Rocas sedimentarias y sus aplicaciones.pdf

aporte a los estudiantes de geologia

1. UNIDAD 1:
ROCAS SEDIMENTARIAS
Y SUS APLICACIONES
CURSO:GEOLOGIA APLICADA
DOCENTE: MGR. GLORIA CHOQUE
TACNA –PERÚ

2. CONTENIDO
Definición de roca sedimentaria
Texturas en rocas sedimentarias
Contenido
Clasificación según su textura
Rocassedimentariasclásticas
ROCAS SEDIMENTARIAS
Y SUS APLICACIONES
Rocassedimentariasnoclásticas

3. RESULTADOS DE APRENDIZAJE
RA2:Conocelasaplicacionesdelasrocas
sedimentariaseningenieríacivil.
RA1:Explicaelorigendelasrocassedimentarias.

4. Sonrocasqueseformanporacumulacióndesedimentos,loscualesson
partículasdediversostamañosquesontransportadasporelagua,elhielo
oelaire,ysonsometidasaprocesosfísicosyquímicos(diagénesis),que
danlugaramaterialesconsolidados.
ROCASSEDIMENTARIAS

5. Arena(sedimento)quedespuésdelprocesodediagénesisse
convierteenunarocaarenisca.

6. Lasrocassedimentariastambiénseformanapartirdelaprecipitaciónde
sustanciasquímicasdisueltasenelagua.

7. ORIGEN TEXTURA TAMAÑO DEL GRANO O
COMPOSICIÓN
NOMBRE
Detrítico Clástico Cantos,gravas
Arenas
Limo
Arcilla
Conglomerado
Arenisca
Limolita
lutita
Químico
inorgánico
Noclástico Calcita
Dolomita
Halita
yeso
Caliza
Dolomía
Sal
yeso
bioquímico
Clástico
Noclástico
Calcita
Organismo
Caliza
carbón
Tabla 1:Clasificación de las rocas sedimentarias

8. •Texturaclástica
Agregadosdegranosomineralesdecarácterfragmentario
claramentevisible.Losagregadostienenunaampliagamade
tamañosdepartículas.
TEXTURAS EN ROCAS SEDIMENTARIAS

9. •Texturanoclástica
Conjuntodecristalesentrelazadosdeorigenquímicouorgánico,donde
losagregadospuedenonoestarvisiblesasimplevista..
Enestamuestradesalgemasemuestralatexturanoclástica(conjuntodecristales
entrelazados,dondelosagregadospuedenonoestarvisibles).

10. Esimportantedeterminareltipoygradodecementaciónquepresentan
lasrocas,principalmentelasrocasclásticassedimentariasylasrocas
ígneaspiroclásticasyaqueestascaracterísticasserelacionancon:
•Laporosidad
•Lapermeabilidad
•Estabilidaddemacizosrocosos
Lostiposmáscomunesdemineralescementantesson:
•Sílice:Enformacuarzo,calcedonia,etc.
•Carbonatos:Calcita,dolomita,siderita(FeCO
3)
•Óxidosdehierro:Hematitaylimonita.
Sedebeconocereltipodecementaciónenlasrocasparaconocersu
comportamientodurantelaconstrucción.Ejemplo:Areniscascementadas
concarbonatos.
CEMENTACIÓN

11. CLASIFICACIÓN DE ROCAS SEDIMENTARIAS SEGÚN SU
TEXTURA

12. Sonlasformadasapartirdelasedimentacióndefragmentosdeotras
rocasdespuésdeunafasedetransporte.Laclasificacióndeestasrocas
sebasaenlostamañosylaformadelosfragmentosquelascomponen.
ROCASSEDIMENTARIASDETRÍTICASOCLÁSTICAS

13. Tamaño del clastoNombre del sedimento Nombre de la roca
Grueso
( más de 2 mm)
Grava
(clastos redondeados)
conglomerado
Grava
(clastos angulosos)
brecha
Medio
( de 1/16 a 2mm) Arena arenisca
Fino ( de 1/16 a
1/256mm) limo limolita
Muy fino
( menos de 1/256mm) arcilla lutita
Rocas sedimentarias detríticas o clásticas
Todaslasrocasdetríticaspresentantexturaclástica,estoes,formadas
porclastosembutidosenunamatrizdegranomásfino,ypuedenestar
cementadasonopormaterialortoquímicoy/odiagenético(formadocon
posterioridadaldepósitodelsedimento).

14. PREGUNTA 1:
¿Cuálessonlosprocesosgeológicosqueformanrocassedimentarias
detríticas?

15. Lasgravasyarenassonmaterialestípicosparalafabricaciónde
morterosyconcretos,siempreycuandonoseanlajosas(aplanadas),
esténlimpiasnopresentandoelementoscontaminantescomoarcillas,
tenganbuenaresistenciayaceptableadherenciaconelcementoo
ligante.
GRAVAS Y ARENAS

17. Tambiéneshabitualelempleodearenasygravasparamacadam,
recebos(áridofino)ybalastos,siemprequetenganlascondiciones
exigidasparatalesutilizaciones.
Carretera de macadam.

18. •Lacapacidadportantedelasgravasy
arenas,enmuchasocasiones
estratificadosconlimosyarcillas,es
escasaylosasientosquese
producenpuedenserdetalmagnitud
queprovoqueladestruccióndela
estructura.Hayquerecurrira
cimentacionesespeciales.

19. •Lostúnelesyobrassubterráneassondeexcavacióndifícilenterrenos
constituidosporgravasyarenas,dadoslosinconvenientesque
presentan:falladesostenimiento,venidasdeagua,heterogeneidad
enlaperforación,etc.Asufaltadecohesión,queproduceconstantes
derrumbamientos,hayqueunirsugranpermeabilidad,queimpedirá
elavanceenzonassituadasbajonivelfreático.

20. Sonrocasdetríticascuyotamañodegranooscilaentre1/16y1/256mm.
Estáncompuestasporcuarzo,feldespatosalcalinos,algodearcillay
materiaorgánica.
LIMOS

21. •Loslimosinorgánicossuelentenernulaoescasaplasticidad,siendo
muysusceptiblesalalicuefacción,secompactancondificultady
suelentenerdeformabilidadmoderada.
•Encimentacionessuelenrequerir,aligualquelasarenas,
procedimientosespeciales.Sucomportamientoespeorcuandose
encuentranbajonivelfreático,porlocualesrecomendable,cuando
hayaquetrabajarenellos,rebajarpreviamenteaquel.

22. •Sepuedenpresentarroturasentaludes.
•Enexcavacionessubterráneassecomportanmal,puesnecesitan
fuertessostenimientosylasdificultadesdeavancesongrandes,
acrecentadascuandosetrabajabajoelnivelfreático.

23. Tienenuntamañoinferiora1/256mm.Susprincipalesconstituyentes
sonmineralesarcillosos(silicatosalumínicoshidratados).Losprincipales
pertenecenatresgrupos:
•Caolinita,originadaporlaalteracióndefeldespatos,micasypiroxenos,
bastanteestablesenpresenciadeagua.
•illita,originadaporlaalteracióndematerialesconcantidadadecuada
depotasioycuyaactividadalaguaesintermediaentrelacaolinitayla
montmorillonita.
•Montmorillonita,originadaporladescomposicióndeolivino;mezclada
conaguaaumentadevolumenyeselmineralcomponenteprincipalde
lasarcillasexpansivas.
ARCILLAS

24. •Quizáslacaracterísticamásimportantedelaarcillasealaplasticidad,
lacapacidaddecambiardeformasometidaaunesfuerzo,manteniendo
lanuevaformaadquiridaalcesaréste.
•Esrocaimpermeablecuandosesatura,tienealtacapilaridad,noes
susceptiblealalicuefacción,sucompactaciónpresentaalgunas
dificultades,esfácilmenteerosionable,suelepresentarunacierta
cohesiónytenerunbajísimoonuloánguloderozamiento.

25. PREGUNTA 2:
¿Quétipodearcillaeslamáspeligrosaparalaconstrucción?

26. Laarcillaseusaparalafabricacióndeladrillosparamurosytejaspara
recubrimiento.Tambiénparalafabricacióndecemento.
Lasarcillastienenescasacapacidadportante,porloquedeben
tomarseprecaucionesalcimentarsobreellas.Porlogeneralhayque
recurriracimentacionesespecialescomopilotes.

27. Lasarcillasconocidascomoexpansivas,quetienenlamontmorillonita
comomineralesencial,poseencaracterísticasqueinfluyen
negativamentesobrelasestructurasubicadasenellas.
Seproducenasientoscapacesdedañarseriamentelaestructura.

28. •Lasarcillasseutilizan,porsucarácterimpermeable,comonúcleode
presasdematerialessueltos.

29. Sonlasrocasformadasporfragmentosrocosos,clastossuperioresa2
mm,unidosporunaglomerantequepuedeserdecarácterdetríticoode
naturalezaquímica.
CONGLOMERADOS
Rocasedimentariaformadaa
partir de fragmentos
derocasgrandes,redondeadas
enunamatrizdesedimentosde
granofino.

30. •Porsuheterogeneidadnosonrecomendablesparautilizarcomoárido
paraconcreto,pueselproductoresultantepuedeestarconstituidopor
materialresistenteunidoaotrodemuymalacalidad.
•Tampocosueleutilizarseporlaheterogeneidadparabalastoy
macadam.
Losconglomeradosmásdébilesseutilizanamenudoparaformarloscomponentes
trituradosenconcretos.

31. •Comocimientoesunarocaaceptable,inclusodegrancalidadcuando
clastosycementodanlugaraunarocaresistente.
•Sucomportamientoenexcavacionesacieloabiertovienedeterminadopor
sunaturaleza.
•Enexcavacionessubterráneaspuededecirselomismoqueparalas
superficiales.

32. Sonrocasconstituidasporclastosdetamañocomprendidoentre2y
1/16mmaglomeradosporuncementodenaturalezavariable.
Muyporosasypermeablesalagua,porloquesonpeligrosasutilizarlas
enclimasfríos/húmedos.
ARENISCAS

33. Lasrocassedimentariastambiénseformanapartirdelaprecipitación
desustanciasquímicasdisueltasenelagua
Estasrocassonmásdifícilesdeclasificardebidoaquedifierenen
textura,composiciónycondicionesensudepositación.
ROCASNOCLÁSTICAS(NODETRÍTICAS)

34. •Conestenombreseagrupanunaseriederocassedimentarias
constituidasporcarbonatosdecalcio,calcio-magnesio,etc.enmásdel
50%.
•Losmineralesesencialesdelasrocascarbonatassonloscarbonatos:
calcitaCO
3Ca,dolomita(CO3)
2CaMg.
•Lasdosrocascarbonáticasmáscomunessonlacalizayladolomía,
cuyosmineralesprincipalessonlacalcitaCO
3Cayladolomita(CO
3)
2Ca
Mg,pudiendopresentarvariacionesentreellas.
ROCASCARBONATADAS

35. SumineralesencialeslacalcitaCO
3Ca.DaefervescenciasconelHCl
(ácidoclorhídrico),loqueparadistinguirladeladolomíapura.
Quizáselrasgomáscaracterísticodelacalizaseasudisoluciónalargo
plazoporlasaguas.
CALIZA

36. Se caracteriza por:
•Dureza 3. Baja ripabilidad, es decir, es fácilmente trabajable.
•Impermeableporsímisma,peroaltenerfracturasodiaclasaspermite
queelaguapuedapenetrarensuinterior.
•SolublequímicamentedebidoaqueestáconstituidaporCaCO
3elcual
esquímicamentesoluble.Formaoquedadescomosonlasdolinas.
•El agua pura le ataca muy poco pero si el agua contiene CO
2u otros
ácidos de origen orgánico, la roca se disuelve con facilidad.

37. •Lacalizaesunarocamuyempleadaenmamposteríaysillería,yaque
secortaytrabajafácilmente,siendoresistentealosagentes
atmosféricos,conexcepcióndelosambientescargadosdealgúntipo
ácido,comoocurreenzonasurbanaseindustriales.

38. •Dadasubuenaresistencia,superficierugosayadherenciaparael
cementoylosligantesasfálticos,seempleamuchoenconcretos.
•Comolascanterasdecalizassuelenserdedimensiónnotable,esfácil
obtenergrandesbloquesparadiquesdepuertos.Suapreciable
densidadyresistencia,asícomosuinalteribilidadanteelaguaa
cortoplazo,hacequeseaunarocabuenaparataluso.

39. •Comocimentación,tienecapacidadportantepararesistircualquiertipo
deestructura,perodebecuidarse,enzonaskársticas,noapoyaren
puntosenqueexistancuevasohuecospróximosalasuperficieque
pudieranproducirhundimientos.
•Idóneasparaubicarcualquiertipodepresa,porlocualentodoel
mundoexistenmuchosemplazamientosentalesrocas.
Roca
caliza

40. •Tambiénseutilizacomomateriaprimaparalaproducciónde
cemento.
•Durantelaconstrucción,losposiblesdesprendimientossesuelen
producirenfuncióndelareddefracturas.Suexcavaciónnoes
excesivamentedificultosa.
Elcementoestáformadoporunamezcladecaliza,arcillayyeso.

41. •Lasrocascalcáreasengeneralmuestranbuencomportamiento
geotécnico,sinembargocuandohaypresenciadekarstificación
puedenocurriralgunosinconvenientesomayoresproblemasdurante
laexcavacióndelostúneles.
Presenciadeflujossubterráneosenlascavernas

42. •Lasformacioneskársticasquepuedenaparecerenlaexcavación.Ello
implicalaexistenciaderocasalteradas,materialesresiduales
arcillosos,decaracterísticasmuydistintasalacaliza.

43. •Rocacarbonatadacuyomineralprincipalesladolomía(CO
3)
2CaMg.
•LasmuypurasnodanefervescenciaconelHClenfrío,formade
distinguirlasdelascalizas,yaquesuaspectoesmuysimilar.
•Únicamente,ladiferenciaaefectosprácticos,queexisteconlacaliza
eslapresenciadeCO
3Mgenlasdolomías.Estolashace
inadecuadasparalafabricacióndecementoycomoáridopara
concretocuandoelporcentajedecarbonatomagnésicoesalto.
•Aligualquelacalizapresentakarsticidad,yporelloproblemasde
filtraciónsimilaresaaquella.
DOLOMÍA

44. Rocasformadasporprecipitaciónquímicadesolucionessaturadasde
salesalcalinasyalcalinoterras.Seformanporevaporacióndeaguas
marinasodelagos.
ROCASEVAPORITAS
Laevaporitademayorinterésdesdeelpuntodevistadelaingeniería
civileselyeso.

45. Eselsulfatocálcicohidratado(H
2OSO
4).Quizáslacaracterísticamás
notabledelyeso,desdeelpuntodelaingenieríacivil,seasurápida
solubilidad,quepuedehacersenotoria,contrariamentealoqueocurre
enlacaliza,durantelavidadeunaestructuraeinclusoenmuchomenor
tiempo.
YESO

46. Eldesarrollodekarsticidadenyesosesmuyrápido,peromenos
notorioqueenlasrocascarbonatadas,salvocasosexcepcionales,ya
quelamenorresistenciadelmaterialhacequelasestructuras
resultantesdelasdisolucionessehundanydesaparezcanrápidamente
enunagranmayoríadecasos.

47. •Elyesoylasaguasselenitosasatacanelaluminatodelcemento,
dandolugaraquelosconcretossedesintegren.Lacalreaccionacon
elsulfatodandolugarasulfoaluminatocálcico,queaumentadevolumen
creandotensionesquepuedenllegaraproducirgrietasenlas
estructurasdeconcreto.
•Sobrelabasedesuagresividadhaciaelcemento,sualtasolubilidady
escasaresistenciaaldesgaste,elyesoestátotalmenteproscritocomo
áridoparaconcretosomorteros.

48. PREGUNTA 3: Verdadero o Falso
•Lacalizaesunarocablanda,susceptiblealadisolución.
•Lacalizatieneunadurezade2-3segúnlaescaladeMohs,ofrecela
ventajadequesepuedetrabajarconfacilidad.
•Lasareniscasgeneralmenteestáncementadasporortosaycuarcita.

49. GRACIAS POR LA ATENCIÓN