¿Como relacionaría el por  unitario de una roca con su porosidad efectiva?

El peso unitario de una roca es una propiedad físico-química que esta determinada por tres factores los cuales son: Peso específico, porosidad y la absorción si la roca tiene  baja porosidad efectiva entonces el peso unitario de la roca es alto ya que la porosidad es inversamente proporcional al peso unitario y además esta depende  en gran parte del % de huecos que tenga  y si la roca es de una fuerte cohesión este % de huecos es bajo.

En el sgte. perfil se indica que la permeabilidad de la secuencia estatigrafica es mayor a medida que esta mas cercana a la superficie explique a que se debe esto.

La permeabilidad de una roca depende del % de poros y de le tamaño de granulo, entonces al aumentar su profundidad en la corteza nos encontramos con una mayor presión de confinamiento que da a lugar a rocas con menor % de porosidad y gránulos mas pequeños disminuyendo su permeabilidad y  hacia aumentándola a medida que se alcanza la superficie de la corteza.

¿Qué entiende por minerales formadores de roca? Indique  la clase mineralógica mas abundante en la corteza terrestre y de 4 ejemplos de minerales que pertenecen a esta clase?

Son los minerales mas abundantes de la corteza terrestre la clase mineralógica mas abundante son las rocas ígneas las cuales componen el casi el 65% de los minerales de la corteza esta se subdividen en: granítica, maficas y ultramaficas.

De acuerdo a la tabla siguiente que corresponde a muestras de rocas ígneas y metamórficas, ordene de mayor a menor según peso unitario en seco.Funadamente sus respuestas.
 

Tipo de roca	Peso Especifico         Aparente	Porosidad	Absorcion        %	Peso unitario    En seco.ppe
Basalto	2.77	22.06	9.97	3
Gneiss	3.12	2.23	0.84	1
Pizarra	2.77	0.00	0.00	2
Riolita	2.49	4.13	1.67	4

El peso especifico es directamente proporcional al peso unitario lo que quiere decir a mayor peso especifico mayor peso unitario por otra parte si tenemos un peso especifico alto por lo general tenemos una porosidad reducida y absorción reducida.

Compare el concepto de roca y el concepto mineral

Un mineral es un conjunto de elementos químicos que debe cumplir con ciertas propiedades , tales como ser solido, de origen inorgánico, tener una composición química definida, ser homogéneo, tener una estructura atómica interna ordenada entre otras propiedades , mientras que una roca es todo el material  constituyente de la corteza terrestre sin exclusiones. Una roca puede estar representada en cualquier estado físico, ya sea solido, liquido o gaseoso; por ejemplo el carbón,  el petróleo no son minerales pero si entran en la clasificación de rocas.

a) Indique a que tipo de contaco de placas tectónicas o fenómenos asociados a la teoría de la tectónica global corresponden A,B,C. Explique los efectos de cada uno de estos movimientos en la corteza terrestre.

B) Idique y justifique tres efectos positivos en la economía de la actividad de las placas tectónica (2puntos)

      A                                 B                     C

A .- Zona de subducción :en este caso en paricular el punto de contaco corresponde a la subducción de una placa tectonica oceánica bajo la otra de la misma naturaleza .Este tipo de contacto produce una trinchera submarina a lo largo de la zona de contacto y una franja angosta de hipocentros  sísmicos superficiales. También se pueden encontrar lavas submarinas basálticas.

B.-Hot spot (punto caliente): son manifestaciones de efusividad magmática intraplacal asociados a la existencia de puntos calientes bajo ésta. En efecto, las corrientes convectivas dentro del manto terrestre producen a veces unas plumas de magma más caliente que asciende hasta entrar en contacto con la corteza terrestre(en este caso corteza oceánica) donde su elevada temperatura funde esta, creando fenómenos ígneos que en caso de alcanzar la superficie dan lugar a volcanes de naturaleza más o menos basáltica (basalto).

 C.-Zona de contacto divergente: Son los sectores en donde emerge el magma desde el interior de la tierra , para formar la corteza oceánica. Son las llamadas dorsales meso oceánicas; cordilleras submarinas ubicadas relativamente en el centro de los océanos con presencia de lavas submarinas y una franja angosta de hipocentros sísmicos superficiales.

 b)- La actividad  volcánica devuelve a la corteza nutrientes esenciales para la actividad agrícola y silvícola (ej.-actividad agrícola al sur del país).

-La actividad tectónica genera desgaste mecánico de las placas (fractura y fallas) las que luego, generan concentración de ciertos minerales de interés económico.

-La actividad tectónica genera actividad hidrotermal, que puede utilizarse para obtener energía geotérmica.

¿Cómo se relaciona la permeabilidad de una roca con su porosidad?

Permeabilidad: Es la capacidad que tiene la Rx de dejar pasar o de hacer circular agua a través de ella, depende de la granulometría (A > tamaño de los granos à > permeabilidad) y está directamente relacionada con la porosidad efectiva ya que esta es el % de espacios o huecos que están interconectados si este % es bajo o nulo la permeabilidad es nula.  Ej:  La espumita no posee permeabilidad por tener un % de porosidad efectiva de 8%.El caso contrario sería la arenizca.

Indique a que tipo de contacto tectónico (placas tectónicas) corresponden los siguientes lugares geográficos y explique las consecuencias de estos movimiento

A)Isla de pascua

B)Himalayas

 a.- Corresponde al tipo divergente donde hay creación de nuevo material y volcanismo

 b.- La cadena montañosa himalaya corresponde a un contacto convergente (continental-continental) produciendo levantamientos (montañas,mesetas) y sismos pero sin volacanismo.

Que se entiende por comportamiento frágil o competente de una roca

Si durante la deformación domina un comportamiento elástico o si se llega a la rotura con poca o ninguna deformación, se dice que el material es un material frágil.
Tiene, pues, una escasa (o nula) capacidad para fluir. A las rocas con este comportamiento se las denomina rocas competentes.

Indique densidades, composición, temperaturas, espesor y presiones de las distintas capas que forman el globo terráqueo.

Según la clasificación de resistencia (rock hardness) de las rocas de “attewell y farmer 1976” que significa que sea considerada de resistencia muy débil (very weak)

Significa que la roca  tiene un grado de compactación muy bajo o un alto grado de meteorización presenta una resistencia entre 10-20 mpa, generalmente son rocas sedimentarias

¿Cuales son los factores que influyen en la resistencia de una roca a los esfuerzos de cizalle?

El esfuerzo de cizalle es cuando una parte de la roca se desplaza con respecto a la otra.

Se puede generar una superficie de corte o una fluencia de una parte con respecto a la otra esto depende del ángulo de fricción interna, si este ángulo es pequeño se produce una fluencia pero no ocurre una superficie o plano de ruptura.

Una roca granítica es sometida a esfuerzos de compresión a/ en:

1-Temperaturas y presiones atmosféricas

2-Temperaturas de 250°C

3-Presión confinante de 5 kb

4-

Presencia de fluidos

a.-       

Tenemos una deformación elástica hasta los 3000 kg/cm2 de esfuerzo de la compresión y luego comienza una deformación plástica hasta llegar al punto de ruptura, tenemos una gran resistencia a la compresión y mayor limite de ruptura.

B)

        400    

  Tenemos una deformación elástica hasta los 400 0 600 kg/cm2 mas o menos y luego comienza la deformación plástica hasta llegar el punto de ruptura, tenemos una baja resistencia a la compresión y un menor limite de ruptura.

c.-Si la presión confinante es baja la roca tiene un comportamiento elástico muy corto.

d.-En el caso de presencia de fluidos  la deformación elástica es muy corta y la deformación plástica se logra con mayor facilidad.

A partir del siguiente grafico explique la resistencia a la compresión (comportamiento elástico –plástico)  de una roca  según las condiciones a, b, y c

a.-Tenemos una deformación elástica hasta los 3000 kg/cm2 y el porcentaje de deformación aumenta muy poco , luego comienza una deformación plástica aumentando considerablemente el porcentaje de deformación hasta llegar el punto de ruptura. La resistencia a la compresión es alta y el límite de ruptura también lo es.

b.- La deformación plástica llega hasta los 2000 kg /cm2 luego comienza la deformación plástica hasta llegar al punto de ruptura que es mucho menor que el primero y la resistencia también disminuye.

c.- La deformación plástica llega hasta los 1000 kg/cm 2 luego comienza la deformación plástica, la resistencia a la compresión es muy baja esto es efecto de la presencia de agua y de la temperatura.

Se puede decir que a medida que aumenta la temperatura y el agua será mucho más fácil lograr la deformación de la roca.

Grafique, explique y compare el comportamiento geomecanico que tiene una roca intrusiva granítica, si es sometida a esfuerzos de compresión en condiciones de superficie con su comportamiento a temperaturas de 300°C +presencia de fluidos. Fundamente su respuesta.

El grafico es el mismo solo no va la línea del medio y la ultima línea cambia a los 500 kg/cm2

Tenemos una deformación elástica hasta los 3000 kg/cm2 y el porcentaje de deformación aumenta muy poco , luego comienza una deformación plástica aumentando considerablemente el porcentaje de deformación hasta llegar el punto de ruptura. La resistencia a la compresión es alta y el límite de ruptura también lo es.

La deformación plástica llega hasta los 500 kg/cm 2 luego comienza la deformación plástica, la resistencia a la compresión es muy baja esto es efecto de la presencia de agua y de la temperatura

En conclusión podemos decir que una roca al aumentar la temperatura y estar en presencia de fluidos aumenta su plasticidad y disminuye su elasticidad.

Según la clasificación de resistencia (rock hardness) de las rocas de “Attewell y Farmer 1976” que significa que sea considerada de resistencia fuerte(strong)

Una roca (strong), presenta una resistencia entre 80-160 mpa, una roca fuerte indica que habrá que realizar mayores esfuerzos para generar la fractura de esta, pues esta presenta una mayor cohesión rocas ígneas.

Qué factores determinan el peso específico de una roca. Fundamente su respuesta

Depende de la composición química, mineralógica y de la cohesión.  A mayor peso atómico mayor va a ser el peso específico. También depende de la cohesión a mayor cohesión de la roca mayor P.E. Las rocas del interior de la tierra tienen mayor P.E. que las rocas de la superficie. Las rocas ígneas tienen  mayor peso especifico que las rocas sedimentarias.

Cuál es la diferencia entre resistencia fundamental de una roca y la resistencia a la ruptura

La resistencia fundamental de una roca es el esfuerzo que es capaz de soportar una roca sin limitación de tiempo, bajo condiciones físicas dadas T°, presión y presencia de soluciones sin sufrir rupturas o deformaciones continuas, es decir la resistencia de la roca en el interior de la corteza terrestre y la resistencia a la ruptura es la fuerza por unidad de carga necesaria para causar ruptura a la T° ambiente y presión atmosférica en experimentos de roca. Estos esfuerzos pueden ser tensión-compresión-cizalle.

¿Qué entiende por Rx de comportamiento dúctil o incompetente? Grafique su comportamiento ante un esfuerzo de compresión.

Diagrama Esf. De Comprensión

Estos tienen un comportamiento elástico, plástico en donde si tiene una deformación, pero temporal en la zona elástica.

Zona plástica à def. Permanente.

Zona de ruptura donde es vencida la resist. De la Rx.

Como influye en la capacidad de solubilidad de la roca el potencial ionico de los iones que forman los minerales en una roca

En general todas las rocas van a ser solubles porque están formadas por minerales que se forman por cristalización del magma, es decir están formados por iones que tienen la posibilidad de estar en la disolución. Esta disolución no depende del radio ni carga ionica sino que va a depender de las condiciones  fisicoquímicas de las rocas (ph y concentración) los iones tienden a migrar para formar la solución, los iones con un potencial ionico fuerte liberados en el agua corresponden a aniones complejos solubles (su reacción es más rápido generalmente el grupo de los fosfatos, carbonatos, sulfatos)

En cual de las sgts. Figuras la roca tendría una mayor permeabilidad? Fundamente su respuesta

a

                                                            b

     c                                                                                                                                    

R:

la roca representada por la figura (a) posee mayor permeabilidad debido a que la porosidad efectiva, es decir, los poros que están conectados entre son mayor. Si bien la porosidad en (c) es similar, se observa que hay varios poros aislados, que por tanto, se encuentran incapacitados de facilitar el paso de  algún fluido a través del mineral.

 Según la figura siguiente, en la cual se muestran diques cortando una secuencia estratificada, indique cual sería la dirección en la cual este macizo rocoso presentaría mayor resistencia a la compresión libre no confinada

R:
En dirección horizontal, puesto que si se ejerce una fuerza en dirección vertical ( en la dirección de los diques ↑↓    ) esto se transmitirá fácilmente a través de las discontinuidades produciendo la ruptura de la roca; en dirección horizontal, el esfuerzo hace exactamente lo contrario; es obligado a distribuirse a lo ancho del dique, por lo que este último, refuerza la resistencia de la roca.

 Como influyen en el comportamiento elástico–plástico de una roca la presencia de fluidos y el aumento de la temperatura en el sistema?

R:
A medida que aumenta la presencia de los fluidos y la temperatura, aumenta el comportamiento plástico y disminuye el elástico, es decir, la roca se hace más dúctil o incompetente.

¿Cuales son los factores que controlan el denominado proceso de alteración hidrotermal? Explique brevemente

R:
Los factores controladores son:

temperatura y la diferencia de tº (∆ tº) entre la roca y el fluido que la invade: mientras más caliente el fluido mayor será el efecto sobre la mineralogía original.

composición del fluido, sobre todo el pH del fluido hidrotermal: mientras más bajo el pH( fluido más ácido) mayor sera el efecto sobre los minerales originales.

Duración de la interacción agua-roca y variaciones de la razón agua-roca: mientras mayor sea el volumen de soluciones que circulen por las rocas y por mayor tiempo, las modificaciones mineralógicas serán más completas.

Permeabilidad de la roca: una roca compacta y sin permeabilidad no puede ser invadida por fluidos hidrotermales para causar efectos de alteración. Sin embargo, los fluidos pueden producir fracturamiento hidráulico de las rocas o disolución de minerales generando permeabilidad secundaria en ellas.

¿De qué factores depende el color de las rocas?

R:
El color está determinado por la humedad, las rocas húmedas presentan un color más oscuro que las rocas secas, ya que tienen incidencia de luz , y las rocas secas reflejan luz, por lo tanto las rocas con mayor porosidad tienen una mayor absorción de líquidos que las rocas menos porosas; por consiguiente tienen un color más oscuro, también depende de la granulometría ya que a mayor granulometría el color es más claro y a menor granulometría más oscuro, roca con más agua va a ser una roca oscura y roca con menos agua va a ser un mineral claro, por lo tanto el color de una roca depende de su composición química y mineralógica  que pueden ser félsicos y/o maficos.

   ¿Según el “ciclo de la roca” cuales se forman a partir de rocas preexistentes? Y cuáles son los factores que provocan esos cambios.

R:
Las rocas que se forman a partir de rocas preexistentes son las sedimentarlas y metamórficas.

Sedimentarias

Se forman en condiciones de superficie y los factores que provocan los cambios son la tº ambiente -150ºC y la presión → Patm-10Kbar, las rocas sedimentarias pueden ser:

*clásticas: se forman por acumulación mecánica de fragmentos de rocas o minerales preexistentes.

* no clásticas: formado por la acumulación de materia inorgánica, y estos pueden ser de origen químico o inorgánico.

Metamórficas

En este caso se produce una variación mineralógica de textura no así de composición química y depende del factor tº: 150ºC-600ºC  y P: 10-20 Kbar.

Existen tres tipos de metamorfismo:

-contacto: variación temperatura.

-dinámico: variación presión.

-regional: variación presión y temperatura.

Por lo tanto los factores que influyen y provocan estos cambios son la meteorización, metamorfismo y alteración hidrotermal (por la acción de aguas termales).

Indique y explique tres factores que disminuyen la resistencia a la compresión libre no confinada de una roca

R:
La presión no confinada de una roca depende de diversos factores tales como tamaño del grano, porcentaje de absorción y dirección del esfuerzo.

-Si una roca esta compuesta por granos finos tendrá una mayor resistencia que una de granos gruesos, pues la primera tendrá mayor cohesión.

– a mayor absorción, menor resistencia  por lo tanto la presencia de humedad en una roca disminuye la resistencia a la compresión.

– dirección del esfuerzo: si el esfuerzo es perpendicular, la resistencia será mayor.

Indique y justifique tres efectos positivos en la economia de la actividad de las placas tectonicas

R:
En la agricultura, mineral y en el turismo.

• la actividad volcánica devuelve a las corteza nutrientes esenciales para la actividad agrícola.
• – la actividad tectónica genera desgastes mecánica de placas (fracturas y fallas) las que luego generan concentración de ciertos metales de interés económico.
• – la actividad tectónica genera actividad turística cuando por ejemplo genera la reacción de volcanes y eso puede ser un interés turístico a largo plazo.

Explique brevemente en que consiste la teoría de las placas tectonicas; los tipos de contacto existentes entre las placas y relaciónelos a las causas de producción de magmas.

R:
La teoría de las placas tectónicas consiste en que la corteza terrestre también llamada Litosfera está dividida en grandes y pequeñas áreas de terreno llamadas “placas”, las que con estudios, se puede decir que están en movimiento debido  las corrientes de convección. Entre las grandes placas se conocen las siguientes: Sudamericana, Norteamericana, Nazca, Pacifico. Los tipos de contacto existente entre las placas son 4:

-Convergente: ocurre cuando 2 placas colisionan produciendo destrucción de material. Ej.: Oceánica-oceánica. Estas placas chocan produciendo gran vulcanismo

 oceánica-continente: las placas chocan y la oceánica se hunde bajo la continental por ser más densa, existe gran actividad sísmica y sobre todo actividad volcánica.

-Divergente: zonas donde la placa se está separando una de la otra.

-Transformante: hay desplazamiento de una placa con respecto de la otra.

-Zonas de límites de placas: zonas más extensas en las cuales hay tanta divergencia, convergencia y deslizamiento de placas, estas zonas de sismos y de volcanes, las placas se mueven por el manto ya que es un material plástico que está en movimiento y dentro de él se generan las llamadas corrientes de convección.