taller: estados de la materia y el ciclo de las rocas ... · cambios en el ciclo de las rocas...
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TALLER:
CAMBIOS EN EL CICLO DE LAS ROCAS
PROFESORA GILDA DIAZ
ACADEMIA SABATINA
NIVEL: ESCUELA INTERMEDIA
Math and Science Partnership for the 21st Century
Elementary and Middle School MSP-21
INDICADORES
EI.F.CF1.EM.6
Diseña y realiza un experimento para demostrar la diferencia entre un compuesto y una mezcla a base de los métodos (químicos o físicos) que se usan para separarlos (mezclas) o descomponerlos (compuestos). El énfasis está en que una mezcla se separa por métodos físicos (filtración, cromatografía, decantación, cristalización, destilación, entre otros), mientras que un compuesto se descompone por métodos químicos (calentamiento, electrólisis, fotolisis).
INDICADORES
EI.F.CF1.EM.4
Desarrolla modelos para describir la composición
atómica de moléculas simples y estructuras
extendidas. Ejemplos de moléculas simples
pueden incluir agua y bióxido de carbono.
Ejemplos de estructuras extendidas pueden
incluir cloruro de sodio o el diamante. Ejemplos
de modelos a nivel molecular pueden incluir
dibujos, modelos 3-D, o representaciones a
computadora
INDICADORES
EI.T.CT2.IE.1
Desarrolla un modelo para describir la circulación
de los materiales de la Tierra y el flujo de
energía que impulsa este proceso. El énfasis está
en los procesos de derretir, cristalizar, desgaste,
deformación y sedimentación, que actúan juntos
para formar rocas y minerales a través de la
circulación de los materiales de la Tierra.
INDICADORES
EI.T.CT1.IE.4
Describe las causas y acción de los terremotos y los volcanes sobre la corteza terrestre. El énfasis está en la relación con las placas tectónicas y en el trabajo que realiza la Red Sísmica de Puerto Rico
EI.T.CT2.EM.1
Explica cómo los agentes erosivos contribuyen a la formación de las estructuras costeras. El énfasis está en comparar las playas de Puerto Rico.
Propiedades de los minerales
Son sólidos
Son inorgánicos
Son naturales
Tienen composición química definida
Tienen estructura cristalina
(Son ordenados)
Composición Química de los Minerales
Oxígeno 46.6 % Silicio 27.7 % Aluminio 8.1 % Hierro 5.0 % Calcio 3.6 % Sodio 2.8 % Potasio 2.6 % Magnesio 2.1 % Otros 1.5%http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1ESO/corteza/contenidos5.htm
Los minerales se clasifican en 12 clases; las mas importantes son:
Silicatos Carbonato ÓxidosSulfuros Sulfato HalurosHidróxidos Elementos Nativos
Minerales y Rocas
Las rocas se forman a partir de la asociación de varios minerales(1)
Hay aproximadamente 20 minerales formadores de rocas
Tienen una composición química que es variable
Son mezclas heterogéneas
Los minerales que lo componen pueden ser observables
Conservan su propiedades
Son inorgánicas y naturales
(1) http://definicion.mx/roca/
MINERALES DE MENA
Un mineral es mena de un elemento químico
es un mineral del que se puede extraer generalmente
un metal
lo contiene en cantidad suficiente para poderlo
aprovechar
Se utiliza un proceso de extracción a base de minería
de un yacimiento o acumulación de metales
La ganga es el material que se descarta al extraer la
mena por carecer de valor económico o ser demasiado
costoso su aprovechamiento.
ROCK’N MINERALS
GEOLOGIA GENERAL PARA INGENIEROS
MINERALES
MINERALES FORMADORES DE ROCAS
MINERALES DE MENA
ROCAS
ÍGNEAS
METAMÓRFICAS
SEDIMENTARIAS
LAS ROCAS
FORMAN la corteza, el manto y el núcleo externo del
planeta tierra
CAMBIAN CONSTANTEMENTE
LOS CAMBIOS ocurren mediante procesos relacionados
con:
TEMPERATURA
DIFERENCIAS EN DENSIDADES
PRESIÓN DE LOS MATERIALES EN LOS DISTINTOS
AMBIENTES
MOVIMIENTO DE LAS PLACAS TECTÓNICAS
ENERGÍA GEOTERMAL
Es el calor producido por la descomposición de los materiales radiactivos
que se encuentran en el núcleo de la Tierra.
https://www.saberespractico.com/estudios/universidad/geologia/clasificacion-de-las-capas-internas-de-la-tierra/
AGUAS TERMALES
El flujo del agua entre distintas capas
subterráneas, en las que las rocas
están a alta temperatura, produce su
calentamiento. Esta agua trae varios
minerales disueltos que han tomado
de las rocas que atraviesan.
BAÑOS DE COAMO
DIFERENCIAS EN DENSIDAD
𝐷𝐸𝑁𝑆𝐼𝐷𝐴𝐷 =𝑀𝐴𝑆𝐴
𝑉𝑂𝐿𝑈𝑀𝐸𝑁
Es la razón de la masa del
material con respecto al
volumen que ocupa
Cambios en temperatura
afectan el volumen de un
material
LAS PLACAS TECTÓNICAS
La litosfera o litósfera es la capa sólida
superficial de la Tierra, caracterizada por su
rigidez.
Las PLACAS son pedazos de la litosfera que se
deslizan por la astenosfera, al ser menos
densos.
LAS PLACAS están compuestas de material
rocoso.
https://www.nature.nps.gov/geology/usgsnps/animate/pltecan.html
FUERZA DE TENSIÓN EN LAS PLACAS
SE CONOCEN COMO FUERZAS TECTÓNICAS
Se deben al movimiento de las rocas:
La energía geotermal se convierte en energía mecánica
Se producen distintos tipos de tensión:
Tracción Compresión Cizallamiento
EFECTO DE ESTOS CAMBIOS
LOS CAMBIOS
producen interacciones con otras rocas, agua y gases presentes en el nuevo ambiente.
EL RESULTADO
Los minerales presentes en la roca se ajustan al cambiotransformándose en minerales distintos
Si el cambio ocurre en la superficie del planeta,mediante la meteorización, se producen,
SEDIMENTOS
NUEVOS SUELOS
TIPOS DE ROCAS
SE CLASIFICAN DE ACUERDO CON SU COMPOSICIÓN Y PROCESO DE FORMACIÓN
ROCAS SEDIMENTARIA
SON LAS ROCAS MÁS COMUNES EN LA SUPERFICIE DE LA CORTEZA TERRESTRE
SE FORMAN POR LA UNIÓN DE PARTÍCULAS SUELTAS, DENOMINADAS SEDIMENTOS, QUE SE ACUMULAN EN LOS FONDOS DE LOS VALLES, DE LOS MARES Y DE LOS OCÉANOS.
IGNEAS (MAGMÁTICAS)
TIPO DE ROCA MÁS ABUNDANTE
SE FORMAN POR LOS MINERALES CRISTALIZADOS DEL MAGMA, BAJO LA SUPERFICIE DE LA TIERRA O POR LA LAVA QUE SALE DE LOS VOLCANES SOBRE LA SUPERFICIE
METAMORFICAS
SE FORMAN A PARTIR DE LA TRANSFORMACIÓN DE ROCAS SEDIMENTARIAS O ROCAS IGNEAS PREESISTENTES
SE FORMAN A PARTIR DE LA ACCION DE CALOR , DE LA PRESION Y LA TENSION GENERADA EN TORNO A UNA MASA ROCOSA.
Minerales y Rocas
BASALTO
ROCA ÍGNEA VOLCANICA
DE COLOR OSCURO
CON ALTO CONTENIDO DE OXIDO DE HIERRO
MINERALES PLAGIOCLASA, HORNBLENDA, OLIVINO
CALIZA
ROCA SEDIMENTARIA QUÍMICA
RICA EN ION CARBONATO (CO3-2),
PRINCIPALMENTE COMO CALCITA
REACCIONA EFERVESCENTEMENTE CON ÁCIDOS
Propiedades Físicas
Observables (cualitativos)
El estado en que se encuentra la sustancia
El color
La textura
El rayado
Medibles (cuantitativos)
La masa
El volumen
La densidad
El punto de fusión (congelación)
Propiedad Física
Características de la materia
Puede ser observable
(cualitativa)
Puede ser medible (cuantitativa)
Propiedades de la materia
Hay propiedades específicas
NO DEPENDEN DE LA CANTIDAD DE MATERIA
SON PROPIEDADES INTENSIVAS
Por ejemplo, el color, el punto de fusión, el punto
de ebullición, lustre, la densidad
CICLO DE LAS ROCAS
http://www.librosvivos.net/smtc/pagporformulario.asp?idIdioma=ES&TemaClave=1059&pagina=13&est=2
VOCABULARIO
compactación y cementación
Deposición
Diagénesis- la formación de una roca sedimentaria a partir de
sedimentos que sufren compactación y cementación
Disgreción-la roca se rompe o sedimenta
TIPOS DE METEORIZACIÓN
Termo fracción- rotura de las rocas por la expansión y contracción debido a
cambios abruptos en temperatura (Meteorización física)
Carbonatación-El bióxido de carbono reacciona con agua y produce acido
carbónico, que reacciona lentamente con ciertas rocas. (Meteorización
química)
Biofracción- los minerales de las rocas pueden ser descompuestos por la
acción de organismos vivos. (Meteorización química)
Gelifracción- Consiste en la fragmentación debido a la tensión producida
cuando agua se congela.
Erosión eólica- Es el desgaste de las rocas o la remoción del suelo debido a la
acción del viento.
VOCABULARIO
Licuefacción de suelos
describe el comportamiento de suelos que, estando sujetos
a la acción de una fuerza externa (carga), en ciertas
circunstancias pasan de un estado sólido a un estado líquido,
o adquieren la consistencia de un líquido pesado.
Ejemplo: arenas movedizas, licuefacción inducida por un
terremoto
Ambientes favorables para que se produzca la licuefacciones
son: playas, barras arenosas y sistemas fluviales.
SILICE (ÓXIDO DE SILICIO)
El Óxido de Silicio (IV) o dióxido de silicio (SiO2) es un compuesto de silicio y
oxígeno, llamado comúnmente sílice. Es uno de los componentes de la arena.
Una de las formas en que aparece naturalmente es el cuarzo.
Apariencia transparente
Densidad 2634 kg/m3; 2.634 g/cm3
Masa molar 60.0843 g/mol
Punto de fusión 1986 K (1713 °C)
Punto de ebullición 2503 K (2230 °C)
Estructura cristalina Cuarzo, cristobalita o tridimita
“Puerto Rico no tiene volcanes pero
tiene cenizas”
El volcán Hills Souffriere (“Azufrera”) se encuentra en la isla caribeña de
Granada
Está activo, e hizo erupción en 1995. Desde entonces ha tenido erupciones
pequeñas, mayormente de cenizas.
Es un volcán tipo
VOCABULARIO
Fusión es un cambio del estado sólido al estado líquido
Magma es una mezcla compleja de material rocoso fundido, que
contiene gases, agua y minerales sólidos dispersos.
La formación de magma depende de cuatro factores que condicionan la
fusión:
Temperatura, que al aumentar favorece la fusión.
Presión; la fusión es más difícil cuanto mayor sea la presión.
Composición mineralógica; dependiendo de ella, cada roca funde en unas
condiciones diferentes.
Presencia de agua, que facilita la fusión.
ROCAS ÍGNEAS O MAGMÁTICAS
Se forman cuando el MAGMA se enfría, y se solidifica (cristaliza)
Puede ser rápido, produciendo rocas que no tienen tiempo de cristalizar
Ejemplo: Obsidiana (vidrio natural) – una roca intrusivo o plutónico
Puede ser darse un enfriamiento lento, como el granite (intrusiva)
Puede ser volcanica o extrusiva. Ejemplo de esto es basalto y piedra pomez
Filonianas- Rocas ígneas que se originan en los filones
CASTILLO SAN CRISTOBAL (siglo XVIII)
“Los ingenieros Tomás O'Daly y Juan Mestre, confrontaron el reto de construir la construcción de una muralla que pudiera absorbe el impacto de las balas de un cañón de categoría de 24 libras, viajando a más de 1,000 pies por segundo. La solución que se ideó fue la construcción de murallas principales de los castillos como un emparedado de materiales duros- suaves-duros. El exterior de las murallas que confrontaban al enemigo, se hacían de bloques hechos a mano, de arena y piedra caliza, de un espesor mediano, disminuyendo en espesor de la base a la parte superior. El gran espacio entre la piedra exterior de la muralla y el interior de la misma estaba relleno con mampostería. Pedazos de piedra, ladrillos rotos y fragmentos de cerámica se mezclaban con morteros mojados compuestos de arena, cal y agua y se echaban entre las cavidades interiores y exteriores de las murallas, lo que al endurecerse se convertía en un relleno efectivo y económico. Si una bala de cañón agujereaba la piedra dura de la muralla exterior, la mampostería, al ser más suave podía absorber la energía que quedara, previniendo la penetración de la bala al interior del castillo.”
*mampostería -piedras unidas con mortero de cal y arena
MORTERO
CONGLOMERANTE: Dicho de un material: Capaz de unir fragmentos de una o
varias sustancias y dar cohesión al conjunto, originando nuevos compuestos.
CONGLOMERAR: Unir fragmentos de una o varias sustancias con un
conglomerante, con tal coherencia que resulte una masa compacta.
MORTERO: Conglomerado o masa constituida por arena, conglomerante y
agua, que puede contener además algún aditivo.
EFECTOS DE UNA ERUPCIÓN VOLCÁNICA
“Uno de los peligros de esta erupciones es la desgasificación del
volcán con la expulsión de distintos gases entre estos el Dióxido de
Azufre que al combinarse con el agua se forma el Ácido Sulfúrico que
al flotar y subir a la superficie se forman gotitas de lluvia acida que
viajan con la ceniza por el aire cayendo como lluvia acida a kilómetros
del foco de erupción, pueden causar daños en la piel, ojos y
vegetación.” (Rescate.com)
Erupción del volcán en el 2001. (http://www.indicepr.com/noticias/2015/07/24)
KICK ‘EM JENNY
VOLCAN SUBMARINO KICK 'EM JENNY (video corto en inglés)