICA
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FRAGMENTACION MECANICA
Se produce por uno o una combinaciones de las
siguientes causas y procesos:1. Presencia de zonas (planos) de debilidad
2. Expansin provocada por la descompresin
3. Fragmentacin por hielo o gelifraccin4. Fragmentacin por crecimiento de los minerales
5. Expansin/Contraccin trmica
6. Actividad biolgica
Los agentes erosivos: viento, hielo-glaciar y aguascorrientes, van retirando los fragmentos que se originan
de la fragmentacin mecnica
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MINERALES EN ROCAS CLASTICAS DERIVADOS
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DE AFLORAMIENTOS DE GRANITOS BAJOINTENSIDADES DE INTEMPERISMO VARIABLE
INTENSIDAD DE INTEMPERISMO
MINERALESEN EL
SEDIMENTO
CUARZO CUARZO CUARZO
FELDESPATO FELDESPATO ARCILLA
MICA MICA
PIROXENOS ARCILLAS
ANFIBOL
Bajo medio alto
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SEDIMENTACION
BLOQUE ESQUEMTICO QUE MUESTRA UNOS EJEMPLOS DE AMBIENTESSEDIMENTARIOS, RESALTANDO DETALLES DE ALGUNOS DE ELLOS
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SEDIMENTARIOS, RESALTANDO DETALLES DE ALGUNOS DE ELLOS
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Proceso de Sedimentacin
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ORIGEN DE LASROCAS
SEDIMENTARIAS
Destruccin
Meteorizacin
Erosin
Transporte
Fsica
Qumica
Biolgica
Pluvial
Marina
Elica
Fluvial
Glacial
Gravedad
Traccin
Suspensin
Solucin
Deposicin Diagnesis
Biolgica
Fsica
Qumica
Compactacin
Cementacin
RASGOS DESCRIPTIVOS DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
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DESCRIPCION
Textura Estructura Composicin
Mineraloga
Qumica
EstratificacinClastos Matriz Cemento
Arenas
Gravas y
Ripios
Limos
Arcillas
Arenas
Limos
Arcillas
Slice
Amorfa
Oxido
Sulfuros
Sulfatos
Carbonatos
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CLASIFICACION DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
1) DETRITICAS CLASTOS > 50%
2) NO DETRITICAS CLASTOS < 50% QUIMICAS
ORGANICAS3) INTERMEDIAS
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Tringulo texturaldel suelomostrando los
porcentajes dearcilla, limo y arenade las clasestexturales.
SEDIMENTOS CLASTICOS O DETRITICOS
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SEDIMENTOS CLASTICOS O DETRITICOS
CLASTOS CONSOLIDADOS Y CEMENTADOS
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CON MATRIZ CEMENTADA DE ARCILLOSA
CLASTOS CONSOLIDADOS Y CEMENTADOS
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CON MATRIZ CEMENTADA CALCAREA
Un conglomerado en el que todos los clastos son
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fragmentos de conchas (calcreas), la matriz eslodo calcreo y el cementante es caliza:
COQUINA
Seconsidera
una roca deorigen
qumico
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CONGLOMERADO
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ARENISCAS
LUTITAS
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LUTITAS
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LUTITAS
Conglomerados y Areniscas
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Conglomerados y Areniscas
TAMICES Clase de
U.S.Standard MILIMETROS MICRAS tam aos de
N de malla mm. Wentworth
4096
1024
256 Peasco
MEDIDAS
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NUMERO DEMALLAS, TAMAO
DE SEDIMENTOSY CLASIFICACION
256 Peasco
64 Guijarro
16 Matatena
5 4
6 3.36
7 2.83 Grnulo
8 2.38
10 2.00
12 1.68 Arena
14 1.41 muy
16 1.19 gruesa
18 1.00
20 0.84
25 0.71 Arena
30 0.59 gruesa
35 0.50 500
40 0.42 420
45 0.35 350Arena
50 0.3 300 Mediana
60 0.25 250
70 0.210 210
80 0.177 177 Arena Fina
100 0.149 149
120 0.125 125
140 0.105 105 Arena
170 0.088 88 Muy
200 0.074 74 Fina
230 0.0625 62.5
270 0.053 53325 0.044 44 Limo
0.037 37 Grueso
0.031 31
0.0156 15.6 Limo Mediano
ANALISIS 0.0078 7.8 Limo Fino
POR 0.0039 3.9 Limo Muy Fino
MEDIO 0.002 2
DE 0.00098 0.98
PIPETA 0.00049 0.49 Arcilla
O 0.00024 0.24
HIDROMETRO 0.00012 0.120.00006 0.06
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ROCAS DE
EVAPORITICAS
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MODELOS EVAPORTICOS
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Estos modelos explican como se han producidos las acumulaciones y desarrollo
de grandes espesores de evaporitas marinas antiguas. Debido a la persistencia
en las condiciones de control durante largos perodos de tiempo.
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ESTRATIFICACION
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Los sedimentoserosionado, luego
transportados,
posteriormente
depositados ycompactados da
forma a la
estratificacin
ESTRATIFICACION
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ROCAS SEDIMENTARIAS VERSUS ROCAS
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IGNEAS
ABUNDANCIA RELATIVA DE LOS DIFERENTESTIPOS DE ROCAS SEDIMENTARIAS
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TIPOS DE ROCAS SEDIMENTARIAS
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