PETRO (1)

FUNDAMENTO TEÓRICO

RECONOCIMIENTO Y ESTUDIO DE LAS ROCAS

Las rocas son agregados de minerales; por lo tanto, la condición necesaria para su reconocimiento es la identificación de las especies mineralógicas que cada roca contiene. Sin embargo, ello no basta, no es condición suficiente, es preciso también determinar en qué relación mutua de vista cuantitativa, como en el de las relaciones espaciales y de los contactos recíprocos. En otras palabras, para reconocer con precisión una roca es necesario establecer estudios profundos esquematizados según el siguiente orden:

 Identificación del número y del tipo de minerales presentes  Determinación de sus relaciones espaciales, es decir, la forma, el grano, la orientación recíproca y el tipo de contactos, propiedades que en conjunto definen la textura de la roca.  Determinación de las relaciones cuantitativas entre los minerales (modo de la roca en cuestión) y eventualmente.  Determinación de la composición química de la roca completa y su recálculo, según procedimientos determinados, en una serie de componentes virtuales (norma), cuyo significado reside en permitir una confrontación a través de sistemas químicos artificiales y simplificados (sistema modelo) de interpretación ahora clara.

Todas estas operaciones pueden llevarse a cabo sobre pequeñas muestras y en el laboratorio, pero no siempre definen con certeza absoluta la naturaleza de la roca de la que se trata. Estos resultados de laboratorio deben en tal caso integrarse con las observaciones realizadas sobre el terreno referente a la estructura de la roca, es decir, al conjunto de las características macroscópicas que la roca ha adquirido en el curso de su evolución por efecto de los agentes geológicos (por ejemplo, tipo de estratificación, alternancia, pliegues, fracturas, etc.)

La identificación de las especies mineralógicas constituyentes de una roca puede a menudo realizarse directamente sobre el terreno, a ojo desnudo o con la ayuda de una pequeña lente. En el caso de las rocas de grano fino o finísimo o aquellas que contienen cristales, es necesario recurrir a la ayuda del microscopio mineralógico, a los rayos X o a otros métodos que únicamente pueden llevarse a cabo en el laboratorio. Incluso las observaciones referentes a la textura y a la determinación del modo pueden realizarse, en numerosos 2016 PETROLOGÍA 2 FAIN-ESMI casos, sobre el terreno, especialmente en el caso de una cierta práctica; sin embargo, es más simple realizar estas identificaciones mediante el microscopio, valiéndose para ello de las denominaciones secciones delgadas.

Las secciones delgadas se tratan de pequeños fragmentos de roca que por abrasión se reducen a un espesor de únicamente 30 micras, de modo que casi todos los minerales resulten transparentes y pueda procederse a efectuar una serie de observaciones ópticas las cuales serían útiles para identificar la especie o, al menos, la familia a la que pertenece cada uno de los componentes.

ROCAS ÍGNEAS CLASIFICACIÓN MODAL Y NOMENCLATURA DE LAS ROCAS MAGMÁTICAS

Las rocas intrusivas, y efusivas pueden clasificarse con un criterio modal, riguroso en las primeras e híbrido en las segundas ya que se tienen en cuenta también la norma, mientras que el grano fino y la presencia de cristales dificultan la determinación mineralógica precisa. Las rocas filonianas también se clasifican sobre bases mixtas quimico-mineralógicas, con referencia a las rocas intrusivas de idéntica composición y dando posteriormente nombres particulares a las variedades caracterizadas por determinados minerales.

La clasificación modal internacional de las rocas eruptivas, intrusivas e infusivas se basa en el índice de color M (porcentaje volumétrico de los minerales coloreados, incluyendo también a los opacos y no silicatados, como los carbonatos). Todas las rocas con M>90 (es decir, con un porcentaje superior al 90% de minerales coloreados) se denominan ultramáficas y se diferencian atendiendo al mineral predominante ( Zonas limitadas en el interior de masas ácidas o básicas; constituyen a veces la parte más diferenciada de los plutones gábricos o de intruciones estratiformes. A menudo están estrechamente ligadas al ambiente tectónico. Se encuentran también en los magmas que hay debajo de los volcanes traquíticos.

h. LOCALIDADES: La sienita de la localidad de Siene (Assuán, Egipto), de la que ha tomado el nombre la roca, contiene cuarzo en tal cantidad que la sitúa dentro de las granodioritas. En Italia es típica la sienita de Balma, que es una zona del Plutón de Biella (Vercelli), diferenciada de un granito de monzonita. Está formada de ortosa violácea, por la presencia de finas laminillas de ilmenita sobre la superficie de exfoliación, micropertítica y reconocible en sección delgada por su casi constante maclado; también están presentes cristales prismáticos de hornblenda que producen vivaces colores de interferencia; por plagioclasa menos abundante, en cristales maclados polisintéticamente; por cuarzo y albita intersticial. La titanita suele ser un mineral accesorio bastante común. Sienitas con biotita y carentes de hornblenda han sido localizadas en la Selva Negra (Alemania) y en la región de Oslo (Noruega), donde se produce una transición de las sienitas cuarcíferas a sienitas nefelínicas y sienitas sódicas saturadas (larvikti) y subsaturadas (nordmakiti). Las sienitas cuarcíferas abundan también en los Adirondacks (EUA), donde sin embargo pasan a socas subsaturadas. La gran variedad de componentes accesorios hace que exista una mirada de sinónimos locales para definir a una serie de rocas que en realidad muestran escasa variación en la composición mineralógica. Ello es posible por el hecho de que las sienitas son rocas raras, en pequeñas masas, muy estudiadas con respecto a las rocas eruptivas como variedades excepcionales.

i. UTILIDAD Se utiliza en construcción, A pesar de su alto contenido en feldespato, se trabaja bien.

Muy utilizada en edificación en losas pulidas, aunque difícilmente pueden obtenerse ejemplares de grandes dimensiones y de color uniforme. La sienita procedente de Balma (Italia) se denomina comercialmente con el nombre de "granito de Biella". En algunas zonas, las sienitas están ligadas a importantes yacimientos minerales de metales raros (pegmatitas nefelín-sintéticas).

FAIN-ESMI

Estas dos imágenes muestran dos sienitas, las cuales normalmente poseen tonos grises o rosados, dependiendo de si el feldespato alcalino es rosado o de tono claro; en cualquier caso el cuarzo está ausente o es accesorio. La fotografía de la izquierda es de una roca con tamaño de grano medio-fino y tono general grisáceo. En esta imagen, el máfico fundamental es la biotita, con hábito laminar. La imagen derecha muestra una roca sienítica con un tono marcadamente distinto. Se trata de una larvikita, que son sienitas o monzonitas en las que la alternancia de feldespato alcalino y feldespato calco-sódico en estructuras pertíticas hace que se produzca el efecto schiller que proporciona un color azulado oscuro iridiscente.

Imágenes de una sienita con nefelina al microscopio (nícoles paralelos a la izquierda y cruzados a la derecha). Destaca la abundancia de feldespato alcalino de tipo microclina, con nícoles paralelos muestra una ligera tonalidad amarillenta por la tinción con cobaltonitrito sódico y con nícoles cruzados se aprecia maclado en enrejado (centro, abajo). Con nícoles paralelos la nefelina presenta mayor relieve que el feldespato (centro con forma alargada) y, como consecuencia de la alteración, un aspecto "sucio". El máfico que aparece abajo a la derecha es biotita.

Estas dos imágenes de microscopio corresponden con una sienita (nícoles paralelos a la izquierda y cruzados a la derecha). Destaca en este caso la presencia de la hornblenda como máfico principal (verde) y la del cuarzo (centro-izquierda) como fase menor, lo que implica un cierto carácter saturado en sílice. El feldespato alcalino, que aparece en toda la fotografía con un color amarillo por la tinción (nícoles paralelos), es la fase félsica dominante. También se observa biotita (mineral marrón a la derecha) y algunos cristales de apatito (inclusión en honblenda derecha) y opacos (negros). Color muy oscuro, incluso negro, pero que se torna pardo e incluso rojo en la parte de la colada alterada por oxidación. Textura entre holocristalina e hipocristalina, hasta completamente vítrea; granos generalmente pequeños con raros fenocristales de plagioclasa y de piroxeno y olivino. La pasta de fondo muestra una estructura entre intersticial y subofítica. La estructura unas veces es densa, con fracturas columnares muy visibles, otras coriácea, bolosa, con zonas ricas de vacuolas (amígdalas) rellenas a menudo de zeolitas y carbonatos. Son frecuentes también las estructuras almohadillas (pillow), constituidas de forma globosa, con la parte central densa, con estructura subofítica, y con la película superficial amigdalar, vacuolar, llena de minerales secundarios y finalmente con la superficie variolítica, es decir salpicada de pequeñas prominencias esféricas de un milímetro a 2 o 3 centímetros de diámetro.

Al entrar un basalto en contacto con agua dulce o agua de mar a baja profundidad, se enfría repentinamente, dando lugar a rocas completamente vítreas muy fracturadas y recementadas, denominadas hialoclastitas, constituidas casi por completo de astillas de color pardo de palagonita, un cristal de composición básico que al alterarse produce finos agregados constituidos esencialmente por clorita, con típico cambio de color al verde. Numerosos basaltos contienen fragmentos de otras rocas (inclusiones enalógenas), en parte arrancadas de las paredes del conducto durante el afloramiento del magma, pero que en parte son también residuos de roca profundas de las que procede el basalto por fusión diferencial.

f. BRILLO Opaco.

En esta galería se muestran seis imágenes de tres muestras (las fotografías 15, 17 y 19 son detalles de las 14, 16 y 18, respectivamente) de basaltos. En las imágenes 14-15 destaca el marcado carácter porfídico, con fenocristales de olivino (verde) y piroxeno (negro) de varios mílímetros de tamaño. En las imágenes 16-17 se aprecia claramente la presencia de vacuolas representativas del fenómeno de desgasificación del fundido. En las imágenes 18-19 se puede ver un basalto plagioclásico; los prismas blancos alargados son fenocristales de plagioclasa, mientras que en este caso los minerales máficos están restringidos a la matriz de la roca.

Imágenes de microscopio (nícoles paralelos a la izquierda y cruzados a la derecha) de un basalto olivínico.

g. FORMACIÓN U ORIGEN:

Es una roca efusiva más común, tanto en forma de enormes extensiones subaéreas, formadas por coladas sobrepuestas procedentes de fisuras profundísimas y dispuestos linealmente, como en forma colada, filones y conos procedentes de volcanes centrales, frecuentemente cib intercalación de escoria. Muy importantes e extensísimas son las coladas submarinas, casi siempre con estructura en pollow, surgidas a partir de fracturas lineares que interesan al manto.

h. LOCALIDADES:

Las coladas basálticas superficiales más importantes se encuentran en la India (Deccán), EUA (río Columbia, Lago Superior), Escocia, Islandia, Groelandia, Argentina y Cerdeña. Lavas dispuestas en forma de almohadilla (pillow-lave) se encuentran en el fondo de los océanos, en particular en la cadena medio atlántica y en antiguas cuencas sumergidas. Algunos volcanes como los de Hekla (Islandia), Demavand (Persia), Mull (Escocia) y Etna (Italia) son basálticos, más o menos diferenciados hacia andesitas o magmas alcalinos. Una sección delgada de una muestra de lava del Etna pone de manifiesto la existencia de fenocristales idiomorfos de piroxeno intensamente coloreados, plagioclasas macladas polisintéticamente y olivino en gránulos violáceos sobre una pasta de fondo intersticial formada por cristales de plagioclasa. Los volcanes de numerosas islas FAIN-ESMI oceánicas son alcalinobasálticos (Canarias, Santa Elena, Keguelen y, en parte, Hawai). La masa hipoabisal de Skaergaard (Groelandia) es toleítica, en la que son muy notables los característicos fenómenos de diferenciación que conllevan un gran enriquecimiento de hierro y titanio.

i. UTILIDAD Proporcionan material para la pavimentación de carreteras, vías férreas y adoquinado, en especial en las zonas próximas a los afloramientos, donde también se emplea a los basaltos en construcción; constituyen además la materia prima para la producción de la denominada lana de vidrio.

ROCAS SEDIMENTARIAS

4.1. ARENISCA Es la roca sedimentaria más extendida, bien estratificada. Se forma por compactación de grano de arena con arcilla, cal o sílice. El cuarzo es el componente principal en la formación de las areniscas. Color verde muy variable: blanco, gris, amarillo, verde, rojo, pardo.

e. TEXTURA Textura clástica con granos de tamaño variable, entre fino y muy grueso, pero en general de diámetro inferior a los 2 mm; en general las dimensiones de todos los granos son desiguales y a veces se presentan redondeados; matriz menos seleccionada y cemento muy fino; en general bien estratificada, con una disminución regular en el tamaño de los granos desde la base hacia la parte superior. Suelen observarse estrusturas debidas a la corriente o el oleaje (ripple marks). Son asimismo frecuentes los fósiles y las concreciones de distintas formas y diámetros. Las ortocuarcitas derivan de arena muy pura, y de gránulos de cuarzo cementados y a veces concrecionados con calcedonia; puede citarse como representativa la localidad de Fontainebleau (Francia). Las itacolumitas de Brasil y la India son areniscas de flexibilidad media en láminas delgadas. Entre las areniscas de cemento calcáreo es importante la molasa, extendida en los prealpes suizos y bávaros, a veces con abundante arcilla asociada a la cakita, como sucede en los prealpes piamonteses y lombardos. Areniscas con cementos calcáreo-micáceo-arcilloso y, a veces, glauconítico, se encuentran en el carbonífero alpino y belga y en los Apeninos septentrionales. Las areniscas abundan en Escocia, Escandinavia, África septentrional, etc.

i. UTILIDAD Frecuente empleo en edificación, incluso en exteriores, pero ocasionalmente con pésimos resultados debido a una fácil degradación del cemento; ruedas de molino y muelas abrasivas de empleo artesanal; pedriscos. FAIN-ESMI k. ALGUNAS ARENISCAS  Arenisca Angulata (Fig. 24): Cemento rico en óxidos de hierro, con cemento calcáreo no es resistente. Yacimientos en Wurttemberg/Alemania.  Cuarcita Murnau (Fig. 25): Arenisca muy compacta, rica en cuarzo y contenido glauconita, con buena cementación silícea. Resistencia a la presión 3020 kp/cm 2 . Se utiliza como basalto. Nombre comercial: Glauco. Localidad: Eschenlohe (Baviera)/Alemania.  Arenisca Glauconítica (Fig. 26): Arenisca poco resistente a la intemperie, Suiza.  Grauwacka (Fig. 27): Formada por compactación mediante recalentamiento de un material magmático afectado de metamorfismo. Localidad: Bad Godesberg (Renania)/Alemania.  Calcita Accesorios, a veces ninguno, otras veces: Color blanquísimo o con distintas tonalidades en forma de manchas a veces, a veces con listas verdes, gris, parda y roja.

e. TEXTURA Textura granoblástica que pasa a diablástica, nematoblástica, peciloblástica en las variedades ricas en silicatos, en las que las mutuas implicaciones pueden ser muy complejas; estructura masiva o zonada con el tamaño de los granos variable entre fino y muy grande (mármoles sacaroides).

f. GRADO METAMÓRFICO

De bajo a alto (de las facies de las ceolitas a la de las granulitas).

g. FORMACIÓN U ORIGEN:

Derivan de calizas más o menos puras recristalizadas bien por el metamorfismo de carga, el regional o el de contacto. No siempre es fácil distinguir entre los distintos tipos.

h. LOCALIDADES:

Distribución muy heterogénea en todas las regiones metamórficas, tanto en forma de grandes masas como en delicadas intercalaciones. Los mármoles blancos sacaroides más célebres se encuentran en los Alpes y en Grecia; mármol de color rosa en Novara (Italia); mármol blanco, blanco gricáseo o amarillo, sacaroide en Como y Novara (Italia); mármol blanco o gris con bandas de inclusiones y porte asaetado, debido a la existencia de pequeñas fallas recementadas proceden de Lasa, Ornavasso y de Novara. Mármoles que contienen laminillas de mica, moscovita y algunos gránulos de cuarzo se han señalado en el valle malenco y en otras numerosas localidades de los Alpes Centrales y del país prealpino.

i. UTILIDAD Rocas de gran importancia en construcción, tanto en bruto como pulimentadas. Comercialmente toman el nombre o bien de la localidad de procedencia o de las características de color o de zonación. Recordemos que todavía hoy el término comercial de mármol comprende impropiamente de ser trabajadas y pulidas. Los mármoles representan también la materia prima más frecuente para su empleo en escultura (mármoles estatuarios). Mucho menos frecuentemente se utilizan en la fabricación de cal y en la industria química.