1_propiedades_de_las_rocas.docx

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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA PETROLERA GEOLOGIA DEL PETROLEO PET-102

DOCENTE: ING. ANGEL ESCOBAR AUXILIAR: UNIV. JESSI JOSUE COPA TICONA NOMBRE: ALVAREZ VELASCO CESAR ALEJANDRO FECHA: 12-09-2017

PROPIEDADES DE LAS ROCAS 1.-OBJETIVOS: OBJETIVO GENERAL: 

Conocer las propiedades de cierto tipo de rocas tanto físicas y mecánicas (porosidad, permeabilidad, dureza, color, etc.).

OBJETIVOS ESPECIFICOS:   

Analizar el tipo de roca que se estudia. Estudiar las propiedades de las rocas como ser permeabilidad, porosidad, dureza, color, granulometría y textura. Investigar las verdaderas propiedades de las rocas a estudiar.

2.-UBICACIÓN: 3.- MARCO TEORICO: En geología se le denomina roca a cada uno de los diversos materiales sólidos, formados por cristales o granos de uno o más minerales, de que está hecha la parte sólida de la Tierra y otros cuerpos planetarios. En la Tierra el manto y la corteza están hechos de roca. Las rocas se forman por procesos diversos (procesos petrogenéticos), según un ciclo cerrado, llamado ciclo litológico o ciclo de las rocas, en el cual pueden intervenir incluso seres vivos. Rocas Sedimentarias: Se constituyen por diagénesis (compactación y cementación) de los sedimentos, materiales procedentes de la alteración en superficie de otras rocas, que posteriormente son transportados y depositados por el agua, el hielo y el viento, con ayuda de la gravedad o por precipitación de disoluciones. También se clasifican como sedimentarios los depósitos de materiales organógenos, formados por seres vivos, como los arrecifes de coral, los estratos de carbón o los depósitos de petróleo. Las rocas sedimentarias son las que típicamente presentan fósiles, restos de seres vivos, aunque éstos pueden observarse también en algunas rocas metamórficas de origen sedimentario. Las rocas sedimentarias se forman en las cuencas de sedimentación, las concavidades del terreno a donde los materiales arrastrados por la erosión son conducidos con ayuda de la gravedad. Las estructuras originales de las rocas sedimentarias se llaman estratos, capas formadas por depósito, que constituyen formaciones a veces de gran potencia (espesor). Rocas Metamórficas: Si una roca es sometida a grandes presiones y grandes temperaturas sus minerales se transforman, creándose una nueva roca. A estas rocas las llamamos rocas metamórficas, siempre que la roca no se haya llegado a fundir (en ese caso se habría formado un magma). Si una arcilla sufre metamorfismo, las presiones crecientes en el interior de la corteza la van a transformar en otras rocas como la pizarra, posteriormente en esquisto y, si continua el metamorfismo, por último en gneis. En el caso de una roca caliza el metamorfismo originará un mármol.

Rocas Ígneas: Se forman gracias a la solidificación del magma, una masa mineral fundida que incluye volátiles y gases disueltos. El proceso es lento, cuando ocurre en las profundidades de la corteza, o más rápido, si acaece en la superficie. El resultado en el primer caso son rocas plutónicas o intrusivas, formadas por cristales gruesos y reconocibles, o rocas volcánicas o extrusivas, cuando el magma llega a la superficie, convertido en lava por desgasificación. Las rocas ígneas intrusivas son las más abundantes, forman la totalidad del manto y las partes profundas de la corteza. Son las rocas primarias, el punto de partida para la existencia en la corteza de otras rocas. Dependiendo de la composición del magma de partida, más o menos rico en sílice (SiO 2), se clasifican en ultrabásicas, básicas, ácidas, siendo estas últimas las más ricas en sílice. En general son más ácidas las más superficiales. Las estructuras originales de las rocas ígneas son los plutones, formas masivas originadas a gran profundidad, los diques, constituidos en el subsuelo como rellenos de grietas, y coladas volcánicas, mantos de lava enfriada en la superficie. Un caso especial es el de los depósitos piroclásticos, formados por la caída de bombas volcánicas, cenizas y otros materiales arrojados al aire por erupciones más o menos explosivas. Los conos volcánicos se forman con estos materiales, a veces alternando con coladas de lava solidificada (conos estratificados). Características de las rocas: Permeabilidad: La permeabilidad es la capacidad que tiene un material de permitirle a un flujo que lo atraviese sin alterar su estructura interna. Se afirma que un material es permeable si deja pasar a través de él una cantidad apreciable de fluido en un tiempo dado, e impermeable si la cantidad de fluido es despreciable. Porosidad: Una roca se dice porosa si tiene cavidades capaces de contener un líquido entre los granos minerales que la componen. El término «relación de porosidad» (o simplemente «porosidad» ) designa el volumen de los espacios porales de la roca y el volumen total de la roca expresada en porcentaje. Como el volumen de espacios disponibles para almacenar fluidos no puede ser mayor que el volumen total de la roca, la porosidad es una fracción y el máximo valor teórico que puede alcanzar es 1 (asumiendo que no existiese matriz, lo que no es físicamente posible). Muchas veces la porosidad es expresada como un porcentaje, esta cantidad resulta de multiplicar la ecuación 1 por 100. La porosidad puede ser primaria o secundaria: 

La porosidad primaria resulta de los vacios que quedan entre los granos y fragmentos minerales que se acumulan como sedimentos.



La porosidad secundaria resulta por acción de agentes geológicos tales como fracturamiento o fisuración que ocurren después de la litificación de los sedimentos.

Dureza: La dureza de la roca se define como la resistencia que ella ofrece a ser penetrada por otro elemento mas duro, por lo que a mayor dureza de roca se tendrá menor rendimiento de perforación. Su unidad de medida es el MegaPascal, en el cual se determina sometiendo a una muestra cilíndrica de roca (probeta) a la compresión ejercida por una prensa hasta alcanzar el

punto de ruptura de dicha muestra rocosa. Esta propiedad se clasifica según la escala de Mohs:

Textura: Significa el modo de construcción de la roca y describe las relaciones entre los componentes constituyendo la roca. Es determinado por la forma de los componentes minerales y por las relaciones geométricas de ellos. Los parámetros principales generalmente son la forma del grano, la granulidad y la cristalinidad. Granulometría: Se denomina clasificación granulométrica o granulometría, a la medición y graduación que se lleva a cabo de los granos de una formación sedimentaria, de los materiales sedimentarios, así como de los suelos, con fines de análisis, tanto de su origen como de sus propiedades mecánicas, y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala granulométrica. En geología, este análisis granulométrico permite diferenciar diversas clases de materiales independientemente de su naturaleza química. Entre los mas comunes tenemos: Escala granulométrica Partícula

Tamaño

Arcillas

< 0,002 mm

Limos

0,002-0,06 mm

Arenas

0,06-2 mm

Gravas

2-60 mm

Cantos rodados

60-250 mm

Bloques

>250 mm

Las rocas pueden ser útiles por sus propiedades fisicoquímicas (dureza, impermeabilidad, etc.), por su potencial energético o por los elementos químicos que contienen. Siguiendo este criterio, las rocas pueden clasificarse en: Rocas industriales. Son rocas que se aprovechan por sus propiedades fisicoquímicas, independientemente de las sustancias y la energía que se pueda extraer. Se usan mayormente en la construcción de viviendas y en obras públicas. Destacan las gravas y arenas, que se utilizan como áridos, la caliza, el yeso, el basalto, la pizarra y el granito. El cuarzo es la base de la fabricación del vidrio, y la arcilla de los productos cerámicos (ladrillos, tejas y loza). Rocas energéticas. Son útiles por la energía que contienen, que puede extraerse con facilidad por combustión. Se trata del carbón y del petróleo.

Minerales industriales. Los minerales que contienen las rocas son con frecuencia más interesantes que las propias rocas ya que incluyen elementos químicos básicos para la humanidad (hierro, cobre, plomo, estaño, aluminio, etc.)

4.-CALCULOS: Nro

Nombre

Clasificación

ϕ

K

Dureza

Color

Granulometría

Textura

1

Biotite Granite

Roca Ígnea

No

No

Si

Mediana o Pequeña

2 3

Rhyolite Andesite-porphyry

Roca Ígnea Roca Ígnea

No No

No No

Si Si

4 5

Obsidian Pumice

Roca Ígnea Roca Ígnea

No Si

No SI

Si Media

Rosa con puntos negros Marrón Plomo Verdoso Negro Gris

6 7 8 9

Basalt Gabbro Anorthosite Diorite

Roca Ígnea Roca Ígnea Roca Ígnea Roca Plutónica

No No No No

No No No No

Si Si Si Si

Fina Media Media-Gruesa Media-Gruesa

10 11

Scoria Syenite

Roca Volcánica Roca Plutónica

Si No

No No

Si Si

Plomo Oscuro Negro-Gris Gris-Blanco Gris-BlancoNegro Negro Negro-Plomo

Irregular con cristal Fina Irregular con cristal Lisa Irregular áspero Irregular Rugosa Lisa Rugosa

Pequeña o intermedia Gruesa-media

12

Roca Ígnea

No

No

Si

Negro

Pequeña

Sedimentaria Sedimentaria

No No

No No

Si Si

Crema Gris

Fina Fina

15 16 17

Pyroxenite (Harzburgite) Chert Carbonaceous Shale Siltstone Red sandstone Conglomerate

Áspera Fina con cristal Rugosa con cristal Lisa Poco rugosa

Sedimentaria Sedimentaria Sedimentaria

No Si Si

No Si Si

Si Si Si

Media Media Gruesa

Poco rugosa Rugosa Rugosa

18 19

Limestone Coquina

Sedimentaria Sedimentaria

No Si

No Si

Si No

Media Media

Poco rugosa Rugosa

20 21 22 23 24

Butiminous coal Gypsum Travertine Dolomite Breccia

Sedimentaria Sedimentaria Sedimentaria Sedimentaria Sedimentaria

No No Si No Si

No No Si No Si

No Si No Si No

Fina Fina Media Media Media

Lisa Poco rugosa Poro rugosa Poco rugosa Poco rugosa

25 26 27

Metamórfica Metamórfica Metamórfica

No Si No

No Si No

Si No Si

Alta -

Alta Alta Media

28 29 30 31

Slate Mica Schist Garnet mica Schist Quarzite Amphibolite Pink Marble Banded gneiss

Metamórfica Metamórfica Metamórfica Metamórfica

No No No Si

No No No Si

Si Si Si Si

SI Si

Media Media Muy áspero Áspero

32

Anthracite coal

Metamórfica

No

No

Si

No

Áspero

33

Granitoid gnesiss

Metamórfica

No

No

Si

Si

Áspero

34 35

Phyllite Soapstone

Metamórfica Metamórfica

Si Si

Si Si

Si Si

SI Si

Áspero Áspero

36

Serpentinite

Metamórfica

Si

Si

Si

Gris Claro Rojiza Gris Cristalizado Gris Blanco Cristalino Gris Oscuro Blanco Amarillento Amarrillo Blanco con manchas rosadas Plomo oscuro Plomo oscuro Verdoso oscuro Claro Negro Oscuro Rosa Claro Blanco con líneas rojas Negro Brilloso les Naranja con crista Plomo Plomo con ptos blancos Plomo con Verde

SI

Áspero

13 14

Pequeña Pequeña Pequeña

5.-RESULTADOS: Nro

Nombre

Clasificación

ϕ

K

Dureza

Color

Granulometría

Textura

1 2 3 4 5

Granito de biotita Riolita Andesita Pórfido Obsidiana Piedra Pómez

Roca Ígnea Roca Ígnea Roca Ígnea Roca Ígnea Roca Ígnea

No No No No Si

No No No No Si

Si Si Si Si Mediana

Gris Rojo claro Blanco Blanco Negro Gris

Pequeña Pequeña Pequeña Media Fina

6 7 8

Basalto Gabro Anortosita

Roca Ígnea Roca Ígnea Roca Ígnea

No Si Si

No No Si

Si Si Si

Plomo Oscuro Negro gris Gris Blanco

Fina Media Gruesa

9

Diorita

Roca Plutónica

No

No

Media

Medio Gruesa

10 11 12

Escoria Sienita piroxenita

Roca Volcánica Roca Plutónica Roca Ígnea

Si No No

No No No

No Si Si

Blanco negro y gris Negro Negro Plomo Negro

13 14

Esquisto Pizarra Carbonosa

Sedimentaria Sedimentaria

No No

No No

Si Si

Fina Fina

15 16 17

Limolita Arenisca Roja Conglomerado

Sedimentaria Sedimentaria Sedimentaria

No Si Si

No Si Si

Si SI Si

Media Media Gruesa

Poco Rugosa Rugosa Rugosa

18 19

Caliza coquina

Sedimentaria Sedimentaria

si Si

si Si

Si No

Media Media

Poco Rugosa Rugosa

20

Sedimentaria

Si

No

No

Media

Lisa

21 22 23 24

Carbón Bituminoso Yeso Travertino Dolomita Brecha

Crema Azulado Oscuro Pardo Rojiza Gris Cristalizado Gris Azulado Blanco Amarillo Negro

Porfídica Faneritica Microlitica Lisa Irregular áspero Porfídica Rugosa Ligeramente lisa Ligeramente lisa Áspera Equigranular Rugosa con cristales Lisa Poco Rugosa

Sedimentaria Sedimentaria Sedimentaria Sedimentaria

Si Si No Si

Si Si No Si

No No Media No

Media Media Media Media

Poco Rugosa Poco Rugosa Poco Rugosa Poco Rugosa

25 26

Pizarra Esquisto de Mica

Metamórfica Metamórfica

No Si

No Si

Si No

Fina Alta

Poco Rugosa Foliada

27

Metamórfica

No

No

Si

Alta

Rugosa

28 29 30 31

Esquisto de mica Escarlata Cuarcita Anfibolita Mármol Rosa Gneis Anillada

Blanca Amarillento Rosa Blanca con manchas rosadas Plomo Oscuro Plomo Pigmentado oscuro Escarlata

Metamórfica Metamórfica Metamórfica Metamórfica

No No No Si

No No No Si

Si Si Si Si

Fina Media Media Gruesa

No foliada Rugosa Muy áspero Áspera

32

Carbón Antracita

Metamórfica

No

No

Si

Blanco Blanca gris Rosa Claro Blanco con líneas rojas Negro Acero

Fina

Áspera

33

Gneis Granítico

Metamórfica

No

No

Si

Gruesa

Áspera

34 35

Filita Esteatita

Metamórfica Metamórfica

Si Si

Si Si

Si Si

Fina Gruesa

Esquistosa Áspera

36

Serpentinita

Metamórfica

Si

Si

Si

Naranja claro con cristales Plomo Plomo con puntos blancos Plomo Con Rasgos verdes

Media

Áspera

Media Gruesa Pequeña

6.-CONCLUSIONES: -Se analizó experimentalmente las propiedades físicas y mecánicas de ciertas rocas como ser la porosidad, la permeabilidad, color, granulometría, textura y dureza. -Se identificó y averiguo el tipo de roca a estudiar. -Se investigó las verdaderas propiedades las rocas tanto físicas y mecánicas.

7.-BIBLIOGRAFIA: Wikipedia – Roca Doc. Ing. AIDEE FLORES (Slide Share) – Reservorio y Prospeccion Slide Share – Curso De perforación de rocas Ejemplos – 20 ejemplos de rocas ígneas Wikipedia – Anexo: Tipo de rocas Ejemplos - Ejemplos de Rocas sedimentarias, ígneas y metamórficas

8.-ANEXOS:

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