Apuntes de minera del cobre

Exploracin geolgica

Reconocimientos de rocas

La MineralogaLa mineraloga es la ciencia que se ocupa de identificar minerales y estudiar sus propiedades y origen con el propsito de realizar su clasificacin. El estudio de los minerales se efecta a partir de la observacin y del anlisis de las rocas que constituyen muestras geolgicas.El estudio de las rocas y sus minerales nos permite conocer ms acerca de los procesos geolgicos que han tenido lugar en una determinada zona, y comprender las caractersticas que se observan en la actualidad y definir sus posibles usos.Dentro de la mineraloga existen dos lneas de trabajo, como se observa en el siguiente cuadro:

Mineraloga descriptiva:Se ocupa de estudiar las propiedades y clasificacin de los minerales individuales, su localizacin, sus formas de aparicin y sus usos.

Este enfoque de la mineraloga tiene una aplicacin econmica directa, ya que la mayora de los materiales inorgnicos usados con fines productivos son minerales o sus derivados.

Por ejemplo:

Piedras preciosas y semipreciosas, como diamante, granate, palo, circonio.

Objetos ornamentales y materiales estructurales, como gatas, calcita, yeso entre otros. Materiales refractarios, entre los que se destacan asbestos o amianto, grafito, magnesita, mica.

Materiales cermicos, como el feldespato y el cuarzo, entre otros.

Minerales qumicos, como halita, azufre y brax.

Fertilizantes, como son los fosfatos y los nitratos. Pigmentos naturales, como hematites, limonita. Minerales de uso en aparatos cientficos y pticos, como el cuarzo, la mica y la turmalina.

Menas de metales, como es el caso de casiterita, calcopirita, cromita, cinabrio, ilmenita, molibdenita, galena y esfalerita.

Mineraloga determinativa:Esta rea de la mineraloga se ocupa de identificar los minerales presentes en una muestra en funcin de sus propiedades qumicas, fsicas y cristalogrficas. Estas propiedades de los minerales constituyen subespecialidades de la mineraloga.

Mineraloga qumicaQue se ocupa de estudiar e identificar la composicin qumica de los minerales. Esta es la propiedad ms importante para realizar la identificacin de los minerales. La mineraloga qumica se realiza con mtodos normalizados, cuantitativos y cualitativos, incluyendo anlisis con haces de electrones.

Mineraloga fsicaLa cual estudia las propiedades fsicas de los minerales, tales como las pticas, mecnicas y electromagnticas.Las propiedades fsicas constituyen una importante ayuda para identificar los minerales. Muchos de ellos se pueden reconocer a simple vista (utilizando elementos como la lupa, el martillo o una punta para rayar) o por medio de pruebas sencillas.

CristalografaQue estudia la forma que adoptan la mayora de los minerales cuando las condiciones de formacin son favorables. Los cristales son un ordenamiento de los tomos de un mineral de manera tal que forma superficies planas, paralelas a planos reticulares de su estructura interna.La cristalografa estudia el crecimiento, la forma y carcter geomtrico de los cristales.De acuerdo con las caractersticas los cristales, estos se agrupan en seis sistemas de simetra, a saber: cbico o isomtrico

hexagonal tetragonal

ortorrmbica

monoclnico

triclnico.

Los Minerales y sus PropiedadesUn mineral es una sustancia slida inorgnica, formada por uno o ms elementos qumicos definidos, que se organizan ordenadamente en una estructura interna. Los minerales se encuentran en la superficie o en las diversas capas de la corteza del planeta formando rocas, las que son un conjunto de minerales.

Para que un material terrestre se defina como tal, debe presentar las siguientes caractersticas:

Aparecer en forma natural.

Ser inorgnico. Ser slido.

Poseer una estructura interna ordenada, es decir, sus tomos deben estar dispuestos segn un modelo definido.

Tener una composicin qumica definida, esto es, que puede variar slo dentro de ciertos lmites.

Cuando se habla de minerales, slo se consideran las sustancias que satisfacen estos criterios. Por esta razn los diamantes sintticos y una gran variedad de otros materiales producidos por los qumicos no se consideran minerales. De esta forma, el palo -piedra preciosa- se clasifica como mineraloide, ya que, si bien no tiene estructura interna ordenada, cumple los dems requisitos.

Las propiedades fsicas y qumicas que se pueden observar en las rocas dependen en gran medida de las propiedades fsicas y qumicas de los minerales que las conforman. Por esta razn, si queremos conocer las caractersticas de los minerales de un sector, es fundamental tomar las muestras de rocas que sean representativas. Como sabemos, la observacin y medicin de las caractersticas de los minerales nos permiten identificarlos y luego decidir acerca de las medidas que sern necesarias tomar y /o de los usos, de acuerdo con los objetivos de la exploracin.

El reconocimiento de los minerales es el conjunto de tcnicas que podemos utilizar para inferir la especie en funcin de propiedades observables o medibles.

Cada mineral est compuesto por elementos qumicos que se organizan conforme a una estructura regular que se repite en cada muestra.

Propiedades qumicas de los mineralesPara conocer las propiedades qumicas de un mineral es necesario saber que un mineral es una disposicin ordenada de tomos qumicamente unidos que forman una estructura. Este empaquetamiento ordenado de los tomos se refleja en objetos de formas regulares denominados cristales. Es por ello que se dice que los minerales tienen una estructura cristalina concreta.La estructura cristalina particular de un mineral est determinada por la disposicin atmica interna de sus compuestos, los que estn formados por iones (tomos con carga elctrica). Tanto la carga como el tamao de los iones que intervienen en la formacin del compuesto, determinan su tipo de estructura cristalina. En la bsqueda de formar compuestos inicos estables, cada in de carga positiva se rodea por el mayor nmero de iones negativos que puedan acomodarse para mantener la neutralidad elctrica general. Lo mismo ocurre a la inversa.Cada una de las muestras de un mineral tiene la misma estructura interna, pero como los mismos elementos son capaces de reunirse en ms de una forma, puede haber dos minerales con propiedades totalmente diferentes y exactamente la misma composicin qumica.Los minerales de este tipo se denominan polimorfos. Por causas naturales o inducidas, un polimorfo se puede transformar en otro. A este fenmeno se le denomina cambio de fase.En la naturaleza, ciertos minerales atraviesan cambios de fase conforme pasan de un ambiente a otro. Por ejemplo, si se calienta el grafito a presiones elevadas, se pueden producir diamantes de menor calidad que el original, pero con uso industrial dada su dureza. Tambin, cuando en la naturaleza las rocas son transportadas a mayores profundidades por una placa en subduccin, el mineral olivino cambia a una forma ms compleja denominada espinela.

Clasificacin de los mineralesAlgunos minerales estn compuestos exclusivamente de un elemento, como el oro (Au) o el azufre (S), pero la mayora es una combinacin de dos o ms elementos qumicos, que forman un compuesto qumicamente estable.Si bien la clasificacin qumica no es rgida, se pueden distinguir clases de compuestos qumicos que incluyen a la mayora de los minerales.ClasesCaractersticas

ElementosLos elementos se encuentran en la naturaleza en estado puro o nativo, es decir, sin formar compuestos qumicos. Por ejemplo: oro, grafito, diamante y azufre.

SulfurosSon compuestos formados por diversos metales y el azufre. Por ejemplo: galena o esfalerita, calcopirita.

SulfosalesCompuestos formados por plomo, cobre o plata combinados con azufre y uno o ms elementos, tales como antimonio, arsnico y bismuto. Por ejemplo: pirargirita (Ag3SbS3)

xidosCompuestos formados por un metal combinado con oxgeno, u xidos minerales que tambin contienen agua. Ejemplo: hematites u oligisto (Fe2O3), disporo (Al2O3H2O) y grupo hidroxilo (OH).

HalurosCompuestos formados por metales combinados con cloro, flor, bromo o yodo. Ejemplo: halita o sal gema (NaCl).

CarbonatosCompuestos que contienen un grupo carbonato CO3 -2. Ejemplo: calcita (CaCO3).

FosfatosCompuestos que contienen un grupo fosfato en su estructura. Ejemplo: apatita (Ca5(F,Cl)(PO4)3)

SulfatosCompuestos que contienen un grupo sulfato (SO4) en su estructura. Ejemplo: barita (BaSO4)

SilicatosCompuestos formados por varios elementos combinados con silicio oxgeno -que a menudo tienen una estructura qumica compleja- y minerales compuestos exclusivamente de silicio y oxgeno (por ejemplo, el slice).Es la clase ms abundante de minerales e incluyen las familias del feldespato, la mica, el piroxeno, el cuarzo, la zeolita y el anfbol.

tomo y estructura atmicaLa partcula bsica que se combina para formar molculas y compuestos se llama tomo; esto es, la parte ms pequea de la materia que conserva las caractersticas de los elementos.Estructura del tomoLos tomos tienen una regin central, denominada ncleo.

Rodeando al ncleo se encuentran partculas muy livianas llamadas electrones, de carga negativa, que viajan a grandes velocidades.

Los tomos se representan en diagramas que muestran los electrones en rbitas alrededor del ncleo, como las rbitas de los planetas alrededor del sol.Sin embargo, ste es slo un esquema, ya que los electrones viajan en diferentes planos a diferencia de los planetas que se movilizan en un mismo plano. Como se mueven muy rpido en torno al ncleo, crean zonas esfricas de carga negativa. Estas se llaman niveles de energa o capas, en las que se puede acomodar un nmero especfico de electrones.Por consiguiente, una representacin ms real del tomo considera capas a modo de nubes de electrones en movimiento rpido alrededor del ncleo central.Dentro del ncleo se encuentran los protones y los neutrones.Los neutrones son partculas muy densas con carga elctrica neutra.Los protones son partculas de carga positiva, tan densos como los neutrones. El nmero de protones del ncleo determina el nmero atmico del elemento y su nombre.Modelo de la distribucin de los electrones en niveles de energa. Las bolitas del mismo color indican que los electrones pertenecen a un mismo nivel de energa.As, los tomos son elctricamente neutros.

Por ejemplo: los elementos con 6 protones en el ncleo son tomos de carbono y tienen el nmero atmico 6; los elementos con 8 protones en el ncleo son tomos de oxgeno y tienen el nmero atmico 8.Todos los tomos tienen el mismo nmero de electrones que de protones, de manera que el nmero atmico tambin equivale a la cantidad de electrones. Como los neutrones no tienen carga, la carga positiva de los protones se equilibra de manera exacta por la carga negativa de los electrones.Es as como, un elemento es un cmulo de tomos elctricamente neutros, con los mismos nmeros atmicos.El hidrgeno es el elemento ms sencillo, ya que est compuesto por tomos que tienen un protn en el ncleo y un electrn a su alrededor. Cada electrn se aade de una manera sistemtica a una capa o nivel de energa particular. En general, los electrones van entrando a niveles de energa superiores en la medida en que se ha completado la capacidad de los niveles inferiores.La primera capa principal tiene un mximo de dos electrones, mientras que cada una de las capas superiores, esto es, las que se van alejando del ncleo- contienen ocho o ms electrones.

Para que los tomos tengan una configuracin estable deben tener 8 electrones en su ltima capa. Esta capa externa completa slo se encuentra en el caso de los gases nobles; esto es, el nen y el argn. Es por ello que no necesitan combinarse con otros tomos, es decir, no son reactivos desde el punto de vista qumico. De ah que se les conozca como gases inertes.Todos los dems tomos buscan ser estables, es decir, contar con ocho electrones en su capa externa, al igual que los gases nobles.Enlaces qumicos de los tomosEn busca de la estabilidad, los elementos se combinan entre s para formar una amplia variedad de sustancias ms complejas. A la fuerza de atraccin existente entre los tomos se le denomina enlace qumico.A los electrones que estn en las franjas externas de los tomos e intervienen en el enlace qumico se les llama electrones de valencia.Compuestos qumicosCuando un enlace qumico rene dos o ms elementos en proporciones definidas, a la sustancia obtenida se le denominan compuesto. La mayora de los minerales son compuestos qumicos.Los tomos de un compuesto se mantienen unidos gracias a las fuerzas elctricas.Propiedades fsicas de los mineralesLa estructura cristalina interna de cada mineral suele no expresarse externamente. En general, donde se pueda formar un mineral, sin restricciones de espacio, se desarrollan cristales individuales con caras cristalinas bien formadas. Pero casi siempre el crecimiento cristalino se interrumpe dada la competencia por el espacio, lo que se traduce en una masa de intercrecimiento de cristales, donde ninguno de ellos exhibe su forma cristalina. Por esta razn, para reconocer minerales se recurre a sus propiedades fsicas ms fcilmente reconocibles, que son las pticas, mecnicas y electromagnticas.

Propiedades pticas

ColorEn general, el color es un medio poco eficiente para identificar minerales debido a que stos no se presentan siempre con el mismo color, lo que hace que no sea un indicador unvoco. En relacin con el color se distinguen dos grupos de minerale Idiocromticos, que son aquellos que tienen colores caractersticos segn su composicin. Slo para este grupo de minerales el color es un antecedente til como medio de identificacin.

Alocromticos, son aquellos minerales que presentan un rango de colores debido a la presencia de impurezas o de inclusiones en su estructura.MineralColor

MagnetitaHematitaEpidotaCloritaNegroRojoVerdeVerde

LapislzuliTurquesaMalaquitaAzul oscuroAzul caractersticoVerde brillante

Cobre nativoRojo cobrizo

Para reconocer coloracin de alocromticos:

Feldespato potsico: su color vara de incoloro a blanco pasando por color carne hasta rojo intenso o incluso verde.Cuarzo:en su estado puro es incoloro. La presencia de varias inclusiones lquidas le da un color blanco lechoso.Amatista:es de color prpura caracterstico, probablemente debido a impurezas de Fe3+ y Ti3+ y a la irradiacin radiactiva.Corindn:en su estado puro es incoloro. Si porta cromo como elemento traza es de color rojo y se lo llama rub. A su vez, el zafiro es una variedad transparente de corindn de varios colores.RayaPara determinar este parmetro, se raya el mineral utilizando otro de mayor dureza. Se determina el color del polvo fino obtenido. Este parmetro es til para identificar minerales y menas, ya que suele ser constante, incluso si vara el color del trozo.

Para reconocer rayas La raya del feldespato potsico siempre es blanca, sin importar si el trozo es incoloro, color carne o verde.

La raya de la magnetita es negra.

La raya de la hematita es rojo cereza.

HbitoEl hbito se refiere a la forma ms comn en que se presenta un mineral. Puede corresponder a cristales bien formados o a formas aparentemente no cristalinas. Segn las formas bsicas de los minerales, se pueden distinguir diferentes hbitos.El cobre puede presentarse como xido de cobre, sulfuro de cobre o en estado nativo, por lo que puede tener diferentes hbitos dependiendo del tipo, estado y condiciones de entorno (alteraciones).Cobre nativoBornita: Sulfuro de cobreMalaquita: Carbonato de cobre

Para reconocer hbitos Minerales isomtricos o cbicos:en los que el desarrollo es por igual en todos los sentidos (galena, granate)

Alargados en una direccin:puede ser direccin columnar (anfbola), acicular o en agujas (atacamita) o fibrosa (asbesto).

Alargados en dos direcciones:puede ser tabular (baritina) u hojosa (micas).

Formas intermedias:es el caso del tonel, una forma de transicin entre isomtrica y alargada (zafiro). Granulares, con forma de grano.

Lamelares o laminares:se observan cristales formados por placas u hojas algo separables (por ejemplo, el yeso). Oolticos:se observan agregados, formados por pequeas esferas semejantes a huevos de pescado.

Concreciones:se trata de masas formadas por depsitos de mineral sobre un ncleo.

Dendrtico o arborescente:grupos de cristales en forma arborescente, semejante a la de las plantas. Estalactitas:cristales con forma de conos o cilindros colgantes.

Segn los lmites de las formas cristalinas, se pueden distinguir cristales:

Idiomorfos: poseen caras bien desarrolladas.

Hipidiomorfos:poseen caras desarrolladas imperfectamente. Alotriomorfos:poseen caras deformadas por falta de espacio durante su crecimiento.Adems, dentro de los caracteres morfolgicos de los cristales se incluyen tambin las formas dobles o mltiples (maclas de yeso, fluorita, rutilo, ortoclasa).Brillo o lustre

Se refiere al aspecto general que se observa en la superficie de un mineral cuando ste refleja la luz. En general, es una distincin difcil de establecer, ya que es muy subjetiva

Para reconocer brillosExisten tres grandes tipos de brillo o lustre: Metlico:mineral opaco a la luz, que tiene el aspecto brillante de un metal, y una raya negra o muy ascua. Por ejemplo, galena, pirita y calcopirita.

Semimetlico:brillo propio de minerales transparentes o semitransparentes. Por ejemplo, argentita.

No metlico:brillo que no tiene aspecto metlico. En general, son de colores claros y transmiten la luz a travs de lminas delgadas. Su raya es incolora o de color muy dbil.Los minerales de brillo no metlico se pueden agrupar en categoras, siendo las dos primeras las ms frecuentes.

Vtreos:tiene el reflejo del vidrio (por ejemplo, cuarzo).

Sedoso:con apariencia de seda (por ejemplo, yeso fibroso, malaquita y serpentina).

Resinoso:tiene el aspecto de la resina (por ejemplo, blenda).

Graso:parece estar cubierto con una delgada capa de aceite (por ejemplo, yeso, malaquita, serpentina).

Adamantino:de reflejo fuerte y brillante por su alto ndice de refraccin (por ejemplo, minerales transparentes de plomo, como crusita y anglesita).

Nacarado:brillo con el aspecto iridiscente de la perla. Esta caracterstica se observa en superficies de los minerales que se distribuyen paralelas a los planos de exfoliacin (por ejemplo, apofilita en el plano basal).Propiedades mecnicasSon aquellas que para identificarlas requieren de alguna accin que permita distinguir de qu mineral se trata.DurezaEs la resistencia que ofrece la superficie lisa de un mineral al ser rayada, ya sea por otro mineral o por una punta de acero. La dureza es una propiedad vectorial, por lo que un mismo cristal puede presentar distintos grados de dureza, dependiendo de la direccin de la raya. Esta diferencia es tan ligera en la mayor parte de los minerales comunes, que slo se distingue usando instrumentos delicados.La dureza se mide de acuerdo con la escala de Mohs, en la que se ordenan de menor a mayor los ndices de dureza de diez minerales segn su capacidad de rayar al precedente y ser rayado por el siguiente. Por ejemplo, Una moneda de cobre tiene dureza 3.

Escala de dureza de MohsEsta escala ordena las durezas de diez minerales, de menor a mayor segn su capacidad de rayar al precedente y ser rayado por el siguiente. Esta secuencia permite comparar con otros minerales para poder determinar su dureza relativa.

MineralComparacin

1TalcoLa ua de la mano lo raya con facilidad

2YesoLa ua de la mano lo raya

3CalcitaLa punta de un cuchillo lo raya con facilidad

4FluoritaLa punta de un cuchillo lo raya

5ApatitoLa punta de un cuchillo lo raya con dificultad

6Feldespato potsicoUn trozo de vidrio lo raya con dificultad

7CuarzoPuede rayar un trozo de vidrio con facilidad

8TopacioPuede rayar un trozo de vidrio con facilidad dejando una marca gruesa

9CorindnRaya todos los minerales menos el diamante

10DiamantePuede rayar todos los minerales existentes

Para reconocer durezasCuando un mineral es ms blando que otro, porciones del primero dejan una huella sobre el segundo. Para no confundir esa marca con una raya, hay que tratar de borrarla. Si sta no desaparece, se trata de una raya verdadera. Por ejemplo, si se raya un vidrio (cuarzo) con una tiza, sta deja un trazo en el primero, pero se borra fcilmente.Muchos minerales se alteran fcilmente en su superficie, mostrndose mucho ms blandos que el original. Para evitar este problema, debe emplearse una superficie fresca (no contaminada) del ejemplar en estudio.Si un mineral es polvoriento, granular o astilloso, puede romperse y quedar aparentemente rayado por un mineral mucho ms blando que l mismo. Por ejemplo, un mineral alterado por efecto del agua tiene algunas propiedades modificadas -como la dureza- y puede ser rayado por un mineral ms blando.Cuando se efecta la prueba de dureza es conveniente confirmarla, repitiendo la operacin alterando el orden de ejecucin. Es decir, no slo tratar de rayar el mineral A con el B en ambas oportunidades, sino tambin tratar de rayar el mineral B con el A.Un mineral de dureza desconocida puede compararse con minerales u otros objetos de dureza conocida. Por ejemplo, las uas tienen dureza de 2.5, una moneda de cobre de 3, el acero de un cortaplumas de 5, un trozo de vidrio de 5.5 y el acero de una lima, de 6.5.TenacidadEs la resistencia que un material opone a ser roto, molido, quebrado, doblado o desgarrado. En otras palabras, responde a su cohesin, es decir, a la capacidad de un mineral de resistir la separacin de sus componentes sin perder sus propiedades. Por ejemplo, el cobre nativo tiene una tenacidad dctil, es decir, se pueden formar con l alambres e hilos.

Para reconocer tenacidadLos diferentes tipos de tenacidad se pueden describir utilizando los siguientes trminos: Frgil:si el mineral se rompe fcilmente o reduce a polvo (arcilla, talco).

Maleable:si el mineral puede ser transformado en hojas delgadas por percusin (minerales nativos como el cobre).

Sctil: si el mineral se corta con un cuchillo y tiene dureza menor a 3 (yeso).

Dctil:si se le puede dar la forma de hilo (cobre nativo).

Flexible:si puede ser doblado, pero sin recuperar su forma original una vez que termina la presin que lo deforma.

Elstico: cuando recobra su forma primitiva al cesar la fuerza que lo ha deformado (micas).Densidad o peso especficoLa densidad depende de la composicin qumica del mineral y de su estructura cristalina. A una temperatura y presin dadas, los minerales que son poco variables qumicamente tienen una densidad constante. En ocasiones, basta con determinarla -mediante el uso de instrumentos como balanzas y picnmetros- para identificar el mineral directamente.El peso especfico se indica con una G y corresponde al nmero que expresa la relacin entre el peso (del mineral) y el peso del mismo volumen de agua a 4 C.Por ejemplo, si un mineral tiene peso especfico 2, significa que una muestra pesa dos veces lo que pesara un volumen igual de agua.

El peso especfico de una sustancia cristalina depende de dos factores

la clase de tomos de que est compuesta

la manera en que estn empaquetados los tomos.En los compuestos isoestructurales, donde el empaquetamiento es constante, los elementos con peso atmico ms elevado tienen, por lo general, mayor peso especfico.

Para reconocer el peso especficoCon un poco de prctica se puede calcular el peso especfico de los minerales sostenindolos en la mano. Si un mineral parece tan pesado como las rocas comunes que se han manejado, por ejemplo una roca gnea (Andesita) con una densidad de 2,7, su peso especfico estar probablemente en algn punto entre 2,5 y 3, 0.Algunos minerales metlicos tienen el doble o el triple del peso especfico de los minerales que constituyen rocas comunes. La galena -mena de plomo- tiene un peso especfico de unos 7,5, mientras que el peso especfico del oro de 24 quilates es cercano a 20.Densidad en g/cm3Mineral

2,65Cuarzo

2,5Feldespato

2,6 - 2,8Plagioclasa

4,47aritina

4,9Magnetita

5,0 - 5,2Pirita

19,3Oro

ExfoliacinSi al aplicar la fuerza necesaria un mineral se rompe dejando dos superficies planas, se dice que posee exfoliacin, es decir, la propiedad de partirse en direcciones preferentes. No todos los minerales la presentan y slo un pequeo porcentaje la muestra en un grado eminente. Los que no la tienen, suelen presentar fractura.Las superficies de exfoliacin son siempre paralelas a caras reales o posibles del cristal. Pueden ser superficies perfectas, como el caso de la mica, o ms o menos definidas, como en el caso del berilio y la apatita.En general, la exfoliacin es consecuente con la simetra, de manera que si se trata de un mineral de una estructura octadrica, deben distinguirse tres direcciones de exfoliacin simtricas a la primera; si es una dodecadrica, existen cinco direcciones similares a la primera.La exfoliacin se relaciona con la estructura del cristal, ya que ste es ms dbil en ciertas direcciones que en otras. sta es una propiedad direccional que -en el caso de existir- determina que en todo el cristal cualquier plano paralelo a ella es un plano de exfoliacin en potencia.

Para reconocer tipos y grados de exfoliacinLos grados de exfoliacin se distinguen de la siguiente forma:

Excelente:se exfolia en lminas en un sentido (grafito, yeso). Perfecta:el mineral se exfolia en formas regulares delimitadas por los planos de exfoliacin como cubos (galena y halita) o romboedros (calcita). En este caso, los planos de exfoliacin tienen un brillo nacarado.

Buena:los planos de exfoliacin son menos visibles y no siempre son perfectamente rectos (feldespato, anfbola, piroxeno). Los planos de exfoliacin tienen un brillo vtreo.

Imperfecta:la exfoliacin no es neta; los planos de separacin presentan, en general, una superficie irregular (azufre, apatita).

Muy imperfecta:no hay exfoliacin, sino fracturas.

FracturaCuando los minerales al romperse no exhiben exfoliacin, como el cuarzo, se dice que tienen fractura.

Para reconocer tipos de fractura

Las diferentes clases de fractura son: Concoidal:en este caso la fractura tiene superficies suaves, lisas, como la cara interior de una concha. Esto se observa en el vidrio y el cuarzo. Fibrosa o astillosa:las rocas se fracturan en astillas o fibras.

Ganchuda:la roca se rompe en una superficie irregular, dentada, con filos puntiagudos (plata, oro).

Desigual o irregular:la roca se rompe en superficies bastas e irregulares (pirita). Terrosa:la roca se fractura en forma de terrones (caolinita).

Propiedades electromagnticas de los mineralesTodos los minerales estn afectados por un campo magntico. Los que son atrados ligeramente por un imn, se llaman paramagnticos, mientras que los que son repelidos se llaman diamagnticos.La magnetita y pirotita son los nicos minerales magnticos comunes.A su vez, los minerales tienen diferentes capacidades para conducir la corriente elctrica. Los cristales de metales nativos y muchos sulfuros son buenos conductores de la electricidad y, por el contrario, los minerales tales como las micas son buenos aislantes, dado que no conducen la electricidad.

Minerales formadores de rocaA los cerca de 4.000 minerales conocidos, cada ao se agregan unos 40 o 50 nuevos. Sin embargo, slo una decena constituye la mayor parte de la corteza terrestre, por lo que se les clasifica como minerales formadores de rocas. Slo ocho elementos constituyen la mayor parte de estos minerales y representan ms del 98% del peso de la corteza continental.Clasificacin de minerales formadores de roca segn composicin qumica.Fuente: Manual de Mineraloga de Dana

Con excepcin de los gases libres en la atmsfera, cerca de veinte elementos -de forma no combinada- se encuentran como minerales. Generalmente se les conoce como minerales en estado nativo; entre ellos, minerales tan importantes como el cobre, oro y plata.

Tabla de elementos que por s solos constituyen minerales

EstadoNombreSmbolo

NativosOroAu

PlataAg

CobreCu

PlomoPb

PlatinoPt

IridioIr

OsmioOs

HierroFe

SeminativosArsnicoAs

AntimonioSb

BismutoBi

AzufreS

No nativoCarbono en forma de diamante y grafitoC

Tipos de minerales segn elementos presentesTipo de mineralCaractersticasEjemplo

SlfurosEstn formados por las combinaciones de los metales con azufre, selenio o teluro. La mayora de las menas metlicas son slfuros.Calcopirita (S2CuFe)

SulfosalesMinerales compuestos por plomo, cobre o plata en combinacin con azufre y antimonio, arsnico o bismutoProustita

xidosMinerales que contienen un metal combinado con el oxgeno; por ejemplo, hematina (Fe2O3).Cuprita (Cu2O

Hidrxidosxidos metlicos que contienen agua o hidroxilo (OH) como radical importante.Bauxita

HalurosComprende los cloruros, fluoruros, bromuros y yoduros naturalesAtacamita ClCu(OH)3

CarbonatosLos carbonatos son minerales cuya frmula incluye el radical carbonato CO3Calcita (CaCO3)

NitratosPueden ser considerados como sales del cido ntrico y contienen el radical NO3-.Nitro Salitre KNO3

BoratosContienen el grupo BO3Brax (Na2B4O710H2O)

SulfatosSus frmulas incluyen el radical sulfato SO4Yeso

FosfatosSus frmulas incluyen el radical fosfato PO4Apatito (PO4)3(Cl,F)Ca5

TungstatosContienen el radical WO4Tungstatos

SilicatosForman el grupo qumico ms importante entre los minerales. Contienen varios elementos, de los cuales son frecuentes el sodio, potasio, calcio, magnesio, aluminio y hierro, en combinacin con el silicio y oxgenoCuarzo

Los silicatos

La mayora de los silicatos se forman (cristalizan) en la medida en que se enfra la roca fundida. Este proceso puede producirse en la superficie terrestre, cerca de ella (con baja temperatura y presin) o a grandes profundidades con temperatura y presin elevadas.Durante la cristalizacin, el ambiente, as como la composicin qumica de la roca fundida, determina en gran medida los minerales que se producen. Por ejemplo, el silicato olivino cristaliza a temperaturas mucho ms bajas que otros silicatos.Algunos silicatos se forman en la superficie terrestre a partir de productos meteorizados de silicatos ms antiguos. Otros se originan bajo presiones extremas, en procesos asociados con la formacin de montaas. Por lo tanto, cada silicato tiene una estructura y composicin qumica que revela las condiciones en las cuales se desarroll, de tal manera que los gelogos pueden identificarlas tras un examen cuidadoso.Esto es importante para comprender el origen de la formacin de las rocas, asociada a la presencia de slice, ya que ste determina a qu presin, temperatura y profundidad se formaron.

Estructura qumica de los silicatosLos silicatos frecuentemente forman estructuras qumicas muy complejas. Su unidad fundamental es un tomo de silicio (Si) unido a cuatro tomos de oxgeno dispuestos alrededor de l, como en los vrtices de un tetraedro. Las diferentes formas de unin de los tetraedros en la estructura del cristal dan origen a los diversos tipos de silicatos.

Adems del oxgeno y del silicio, la mayor parte de los silicatos -excepto el cuarzo- tiene uno o ms elementos necesarios para establecer la neutralidad elctrica. Esos elementos adicionales dan lugar a la gran variedad de silicatos y a sus propiedades.La siguiente tabla muestra la complejidad de la estructura de los diferentes silicatos, en forma progresiva hacia la zona inferior.

SilicatoFrmula idealizadaExfoliacinEstructura de silicatos

Olivino(Mg,Fe)2SiO4NingunaTetraedro simple

Grupo de los piroxenos (augita)(Mg,Fe)SiO3Dos planos en ngulos rectosCadenas sencillas

Grupo de las anfbolas (hornoblenda)Ca2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2Dos planos a 60 y 120Cadenas dobles

Micas BiotitaMoscovitaK(Mg,Fe)3AlSi3O10(OH)2KAl2(AlSi3O10)(OH)2Un planoLminas

Feldespatos OrtosaPlagioclasaKAlSi3O8(Ca,Na)AlSi3O8Dos planos a 90Redes tridimensionales

CuarzoSiO2NingunaRedes tridimensionales (vista expandida)

Reconociendo los silicatosDado que los elementos silicio-oxgeno son de enlaces fuertes, los silicatos tienden a exfoliarse entre las uniones (enlace) silicio-oxgeno ms que a nivel de elementos. Por ejemplo, las micas tienen una estructura laminar y, por tanto, tienden a exfoliarse en placas planas. El cuarzo, que tiene enlaces silicio-oxgeno de igual fuerza en todas direcciones, no tiene exfoliacin, pero se fractura.

Las RocasConsiderando que la Industria Minera est relacionada con la extraccin de recursos minerales no renovables, el estudio de las rocas tiene especial importancia, ya que permitir sacar provecho econmico de stas mediante los diferentes procesos de explotacin y procesamiento de minerales con valor econmico.Generalmente el estudio de las rocas es realizado por profesionales llamados "gelogos", los que se dedican en especial al estudio de:

Origen de formacin de las rocas y yacimientos.

Caractersticas macroscpicas y microscpicas de las rocas.

Estudios qumicos y fsicos de las rocas.

Minerales presentes en las rocas con inters econmico.

Es por ello que el correcto estudio y comprensin de las rocas es fundamental para las etapas posteriores de explotacin y beneficio, con interaccin directa con otros profesionales del rea minera y metalrgica.Una roca es un compuesto heterogneo, formado por un agregado de dos o ms minerales, y se puede encontrar en estado slido o en estado lquido. As, la arena es una roca y tambin el petrleo, aunque se encuentre en estado lquido.Una roca puede estar formada por un solo tipo de mineral (roca monominerlica) como es el caso de la piedra caliza (compuesta de calcita), y de la arenisca pura (compuesta de cuarzo).Tambin una roca puede estar compuesta de varios tipos de minerales (roca poliminerlica), como es el caso del granito -compuesto principalmente de cuarzo-, feldespato, mica y otros minerales en menor cantidad como anfbol, apatita y circn.En definitiva, las caractersticas de las rocas dependen de la composicin qumica de los minerales que la forman y de las condiciones que prevalecieron durante su gnesis.Ciclo geolgico y procesos de transformacinA escala humana las rocas nos parecen indestructibles, sin embargo, desde los tiempos geolgicos, las rocas estn en una continua y permanente transformacin.Por ejemplo, el granito, considerado por las antiguas civilizaciones como un signo de la eternidad, en el plazo de largos periodos de tiempo se rompe y libera el cuarzo que formar la arena, la arcilla y otros tipos de rocas.De esta forma surge el concepto del ciclo geolgico, propuesto por primera vez por James Hutton hace alrededor de 200 aos, el cual considera las relaciones que se mantienen entre la superficie y el interior de la tierra como un proceso cclico, que va dando origen a los diferentes tipos de rocas, esto es, las gneas, sedimentarias y metamrficas.Las rocas presentan procesos continuos de transformacin dando origen al ciclo geolgico, en el que se presentan esquemticamente las relaciones entre los distintos tipos de ellas y los procesos mediante los cuales se originan.En este esquema se ilustra la interaccin entre los procesos que tienen lugar tanto en la superficie terrestre y que dan origen a los diferentes tipos de rocas. Como se puede observar, cada uno de los tipos de rocas est vinculado con otro grupo, a travs de procesos como la meteorizacin, la sedimentacin, el transporte, la erosin, entre otros, los cuales explican las continuas transformaciones.

Tipos de rocasEn general, de acuerdo a su origen se pueden distinguir tres grupos de rocas, los cuales, a su vez, pueden presentar subcategoras. Las rocas gneas se forman cuando el magma, o roca fundida al interior de la tierra, se enfra y se solidifica.

Las rocas sedimentarias se forman cuando los sedimentos (materiales depositados) se comprimen y cementan en un proceso llamado litificacin.

Las rocas metamrficas se forman cuando los diferentes tipos de roca (sedimentarias, gneas e incluso las metamrficas) sufren cambios fsicos, qumicos o mineralgicos debido a la accin de la temperatura y/o presin.

Rocas gneasEn la profundidad de la tierra, la temperatura, la presin y la composicin qumica del magma, hace que la formacin de las rocas "intrusitas" sea muy particular. Diferente es el caso de cmo se forman las rocas en la superficie por efectos de la depositacin (rocas sedimentarias) y/o por los efectos de la presin y la temperatura (rocas metamrficas).

Procesos de formacin de las rocas gneasCuando el magma se va enfriando paulatinamente en la corteza terrestre se da origen a las rocas plutnicas. Si bien estas rocas se encuentran principalmente en la corteza terrestre, tambin podemos encontrarlas en la superficie, a causa de un fenmeno llamado levantamiento. Mientras mayor sea la profundidad a la que se encuentre el material magmtico, ms tiempo demora en producirse el enfriamiento y la formacin de las rocas plutnicas.

A travs de las erupciones volcnicas, el magma sube hacia la superficie de la Tierra donde se enfra rpida y repentinamente originando las rocas volcnicas.Sin embargo, en una erupcin volcnica no todo el magma llega a la superficie, parte de estos materiales magmticos se enfran y solidifican en los conductos de salida o chimeneas antes de alcanzar la superficie; es as como se forman las rocas subvolcnicas. El enfriamiento de este material es mucho ms lento, de manera que la cristalizacin es de mayor perfeccin y se caracteriza por presentarse en formas cilndricas.Existen diferentes criterios mediante los cuales se realiza la clasificacin de las rocas: la textura y su composicin qumica, es decir, segn de los minerales que las constituyen.

Clasificacin segn la texturaLa textura est dada por el tamao de los cristales que componen la roca.

El tamao de los cristales, a su vez, es dependiente de ciertos factores, principalmente:

Velocidad de enfriamiento del magma

Este es el factor ms significativo en la determinacin de la textura de las rocas gneas, y se relaciona directamente con la profundidad bajo la corteza terrestre a la cual ocurre el proceso de enfriamiento, distinguindose tres velocidades.Corte de una roca gnea con presencia de slice.

El enfriamiento lento (millones de aos) permite la migracin de los iones de los minerales a grandes distancias, de manera que ellos pueden unirse con alguna de las escasas estructuras cristalinas existentes, y formar cristales de mayor tamao. Por consiguiente, el enfriamiento lento promueve el crecimiento de menos cristales, pero de mayor tamao.

Cuando el enfriamiento se produce ms rpido (por ejemplo, en una delgada colada de lava), los iones pierden rpidamente su movilidad y se combinan con facilidad. Esto genera numerosos ncleos embrionarios, que compiten por los iones disponibles. Como resultado de esto se forma una masa slida de pequeos cristales intercrecidos.Cuando el material fundido se enfra rpidamente, puede no haber tiempo suficiente para que los iones se dispongan en una red cristalina, formndose rocas como la piedra de pmez.Con un enfriamiento rpido tambin se forman rocas compuestas por iones desordenados que no estn dispuestos en una forma lgica, a stos se les denomina vidrios.Corte de una roca gnea intrusita con poca cantidad de slice.

Cantidad de slice presente en el magma

De acuerdo a la cantidad de slice presente en el magma, se distinguen dos tipos de magma, uno rico en slice o magma grantico y uno pobre en slice, llamado magma basltico, que forma lavas muy fluidas.En general, los magmas granticos tienden a formar rocas de estructuras largas y en cadena, antes de que la cristalizacin sea completa. Por su parte, el magma basltico suele generar rocas cristalinas de grano fino. Sin embargo, en la superficie de la lava basltica a veces el enfriamiento es lo suficientemente rpido como para dar lugar a una fina capa vtrea.

Cantidad de gases disueltos en el magmaCuando existe material expulsado en forma violenta desde los volcanes, las lavas junto a los gases se transforman en piroclastos. Este tipo de rocas posee un importante porcentaje de slice cristalizada por el violento cambio de temperatura y presin, solidificndose y formando este tipo de rocas gneas o de origen magmtico.

Tipo de textura de las rocas gneas

TexturaEnfriamientoCaractersticas generalesReconocimiento

AfanticaRocas de grano finoRelativamente rpidoCristales demasiado pequeos, por lo que los minerales no se distinguen a simple vista.Son rocas de grano fino, en muchas de las cuales se pueden observar vesculas o espacios dejados por las burbujas de gas -esfricas o alargadas- que han escapado conforme se solidific el magma. Las vesculas son ms abundantes en la parte superior de las coladas de lava, donde el enfriamiento se produce lo bastante rpido como para congelar la lava y conservar las aberturas producidas por las burbujas del gas en expansin. Ejemplo: granito

FanerticaRocas de grano gruesoLentoSe trata de rocas de grano grueso, debido a que las grandes masas de magma solidifican lentamente, muy por debajo de la superficie terrestre.Las rocas son una masa de cristales entrecrecidos, aproximadamente todos del mismo tamao y lo suficientemente grandes como para poder identificar los minerales individuales a simple vista. Aparecen en la superficie, slo despus de que la erosin ha eliminado el recubrimiento de las rocas que rodearon la cmara magmtica. Ejemplo: Diorita

PorfdicaRocas de grano fino y gruesoA diferentes temperaturas y velocidadesLos diversos minerales cristalizan a diferentes velocidades y temperaturas, por lo que a veces algunos ya tienen un tamao significativo cuando otros recin se estn formando.Son rocas con grandes cristales (fenocristales) incrustados en una matriz de cristales ms pequeos (pasta). Ello se debe a que el magma que contiene algunos cristales grandes cambia de condiciones por efecto de presin o temperatura, y la porcin fundida de lava se enfra rpidamente. Ejemplo: granodiorita

VtreaRocas de cristales desordenadosMuy rpidoDurante algunas erupciones volcnicas la roca fundida es expulsada hacia la atmsfera, donde se enfra muy rpido.Se habla de textura vtrea porque los iones se "congelan" desordenadamente antes de poder unirse en una estructura cristalina ordenada.En general, los magmas con un elevado contenido en slice tienden a formar estructuras largas y en cadena, antes de que la cristalizacin sea completa. Estas estructuras, a su vez, impiden el transporte inico y aumentan la viscosidad del magma.Por el contrario, el magma basltico forma lavas muy fluidas que, al enfriarse, suelen generar rocas cristalinas de grano fino. Sin embargo, en la superficie de la lava basltica a veces el enfriamiento es lo suficientemente rpido como para dar lugar a una fina capa vtrea. Ejemplo: Piedra de Pmes

PiroclsticaRocas formadas por fragmentos de roca y otros materiales de erupcionesMuy rpidoSe forman al consolidarse fragmentos expulsados durante erupciones volcnicas. Estos pueden ser cenizas finas, gotas fundidas o grandes bloques angulares arrancados de las paredes de la chimenea volcnica.Una roca piroclstica muy frecuente es la que se compone de delgadas hileras de vidrio que permanecieron lo suficientemente calientes durante su vuelo como para cementarse despus del impacto. Otras piroclsticas estn compuestas por fragmentos que se solidifican antes del impacto y se cementan algn tiempo despus. Como estn formadas por partculas o fragmentos individuales ms que de cristales interconectados, sus texturas suelen ser ms parecidas a las de rocas sedimentarias que de otras gneas.Una de las rocas piroclsticas ms comunes, es latoba, que se compone fundamentalmente de diminutos fragmentos del tamao de cenizas que se cimentaron despus de su cada. Cuando las partculas de cenizas permanecieron lo suficientemente calientes como para fundirse, la roca se denominatoba soldada. Aunque stas son fundamentalmente diminutos copos vtreos, pueden contener fragmentos de pumicita del tamao de una nuez y otros fragmentos de roca.

PegmatticaRocas de grano muy gruesoLentaLa ltima etapa de cristalizacin en un ambiente rico en lquidos -venas cerca de los bordes de cuerpos magmticos -, potencia la migracin inica por lo que se crean grandes cristales que forman rocas.Son rocas compuestas por cristales de tamaos mayores a un centmetro de dimetro, interconectados entre s. Ejemplo: Andesita.

Segn la composicin mineralLa mayora de las rocas magmticas de la Tierra, est constituida principalmente por silicato y cuarzo, o solo por minerales de silicato, siendo normalmente el xido de silicio (SiO2) el componente dominante.En la mayora de estas rocas, ms de 90% del peso de minerales corresponden a silicato y cuarzo, o slo a silicato, en menor proporcin se encuentran xidos de Fe (FeO2) y de Ti (TiO2), y en concentraciones an menores, fosfato de calcio y otros minerales.

Rocas flsicas o granitosGranito.

Las rocas gneas de composicin grantica son aquellas donde predominan los minerales feldespato potsico y cuarzo. Tambin se las denomina flsicas, trmino derivado de feldespato y slice (cuarzo). Estas rocas pueden contener en cantidades menores otros minerales, como la moscovita, la biotita, la anfbola y plagioclasa rica en sodio.

Las rocas granticas forman familias de rocas las que tienen caractersticas especficas que permiten su reconocimiento.

Tipos o familias de rocas flsicas o granitos

MineralesTexturaColorObservaciones

GranitoPredominantes:cuarzo (25 a 35%)feldespato potsico (50%)Secundarios:plagioclasa sdica.moscovitabiotita (silicato oscuro)anfbola (silicato oscuro)Textura fanertica, con cristales de cuarzo, de forma esfrica y cristales de feldespato ms rectangulares que esfricos.

Si los cristales de feldespato tienen un centmetro o ms de longitud en una matriz de grano grueso de cuarzo y anfbola, el granito puede presentar textura porfdica.Cristales de cuarzo, suelen ser vtreos y de color claro a gris claro.

Cristales de feldespato:No son vtreos, y su color vara de blanco a gris o rosado salmn.

Cuando se mezclan con cantidades menores de silicatos oscuros, tiene un color gris claro (los componentes oscuros se destacan ms).

Cuando predomina el feldespato potsico rosado oscuro, el granito parece casi rojizo.Es la ms conocida de las rocas gneas, por su belleza natural y abundancia en la corteza continental.

Es una prctica comn entre los gelogos aplicar el trmino granito a cualquier roca intrusiva de grano grueso compuesta fundamentalmente de silicatos claros

RiolitaEs un equivalente volcnico de grano fino mineralgicamente idntico al granito.Suele tener textura afantica y contener fragmentos vtreos y huecos (enfriamiento rpido en la superficie). En este caso, los ferrocristales suelen ser pequeos y de fedespalto potsico o cuarzoLos silicatos claros explican su color caf claro a rosa o, a veces, un gris muy claro.A diferencia del granito, la riolita es bastante infrecuente, salvo en el parque Yellowstone.

ObsidianaRoca vtreaSi bien el slice es claro, la obsidiana es oscura por los iones metlicos.

Normalmente, se trata de cristales de color negro o caf rojizo.

Al examinar un borde delgado de un fragmento de obsidiana, sta es casi transparente.Su composicin es ms semejante a la de las rocas gneas claras, como el granito, que las rocas oscuras de composicin basltica.

Normalmente se forma cuando la lava rica en slice se enfra rpidamente.

PumicitaRoca volcnica que se forma cuando grandes cantidades de gases escapan a travs de la lava para generar una masa gris y porosa.Roca de textura vtrea que suele flotar en el agua ya que es muy porosa. Algunas muestras tienen agujeros muy evidentes; otras, se ven como fragmentos finos de cristal entretejidoGeneralmente es oscura, con porcentajes importantes de vidrio presentes en la roca.Normalmente va asociada a la obsidiana.

Rocas intermedias (andesticas)Las rocas gneas intermedias son rocas volcnicas que contienen minerales que se encuentran cerca de la mitad de la serie de Bowen principalmente anfbola y las plagioclasas. Su nombre proviene de la roca volcnica comn andesita, o intermedias.

Tipo de textura de las rocas gneas

MineralesTexturaColorObservaciones

AndesitaRoca de origen volcnico compuesta principalmente de anfbola y plagioclasasPuede tener grano fino, si bien es frecuente que muestre una textura porfdica.El grano fino suele asociarse al color gris medio. Si la textura es porfdica, los ferrocristales suelen ser claros y rectangulares de plagioclasa, o negros y alargados de hornablenda.Su nombre procede de la cordillera de los Andes de Amrica del Sur, donde es frecuente en los volcanes. Tambin es comn en estructuras volcnicas del ocano Pacfico.

DioritaRoca intrusiva compuesta fundamentalmente de plagioclasa rica en sodio y anfbola, con cantidades menores de biotita.De grano grueso.Su aspecto es similar al granito gris, del que se distingue por la ausencia de cristales de cuarzo visiblesComo los granos de fedespalto de color claro y cristales de anfbola de tono oscuro se combinan en proporciones similares, la diorita tiene un aspecto de "sal y pimienta".Presente en los yacimientos de cobre en Chile, asociados a los cuerpos porfricos de gran magnitud.

Rocas mficas o baslticas

Los primeros minerales que cristalizan (olivino, piroxeno y plagioclasa) tienen un alto contenido en hierro, magnesio o calcio y un bajo contenido en slice. El basalto es una roca comn que tiene esta composicin mineral, por lo que el trmino basltico se utiliza a menudo para describir cualquier roca que tenga una composicin mineral similar. Adems, por tener un alto porcentaje de minerales ferromagnesianos, tambin se denominan rocas mficas.Por su contenido en hierro, las rocas mficas son normalmente ms oscuras y densas que otras gneas que se encuentran en la superficie de la Tierra.Tipo de textura de las rocas gneas

MineralesTexturaColorObservaciones

BasaltoRoca volcnica compuesta fundamentalmente por piroxeno y plagioclasa rica en calcio, con cantidades menores de olivino y anfbola.De grano fino.Tambin puede ser porfdica.Va de verde oscuro a negro. En el caso de una textura porfdica, el basalto suele contener ferrocristales pequeos de plagioclasa clcica de colores claros o ferrocristales de olivino de aspecto vtreo embebidos en una pasta oscura.Es la roca gnea extrusiva ms comn. Muchas islas volcnicas, (Hawai e Islandia), y las capas superiores de la corteza ocenica son de basalto.

GabroEs el equivalente intrusivo del basalto y est compuesto fundamentalmente de piroxeno y de plagioclasa rica en calcio.Grano medioAl igual que el basalto, tambin es de color verde muy oscuro a negroAunque no es un constituyente comn de la corteza continental, representa un porcentaje significativo de la corteza ocenica.

Rocas sedimentariasTal como lo dice su nombre, estas rocas se forman a partir de sedimentos, materiales que se obtienen producto de la destruccin de rocas slidas, o elementos que, de alguna forma se han depositado y con el transcurso del tiempo, y han formado un compuesto slido con caractersticas de roca.

Formacin de una roca sedimentaria (Coquina) a travs de conchas depositadas (Museo Geolgico, Universidad Catlica del Norte).

Como ya sabemos, las rocas que estn en la superficie estn expuestas a procesos de meteorizacin y erosin que las fraccionan hasta obtener sedimentos que son transportados a lugares donde se depositan, precipitan y forman nuevas rocas. Los procesos sedimentarios son fenmenos complejos que dependen de muchos factores como son el clima (temperatura y precipitaciones) y las caractersticas de la roca (dureza, resistencia a la meteorizacin, composicin mineral, porosidad, desgaste estructural, entre otras).Los procesos de formacin de las rocas sedimentarias se representan en el siguiente esquema:

Proceso de meteorizacinUno de los procesos ms importantes de la formacin de las rocas sedimentarias es el de meteorizacin, el cual consiste en la destruccin de rocas slidas por accin de fuerzas qumicas, fsicas o biolgicas. Se conocen tres tipos de meteorizacin:

Meteorizacin mecnicaeste proceso depende de fuerzas que se ejercen sobre las superficies de las rocas, tales como los cambios de la temperatura entre el da y la noche, las heladas y deshielos, y la hidratacin y/o cristalizacin de las sales

Meteorizacin qumicaincluye todos los procesos de naturaleza qumica, como son la oxidacin, la reduccin e hidrlisis. Dentro de stos los ms conocidos son la oxidacin. En la meteorizacin qumica, los factores ms importantes son la presencia de agua, oxgeno y la temperatura. Como se trata de procesos qumicos, estos son ms rpidos en temperaturas altas.Ejemplo: La calcita es atacada por los iones de HCO3- (bicarbonato) que se forman por efecto del agua del ambiente y el dixido de carbono de la atmsfera. Como producto de esta reaccin se liberan iones de Calcio.

CO2 + H2O -->> H+ + HCO3-CaCO3 + H+ + HCO3- Ca+2 + 2HCO3-

Meteorizacin orgnica biolgicalos microorganismos (bacterias) y la microflora que se desarrollan sobre las rocas liberan cidos en el ambiente como parte de su metabolismo, los que tienen efectos sobre las rocas. Si bien estos procesos no son de gran envergadura, es importante considerarlos.El tipo y grado de meteorizacin depende del clima (temperatura y precipitaciones) y caractersticas de la roca tales como la dureza, la composicin mineral, la porosidad, y el desgaste estructural.Durante la meteorizacin de una roca se cambia el contenido modal de los minerales. Primero se ven afectadas las plagioclasa y despus los feldespatos y, durante este proceso, se forman minerales nuevos como caoln.

DiagnesisLa Diagnesis puede ser definida como la inclusin de los procesos fsico-qumicos que ocurren dentro de un sedimento, despus de su depositacin y antes que comience su metamorfosis como producto del tiempo. Los primeros cambios diagenticos tienen lugar en la superficie del sedimento y a menudo a travs de desequilibrios inherentes entre las partculas sedimentarias y los depsitos medios.Algunos cambios diagenticos tienen lugar debajo de la superficie donde la conexin con los depsitos medios es restringida, siguiendo el desarrollo local del ambiente qumico dentro de los poros producidos por el agua. Los cambios en los poros por accin qumica resultan de la sedimentacin qumica de los componentes sedimentarios.Pero la influencia dominante en los sedimentos de tipo sepultados se encuentra en la actividad bacteriana. La bacteria produce su energa por oxidacin de la materia orgnica de la cual extrae oxgeno, ambos como resultado de la accin sobre los poros desde donde reducen realmente iones y molculas, Los resultados de la deflexin de oxigeno e incremento de dixido de carbono son factores dominantes en la primera diagnesis de algunos depsitos acuosos.Los procesos as referidos pueden ser incluidos en la diagnesis qumica. Ellos son acompaados por una variacin degradativa de la diagnesis fsica, involucrando la reorganizacin y compactacin de estructuras primarias y resultando una reduccin en las distancias interpartculas. En depsitos subacuosos los espacios porosos reducidos causan expulsin o migracin de fluidos a travs de los poros, los cuales pueden llegar a involucrarse en diagnesis qumica.Visualizacin de cambios en la arenisca producto de la diagnesis

Con el incremento de la profundidad de entierro, los sedimentos estn sujetos a condiciones de mayor temperatura y presin. Ello favorece en gran medida la solucin intergranular y recristalizacin junto con la formacin de nuevos minerales, con estabilizacin del terreno, que es considerablemente diferente de aquel producto de una diagnesis de origen primaria.Los efectos de circulacin agua-tierra dependen de la mineraloga de las rocas. Por ejemplo, la roca arenisca (conteniendo cuarzo) puede llegar a tener pequeas modificaciones o cambios debido a desintegraciones fsicas producidas por el tiempo, donde algunos reactivos qumicos de la roca, como los depsitos salinos, pueden causar una diagnesis qumica.Para ello acta la solucin que incluye a todo el mineral removido sin que ste haya sido reemplazado por otro, y la Cementacin que involucra la precipitacin de material mineralgico en los espacios vacos de sus depositaciones de origen diagentico. La modificacin de la textura del mineral durante la diagnesis es denominada Neomorfismo.Hasta donde la evidencia lo permite, los cambios neomrficos pueden ser adscritos a la recristalizacin, involucrando modificaciones texturales sin cambio en la composicin del mineral. La precipitacin de materia mineral durante la diagnesis es conocida como Autognesis, y el mineral constituyente de las rocas sedimentarias puede ser clasificado como Primario o Autognico.Segn su origen, en las rocas sedimentarias se pueden distinguir los siguientes grupos:

Rocas sedimentarias detrticas o clsticas, originadas a partir de procesos fsicos.

Rocas sedimentarias qumicas, originadas por precipitacin de soluciones.

Rocas sedimentarias organgenas, originadas por organismos directa o indirectamente.

Rocas sedimentarias detrticas o clsticasLas rocas sedimentitas detrticas o clsticas se componen de fragmentos de rocas y minerales, formados a partir de la erosin de rocas anteriores y que han sido transportados por agua, viento o hielo para finalmente almacenarse mecnicamente.Las rocas sedimentarias estn compuestas por clastos minerales que son fragmentos de rocas insertos en una matriz de detritus y cemento. Este ltimo se forma qumicamente y acta como pegamento.Las propiedades de los clastos reflejan la historia y el ambiente donde se desarroll la roca y, por lo tanto, la historia del transporte y las condiciones de sedimentacin. Por ejemplo, los trozos de rocas o minerales blandos no soportan grandes distancias en el transporte fluvial, de manera que si ciertas rocas presentan inclusiones de minerales blandos, el transporte fue de corta distancia.Segn el tamao del clasto, se distinguen diferentes tipos de sedimentos, los que forman diferentes tipos de suelos como se seala en la siguiente tabla.

Clasificacin de las rocas segn sedimentos y tamao del clasto

Tamao (mm)Nombre del clastoNombre del sedimentoNombre de la roca

> 256BloqueGravaConglomerado

64 - 256GuijnGravaConglomerado

2 - 64GuijarroGravaConglomerado

1/16 - 2ArenaArenaArenisca

1/256 - 1/16LimoLimoLimonita

< 1/256ArcillaArcillaLutita

De acuerdo al tamao de los clastos, las rocas sedimentarias se clasifican de los siguientes tipos, los que estn conformados por ms de un tipo de clasto, distribuidos en la matriz.Clasificacin de las rocas segn sedimentos y tamao del clasto

TipoCaractersticaReconocimiento

LutitaCompuesta por partculas del tamao de arcilla y limo, esta roca corresponde a ms de la mitad de las rocas sedimentarias. Inicialmente sus partculas se orientan al azar, con muchos espacios que se llenan con agua. Conforme se apilan nuevas capas, el sedimento se compacta, las partculas se alinean en forma paralela, se amontonan, se reduce el tamao de los espacios y se expulsa gran parte del agua.

Los diminutos espacios que quedan entre las partculas no permiten la circulacin fcil de las soluciones que contienen el material cementante. Por esto las lutitas se describen como dbiles y por consiguiente, no bien litificadas.

De acuerdo a la composicin qumica relacionada a veces con el color, se puede dar informacin especfica. Por ejemplo, si la lutita es negra, contiene abundante materia orgnica (carbono).

Es comn aplicar el trmino lutita a todas las rocas sedimentarias de grano fino, pero la lutita fsil debe ser capaz de escindirse en capas finas a lo largo de planos espaciales prximos y bien desarrollados (fisilidad). Si la roca se rompe en fragmentos o bloques, se aplica el nombre de lutita no fsil.

Como sus espacios porosos microscpicos evitan la penetracin de agua, a menudo forma barreras al movimiento subsuperficial de agua y petrleo.

AreniscaEn las areniscas predominan los clastos de tamao arena, siendo las ms abundantes despus de la lutita.

Los depsitos de arena transportada por viento suelen estar mejor seleccionados que los depositados por corrientes de agua. Cuando los clastos se transportan slo durante un tiempo relativamente breve y luego se depositan rpidamente, suelen producirse acumulaciones de sedimentos que muestran mala seleccin.

Los granos redondeados indican que han sido transportados por aire o agua. El grado de redondez indica la distancia o el tiempo transcurrido. Los granos muy angulosos indican un transporte durante una distancia corta y tal vez por algn otro medio. Por ejemplo, movimiento de glaciares.

El transporte prolongado lleva a la destruccin gradual de los minerales ms dbiles y menos estables, entre ellos los feldespatos y los ferromagnesianos. Dado que el cuarzo es muy duradero, suele sobrevivir las largas excursiones en un ambiente turbulento.

Conglomerado y brechaEl conglomerado consiste fundamentalmente en grava, con clastos grandes y redondeados.Es frecuente que estn mal seleccionados porque los huecos entre los grandes clastos de grava contienen arena o lodo.

Si los clastos tienen bordes angulosos, corresponde a brecha.

En los conglomerados, los tamaos de los clastos pueden oscilar desde grandes cantos rodados a trozos tan pequeos como un poroto.

En general, suelen ser lo suficientemente grandes como para poder identificarlos en los tipos de rocas distintivos, por lo que pueden ser valiosos para determinar las reas de origen de los sedimentos.

La grava se acumula en diversos ambientes -generalmente fluviales- y normalmente indica la existencia de pendientes acusadas (como en montaas) o corrientes muy turbulentas (como fuerte oleaje o costa rpida en erosin).

LimontiaMasa estalacttica con una direccin predominante, de color pardo oscuro hasta negro en superficie y de naranja a ocre en el interior.Semeja escoria de fundicin. Mancha los dedos.

Rocas sedimentarias qumicasLas rocas de sedimentacin qumica se forman por precipitacin de los productos disueltos de la erosin que son transportados por ros hacia los lagos o hacia el mar.Esta precipitacin puede producirse por la influencia de seres vivos o por procesos puramente qumicos, como la evaporacin en el caso de las evaporitas. La evaporacin y otras influencias pueden dar como resultado la sobresaturacin de las soluciones y, por tanto, la precipitacin de minerales.

Los componentes de una roca destruida por erosin, que quedan en el lugar originario, forman las sedimentitas residuales o rocas remanentes, como la laterita y la bauxita.Es habitual estudiar estas rocas como sedimentarias, aunque sus componentes no hayan sido transportados.

Clasificacin de las rocas segn sedimentos y tamao del clasto

SedimentoTexturaComposicinMineralNombre de la roca

QumicoNo clsticaCaCO3 carbonato de calciocalcita (aragonita)Caliza

No clsticaCaMg(CO3)2 carbonato de Ca y MgdolomitaDoloma

No clsticaSiO2 slicepalo calcedonia cuarzoChert

No clsticaNaCl cloruro de sodiohalitaSal de roca

No clsticaCaSO4 2H2O sulfato de calcioyesoYeso Anhidrita

No clsticaCa3(PO4)2 fosfato de calcioApatitoFosforita

No clsticaFe2O3 xido de fierroHematitaFm. Fierro

Las rocas sedimentarias se clasifican principalmente segn su composicin qumica o mineral.

CarbonatosLos procesos de formacin de los carbonatos pueden ser de tipo marino inorgnico, bioqumico o terrestre.Clasificacin de las rocas segn sedimentos y tamao del clastoTipoCalizaOrigenCaractersticaReconocimiento

CarbonatoSilceas (slex)Los carbonatos estn formados bsicamente de calcita (caliza), aragonita y dolomita (doloma). En menor medida, de cuarzo, feldespato alcalino y minerales arcillososLa piedra caliza est compuesta fundamentalmente de calcita (CaCO3), la que se forma por medios orgnicos o como resultado de procesos bioqumicos." Arrecifes de coral, coquina: de grano grueso formado por caparazones y fragmentos de ellos poco cementados." Creta: blanda y porosa compuesta casi completamente de partes duras de microorganismos marinos.Calizas inorgnicas: se forman cuando los cambios qumicos o las temperaturas elevadas del agua aumentan la concentracin del carbonato clcico hasta el punto en que precipita.

Sedimentario de sliceSilceas (slex)Las rocas silceas se forman por la sedimentacin de los esqueletos silcicos de radiolarios unicelulares (palos) que son microorganismos que viven en las aguas superficiales del mar que al morir caen al fondo acumulndose y formando el cieno o lodo de radiolarios.Se trata de rocas muy compactas y duras, compuestas de slice (SiO2):pedernal, que es oscuro a causa de la materia orgnica que contiene. Eljaspe, es una variedad roja, brillante por el xido de hierro que contiene.gata, de forma bandeada).La mayora de estas rocas presenta una fractura concoidal. Poseen una gran dureza, fcil astillamiento y pueden conservar un borde afilado.

EvaporitasEvaporita terrestreFormadas esencialmente por iones de agua dulce como son HCO3-, Ca2+ y SO42-.Las evaporitas terrestres pueden formar incrustaciones de sal, salitrales y salares.Difieren de las otras rocas sedimentarias en la composicin de sales y minerales, e iones.Son evaporitas terrestres el salitre o nitrato, que se explota en Chile en el desierto de Atacama (I y II regiones). Estas rocas estn concentradas hasta 60% en los primeros dos metros de la superficie.

EvaporitasRelacionadas a ambientes inorgnicos, ambientes marinos y cuencas desrticas

Clasificacin de las rocas segn sedimentos y tamao del clasto

CarbonatoCaractersticaReconocimiento

Evaporitas marinasLos ocanos forman las reservas ms grandes de cloruros, sulfatos de lcalis y alcalinotrreos.Los cationes ms importantes del agua del mar son Na+, K+, Mg2+ y Ca2+, los aniones son Cl, SO42- y HCO3-.

Aparte de estos componentes principales hay cerca de 70 componentes subordinadas en el agua del mar. En los depsitos de sal del mundo se han identificado ms de 50 minerales principales y subordinados.Algunas rocas de sal son:Halitita, una roca monominerlica de halita, por intercalaciones de minerales arcillosos y de sulfatos puede apreciarse la estratificacin.Silvinita de silvina como componente principal y halita, que pueden formar una estratificacin.Carnalitita se compone esencialmente de carnalita y halita

Rocas sedimentarias organgenasPresencia de conchas o caparazones en una roca sedimentaria organgena

Estn formadas principalmente por acumulaciones de restos de seres vivos. Si lo que ms abunda son caparazones, se denominan calizas organgenas, pues su composicin y el cemento son calcreos. Los restos de seres vivos deben predominar en la roca, en caso contrario sera una caliza con fsiles.Los carbones, petrleo y gas natural se originan a partir de la materia orgnica de seres vivos, que en condiciones especiales no se descompone sino que se transforma en compuestos enriquecidos en carbono.Caracterstica

Depsitos carbonceos:Se componen de materia orgnica, generalmente vegetal o sus derivados. A menudo tiene como agregados minerales y componentes voltiles. A ellos pertenecen la turba, el lignito y el carbn o la hulla respectivamente.El material de partida para estos depsitos son plantas como equisetos, licopodios, juncos, caas, arbustos, musgos pantanosos, entre otros, que han crecido en pantanos y lagos de agua dulce, inundados ocasionalmente por mares llanos en un clima subtropical hasta tropical. Con la ausencia de aguas subterrneas circulantes la descomposicin normal de los restos vegetales -que se basa en la presencia de oxgeno- termina enseguida bajo la cobertura de sedimentos y otros restos vegetales y se forman gases como el dixido de carbono y el metano. Bajo condiciones no completamente anaerbicas puede formarse la turba.

Turba:Se constituye de fragmentos de madera en una matriz de trozos desintegrados vegetales pequeos tpicos para las marismas y los pantanos. Los fragmentos vegetales son atacados por residuos no completamente descompuestos de la vegetacin muerta de marismas o pantanos. Las aguas subterrneas estancadas protegen la materia vegetal residual de descomponerse completamente.La turba se caracteriza por la presencia de celulosa libre y por un contenido en agua mayor al 70%. La turba forma masas de color amarillo claro hasta caf o negro de restos vegetales, que estn impregnados con agua.

Lignitos:Es una roca combustible con un contenido de agua menor al 75% del volumen y un contenido de restos vegetales transformados debido a la carbonizacin. En el lignito se puede reconocer macroscpicamente algunos trozos de madera, de hojas y de frutos.Otros componentes adicionales en poca cantidad pueden ser minerales arcillosos, siderita, pirita, calcita y otros. Los lignitos slo aparecen en sedimentos no compactados o muy poco compactados.El lmite inferior hacia la turba se traza con un contenido de agua del 75% del volumen, el lmite superior hacia la hulla o el carbn se muestra por la variacin del color de la raya de caf (lignito) a caf-oscuro a negro (hulla).

Lignito pardo o lignito blando:Carbn hmico de grado bajo con un contenido de agua entre 10 y 75%. El lignito pardo se ubica entre la turba de grado ms bajo y el lignito de grado ms alto. El lignito pardo parece a la turba, pero es ms slido y ms denso.Los yacimientos del lignito pardo o blando de Alemania oriental (zonas de Leipzig, Halle, Magdeburgo, Cottbus) y de la Alemania oriental (cerca de Colonia, Baja Renania) son de la terciaria.

Lignito duro (Hartbraunkohle):Entre ellos se distinguen el lignito mate (ms slido y ms oscuro que el blando y estratificado) y el lignito brillante, ms evolucionado con respecto a la carbonizacin. El lmite superior hacia la hulla se traza en base al color de la raya de las rocas, el lignito se caracteriza por un color de la raya caf y la hulla por un color de la raya negro-caf.

Lignito xiloide o la xilita:Lignito con trozos de madera fsil con una estructura bien conservada.

Rocas metamrficasCuando las rocas son sometidas a grandes presiones y temperaturas por millones de aos, stas actan plegndose y fluyendo.Este fenmeno, denominado "metamorfismo", ocurre generalmente en zonas profundas de la tierra, donde no hay observacin directa, pero se han desarrollado diversas tcnicas para saber bajo qu condiciones se forman estas rocas, datos de gran importancia en el estudio de los procesos geolgicos al interior de la tierra.

Factores que contribuyen al metamorfismo TemperaturaProporciona la energa que impulsa los cambios qumicos que resultan de la recristalizacin de los minerales. Esta temperatura (calor) puede ser proporcionada por una intrusin gnea, o por el calor generado a grandes profundidades, ya que las temperaturas aumentan con la profundidad a un ritmo conocido como gradiente geotrmico 20C a 30C por kilmetro de profundidad.

PresinTambin aumenta con la profundidad. Las rocas estn sometidas a esfuerzos producto de la carga que tienen sobre s. Esta presin de confinamiento es anloga a la presin hidrosttica que acta en todas direcciones.Las rocas tambin estn sometidas a fuerzas tectnicas direccionales durante la formacin de montaas, a las que se les denomina esfuerzos diferenciales. Generalmente, estas fuerzas son compresivas y acortan el volumen de la roca, pero tambin pueden ser tensionales y tienden a aumentar el volumen de la roca.

Fluidos qumicosAyudan a los procesos metamrficos. Generalmente, el fluido consiste en agua con iones en solucin. Muchos minerales estn hidratados, es decir, tienen agua asociada por medio de enlaces qumicos. Cuando las rocas que contienen estos minerales se entierran a grandes profundidades la presin reduce el volumen de los poros y el agua sale. El calor tambin ayuda a la deshidratacin y expulsin del agua. Esta agua acta como catalizador ayudando a la migracin inica, la cual contribuye a la recristalizacion de algunos minerales o el intercambio inico para formar minerales nuevos.

Lmites del metamorfismoEl limite inferior del metamorfismo es decir, el limite entre diagnesis y el metamorfismo (de soterramiento) se encuentra en los 200C. Los cambios mineralgicos y de textura en una roca, que ocurren a temperaturas mayores a 200C se incorporan a la diagnesis. Otra definicin del limite inferior es la reaccin 'caolinita + cuarzo ' pirofilita'.Para el lmite superior, tampoco existe una sola definicin. Por un lado, se considera la temperatura correspondiente al inicio de la fundicin de una roca. La temperatura de fundicin depende de otros factores; un granito empieza a fundirse a 625-650C, mientras que un basalto se lo hace a 850-900C con una presin de 2 a 3 kbar. Podra definirse como lmite superior una temperatura mxima de 900 a 1000C.

Caracterstica

Grado metamrfico:se refiere a la intensidad del metamorfismo que ha influido en una roca. Generalmente alude a la temperatura o presin mxima del metamorfismo. El concepto del grado metamrfico fue introducido por Winkler, H.G.F. y desarrollado a partir de magmatitas bsicas (basaltos).

Zonas metamrficas:se distinguen a partir de un mineral o grupo de minerales. Por ejemplo, la zona de granate se caracteriza por la apariencia de granate y la zona de sillimanita se caracteriza por la apariencia de sillimanita.

Facies metamrficas:se les reconoce a travs de grupos de minerales, que se observan en rocas de composicin basltica. El concepto de las facies metamrficas fue introducido por Eskola, Pentii (gelogo de Finlandia) en 1920.

Las zonas y faces metamrficas se determinan a travs 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 el grado metamrfico.Pero el metamorfismo no es esttico, ya que es influido por las condiciones de temperatura, presin y estrs (esfuerzo elstico). La historia de las condiciones de temperatura y presin, que han actuado en la roca durante un evento metamrfico, se llama en ingles 'metamorphic p-T-path', el cual puede indicar varios parmetros como las fuentes de calor, que causan las variaciones de temperatura, la posicin estructural local de la roca y el gradiente del transporte tectnico.Existen varias aproximaciones para distinguir diferentes tipos de metamorfismo. Basndose en los parmetros metamrficos principales se pueden reconocer los metamorfismos trmicos, dinmicos y termo-dinmico. Con respecto a la posicin geolgica del metamorfismo, se diferencian entre metamorfismo de contacto, catclasis y metamorfismo regional. Segn su posicin con respecto al orogeno se distinguen los metamorfismos orognicos y anorognico. En relacin a su posicin tectnica, se distinguen el metamorfismo situado en un borde de una placa y el metamorfismo ubicado dentro de una placa.

Clasificacin segn principales parmetros metamrficosSegn temperatura y presin se distinguen: Metamorfismo trmico:donde la temperatura es el factor predominante, por ejemplo, metamorfismo de contacto. Metamorfismo dinmico: la presin es el factor predominante, ya sea litosttica -por el peso de las rocas superiores- o por carga sobreyacente o esfuerzo elstico (estrs). Por ejemplo, la catclasis o rotura mecnica de una roca por metamorfismo dinmico, que se produce en zonas de fallas. El metamorfismo por soterramiento (o hundimiento) resulta de una carga sobreyacente en un ambiente relativamente esttico.

Metamorfismo termo-dinmico:se basa en efectos trmicos y de presin.. Generalmente ocurre en cinturones orognicos a lo largo de los bordes de placas convergentes.

Clasificacin segn posicin geolgica

Metamorfismo de contacto:Ocurre en la vecindad de una intrusiva gnea y resulta de efectos trmicos (de vez en cuando, metasomticos del magma caliente). En el caso clsico, un cuerpo gneo istruye una serie sedimentaria o ya metamrfica produciendo una aureola de contacto.El metamorfismo de contacto se caracteriza por una distribucin de los grupos de minerales formados simultneamente de forma concntrica con respecto al cuerpo intrusivo y por un aumento de la intensidad de recristalizacin y del grado metamrfico dirigido hacia al cuerpo intrusivo.Ocurre en varios ambientes tectnicos, orognicos y anorognicos, en el interior o en el borde de una placa tectnica. El metamorfismo de contacto regional ocurre en los cinturones orognicos activos.

Metamorfismo por ondas de choque:Se caracteriza por condiciones de temperatura y presin extremadamente altas (por ejemplo, una presin de 10 a 100 kbar) y es producido por ondas de choque por impacto de meteoritos.En parte, el metamorfismo de ondas de choque produce formas de cuarzo de alta presin como coesita y stishovita y estructuras de deformacin tpicas como 'shatter cones' o es decir fracturas cnicas en las rocas.

La catclasis ('high strain metamorphism'): Se caracteriza por la deformacin de la roca sin gran influencia de efectos trmicos. Se produce cuando los esfuerzos deformadores sobrepasan la capacidad de la roca de deformarse plsticamente. La catclasis se produce en las zonas de fallas y de cizallamiento en el nivel superior de la corteza terrestre, que se sitan principalmente en las zonas orognicas y en los bordes de placas tectnicas.Los parmetros ms importantes de la catclasis son el esfuerzo elstico (= deviatoric stress), el 'strain rate' y la temperatura.La denominacin comn para una roca cataclstica es la milonita.Texturas de rocas metamrficas

FoliadasSe produce una textura foliada siempre que los minerales y las caractersticas estructurales de una roca metamrfica se vean forzadas a un alineamiento paralelo.Los tipos de foliacin dependen del grado de metamorfismo y de la mineraloga de la roca original:

Pizarrosidad:Durante la transformacin de una lutita en una pizarra, los minerales arcillosos -que son estables en la superficie- recristalizan en diminutos microcristales de mica, que son estables a temperaturas y presiones mucho ms elevadas.Adems, esos cristales planares de mica se alinean de manera que sus superficies planas quedan casi paralelas. Esta propiedad se denomina foliacin rocosa o pizarrosidad, para diferenciarla del tipo de foliacin exhibida por los minerales individuales.

Esquistosidad:Bajo rgimen de presin y temperatura extremos, los pequeos granos de mica de las pizarras crecen y llegan a tener hasta 1 cm de dimetro, dndole a la roca un aspecto escamoso. Este tipo de foliacin se denomina esquistocidad.Existen muchos tipos de esquisto, dependiendo de la roca madre original, los que se denominan en funcin de sus constituyentes minerales, como mica-esquisto, talco-esquisto, etc.Bandeado gnisico:Durante el metamorfismo de grado alto, pueden ocurrir segregaciones de minerales: los silicatos oscuros y claros se separan, dando a la roca un aspecto bandeado, conocido como bandeado gnisico. Las rocas metamrficas de este tipo de textura se denominan gneis y son bastante comunes.Se forman a menudo por el metamorfismo de granitos o dioritas, tambin a partir de gabros o por el metamorfismo de grado alto de esquistos Aunque foliado, el gneis normalmente no se separa en capas paralelas a los cristales tan fcilmente como las pizarras.

No foliadasLas rocas metamrficas que no tienen la textura anterior se denominan no foliadas.La foliacin no apreciable a simple vista es frecuente en rocas metamrficas compuestas slo de un mineral, cuyos cristales se caracterizan por tener un hbito equidimensional. Por ejemplo, cuando una caliza de grano fino (compuesta por un solo mineral, la calcita) sufre metamorfismo, los pequeos cristales de calcita se combinan para formar cristales intercrecidos relativamente grandes. La roca resultante, el mrmol, tiene una textura similar a la de las rocas gneas de grano grueso. Aunque la mayora de los mrmoles no son foliados, su estudio microscpico puede revelar algn aplanamiento y paralelismo de los granos.Adems, algunas calizas contienen capas delgadas de minerales de arcilla que pueden distorsionarse durante el metamorfismo. Las "impurezas" suelen aparecer como bandas curvadas de materiales oscuros que fluyen a travs del mrmol, una indicacin clara de metamorfismo.Tipos de rocas metamrficas

Rocas metamrficas comunes

Rocas MetamrficasTexturaRoca InicialCaractersticas

PizarrasFoliadaLutitasDe grano muy fino

FilitasFoliadaLutitasDe grano fino a medio

EsquistosFoliadaLutitas, rocas volcnicas y granticasMinerales diversos de grano grueso

GneisesFoliadaLutitas, rocas volcnicas y granticasDe grano grueso (no micceo)

MrmolesNo FoliadaCalizas, dolomitasCompuesto por granos de calcita intercrecidos

CuarcitasNo FoliadaArenisca rica en cuarzoCompuesto por granos de cuarzo intercrecidos

CorneanasNo FoliadaCualquier material de grano finoDe grano fino

MigmatitasDbilmente FoliadaMezcla de rocas granticas y mficasCompuesto por capas con volutas

MilonitasDbilmente FoliadaCualquier materialRoca dura de grano fino

MetaconglomeradosDbilmente FoliadaConglomerado rico en cuarzoCantos rodados muy estirados

AnfibolitasDbilmente FoliadaRocas volcnicas mficasDe grano grueso

Rocas FoliadasCaractersticasReconocimiento

PizarraRoca foliada de grano muy fino compuesta por pequeos cristales de mica.

Se origina casi siempre por el metamorfismo en grado bajo de lutitas, por lo que pueden conservar los planos originales de estratificacin de la lutita. Sin embargo, su orientacin de planos de foliacin forma un ngulo pronunciado con la estratificacin original por lo que se escinden cortando planos de estratificacin, a diferencia de las lutitas, que lo hacen a lo largo de dichos planos. En menor frecuencia se pueden originar, a partir de cenizas volcnicas.La caracterstica ms destacada es su excelente exfoliacin en lminas planas siendo muy til para tejados, baldosas, pizarras y tablas de billar.

El color depende de sus constituyentes:Negra (carboncea):contiene materia orgnica portadora de carbnRoja:contiene xido de hierroVerde:normalmente contiene clorita, mineral semejante a la mica formada por el metamorfismo de silicatos ricos en hierro.

FilitaEs una gradacin en el metamorfismo entre pizarra y esquistoSus minerales planares son ms grandes que los de la pizarra, pero no lo bastante como para identificarlos a simple vista. Puede distinguirse de la pizarra por su brillo satinado. Tambin muestra pizarrosidad y est compuesta fundamentalmente por cristales muy finos de moscovita o clorita.

EsquistoMuy foliada, que puede romperse con facilidad en pequeas lacas o lminas.Se originan de las lutitas, pero con un metamorfismo ms intenso. La mayora de los esquistos surgen de episodios importantes de formacin de montaas.Son muy fciles de romper y, por definicin, contienen ms del 20% de minerales planares y alargados que normalmente incluyen las micas (moscovita, biotita) y la anfbola.

GneisTrmino aplicado a las rocas metamrficas bandeadas que contienen fundamentalmente minerales alargados y granulares (en oposicin a los planares). Los minerales componentes ms comunes son cuarzo, feldespato potsico y plagioclasa, cantidades menores de moscovita, biotita y hornoblenda.

Pueden incluir grandes cantidades de cristales de minerales accesorios como granate y estaurolita. Tambin pueden estar compuestos tambin mayoritariamente por minerales oscuros como los que forman el basalto. Una roca rica en anfbola que tenga textura gnisica se denomina gneis anfiblico.Tienen aspecto bandeado caracterstico, por la segregacin de silicatos claros y oscuros, por lo que la mayora consisten en bandas alternadas de zonas ricas en feldespatos blancos o rojizos y en capas de ferromagnesianos oscuros. Los gneis bandeados son habitualmente deformados por pliegues mientras estn en estado plstico. Algunos se rompen a lo largo de las capas de los minerales planares, pero la mayora se rompe de forma irregular.

Los gneises de composicin similar al granito, derivan de ste o de su equivalente afantico, pero tambin

Rocas No FoliadasCaractersticasReconocimiento

MrmolRoca cristalina de grano grueso que deriva de calizas o dolomitasEl mrmol puro es blanco y se compone esencialmente de calcita, por lo que es fcilmente atacado por la lluvia cida. A menudo la caliza original tiene impurezas que lo colorean puede ser rosado, gris, verde o incluso negro, por lo que cuando se metamorfiza, el mrmol resultante puede contener gran diversidad de minerales accesorios clorita, mica, granate y normalmente wollastonita.

Cuando se forma a partir de caliza interestratificada con lutitas, aparece bandeado. Si estas rocas sufren grandes deformaciones, los pliegues adquieren un diseo artstico.

CuarcitaRoca metamrfica muy dura casi siempre formada a partir de arenisca rica en cuarzo.

Bajo metamorfismo moderado a elevado, los granos de cuarzo de la arenisca se funden y recristaliza en forma completa, de tal manera que cuando se rompe, la cuarcita no se escinde entre los granos originales, sino a travs de ellos.Es normalmente blanca, pero los xidos de hierro pueden producir tintes rojizos o rosados. Granos de minerales oscuros pueden colorearla de gris.

En algunos casos, estructuras sedimentarias de estratificacin cruzada se conservan y le dan un aspecto bandeado.

Menas

El trminomenase emplea para denominar a aquellos minerales localizados en las minas que puedan ser extrados y reportar asimismo inters econmico.En el uso comn, este trmino se aplica tambin a algunos minerales no metlicos, como la fluorita y el azufre. Sin embargo, los materiales utilizados para propsitos como la piedra de construccin, agregados para las carreteras, abrasivos, cermica y fertilizantes, no suelen denominarse menas, sino que se clasifican como rocas y minerales industriales.En la siguiente tabla se presentan algunos minerales, las menas correspondientes y su origen geolgico.MetalMenas principalesOrigen Gelogico

AluminioBauxitaProducto residual de la meteorizacin

CromoCromitaSegregacin magmtica

CobreCalcopiritaBornitaCalcosinaYacimientos hidrotermales; metamorfismo de contacto; enriquecimiento por procesos de meteorizacin

OroOro nativoYacimientos hidrotermales; depsitos de placeres

HierroHematitesMagnetitaLimonitaFormaciones bandeadas sedimentarias; segregacinmagmtica

PlomoGalenaYacimientos hidrotermales

MagnesioMagnesitaDolomitaYacimientos hidrotermales

ManganesoPirolusitaProducto residual de meteorizacin

MercurioCinabrioYacimientos hidrotermales

MolibdenoMolibdenitaYacimientos hidrotermales

NquelPentlanditaSegregacin magmtica

PlatinoPlatino nativoSegregacin magmtica, depsitos de placeres

PlataPlata nativa ArgentitaYacimientos hidrotermales; enriquecimiento por procesos de meteorizacin

EstaoCasiteritaYacimientos hidrotermales; depsitos de placeres

TitanioIlmenitaSegregacin magmtica; depsitos de placeres

Rutilo

WolframioWolframitaScheelitaPegmatitas; yacimientos de metamorfismo de contacto; depsitos de placeres

UranioUraninita (Petchblenda)Pegmatitas; depsitos sedimentarios

CincEscaleritaYacimientos hidrotermales

Depsitos minerales bsicosLos depsitos minerales se encuentran distribuidos en la naturaleza y corresponden a la fraccin de la corteza terrestre donde se encuentran aquellas sustancias minerales de inters y utilidad. Estos depsitos se han formado o acumulado gracias a diferentes procesos geolgicos como, por ejemplo, la meteorizacin, proceso que permite la mineralizacin.Clasificacin de depsitosExisten numerosos criterios para clasificar los depsitos minerales. Sin embargo, dada la complejidad de los yacimientos, los cuales pueden responder a ms de un criterio simultneamente, su clasificacin resulta engorrosa y no es del todo satisfactoria.

Ambiente de formacinDe acuerdo con el ambiente geolgico en que se form un yacimiento, se definen cuatro grupos o ambientes diferentes: sedimentario, magmtico, hidrotermal y metamrfico. Dentro de estos grupos se suman las subfacies, como lo son el intramagmtico, los slfuros macizos y otros.Esta clasificacin presenta como limitante el hecho de que muchos depsitos minerales se formaron en etapas diferentes y bajo la influencia de distintos factores, lo que tiende a reunir dentro de un mismo grupo fases de diferentes enriquecimientos.A su vez, la mineralizacin tiene lugar por efecto de un conjunto de factores, que no necesariamente dependen del ambiente, sino que tienen relacin, por ejemplo, con la naturaleza de la roca de caja.

Forma o simetra del yacimientoLa simetra o la forma de un depsito permiten organizar los yacimientos en grupos bien definidos. Esta informacin es de gran importancia, pues incide directamente en los mtodos de explotacin que se debern emplear.

De acuerdo con la forma se disting