Densidad de las rocas
Las anomalías de la gravedad (anomalías gravitatorias) resultan de la diferencia en densidad, o contraste de densidad, entre un cuerpo de roca y sus alrededores.
Por lo tanto su estudio en la geofísica y determinación es importante para el método gravimétrico y los métodos geofísicos de prospección.
Para un cuerpo de densidad p1 incrustado en el material de densidad p2, el contraste de densidad Δp está dado por: (ecuación 1)
Δp=p1-p2 (ecuación 1)
El signo del contraste de densidad determina el signo de la anomalía de la gravedad.
La densidad de las rocas se encuentra entre las variables menos variables (valga la redundancia) de todos los parámetros geofísicos (geofísica).
Los tipos de roca más comunes tienen densidades en el rango entre 1.60 y 3.20Mgmˆ-3.
La densidad de una roca depende tanto de su composición mineral como de su porosidad.
La variación en la porosidad es la causa principal de la variación de densidad en las rocas sedimentarias.
Así, en secuencias de rocas sedimentarias, la densidad tiende a aumentar con la profundidad, debido a la compactación, y con la edad, debido a la cementación progresiva.
La mayoría de las rocas ígneas y metamórficas tienen una porosidad despreciable, y la composición es la causa principal de la variación de densidad.
La densidad generalmente aumenta a medida que disminuye la acidez; por lo tanto, hay una progresión de aumento de densidad desde el ácido a los tipos de rocas ígneas básicas a ígneas ultrabásicas.
Los rangos de densidad para los tipos de roca y minerales comunes se presentan en la Tabla 1
Es necesario conocer la densidad de la roca tanto para la aplicación de las correcciones de Bouguer y terreno como para la interpretación de anomalías de gravedad.
¿Cómo se determina la densidad de las rocas?
La densidad es comúnmente determinada por mediciones directas en muestras de roca.
Una muestra se pesa en aire y en agua.
La diferencia en los pesos proporciona el volumen de la muestra y, por lo tanto, se puede obtener la densidad seca.
Si la roca es porosa, la densidad saturada se puede calcular siguiendo el procedimiento anterior después de saturar la roca con agua.
El valor de densidad empleado en la interpretación depende de la ubicación de la roca por encima o por debajo del nivel freático.
Se debe enfatizar que la densidad de cualquier tipo de roca en particular puede ser bastante variable.
En consecuencia, generalmente es necesario medir varias decenas de muestras de cada tipo de roca en particular para obtener una densidad y varianza medias confiables.
Además de estos métodos directos de determinación de densidad, existen varios métodos indirectos (o in situ).
Estos suelen proporcionar una densidad media de una unidad de roca particular que puede ser internamente bastante variable.
Sin embargo, los métodos in situ proporcionan información valiosa cuando el muestreo se ve obstaculizado por la falta de exposición o se hace imposible porque las rocas en cuestión ocurren solo en profundidad.
La medición de la gravedad a diferentes profundidades debajo de la superficie mediante un gravímetro de perforación especial o, más comúnmente, un gravímetro estándar en un pozo de extracción, proporciona una medida de la densidad media del material entre los niveles de observación.
En la figura 1, la gravedad se ha medido en la superficie y en un punto subterráneo a una profundidad h inmediatamente debajo.
Si g1 y g2 son los valores de gravedad obtenidos en los dos niveles, entonces, aplicando correcciones de aire libre y de Bouguer, se obtiene (ecuación 2)
g1-g2=3.086h-4πGph (ecuación 2)
La corrección de Bouguer es el doble del empleado en la superficie, ya que la capa de roca entre los niveles de observación ejerce una atracción descendente en la ubicación de la superficie y una atracción ascendente en la ubicación subterránea.
La densidad p del medio que separa las dos observaciones se puede encontrar a partir de la diferencia en la gravedad.
La densidad también se puede medir en pozos utilizando un registrador de densidad (gamma-gamma).
El método de determinación de densidad de Nettleton implica realizar observaciones de gravedad sobre una pequeña prominencia topográfica aislada.
Los datos de campo se reducen utilizando una serie de densidades de rocas diferentes para las correcciones de Bouguer y del terreno (Fig. 2).
El valor de densidad que produce una anomalía de Bouguer con la menor correlación (positiva o negativa) con la topografía se toma para representar la densidad del prominencia.
El método es útil porque no se requiere perforación ni pozo de extracción, y se proporciona una densidad media del material que forma la prominencia.
Una desventaja del método es que las características de alivio aisladas pueden estar formadas por materiales anómalos que no son representativos del área en general.
La información de densidad también se proporciona a partir de las velocidades de onda P de las rocas obtenidas en estudios sísmicos.
La Figura 3 muestra gráficas del logaritmo de la velocidad de la onda P contra la densidad para varios tipos de roca (Gardner et al. 1974), y la relación lineal que mejor se ajusta.
Otros investigadores (por ejemplo, Birch 1960, 1961, Christensen y Fountain 1975) han derivado relaciones similares.
La curva empírica de velocidad-densidad de Nafe y Drake (1963) indica que la densidad de las rocas estimadas a partir de velocidades sísmicas probablemente no sea más precisa que aproximadamente ± 0.10Mgmˆ-3.
Sin embargo, este es el único método disponible para la estimación de densidades de unidades de roca profundamente enterradas que no se pueden muestrear directamente.
Soy ingeniero geólogo con experiencia y conocimiento en el área de exploración minera, hidrocarburos, evaluación de depósitos minerales metálicos y no metálicos, exploración de piedras preciosas y de metales preciosos, procesamiento de datos geológicos en software especializado y métodos de explotación de recursos naturales.
Además, tengo conocimiento en geología aplicada a la ingeniería geológica, donde se incluye el estudio de suelos, rocas y agua para la construcción de obras de ingeniería civil.
Necesito me ayuden a identificar un tipo de roca que es porosa y muy densa, pesada al extremo, su peso especifico es de 7 g por cm cúbicos promedio. También los imanes se le adhieren. No absorbe casi el calor, es muy rara negra azulada.
quizás sea un metoerito
Hola. la tabla de densidades para las diferentes tipos de roca es de tu autoria, o en que articulo la podria encontrar, Gracias.
En la tabla de rangos de densidad donde es que clasifican los jades?
El rango está entre 2.9 a 3.4
Interesante y claro a pesar de ser un tema de mucha dedicación en especial cuando se trata de determinar la diferencia de las densidades de diversos sitios. Gracias