Rocas Ígneas

 

 

Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura Zacatenco

 Alumno:  Pedro Bernal Becerril  Alumno: Docente:  Elsa Patricia Real Solis Docente:  Asignatura:  GEOLOGÍA  Asignatura: Turno:  Vespertino Turno: 1CV03

APLICACIÓN Y UTILIDAD DE LAS ROCAS ÍGNEAS EN LA INGENIERÍA CIVIL

 

INTRODUCCIÓN

Las rocas ígneas se forman por p or el enfriamiento y la solidificación de materia rocosa fundida, el magma. Según las condiciones bajo las que el magma se enfríe, las rocas que resultan pueden tener granulado grueso o fino. Las rocas ígneas se subdividen en dos grandes grupos: Las rocas plutónicas o intrusivas: Fueron Fue ron formadas a partir de un enfriamiento lento y en profundidad del magma. Las rocas roca s se enfriaron muy despacio, permitiendo así el crecimiento de grandes cristales de minerales puros. Ejemplos: granito y sienita. Las rocas volcánicas o e extrusivas: xtrusivas: Se forman por el enfriamiento rápido y en superficie, o cerca de ella, del magma. se formaron al ascender magma fundido desde las profundidades llenando grietas próximas a la superficie, o al emerger magma a través de los volcanes. El enfriamiento y la solidificación posteriores fueron muy rápidas, dando como resultado la formación de minerales con gra grano no fino o de rocas parecidas al vidrio. Ejemplos: basalto y riolita. Existe una correspondencia mineralógica minera lógica entre las rocas plutónicas y volcánicas, de forma que la riolita y el granito tienen la misma composición, así como el gabro y el basalto. Sin embargo, la textura y el aspecto de las rocas plutónicas y volcánicas son diferentes. Las rocas ígneas, compuestas casi en su totalidad por silicatos, pueden clasificarse según su contenido de sílice. Las principales categorías son ácidas o básicas. En el extremo de las rocas ácidas o silíceas están el granito y la riolita, mientras que entre las básicas se encuentran el gabro y el basalto. Son de tipo intermedio las dioritas y andesitas. El vidrio volcánico volcán icomagmas se llama obsidiana. Tiene color oscuro y un de b brillo rillo vítreo característico. Los también pueden cristalizar en el interior grietas o fracturas en las que las presiones y temperaturas temper aturas no son tan elevadas como las que soportan las rocas plutónicas durante su formación, ni tan bajas como las de las rocas volcánicas. volcán icas. En este cas caso o las rocas resu resultantes ltantes se denominan rocas filonianas. Se llaman pórfidos a las rocas que presentan grandes cristales de un mineral envueltos en una "pasta" de pequeños cristales de otros minerales. Las pegmatitas se reconocen fácilmente por presentar grandes cristales de cuarzo, feldespatos y micas . 

 

Desarrollo  ¿Qué son las rocas ígneas?

Las rocas ígneas (del latín ignis, fuego) también nombradas magmát magmáticas, icas, son todas aquellas que se han formado por solidificación de un de material rocoso, caliente y móvil denominado magma; denominado magma;   este proceso, llamado cristalización, resulta del enfriamiento de los minerales y del entrelazamiento de sus partículas. Este tipo de rocas también son formadas por la acumulación y consolidación de lava, palabra que se utiliza para un magma que se enfría en la superficie al ser expulsado por p or los volcanes.

Rocas plutónicas o intrusivas

Las rocas plutónicas o rocas intrusivas, como también se les denomina, se forman tras un proceso de enfriamiento tardío del magma, que se registra a miles de metros de profundidad, en el interior de la Tierra. Tierra . Este tipo de piedras son la antítesis de las rocas volcánicas o extrusivas, las cuales se desarrollan por la transformación de la lava que pasa de un estado líquido a sólido. Las rocas ígneas plutónicas son aquellas, producto del enfriamiento del magma en el interior de la tierra. Esto hace que dicho enfriamiento sea lento, dando lugar a que los minerales cuenten con mucho tiempo para desarrollarse. En las rocas plutónicas, como consecuencia de este lento enfriamiento, encontraremos una presencia de cristales de gran tamaño que los hacen visibles a simple vista. Otra característica de las rocas plutónicas surge de la fuerte presión a la que están sometidos los minerales por encontrarse en el interior de la tierra, y esto hace que estas rocas posean una gran densidad y sin huecos.

 

Características

Durante su formación, el enfriamiento es muy lento permitiendo así el crecimiento de grandes cristales de minerales puros y resultando una textura heterogénea, granulosa a simple vista. El granito, el gabro, la sienita, la diorita, la peridotita y la tonalita son ejemplos de rocas plutónicas. En términos cuantitativos, las rocas plutónicas son las más abundantes. Dominan abrumadoramente la composición de la Tierra, estando constituido por ellas la totalidad del manto terrestre y la mayor parte del volumen de la corteza. El resto de las rocas forma solo un recubrimiento en la corteza superficial (rocas ígneas volcánicas, rocas sedimentarias y rocas metamórficas) o, en el caso de las rocas filonianas, diques y vetas entre las otras rocas de volumen relativamente pequeño. Las rocas plutónicas, y en general las ígneas, son las rocas primarias, a partir de cuyos materiales evolucionan las demás. Constituyen la masa de los planetas telúricos (rocosos), no solo la Tierra, formada por el enfriamiento y cristalización, tras su fusión, de los materiales silicatados con que se componen los planetas durante su acreción. También tienen presencia, por idénticas causas y mecanismos, en el núcleo de planetas gigantescos, en muchos de los satélites de éstos, o en los asteroides sólidos más grandes. Densas y sin orificios. Así son las rocas plutónicas. Tienen una textura áspera y están conformadas por diversos elementos. e lementos. Son muy diversas, debido a la variedad var iedad en la composición química de los magmas de donde se originan. Son muy abundantes en la superficie y se consideran rocas primarias, puesto que favorecen la constitución de otras rocas. Además de la Tierra, componen la masa de los planetas telúricos (Mercurio, Venus Venu s y Marte). También se hallan en el núcleo de los planetas gigantes del sistema solar, como son Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.

 

Clasificación de las rocas ígneas plutónicas -Batolito  El batolito es el más extenso de los yacimientos, con una superficie mayor a los 100 km2. Su evolución es el resultado de múltiples intrusiones. En él se evidencia granito evidencia  granito y dioritas. Es propio de emplazamientos signados por la formación   Los de montañas. Presenta un formato discordante con el individuales de la roca encajonante. batolitos son agrupaciones de plutones   o intrusiones pudiendo éstas

estar constituidas por diversos pulsos cuya superficie de afloramiento suele ser de decenas a miles de kilómetros cuadrados. cuadra dos. El número de intrusiones que constituyen un batolito puede ser muy variable, pero en algunos casos sobrepasa el centenar.

- Lacolito  El lacolito, por su parte, pa rte, concuerda muy bien con la roca encaj encajonante. onante. Su morfología se asemeja a la de un hongo, por su base plana y su domo superior. Sus dimensiones son medianas y brotan por el empuje y levantamiento de la roca por el magma.  Estos cuerpos intrusivos se forman cuando el contraste de viscosidades entre el magma y la roca encajonante es alto, de tal manera que el emplazamiento de sucesivas unidades de  de  sill provoca una deformación en el encajonante  , que es empujado verticalmente si la superficie libre está próxima .  El resultado sería una superficie superior convexa. En el esquema esque ma de cuatro etapas se muestra el crecimiento del lacolito por sucesivas inyecciones de sills que llegan a formar estas estructuras dómicas.

 

- lopolito  Por último, el lopolito es como un domo invertido. Su contacto concuerda con la roca encajonante. Por su apariencia tubular se mantiene intercalado en estratos de rocas sedimentarias. Si el contraste de viscosidad entre el magma y la roca roc a encajonante es bajo, ba jo, es decir, niveles corticales

en en     algo más que inflamiento los lacolitos, la cámara magmática podría hundirse conprofundos el progresivo de el la suelo forma de plutónica por amalgamiento de nuevos pulsos (nuevas unidades de  de  sill), resultando un Plutón con forma de domo invertido (superficie inferior de tendencia cóncava) 

Tipos de rocas ígneas í gneas plutónicas

Las rocas ígneas pueden clasificarse simplemente según su composición química o mineral como la félsica, intermedia, máfica y ultramáfica, y por textura o tamaño de grano: las rocas intrusivas son granuladas (todos los cristales son visibles a simple vista). - Gabro Por lo general, el gabrodentro tiene una textura ofítica y se formaLos como unaen acumulación de cristales asentados de una cámara magmática. gabros capas son acumulaciones que muestran capas rítmicas, donde las abundancias minerales varían entre máficas y plagioclasas. La hornblenda y el gabro rico en biotita pueden surgir como un acumulado de magmas intermedios y ácidos.

 

- Peridotita  La peridotita es una roca ígnea densa, de grano grueso, que está formada principalmente de los minerales olivina y piroxeno. Esta roca se deriva del man manto to de la Tierra. Su composición varía, dependiendo del contenido mineral de la roca. Generalmente, es rica en magnesio, con cantidades apreciables de hierro, y menos del 45% de sílice. Por lo tanto, se describe como una roca ultramáfica o ultrabásica

. - Pegmatita  Una pegmatita es un cuerpo ígneo intrusivo de granulometría muy variable que a menudo incluye el crecimiento de cristales gruesos. Una pegmatita puede ser una segregación dentro de una roca plutónica asociada o un dique o una vena que invade la roca del campo circundante.

- Granito Esta roca ha hecho su camino en la corteza terrestre a través de todos los períodos geológicos. La mayor parte del granito que vemos hoy tuvo su origen durante los tiempos precámbricos. El granito se compone de cuarzo, mica y feldespato. Viene en una amplia variedad de colores incluyendo rojos, marrones, y muchos tonos de gris casi negro a casi todo blanco.

 

- Diorita  La diorita se compone generalmente de plagioclasa rica en sodio con cantidades menores de hornblenda y biotita. b iotita. Normalmente contiene poco o ningún cuarzo. Esto hace que la diorita sea una roca de grano grueso con una mezcla contrastante de granos minerales negros y blancos.

- Tonalita Con cierta semejanza con la granodiorita en tanto que se caracteriza por la abundancia de cuarzo y plagioclasa como c omo minerales félsicos, y biotita y anfíbol como minerales máficos. Sin embargo, en este caso el porcentaje de feldespato potásico es mucho menor que el de plagioclasa, en muchas ocasiones accesorio.

Rocas volcánicas o extrusivas

Las rocas volcánicas típicas son formadas for madas por el rápido enfriamiento de la lava y de fragmentos piroclásticos. Este proceso ocurre cuando el magma es expulsado por los aparatos volcánicos; ya en la superficie y al contacto con la temperatura ambiental, se enfría rápidamente desarrollando pequeños cristales que forman rocas de grano fino (no apreciables a simple vista) y rocas piroclásticas. Los piroclásticos (del griego pyro, fuego, y klastos, quebrado), son producto de las erupciones volcánicas explosivas y contienen fragmentos de roca de diferentes orígenes, pueden ser de muchas formas y tamaños. Las rocas ígneas extrusivas, o volcánicas, se forman cuando el magma fluye hacia la superficie de la Tierra y hace erupción o fluye sobre la superficie de la Tierra en forma de lava; y luego se enfría y forma las rocas. La lava que hace erupción hacia la superficie de la Tierra puede provenir de diferentes d iferentes niveles del manto superior de la Tierra, entre 50 a 150 kilómetros por debajo de la superficie de la Tierra.

 

 

Características

Las rocas volcánicas son un tipo de roca formada cuando la lava o el magma se enfrían. Este enfriamiento rápido provoca que en la roca se formen cristales pequeños (los llamados microcristales), lo que da un aspecto similar al del cristal, como podemos observar en la obsidiana. Esto puede formar rocas volcánicas con una composición total o parcial de vidrio. Las rocas volcánicas, efusivas o, más raramente, extrusivas son aquellas rocas ígneas que se formaron por el enfriamiento de lava en la superficie terrestre o de magma (masa de materia fundida subterránea) a escasa profundidad. El enfriamiento rápido del magma o lava que se torna en roca volcánica hace que se formen muchos cristales pequeños, también llamados microcristales o granos finos, en estas rocas. El enfriamiento enfr iamiento rápido también puede formar rocas volcánicas compuestas total o parcialmente de vidrio. Las rocas volcánicas más comunes en la Tierra son el basalto seguido por po r la andesita. Otras rocas volcánicas son la riolita, la dacita y la traquita para mencionar unas pocas. Las rocas volcánicas constituyen una pequeña parte de las rocas que se originan a partir que durante el en Cenozoico han generado un promed promedio io anual de de magma. 3.7 a 4.1Se km³estima de rocas roca s volcánicas la Tierra,se una cantidad bastante menor a los 22.1 a 29.5 km³ de rocas plutónicas que se creen haber formado en promedio anualmente en el mismo lapso de tiempo.

 

Tipos de rocas ígneas volcánicas

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 Andesita

La andesita es la roca volcánica más común después del basalto. Es porfídica, es decir, consiste en cristales gruesos (fenocristales) incrustados en una matriz granular o vítrea (masa de tierra).

- Escoria La escoria es una roca ígnea de color oscuro con abundantes cavidades tipo burbuja llamadas vesículas. El color de la escoria puede extenderse desde el gris oscuro a un marrón rojizo profundo. Las pequeñas piezas de escoria se parecen a las cenizas producidas en un horno de carbón, dando como resultado que las partículas de la escoria se llamen cenizas.

-Riolita   A veces en las riolitas se reemplaza e ell cuarzo por fo formas rmas beta de alta temperatura y muy raramente por tridimita o cristobalita (Grupo de minerales silíceos). La presencia de minerales ferromagnesianos está menos clara que en las rocas plutónicas correspondientes.

-Basalto  Es el tipo de roca más común en la corteza terrestre, y cubre la mayoría del fondo oceánico. Está formado por abundantes minerales oscuros como el piroxeno y la olivina, que hacen que el basalto sea de color gris o negro obscuro. El basalto también tiene cantidades menores de minerales de color claro como, el feldespato y el quarzo.

 

  Obsidiana

  provienen de la expulsión del magma de los volcanes. Son tobas vítreas de granos finos, ligeras, muy porosas, con estructura pumitica y con elevada capacidad de absorción de agua. Su estructura pumitica les confiere propiedades abrasivas que las convierte finamente molidas en un excelente polvo limpiador. La obsidiana también es llamada vidrio volcánico.

- Toba volcánica  Es un tipo de roca ígnea volcánica, ligera, de consistencia porosa, formada por la acumulación de cenizas u otros elementos volcánicos muy pequeños expelidos por los respiraderos durante una erupción volcánica. Se forma principalmente por la deposición de cenizas y lapilli durante las erupciones piroclásticas. Su velocidad de enfriamiento es más rápida que en el caso de rocas intrusivas como el granito y con una menor concentración en cristales.

 

Importancia de las rocas ígneas en la ingeniería civil

La composición química y mineral de las rocas ígneas está reflejada de manera horizontal en el cuadro de clasificación. Las rocas ácidas, como el gran granito ito y la riolita, y las algunas intermedias como la granodiorita o la dacita, ricas en sílice y álcalis, poseen tonos más claros, son más livianas y menos susceptibles a la meteorización química; en contraste las rocas básicas como el basalto y la diabasa, y algunas intermedias como la diorita, ricas en hierro, magnesio y calcio, presentan colores claros, son más pesadas y se altera más fácilmente en proceso de descomposición. Estas rocas poseen más minerales de alteración como clorita, sericita, talco etc.), cuando están químicamente descompuestas y en esta condición son más débiles e inestables. ƒ En cuanto a su comportamiento frente a los agentes climáticos, se se debe tener en cuenta el grado de meteorización que han alcanzado al presente. Las rocas con descomposición avanzada, pueden contener caolinita, clorita, sericita, talco, sepentina, caolinita, ilita, montmorillonita, u otros minerales que le imparten debilidad y pobre calidad en general, que no permiten recomendarla como material de construcción y desmejora notablemente su estabilidad en fundaciones o excavaciones. Las rocas son los materiales de los que de manera mane ra natural están hechos el manto y la corteza de la Tierra. En la corteza terrestre se distinguen tres tipos de rocas: Las rocas sedimentarias son rocas que se forman por acumulación de sedimentos que, sometidos a procesos físicos y químicos, resultan en un material de cierta consistencia. Las rocas ígneas son el fruto de la solidificación del magma, fragmentado o compacto, sobre o en el interior de la corteza terrestre. Se llama rocas metamórficas a las rocas formadas por la presión y las altas temperaturas. Proceden de la transformación de rocas ígneas y de rocas sedimentarias. El proceso para que se conviertan en metamórficas se denomina metamorfismo. Estas rocas son parte fundamental en el campo de la construcción, en la elaboración de los distintos materiales con los que se lleva a cabo la edificación de cualquier obra civil.

 

La abundancia de cuarzo en el caso de los granitos, las granodioritas, las riolitas y rocas félsicas mejantes, limita su uso como materiales para carpetas asfálticas, debido a que el cuarzo posee alta afinidad por el agua y repele los asfaltos, originándose así problemas de adherencia. ƒ Rocas plutónicas o volcánicas como las anteriores (ricas en cuarzo) son muy abrasivas lo cual encarece su perforación y excavación. ƒ Muchas lavas como las andesitas y riolitas y algunos basaltos, contienen importantes de álcalis vidrio lodecual las demerita para su uso concretos, cantidades dado a la tendencia de los los cementos a reaccionar conen la sílice y producir expansión y deterioro del concreto. ƒ También el alto contenido de de vidrio afecta el índice de forma de las rocas volcánicas, algunas de las cuales producen fragmentos astillosos y alargados en la trituración. En realidad, en el caso de ambos tipos de rocas se desarrollan perfiles de meteorización y éstos son más espesos y diferenciados en nuestro medio, en el caso de las rocas ígneas plutónicas ácidas, como las expuestas en el Batolito  Antioqueño. Es en este e ste ccaso aso donde con más frecuencia se pres presentan entan ssituaciones ituaciones particulares de inestabilidad en las excavaciones, debido principalmente al patrón particular de flujo de agua en los horizontes saprolíticos. Las rocas son uno de los más antiguos materiales de construcción empleados por el hombre. Éste aprendió a manejarlas como herramienta y como materia prima para la construcción de sus primeros refugios y monumentos. Con el pasar del tiempo y gracias a la necesidad por mejorar sus condiciones de vida, las diferentes rocas son transformadas en novedosos y muy útiles materiales con los que se empiezan a crear grandes construcciones.

 

Aplicación y utilidad de las rocas ígneas en la ingeniería civil

 Además de proporcionar un acabado rústico, la utilización de piedra para construcción proporciona una serie de características que hacen de esta un excelente material. Requieren poco mantenimiento y tienen una vida útil mucho mayor a la de otros elementos como la madera o el adobe. La piedra es un muy buen aislante contra el calor y es capaz de disminuir las oscilaciones de temperatura en el interior de la vivienda. En muchos casos es conveniente utilizar piedras que se encuentran en el mismo lugar donde se va a edificar la casa, ya que una de sus desventajas es el tran transporte. sporte. La piedra para construcción es un elemento pesado y, por lo tanto, difícil de transportar. Si el lugar de la edificación no dispone de piedras que se puedan utilizar, una buena alternativa es ponerse en contacto con profesionales del sector. En diferentes partes del mundo la ingeniería civil es de mucha importancia, sin embargo, aquí se presentan algunas aplicaciones de las rocas ígneas:

Basalto: En Paraguay hay basalto en lugares como Ñemby, Lambaré, otros.  Algunas utilidades de esta roca son: Construcción de empedrados. Construcción de cimientos y muros de contención. Excelente como árido por su superficie rugosa con adherencia magnifica para el cemento y el asfalto. Se utiliza como balasto. Cumple la función de aportar estabilidad a la vía férrea, haciendo que permanezca con la geometría dada durante su construcción. Adicionalmente cumple otras dos funciones importantes: distribuye las presiones que trasmite la vía al terreno, permite el drenaje del agua de lluvia, evitando que se deteriore el conjunto. Granito: Se encuentra principalmente en Caapucú, San Luis (Concepción) y San Bernardino. Algunas utilidades que presenta esta piedra son: Se uti utiliza liza para pisos, mesadas, pilares, otros. Usados también endebido adoquines, y mojones. aSon buenos para la utilización en cimientos a su bordillos buena resistencia la

 

compresión. Es utilizado como árido grueso para la composición del hormigón armado Los granitos coloreados, son buscados para revestimiento de fachadas, embaldosados de suelos. La densidad elevada del granito, su alta resistencia al desgaste, así como la posibilidad de obtener bloques de gran tamaño lo hace un material ideal para diques de puerto. Piedra pómez (pumita): Algunas utili utilidades dades que presenta esta piedra son: Es utilizado como árido para la fabricación de hormigón armado para construcciones en donde no se necesite demasiada resistencia. En construcción se emplea para fabricar rocas ligeras (rocas esponjosas). Los trozos de pumita triturados y mezclados con cemento forman, una vez prensados, piezas adecuadas para la construcción. En zonas volcánicas donde la pumita es abundante, se ha utilizado para cimientos en viviendas tradicionales, sin embargo, en la construcción moderna no se considera apta para cimientos debido a su porosidad. Es utilizada para revestimientos y muros.

 

  conclusión

Las rocas ígneas o magmáticas se forman por fusión de materiales de la corteza o el manto y tiende a ascender hacia la superficie debido a que su densidad es menor que las rocas que lo rodean. Durante el ascenso, el magma se enfría y empieza a cristalizar. Existen tres grandes grupos de rocas ígneas: Plutónicas, filonianas y volcánicas. Las rocas plutónicas cristalizan en el interior de la corteza y forman masas de considerable tamaño (plutones). Como pierden calor lentamente, todos los minerales tienen largo tiempo para cristalizar, son equigranulares. Las rocas son los materiales de los que de manera mane ra natural están hechos el manto y la corteza de la Tierra. En la corteza terrestre se distinguen varios tipos de rocas, por lo que solo nos concentraremos en las rocas ígneas. Las rocas ígneas son el fruto de la solidificación del magma, fragmentado o compacto, sobre o en el interior de la corteza terrestre. La ingeniería civil tiene un campo de estudio muy amplio que implica gran dedicación,  uno de los cuales es el suelo, su conformación,   las rocas y su transformación. Las rocas son de gran importancia para el estudio de suelos, y de este depende la seguridad de la estructura que el ingeniero espera construir y la fabricación de los materiales principales que la constituyen. El estudio de la geología en la ingeniería civil es muy importante y necesario, ya que se tiene que estudiar desdelos suelos donde se construirá, cimentaciones de edificios o estructuras, hasta tener los conocimientos de las rocas con las que se trabajaran mejor según el entorno ya sea para explotarlos e extraerlos o para la misma construcción