CAPITULO 4 : MaterialesPétreos Naturales

 IV. MATERIALES PÉTREOS NATURALES

Algunos tipos de materiales pétreos son:

• Mármol
Muy resistente a esfuerzos de compresión y de tacto frío. Se usan en suelos, revestimientos de paredes y ornamentación.

• Granito
Resiste la compresión aunque son más duros que el mármol. Se usan en adoquines.

• Pizarras
Piedra muy densa que es impermeable. Se corta en lajas para hacer tejas y para revestir pavimentos.

- el vidrio
- el yeso
- el cemento .

1.1. DEFINICIONES

(Petreus = pedregoso).
Son aquellos que provienen de la roca, de una piedra o de un peñasco; habitualmente se encuentran en forma de bloques, losetas o fragmentos de distintos tamaños, principalmente en la naturaleza, aunque de igual modo existen otros que son procesados e industrializados por el ser humano.

EVOLUCION DE LAS ROCAS

Clasificación

Hay tres tipos:

Naturales: localizados en yacimientos naturales, para utilizarlos sólo es necesario que sean seleccionados, refinados y clasificados por tamaños; comúnmente se hallan en yacimientos, canteras y/o graveras;

Artificiales: se localizan en macizos rocosos; para obtenerlos se emplean procedimientos de voladura con explosivos, posteriormente se limpian, machacan y clasifican, y se procede a utilizarlos.

Industriales: han pasado por diferentes procesos de fabricación, como productos de desecho, materiales calcinados, procedentes de demoliciones o algunos que ya han sido manufacturados y mejorados por el hombre.

Ejemplos

Algunos tipos de materiales pétreos son el mármol, el granito, la pizarra, vidrio, yeso y cemento entre una gran gama de materiales que se pueden procesar y crear, y cada uno de ellos cumple una función importante y singular en el área de la construcción.

1.2. PIEDRAS NATURALES O PÉTREOS NATURALES

Los materiales pétreos son las piedras naturales, se obtienen de rocas y se utilizan sin apenas sufrir transformaciones principalmente en la construcción de edificios, obras publicas y para ornamentación.

Pueden presentarse en forma de bloques o losetas (mármol, granito y pizarra), o también en forma de gránulos y fragmentos de distintos tamaños (arenas y gravas).

Materiales pétreos naturales: rocas

Son aquellos que se obtienen de las rocas y se usan en la construcción de edificios y obras públicas (puentes, carreteras, túneles,…). Estos materiales se extraen de las canteras donde aparecen en forma de grandes bloques. Los más usados son:

· Mármol, muy resistente a esfuerzos de compresión y de tacto frío. Se usan en suelos, revestimientos de paredes y ornamentación.

· Granito, igualmente resiste bien la compresión aunque son más duros que el mármol. Se usan en adoquines, sillares,…

· Pizarras, piedra muy densa que es impermeable. Se corta en lajas para hacer tejas y para revestir pavimentos.

· Áridos, formados por arenas, gravas, guijarros y, en general, materiales fragmentados de diverso tamaño. Se usan junto a aglomerantes para fabricar morteros y hormigones.

4.3 ROCAS IGNEAS, MAGMATICAS O ERUPTIVAS

Las rocas ígneas (del latín igneus "relacionado al fuego", de ignis "fuego") se forman cuando el magma (roca fundida) se enfría y se solidifica. Si el enfriamiento se produce lentamente bajo la superficie se forman rocas con cristales grandes denominadas rocas plutónicas o intrusivas, mientras que si el enfriamiento se produce rápidamente sobre la superficie, por ejemplo, tras una erupción volcánica, se forman rocas con cristales invisibles conocidas como rocas volcánicas o extrusivas. La mayor parte de los 700 tipos de rocas ígneas que se han descrito se han formado bajo la superficie de la corteza terrestre. Ejemplos de rocas ígneas son: la diorita, la riolita, el pórfido, el gabro, el basalto y el granito.

Granito

  

TIPOS DE ROCAS IGNEAS

—* Las rocas plutónicas o intrusivas

Se forman a partir de magma solidificado en grandes masas en el interior de la corteza terrestre. El magma, rodeado de rocas preexistentes (conocidas como rocas caja), se enfría lentamente, lo que permite que los minerales formen cristales grandes, visibles a simple vista, por lo que son rocas de "grano grueso". Tal es el caso del granito o el pórfido.

Las intrusiones magmáticas a partir de las cuales se forman las rocas plutónicas se denominan plutones, como por ejemplo los batolitos, los lacolitos, los sills y los diques.

—* Rocas hipabisales o intermedias

Son rocas formadas a partir de magmas que se solidifican en condiciones intermedias de profundidad entre los dos grupos intrusivas y extrusivas. Algunos minerales son grandes y bien definidos y se llaman fenocristales Fenocristal , mientras que otros no alcanzan tal desarrollo; por esto, la roca adquiere una textura en la cual se ven los fenocristales embebidos en una masa de textura afanítica o vítrea, llamada matriz; textura se llama porfídica y las rocas que la presentan se llaman pórfidos Pórfido .

—* Rocas volcánicas o extrusivas

—Las rocas volcánicas o extrusivas se forman por la solidificación del magma (lava) en la superficie de la corteza terrestre, usualmente tras una erupción volcánica. Dado que el enfriamiento es mucho más rápido que en el caso de las rocas intrusivas, los iones de los minerales no pueden organizarse en cristales grandes, por lo que las rocas volcánicas son de grano fino (cristales invisibles a ojo desnudo), como el basalto, o completamente amorfas (una textura similar al vidrio), como la obsidiana. En muchas rocas volcánicas se pueden observar los huecos dejados por la burbujas de gas que escapan durante la solidificación del magma.

 PIEDRA POMEZ

La piedra pómez o pumita tiene una composición muy similar a la riolita pero tiene una alta porosidad que la hace particularmente “esponjosa” (es tan ligera que flota en el agua). Por sus características es utilizada en la industria como elemento filtrante y absorbente, en cosmética, y como polvos abrasivos para limpieza y pulido de piezas. Se utiliza en agricultura como aireador y por su capacidad de retener el agua durante bastante tiempo.

 OBSIDIANA

El vidrio volcánico se llama obsidiana y se podría decir que es una roca volcánica. Tiene color oscuro y un brillo vítreo característico. Se utiliza para joyería y adornos. En el pasado se utilizaba para puntas de flechas y lanzas, con un uso similar al del sílex. 

2. ROCAS SEDIMENTARIAS:

Formadas en orillas de los ríos, en el fondo de barrancos, lagos, mares, y en las desembocaduras de los ríos, la transformación de rocas eruptivas se dan por medios mecánicos o químicos.

* Sedimentación mecánica

Son procesos que disgregan a la roca, no cambian la composición de sus minerales, ejm: tepetate, gravas, arenas naturales, arcilla.

Se observa 5 maneras de fragmentar a la roca:

- Descompresión:

Es la expansión que experimentan las rocas que se forman en el interior de la corteza terrestre al salir a la superficie.

- Gelifracción:

Es la rotura de las rocas debido a la acción de cuña que realiza el agua al congelarse en el interior de las grietas de la roca.

- Abrasión:

Es el roce ocasionado por los pequeños clastos que transportan el viento, las corrientes fluviales o el oleaje.

 

- Impacto:

Los golpes producidos por la caída de rocas generan fracción, tanto en las rocas que caen como en las que reciben el impacto.

- Termoclastía:

Se debe a la diferencia de temperatura que se produce entre la superficie de la roca y su interior cuando está expuesta al sol. 

* Sedimentación  química

Producto de evaporación de lagos salados, ejemplo: yeso, piedra cal

Se observan 3 formas:

- Por Oxidación:

Se da cuando los minerales reaccionan con el oxígeno atmosférico

- Por Carbonatación:

Es la adicción de un grupo de carbonatos a la molécula de un mineral, por el contacto de agua que lleva CO2 en disolución.

 
- Disolución:

Se produce sobre los minerales solubles.

 

 

 

 

 

- Rocas volcánicas:

Las rocas volcánicas son de grano fino y se pueden observar los huecos dejados por las burbujas de gas que escapan durante la solidificación del magma.

 

* Sedimentación orgánica :

Se encuentran en el fondo de lagos y pantanos. Son abundantes en materia orgánica descomposición.

 3. ROCAS METAMÓRFICAS:

Las rocas metamórficas se hallan ampliamente distribuidas en las cadenas montañosas, en sus raíces y en los escudos continentales .El aspecto, la textura y composición de estas rocas varían grandemente , aunque procedan de la misma roca original.

• Se originan a partir de rocas preexistentes que sufren modificación debido a fuertes presiones y elevadas T°. En el interior de la litosfera. Ejemplo:

• La arcilla por efecto de la presión se transforma en un esquisto arcilloso.

• Una caliza por acción térmica se transforma en un mármol.

• Un granito por la acción conjunta de la presión y la T° se convierte en un gneis.
 

• Las rocas metamórficas tienen resistencia media al desgaste.

Características principales:

•Estado cristalino

•Estructura laminar, en escamas o foliadas.

•Pueden poseer fósiles.

Metamorfismo

El metamorfismo se define como el proceso geológico que ocasiona toda una serie de cambios mineralógicos, textuales y estructurales, tanto en rocas ígneas ,en sedimentarias y en las mismas metamórficas de bajo grado, en zonas profundas del interior de la corteza, a grandes temperaturas y presiones, estas transformaciones tienen lugar al estado sólido.

 

 

 

 

FORMACION DE ROCAS METAMORFICAS

Constituye el tercer tipo de roca mas importante, que resulta de la transformación de rocas preexistentes por procesos metamórficos que implican la participación activa del calor, la presión y los fluidos químicamente activos, a grandes profundidades de la corteza en varios millones de años.

AGENTES DE METAMORFISMO

Los cambios producidos en las rocas afectadas se deben a ciertos agentes tales como:
Calor, presión o esfuerzos, y los fluidos químicamente activos

CALOR: Es el agente fundamental del metamorfismo ,ya que favorece y aumenta las velocidades de las reacciones químicas, que resultan de la recristalizacion de los minerales. Al mismo tiempo ,según vayan en aumento este, los minerales que se forman pueden reaccionar con otros y dar lugar a composiciones meteorológicas totalmente diferentes

PRESION: Este agente produce cambios importantes en las rocas ,comprimiendo los átomos que forman los minerales , lo que da lugar a un empaquetamiento mas apretado , esto origina una recristalizacion de los minerales existentes y además la formación de nuevos minerales ,principalmente anhidros y mas densos.

LOS FLUIDOS QUIMICAMENTE ACTIVOS : El agua es el fluido activo principal, ayudada por el bióxido de carbono ,los ácidos bórico, clorhídrico y fluorhídrico y otras emanaciones de los plutones magmaticos,que actúan como catalizadores o disolventes y facilitan las reacciones químicas. 

 

TIPOS DE ROCAS METAMORFICAS

La clasificación de las rocas metamórficas se basa, en parte , en la composición y principalmente en las estructuras.

ROCAS FOLIADAS

De menor a mayor grado de metamorfismo las rocas se denominan: pizarra, filita ,esquisto, gneis, migmatitas.

Pizarra: Producida por un metamorfismo de bajo grado, proveniente de rocas arcillosas y rocas volcánicas piroclásticos principalmente de cenizas.

 

 

 

 

Filita: Su composición es semejante a la de la pizarra , pero con un metamorfismo mas intenso ,de aspecto satinado con una apariencia escamosas. 
 

 

Esquisto: Es la roca mas abundante del metamorfismo regional , debido a gran parte a su origen múltiple ,son rocas muy foliadas que pueden romperse con facilidad en pequeñas placas o láminas. Por definición, contienen más del 20% de minerales planares y alargados.

 

 

Gneis: Es el término aplicado a las rocas metamórficas bandeadas que contienen fundamentalmente minerales alargados y granulares (en oposición a los planares) . Los minerales más comunes en esta roca son el cuarzo, el feldespato, micas.

 

 

 

 

Migmatitas: Es una roca metamórfica cuyos componentes están dispuestos en ella en forma de vetas sinuosas, como si esos minerales hubiesen pasado por una fase fluida. Están íntimamente ligadas con el proceso de granitizacion ,son rocas hibridas o rocas mixtas , producto de una mezcla por efectos de una penetración magmáticas en rocas ya metamorfoseadas.

 

 

ROCAS NO FOLIADAS

Mármol: Producto del metamorfismo de contacto y metamorfismo regional que afecta a rocas carbonatadas como las calcita y dolomita.

 

Cuarcitas: Roca resultante del metamorfismo de areniscas ,se caracteriza por ser muy dura, carece totalmente de poros.

 

 



TIPO DE METAMORFISMO

 

METAMORFISMO DE CONTACTO: Comprende los cambios efectuados en las rocas frías por acción de cuerpos ígneos y sus fluidos asociados ,es decir cuando, un magma es inyectado en rocas mas frías, estas sufren unos cambios para adaptarse a las nuevas temperaturas , lo que provoca una transformación mineralógica y estructural de las mismas.

 

METAMORFISMO REGIONAL : Se produce en ambientes asociados a la formación de montañas o cordilleras (orogenia) en el cual grandes extensiones están sometidas a grandes esfuerzos de compresión y llegan a estar fuertemente deformados , produciéndose acortamiento y engrosamiento el cual se traduce en la elevación de regiones por encima del nivel del mar. 

  

 

 

 

METAMORFISMO DINAMICO: A este metamorfismo localizado en que solo interviene las fuerzas mecánicas localizadas que pulverizan a los minerales se denomina también metamorfismo cataclástico.

Es el efecto producido en las partes superiores de la corteza, se asocia con las zonas de fallas , en las cuales las rocas están sometidas a presiones diferenciales por el cual las rocas pueden ser destruidas en trozos o reducidas a grano muy fino , el resultado es una roca de brecha de falla.

 

YACIMIENTOS PERUANOS

DEFINICIÓN: Sector de la corteza terrestre que puede utilizarse económicamente, dada su calidad, cantidad y condiciones que permitan su explotación.

CLASIFICACIÓN: Metálicos y no metálicos; dan lugar a la minería metálica y no metálica.

En el Perú, la minería metálica está mucho más desarrollada en la producción o economía, con sus implicancias sociales y en aspectos tecnológicos.

MINERÍA METÁLICA: Su finalidad es obtener los metales para la industria, arte o atesoramiento.

•Productos Principales: Cu, Au, Zn, Ag, Fe, Sn, Pb, Subproductos: Mo, Bi, In, Cd, As, Sb, Te, Se, (Hg)

•Contaminantes: Algunos productos tóxicos; la parte recuperada, acumulada en relaves y desmontes.

MINERÍA NO METÁLICA: Extrae minerales para ser usados por sus propiedades:

•Calizas: Cemento y cal
•Boratos: Industria química
•Fosfatos: Fertilizantes
•Baritina: Lodos de perforación (petróleo)
•Sal común: Alimentación
•Grava, Arena y Roca: Construcción
•Arcillas: Cerámica y ladrillos
•Rocas ornamentales: granitos, mármoles, pizarras; Edificaciones, escultura.
•Carbón Mineral: Energía
•Cuarzo: Vidrio de envases Talco y Pirofilita: Cosméticos, farmacia.

 

CERRO DE PASCO

LABORES SUBTERRÁNEAS

 

Principales Minerales Y Yacimientos Del Perú

* Cobre (Cu)

Es el que se exporta en más volumen. El yacimiento mayor es Cuajone y Toquepala, ambos explotados por una empresa Southern Perú Copper Corporation.

· Otros: Cerro verde (Arequipa)

· intaya (Cusco)

· Quellaveco (Moquegua)

· Michiquillay (Cajamarca)

· Toromocho (Junín)

· Cobriza (Huancavelica)

· Antamina (Ancash)

Toromocho

Antamina

* Oro (Au)

Está en acelerada explotación y exportación. El mayor yacimiento es:

· Yanacocha (Cajamarca) propiedad de New Mont y asociada a la empresa nacional Buenaventura,

· Pierina (Ancash) de propiedad de Barrick Gold. y las reservas auríferas de Chicama y Carabaya.

 

Yanacocha

* Hierro (Fe)

El más explotado es el yacimiento de Marcona (Ica), y Tambo Grande (Piura).

Marcona

* Carbón Mineral

· Cuenca del Río Santa (Ancash)

· Goyllarisquizga (Pasco)

· Oyón (Lima)

· Hatunhuasi (Junín)

· Cuenca del alto chicama (Cajamarca)

* Polimetálicos (Plomo, plata, Zinc)

· San Vicente (Junin)

· Casapalca (Lima)

· Huarón (Cerro de Pasco)

· Atacocha (Pasco)

· Millpo, Raura (Pasco)

· San Cristóbal (Junín)

· Julcani (Huancavelica)

· Arcata (Arequipa)
 

San Vicente

Millpo

* Fosfatos

·  Bayovar (Piura); se le considera uno de los mayores yacimientos del mundo.

CAUSAS EXTERNAS DE LAS ALTERACIONES DE LAS PIEDRAS

1. Dentro de los de carácter biológico, plantas, líquenes, hongos, insectos, etc: se destacan especialmente, dentro de los microorganismos, los grupos funcionales nitrificantes, que generan nitratos, y los del ciclo del azufre, oxidantes que generan sulfates y mineralizadores del azufre orgánico generadores de SH2. La acción de bacterias que atacan a los silicatos es un tema en estudio, pero su acción se considera dudosa.

2. Las sales solubles en agua se consideran una de las causas de alteración más frecuentes y peligrosas. Sea cual fuere su procedencia, se ponen en movimiento por el agua y se acumulan en las zonas de evaporación. Si son poco solubles, el material puede adquirir un recubrimiento protector, pero cuando son a base de sulfatos, cloruros, nitratos y sales de ácidos orgánicos, son causa de graves deterioros.

3.  Los contaminantes atmosféricos: y en especial los anhídridos sulfurosos y sulfúrico procedentes de la combustión, son, sin duda alguna, los principales agresores de la piedra de los monumentos en las áreas industrializadas o urbanas a través del mecanismo conocido como «sulfatación». Los agentes que hacen que estos gases y residuos entren en contacto con la superficie de las rocas, cubriéndolas e impregnándolas gradualmente, son principalmente la lluvia, que lava la atmósfera; la acción de la gravedad sobre las partículas de polvo que llevan absorbidos los gases y la humedad.

4. La humedad: está en el origen de casi todos los mecanismos de alteración, por lo que resulta necesario la caracterización de los materiales pétreos respecto a los procesos de higroscopicidad, condensación y absorción de agua.