Rocas metamórficas

Las rocas metamórficas son rocas o sedimentos que se ven sometidos a altas presiones o temperaturas y, por ello, producen modificaciones en su composición mineralógica y/o microestructura.

Tipos de metamorfismo

De contacto: Se produce a causa de intrusiones ígneas. Un magma caliente asciende a la superficie y produce un aumento de la temperatura en la roca encajante. Este metamorfismo de alta temperatura y baja presión origina aureolas concéntricas metamórficas localizadas alrededor del foco de temperatura.

Regional: Es un proceso a gran escala que se produce sobre grandes áreas y en los que se combinan temperatura y presión. Puede producirse como consecuencia de procesos orogénicos o por acumulaciones de grandes espesores de sedimentos enterrados (geosinclinales). Puesto que los minerales se desarrollan bajo condiciones orogénicas, se ven obligados a crecer paralelamente entre sí y perpendiculares a dichas presiones. Se produce así una foliación intensa de la roca (esquistosidad).

Dinamometamorfismo: Se produce en zonas de dominio de presiones superficiales en la litosfera; zonas de fractura con grandes deformaciones tectónicas y movimientos entre bloques.

Las obras de ingeniería sobre granito

Cimientos

El granito es una roca magnífica para la sustentación de cualquier tipo de estructura, pues tiene una elevada resistencia a compresión. Cuando se trata de estructuras importantes, debe explorarse la posible existencia de fracturas de descompresión paralelas a la superficie, fácil vehículo para la alteración del granito.


Presas

El granito es una roca impermeable. Podría darse el caso de la existencia de algún collado cuya zona superficial estuviese constituida por roca alterada o arenazos de granito, que pudiesen ser un posible punto de fuga. Se suelen corregir sin grandes problemas con inyecciones sobre las fracturas.


Excavaciones en superficie

El granito tiene capacidad para admitir excavaciones en vertical. La estabilidad depende de los sistemas de fracturas existentes y de los bloques en los que se fragmenta el macizo. Será preciso estudiar el equilibrio de estos bloques y realizar las operaciones de sujeción necesarias.


Excavaciones subterráneas

Las excavaciones subterráneas suelen mantenerse bien y cortarse con precisión, aunque con un apreciable gasto de explosivos. Sin embargo, no siempre es roca fiable por lo irregulares e imprevisibles que son las zonas caolinizadas que producen despegues y hundimientos.


El jabre y las arenas graníticas se pueden usar para la corrección de permeabilidad, ataguías y contraataguías.

El granito

Los minerales esenciales son cuarzo, feldespato y mica. Se presenta incoloro, con aspecto de sal pero con brillo graso. La mica aparece en láminas con brillo de color negro.

Suele tener textura granítica con cristales visibles a simple vista.

Es corriente la presencia de inclusiones de minerales más oscuros (gabarros)

La extraordinaria calidad resistente del granito, su trabajabilidad y fácil labra han hecho que tradicionalmente haya sido una roca muy utilizada en edificación.

Tiene buena resistencia al desgaste y su rugosidad es excelente para recibir los aglomerantes.

Alteración y fracturación de un macizo granítico

La alteración más importante que sufren las rocas granitoideas es la química.

El cuarzo es prácticamente inalterable, pues aunque es ligerísimamente soluble en agua, su solubilidad es muy baja y su velocidad de reacción es excesivamente baja.

Los feldespatos sufren un cambio por hidrólisis y se caolinizan.

Las micas sufren oxidación transformándose en clorita.

La alteración descrita produce la desintegración de la roca.  El agua penetra en la masa del granito a través de las fracturas, y desde ellas la alteración progresa hacia el interior.

La descomposición sigue aumentando en las zonas alteradas, y el material pasa de roca ligeramente alterada a roca fácilmente disgregable (jabre).

Zonas graníticas en  España

Pontevedra

Ávila

Segovia

Badajoz

Cáceres

Madrid

Las rocas plutónicas

Cuando desciende la temperatura en la zona de la corteza terrestre donde anteriormente se originó un magma, o cuando este alcanza niveles más superficiales de la corteza terrestre, la masa fundida cristaliza poco a poco, originando rocas especiales, formadas por una serie de minerales, cuya naturaleza depende de su composición originaria y de la manera cómo se se haya producido el enfriamiento.

Los mecanismos de elevación isostática de compartimentos enteros de la corteza terrestre, junto con el desgaste erosivo de las rocas sedimentarias y metamórficas que puedan existir por encima, son la causa de que estas lleguen a aflorar en superficie.

Las rocas plutónicas se caracterizan por una notable homogeneidad, estando formadas por un agregado de granos minerales, visibles a simple vista, donde no se observa ninguna orientación predominante.

Principales tipos de yacimientos:

      Batolito: gran masa de roca plutónica que aflora en superficie en grandes extensiones. El contacto con las rocas encajantes es una superficie irregular, discordante con las rocas encajantes

      Lacolito: es una masa lenticular de roca plutónica, concordante con las rocas encajantes. El magma es inyectado en los planos de estratificación, provocando la deformación de las rocas superiores en forma de cúpula. Menor tamaño que los batolitos.

      Lopolito: gran masa tabular de roca plutónica, intercalada entre los estratos de una serie sedimentaria.

El ciclo petrográfico

El magma es la roca fundida que se forma a gran profundidad por debajo de la superficie de la tierra. Con el tiempo el magma se enfría y solidifica. Este proceso denominado cristalización puede ocurrir por debajo de la superficie terrestre (dando lugar a rocas plutónicas) o, después de una erupción volcánica, en la superficie (rocas volcánicas). En cualquiera de las dos situaciones las rocas se denominan, rocas Ígneas.

En la superficie sufren un proceso de meteorización denominado hipogénesis que es debido a la acción de los agentes externos y que produce una alteración en la roca convirtiéndola en detrito.

Estos materiales alterados pueden ser transportados y depositados para su posterior sedimentación dando lugar a los sedimentos. Tras un proceso de compactación y cementación, conocido como diagénesis, el material pasa a ser una roca sedimentaria.

La roca sedimentaria se va hundiendo y empieza a sufrir epigénesis. Cuando estas rocas están sometidas a altas presiones y temperaturas empiezan a sufrir importantes transformaciones (metamorfismo) y dan lugar a las rocas metamórficas.

Cuando las rocas metamórficas se encuentran a gran profundidad pueden fundirse formando un nuevo magma.

Permeabilidad de la roca y del macizo rocoso

La permeabilidad de la roca es la capacidad de la misma para permitir que un fluido la atraviese sin alterar su estructura interna.

La permeabilidad del macizo  rocoso es la facilidad o dificultad del agua para penetrar en él.

La permeabilidad puede ir variando a lo largo del tiempo, en su exposición a diversos agentes. Respecto a su comportamiento frente al agua:

   1.A corto y medio plazo la permeabilidad se ve alterada por tres vias:

       -Percloracion:
            a) Por huecos: se da en gravas.
            b) Por fracturas: esta circulación de agua se da en rocas competentes (compactas), donde las fracturas están abiertas. En este caso no suele haber disolución.
       -Filtración:
            a) Por poros: se da en arenas y arenisca.
            b) Por microfracturas: se da en rocas granitoideas.
       -Circulación mixta: se trata de una circulación por poro y por fractura. Es la circulación normal que se da en macizos rocosos no solubles.

   2.A medio y largo plazo se altera por disolución:
       -Disolución rápida: se produce en las sales.
       -Disolución lenta: se da en yesos y sales carbonatadas.
Se pueden disolver hasta 2gr de yeso por litro de agua. Las sales carbonatadas 0,2gr/l dando lugar a huecos (cavernas). Este fenómeno en el caso de las calizas se denomina Cárstico.