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ROCAS SEDIMENTARIAS Y ESTRATOS

 

Compuestas por diversos materiales geológicos.

PROCESOS:

-         Intemperismo: Descomposición superficial de las rocas.

-         Erosión: Disgregación de las rocas formando partículas. Movimiento de partículas.

-         Transporte: Deslizamientos, acarreo por viento, acarreo por agua, acarreo por glaciar.

-         Depósito: Cambios de velocidad del agente de transporte.

-         Acumulación: Formación de capas o estratos.

-         Mitificación: Procesos por los cuales un sedimento depositado se convierte lentamente en una roca sedimentaria sólida.

-         Diagénesis: Cambios físicos, químicos y biológicos que afectan al sedimento después de su depósito, durante y después de la litificación. Compactación. Cementación. Recristalización. Disolución.

-         Disolución y precipitación: Cambios fisico-químicos.


TIPOS DE SEDIMENTOS:

Sedimentos son los productos del intemperismo depositados por los agentes de erosión:

-         fragmentos de roca

-         cuarzo insolubles

-         feldespato

-         minerales arcillosos

-         minerales precipitados a partir de materiales en solución acuosa
 

Clástico (detrítico) ·  No Clástico
·  rocas ·  químico
·  minerales ·  bioquímico
·  organismos ·  evaporítico

TIPOS DE SEDIMENTOS CLASTICOS

Su clasificación depende de:

-         Composición

-         Tamaño

-         Clasificación de granos

-         Forma

-         Redondez

-         Esfericidad

Tabla 1. Definición de partículas clásticas y sus rocas sedimentarias.

Nombre de la partícula Tamaño (mm) Nombre del sedimento Nombre de la roca
bloque > a 256 grava conglomerado
guijón

64 a 256

grava conglomerado
guijarro

2 a 64

grava conglomerado
arena 1/16 a 2 arena arenisca
limo 1/256 a 1/16 Limo limolita
arcilla < a 1/256 arcilla lutita

TIPOS DE SEDIMENTOS NO CLASTICOS

Sedimento Químico

No contiene clastos, pero el material ha sido transportado. Los componentes fueron:

-         Disueltos

-         Transportados en solución

-         Precipitados químicamente

Se forma de dos maneras:

-         A través de reacciones bioquímicas como resultado de la actividad de plantas y animales en el agua.

-         A través de reacciones inorgánicas en el agua.

Sedimento Biogénico

Formado por restos de plantas y animales que al morir se incorporan y preservan al acumularse el sedimento. puede contener clastos. Existen dos tipos principales:

Sedimento biogénico calcáreo y silíceo.  corales, algas y organismos coloniales, radiolarios y diatomeas

Sedimento orgánico: formación de substancias debido a la descomposición parcial de materia orgánica: hidrocarburos

ESTRUCTURAS DE ROCAS SEDIMENTARIAS

Estratificación

-         Paralela

-         Cruzada

Arreglo de partículas en las capas

-         Capas uniformes

-         Capas no clasificadas

-         Capas gradadas

-         Características superficiales

-         Marcas de oleaje

-         Grietas de desecación

-         Concreciones

-         Fósiles

-         Color

TIPOS DE ROCAS SEDIMENTARIAS

-         Origen Detrítico

-         Origen Químico

ROCAS SEDIMENTARIAS DE ORIGEN DETRITICO

-         Textura: Clástica

-         Composición: fragmentos de roca, cuarzo, feldespatos, arcillas

-         Tamaño de partícula: Conglomerados: grava (bloque, guija, guijarro)

-         Brechas

-         Areniscas: arena, areniscas de cuarzo, arcosas, grauvacas, Limolitas: limos

-         Lutitas: arcilla

Tabla 1. Definición de partículas clásticas y sus rocas sedimentarias.

Nombre de la partícula Tamaño (mm) Nombre del sedimento Nombre de la roca
Bloque > a 256 grava conglomerado
guijón

64 a 256

grava conglomerado
guijarro

2 a 64

grava conglomerado
arena 1/16 a 2 arena arenisca
limo 1/256 a 1/16 limo limolita
arcilla < a 1/256 arcilla lutita

ROCAS SEDIMENTARIAS DE ORIGEN QUIMICO

Resultan de la litificación de precipitados químicos inorgánicos y orgánicos. Reflejan condiciones químicas del medio ambiente de depósito. Iones: Ca+, Na2+, K+, Mg2+, Cl-, SO42-, CO32-.

Textura: generalmente no clástica, pero también clástica.

Tabla 2. Clasificación de rocas sedimentarias químicas.

SEDIMENTO TEXTURA COMPOSICION MINERAL NOMBRE DE LA ROCA
Químico no clástica CaCO3 carbonato de calcio  calcita (aragonita) Caliza
  no clástica CaMg(CO3)2 carbonato de Ca y Mg dolomita Dolomía
  no clástica SiO2 sílice  ópalo calcedonia cuarzo Chert
  no clástica NaCl cloruro de sodio halita Sal de roca
  no clástica CaSO4 2H2O sulfato de calcio yeso Yeso Anhidrita
  no clástica Ca3(PO4)2 fosfato de calcio apatito Fosforita
  no clástica Fe2O3 óxido de fierro hematita Fm. Fierro
Biogénico bioclástica y no clástica CaCO3 carbonato de calcio  calcita (aragonita) Caliza
  bioclástica y no clástica SiO2 sílice  ópalo calcedonia cuarzo Chert
  no clástica restos de plantas   Carbón


Calizas

Inorgánicas o bioquímicas, ambientes marinos someros, plataformas arrecifales, bancos y lagunas costeras

Bioclásticas:

-         Coquina

-         Creta

No clásticas:

-         Travertino

-         Estalactitas y estalagmitas

-         Oolitas

Dolomías: inorgánicas, producto de la diagénesis de calizas y sedimentos carbonatados y la adición de Mg. Bahías someras.

Chert: inorgánico o bioquímico, cuarzo criptocristalino, fondos marinos profundos, pedernal negro, jaspe

Evaporizas: inorgánicas, ambientes marinos y cuencas desérticas, sal de roca, yeso, anhidrita

DEPOSITOS MINERALES EN ROCAS SEDIMENTARIAS

-         Depósitos de Fierro: silicatos y carbonatos marinos

-         Depósitos de Fósforo: márgenes continentales

-         Depósitos Evaporíticos

-         Depósitos de carbón, gas natural y petróleo

FACIES SEDIMENTARIAS Y AMBIENTES DE DEPOSITO

-         Condiciones de depósito Ambientes

-         Cambios laterales de depósito

-         Sedimentos distintivos y sus organismos asociados

Facies sedimentaria. Conjunto de características de un cuerpo sedimentario:

-         Tamaño de grano

-         Forma de los granos

-         Tipo de estratificación

-         Color

-         Estructuras

-         Fósiles

AMBIENTES DE DEPOSITO

Es el lugar de acumulación de los sedimentos

-         CONTINENTAL

-         TRANSICIONAL

-         MARINO

A) CONTINENTAL: No Marinos. Fluvial. Lacustre. Glacial. Eólico. Pantanos.

B) TRANSICIONAL: Plataforma Continental. Cercano a Costa. Estuarino. Deltaico. Playa. Alejado de Costa. Plataforma Carbonatada y Arrecifes. Cuencas Marinas Evaporíticas

C) MARINO: Talud Continental. Turbiditas. Abanicos Marinos. Fondo Marino. Sedimentos Terrígenos. Oozes Marinos. Sedimentos pelágicos. Ooze calcáreo y silíceo. Sedimento Volcánico.

AMBIENTES SEDIMENTARIOS CLÁSTICOS

Medio Ambiente Agente de transporte y depósito Sedimentos
CONTINENTAL
Aluvial Ríos arena, grava, lodo
Desértico Viento arena, polvo
Lacustre Corrientes de lago arena, lodo
Glacial Hielo arena, grava
COSTERO
Delta Ríos, corrientes marinas arena, lodo
Playa Oleaje, mareas arena, grava
Planicies de inundación Corrientes arena, lodo
MARINO
Plataforma continental Oleaje, mareas arena, lodo
Margen continental Corrientes marinas lodo, arena
Fondo marino Corrientes marinas lodo

AMBIENTES SEDIMENTARIOS QUÍMICOS Y BIOQUÍMICOS

Medio Ambiente Agente de precipitación Sedimentos
CONTINENTAL
Evaporítico Evaporación del agua lacustre halita, nitratos, sales
Pantanoso Vegetación turba
COSTERO Y MARINO
Carbonatado Esqueletos de organismos, algas, precipitación inorgánica arenas y lodos carbonatados, arrecifes
Evaporítico Evaporación de agua marina yeso, anhidrita, sal
Silícico: marino profundo Esqueletos de organismos sílice

http://www.fortunecity.com/campus/chemistry/195/ense/estrati/

ESTRATOS


http://www.ucm.es/info/diciex/programas/las-rocas/rocasypaisaje/bioquimicas/pages/alternancia_jpg.htm

ESTRATIGRAFÍA

 Esta página web la dedicaremos al apasionante mundo de la estratigrafía. ¿por donde empezamos? Iniciaremos esta sección con un compañero estudioso de la geología que me pregunto acerca de las estructuras sedimentarias. Las estructuras sedimentarias primarias se pueden clasificar en:

-         Estructuras sedimentarias físicas o inorgánicas

-         Estructuras biogénicas

Las Estructuras sedimentarias inorgánicas se producen por procesos mecánicos o físicos durante o poco tiempo después del depósito y antes de que se produzca una consolidación importante. Se pueden subclasificar en:

 Estructuras sedimentarias formadas por flujo unidireccional

El flujo unidireccional puede ser generados por distintos medios entre ellos el más conocido, el fluvial. También puede ser generado por otro tipo de fluidos como el viento. 

La mayoría de los flujos naturales son capaces de mover sedimentos con variado tamaño de grano originando  diferentes estructuras sedimentarias. Así para cada grano  y un flujo de energía concreta hay una única FORMA DE FONDO (bedform). 

Los elementos más importantes de una forma de fondo son: cresta, punto de ruptura, pie y seno. (Ver Gráfico) La forma más simple de un bedform es un ripple. La migración de estas formas de fondo producen estratificaciones características que pueden ser de varios tipos.

Ripples

Este tipo de forma de fondo se genera en flujos naturales de distintas velocidades. Presentan diversas morfologías según su campo de estabilidad. Así los formados a menor velocidad tienen las cretas rectas  y , sucesivamente, cambian a crestas sinuosas  cuando la corriente es más rápida.

 

Se forman a partir de la migración de las formas de fondo típicas en arenas 2 - 0,6 mm de diámetro.

Ripples trepadores

Cuando comienza a sedimentarse el material en suspensión de forma muy rápida en comparación con la migración de los ripples no llega a producirse erosión en el flanco de barlovento y los ripples comienzan a trepar sobre el dorso de los que estaban ya formados aguas abajo. Los ripples trepadores indican una alta velocidad de sedimentación de arena fina o limo en condiciones de corriente con baja energía. 

Laminación lenticular y flaser

Las estratificaciones lenticulares y flaser representan los extremos de una serie continua de alternancia de arena y arcilla en proporciones variables produciendo morfologías diferentes. La alternancia indica que la energía del medio cambiaba periódicamente resultando que las corrientes acumulaban arenas en ripples que alternaban con materiales finos.

Megaripples

Son grandes morfologías de fondo. Su altura supera los 10 cm como mínimo y una longitud de onda mayor de 60 cm  alcanzando en algunos casos 30 m. Al igual que en los ripples la morfología de las crestas varía al aumentar la velocidad de flujo dentro de su campo de estabilidad.

         

Estratificación paralela

El término de laminación paralela engloba varios tipos genéticos que tienen en común haberse depositado en superficies más o menos horizontales o planas. El aspecto paralelo puede deberse a que no se generaron ripples o a que las circunstancias no eran favorables a su conservación.

Estructuras sedimentarias formadas por flujos oscilatorios

El flujo oscilatorio por excelencia es el producido en las secuencias marinas. Cuando las olas de superficie se desplazan en aguas profundas imprimen un movimiento circular a la columna de agua. Cuando las olas se acercan a la costa, en la interfase entre el sedimento y el agua el movimiento circular se reduce a un vaivén.

Los campos de estabilidad de las estructuras de este tipo de flujos son similares a los de los flujos unidireccionales (ripples, estratificación paralela,...). Se caracterizan por presentar inclinaciones de la laminación aproximadamente simétricas.

De esta forma tendríamos las siguientes estructuras sedimentarias según aumenta la velocidad del flujo: estratificación planar de baja energía > ripples simétricos > ripples asimétricos > megaripples > estratificación planar de alta energía.

Hay algunas morfologías características que se pueden observar dentro de las estructuras nombradas anteriormente:

Estructura en chevron. En el caso de que haya un flujo bidireccional pero que su velocidad no sea idéntica en ambos sentidos esto produce una estructura asimétrica.

Estructuras hummocky. Son estructuras de alta energía con laminación de bajo ángulo ligeramente ondulante cuyo espesor aumenta y disminuye lateralmente y muestra suaves discordancias internas.

Dunas eólicas y estratificación cruzada

Las dunas costeras o los "mares de arena" o erg tienen dimensiones comparables a las dunas acuáticas y se pueden usar esquemas parecidos según la energía de la corriente.

 La identificación se basa en la estructura interna sobretodo. Las dunas eólicas están formadas por granos de cuarzo y siempre por arena. Pueden ser también de calcarenitas y yeso. Las formas de gran tamaño reciben el nombre de draas.

La separación e identificación de las formas de fondo se hace por la orientación, forma y espaciado de formas. 

 

La estructura interna de las dunas transversales al viento.

Presenta una estratificación cruzada de media y gran escala. Las láminas buzan entre 30 y 35º. Las estratificaciones más frecuentas son la tabular, cuneiforme, en surco o convexa hacia arriba.

 

Estructuras Sedimentarias debidas a Erosión

A parte de los procesos que construyen capas, existen procesos que las destruyen. Las estructuras se conservan si el sedimento superior es coherente para mantener la morfología.

Los Rasgos erosivos en sección vertical.

Relieve excavado. Se forman bien por una corriente que origina un surco o bien por movimiento de una masa pendiente abajo. Las cuestiones clave de las estructuras son: morfología tridimensional, dimensiones y orientación.

Características de la superficie erosiva. Los canales no son siempre simples y regulares. Pueden presentar escalones, terrazas y extraplomos

Los Rasgos erosivos en el muro

Constituen un amplio grupo de estructuras que suelen aparecer en la base de las capas de areniscas. Todas ellas indican muro y techo, dirección y sentido. Se diferencias dos grandes grupos genéticos: las debidas a erosión por flujo turbulento (scour marks/casts) y las  producidas por objetos arrastrados por la corriente (tool marks/casts).

Marcas de erosión de la corriente (scour marks) Se diferencian 4 grupos:

- Depresiones de obstáculos.
- Marcas en forma de flauta (flute casts)
 - Surcos y crestas longitudinales

 (longitudinal scours)

- Crestas aisladas (gutter casts).  
     

Marcas de erosión dejadas por objetos arrastrados (tools marks) y sus rellenos (tool casts). A la vez se pueden diferenciar estas en contínuas y discontinuas. Describiremos algunas a continuación:

-         Groove casts. Son de crestas alargadas en la base de las capas de areniscas que corresponden al relleno de surcos erosivos dejados por objetos que arañaban el fondo mientras los arrastraba la corriente.

-         Chevron cast. Son rellenos de marcas alargadas con estructura en forma de sardineta o espiga con bordes suaves. Se producen al pasar un objeto a poca distancia de un fondo blando y viscoso y entonces arruga la superficie.

Los picotazos (prod) y pasadas (bounce) corresponden a rellenos de marcas netas y alargadas en una orientación preferente. Los skip casts son como los bounce pero repetidos en la dirección de la corriente.

Otras Estructuras

Las estructuras dejadas por los fluidos en el sedimento son difícil que se conserven. Los rill marks (canales milimétricos dendríticos) y surcos alrededor de los obstáculos. Las Estructuras sedimentarias orgánicas.  La ciencia que estudia las huellas producidas por organismos en el registro sedimentario es la  icnología.   La estructuras biogénicas se pueden dividir de muchas maneras. Se pueden distinguir por ejemplo:

 

Estructuras sedimentarias biogénicas. Se debe a la excavación de túneles o galerías por el sedimento blando. Se pueden distinguir pistas, trazas, galerías...

Estructuras de bioerosión. Como perforaciones, raspaduras, arañazos.

Excrementos. Como coprolitos, tubos y cordones fecales.

La clasificación de las estructuras biogénicas se realiza mediante una taxonomía bastante compleja utilizando criterios como el organismo, la actividad que realiza y el medio en que se generó.

Esto ha dado lugar a asociaciones de estructuras biogénicas como la Asociación de Scoyenia, Trypanites, Glossifungites, Teredolites, Psilonichnus, Skolithos, Cruziana y Nereites.

Tipos de pliegues

Hay muchas formas de clasificar los pliegues, pero usaremos una que nos permitirá deducir las formas de relieve. Distinguimos en primer lugar los pliegues autóctonos, aquellos que se forman en rocas que no han sido desplazadas; y pliegues alóctonos, aquellos que se forman en rocas que han sido desplazadas de su lugar original.

Pliegues autóctonos

Con respecto a la inclinación del plano axial, o vergencia, podemos distinguir entre pliegues simétricos o rectos: los que tienen plano axial vertical y el buzamiento de ambos flancos es idéntico (isoclinal); y asimétricos en los que el plano axial no es vertical y en uno de los flancos el buzamiento es mayor que en otro.

Los pliegues asimétricos pueden ser: inclinados, con una vergencia leve (45º); acostados, con una vergencia acusada (45º); tumbados, con una vergencia casi horizontal 90º; volcados, con el plano axial girado más de 90º de tal manera que los estrados inferiores aparece encima; y de rodilla, el que tiene en uno de los flancos un buzamiento de 90º.

Un tipo de pliegue es el domo: pliegue simétrico levantado en el que todos los estratos buzan hacia fuera desde el punto central. Se trata de una estructura anticlinal que se hunde en todas las direcciones.

También podemos clasificar los pliegues por la estructura de sus capas. Distinguimos entre: estriados, cuando las capas pierden potencia pero no se pierde la continuidad; y laminados, en los que se pierde la continuidad.

Los pliegues se agrupan en sistemas de pliegues. Llamamos anticlinorio a un conjunto de pliegues que forman parte de una amplia estructura convexa en la corteza terrestre; y sinclinorio a un conjunto de pliegues que forman parte de una amplia estructura cóncava en la corteza terrestre.

Pliegues alóctonos

Llamamos pliegues alóctonos a aquellos cuyos materiales han sido desplazados de su posición original. Se produce cuando el carácter comprensivo de una orogenia supera la capacidad de los materiales de deformarse, de tal manera que se rompen, por la zona de despegue, y se desplazan.

Entre ellos distinguimos el:

-         Pliegue falla, en el que el desplazamiento es muy leve y se superponen los flancos del mismo pliegue.

-         Pliegues cabalgantes o cabalgamientos, cuando el plano axial de un pliegue se superpone sobre el plano axial de otro, no superan el área de la cuenca geosinclinal.

Mantos de corrimiento, que afecta a grandes cantidades de pliegues que se desplazan hasta decenas de kilómetros. Es posible que el lugar de deposición esté alejado de las zona «raíz». Presenta ondulaciones secundarias.

http://cipres.cec.uchile.cl/~agallego/Pliegues.html

 http://plata.uda.cl/minas/apuntes/Geologia/geologiageneral/ggcap10.htm

REFERENCIAS

http://www.fortunecity.com/campus/chemistry/195/ense/estrati/

http://plata.uda.cl/minas/apuntes/Geologia/geologiageneral/ggcap10.htm

http://plata.uda.cl/minas/apuntes/Geologia/Museovirtual/051ageo.htm

http://plata.uda.cl/minas/apuntes/Geologia/Geoestructural/gestr02.htm#Diaclasas

http://www.ucm.es/info/diciex/programas/las-rocas/rocasypaisaje/bioquimicas/

http://www.ucm.es/info/diciex/programas/las-rocas/rocasypaisaje/bioquimicas/pages/alternancia_jpg.htm

http://www.geocities.com/manualgeo/07_rocas_igneas.htm

http://cipres.cec.uchile.cl/~agallego/Pliegues.html

http://cipres.cec.uchile.cl/~agallego/Fracturasyfallas.html

http://cipres.cec.uchile.cl/~agallego/rocametamorfica.html

http://cipres.cec.uchile.cl/~agallego/volcanes.html

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