Las rocas vienen en una variedad de formas, tamaños y composiciones. Las rocas sedimentarias, ígneas y metamórficas se relacionan entre sí como diferentes etapas del ciclo de la roca. diferenciar un tipo de roca de otra depende a veces de diferencias sutiles en las características. La densidad, combinada con observaciones y pruebas adicionales, ayuda a identificar y diferenciar una roca de otra. Como la densidad mide la relación de masa a volumen, calcular la densidad requiere medir con precisión la masa y el volumen.
selección de muestras
Las rocas van desde una colección de cristales de un mineral hasta mezclas de diferentes minerales. Los minerales pueden ser todos microscópicos, todos macroscópicos o una mezcla de cristales microscópicos y macroscópicos. los minerales pueden distribuirse uniformemente a través de toda la roca o pueden estar dispuestos en capas o agrupaciones. Para mayor precisión, la muestra analizada debe incluir todos los minerales de la roca. Además, la muestra no debe tener ninguna superficie desgastada. El proceso de intemperización cambia la mineralogía original, que también cambia la densidad. por lo tanto, para medir con precisión la densidad general, la muestra de roca seleccionada debe representar todos los minerales en la misma proporción que la masa de roca más grande. en general, los geólogos seleccionan un espécimen de mano, una muestra de roca del tamaño de un puño o una pelota de béisbol.
masa de medición
Los conceptos de masa y peso confunden a muchas personas. la masa mide la cantidad de materia en un objeto, mientras que el peso mide la fuerza de la gravedad en una masa. la confusión surge porque en la Tierra la atracción gravitatoria es igual a 1, por lo que la masa y el peso solo se diferencian en pequeñas cantidades, influidas por la elevación y las rocas masivas subyacentes.
medir la masa con precisión requiere una balanza. Las balanzas electrónicas, las balanzas de triple haz u otras balanzas miden la masa. Las escalas de peso básicas, como las básculas de baño, generalmente no proporcionan la precisión necesaria para encontrar la masa. Cada escala de masa tiene direcciones específicas, pero la técnica general establece que la escala se equilibre en cero, coloca la roca en la bandeja, equilibra la escala y luego lee directamente la masa de la muestra. Al medir la masa, registra las unidades en gramos.
volumen de medición
El volumen, simplemente, mide el espacio que ocupa un objeto. encontrar el volumen de formas geométricas regulares como esferas, cubos y cajas utiliza una fórmula establecida. Las rocas rara vez vienen en formas geométricas, por desgracia. encontrar volumen por lo tanto requiere una técnica especial. Arquímedes descubrió el desplazamiento del agua, y encontrar volumen utilizando el desplazamiento del agua requiere un poco de reflexión y un toque de destreza. Además, recuerde que un centímetro cúbico de agua equivale a un mililitro de agua.
Desplazamiento de agua significa que un objeto colocado en el agua desplaza un volumen de agua igual al volumen del objeto. por ejemplo, un objeto con un volumen de 5 centímetros cúbicos sumergido en un recipiente con agua desplazará 5 mililitros de agua. si el contenedor tiene medidas, una lectura inicial de 10 mililitros de agua cambiará a 15 mililitros después de que el objeto de 5 centímetros cúbicos se sumerja en el agua.
encontrar el volumen a través del desplazamiento del agua requiere colocar la muestra de roca en un recipiente con marcas de volumen medido, como una taza medidora. antes de agregar la roca, coloque suficiente agua en la taza, para que la roca quede completamente sumergida. Medir el volumen de agua. agregue la roca, asegurándose de que no haya burbujas pegadas a la roca. medir el volumen resultante de agua. reste el volumen inicial, solo de agua, del volumen final, de agua y roca, para encontrar el volumen de la roca. entonces, si el volumen inicial de agua es de 30 mililitros y el volumen final de agua más roca es de 45 mililitros, el volumen de la roca solo es de 45-30 = 15 mililitros, o 15 centímetros cúbicos. por supuesto, los números en la naturaleza, como la roca, probablemente no serán números pares.
Si la roca no cabe en una taza medidora, use un recipiente lo suficientemente grande como para sumergir la roca. Coloque el recipiente en una bandeja. Llene el recipiente completamente lleno de agua. Con cuidado, sin olas ni salpicaduras, deslice la roca en el agua. Toda el agua derramada del recipiente debe ser capturada en la bandeja subyacente. retire con mucho cuidado el recipiente de la bandeja sin derramar accidentalmente más agua en la bandeja. mida el agua derramada intencionalmente en la bandeja para determinar el volumen de la roca. la cantidad de agua desplazada del contenedor por la roca y capturada en la bandeja es igual al volumen de la roca.
advertencia
Algunas rocas sedimentarias, como la arenisca, se desintegran cuando se sumergen en el agua. un método aceptado para detener esta degradación de la muestra utiliza capas finas de cera para proteger la muestra. sumerja la muestra varias veces en cera derretida, dejando que la cera se enfríe ligeramente entre las capas. Deje que la cera se enfríe completamente, luego encuentre la masa de la roca con el recubrimiento de cera. Resta la masa encerada de la masa solo de roca para encontrar la masa de la cera. Utilice el método de desplazamiento de agua para encontrar el volumen total. use la fórmula de densidad (la densidad de la cera de parafina varía de 0,88 a 0,92) para encontrar el volumen de la cera. reste el volumen de cera del volumen total medido para encontrar el volumen de la muestra de roca.
densidad de cálculo
el cálculo de la densidad a partir de la masa y el volumen requiere una fórmula simple: la densidad es igual a la masa dividida por el volumen (d = m ÷ v). entonces, si la masa rocosa medida es igual a 984.2 gramos y el volumen medido es igual a 382.9 mililitros, el uso de la fórmula da la ecuación d = 984.2 .2 382.9, mostrando que la densidad de la muestra es igual a 2.57 gramos por centímetro cúbico.