A4 I.CONCEPTOS SEDIMENTLOGICOS 23.pdf

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CAPITULO I CONCEPTOS SEDIMENTOLGICOS 3

CAPTULO I CONCEPTOS SEDIMENTOLGICOSLa superficie de la Tierra es sorprendentemente dinmica, cambia por mltiples procesos a lo largo del tiempo. Existen procesos endgenos formadores de montaas, y sus opuestos (exgenos) que mueven continuamente material desde las zonas de mayor elevacin a zonas de menor elevacin. Estos ltimos procesos son el intemperismo, la erosin y el transporte, los cuales junto con la acumulacin o depsito dan origen a la formacin de sedimentos los que posteriormente forman las rocas sedimentarias. Las caractersticas de una roca sedimentaria quedan determinadas por las partculas que contiene. Caractersticas como el tamao y la forma del grano o la presencia de fsiles pueden ayudar a clasificar este tipo de rocas. La descripcin, clasificacin e interpretacin depender por lo tanto de las caractersticas fsicas y qumicas de los sedimentos que las componen, por ejemplo: las rocas sedimentarias detrticas estn constituidas por fragmentos de rocas ms antiguas que pueden estar situadas a cientos de kilmetros, esas rocas se fragmentaron debido a la lluvia, la nieve o el hielo, y las partculas resultantes son arrastradas y depositadas. Las rocas sedimentarias qumicas se forman a partir de minerales disueltos en el agua cuando el agua se evapora o se enfra, los minerales disueltos precipitan y forman importantes acumulaciones que al litificarse forman rocas de origen qumico. En ocasiones se pueden mezclar con sedimentos detrticos. La acumulacin de los sedimentos ocurre en una parte de la superficie terrestre, la cual se diferencia fsica, qumica y biolgicamente de las zonas adyacentes, a este sitio de acumulacin y se le conoce como ambiente sedimentario. En ocasiones es muy difcil diferenciar un ambiente de otro, pero gracias a la naturaleza de las rocas sedimentarias, las cuales contienen en su interior un registro de las condiciones del depsito, podemos hacer una reconstruccin del paleoambiente. Estas evidencias quedan registradas en las facies, las que corresponden con cuerpos de roca caracterizados por una particular combinacin de litologa, estructuras fsicas y biolgicas que imparten un aspecto diferente del cuerpo de rocas infrayacente, suprayacente o lateralmente equivalente. Es importante considerar que estas evidencias pueden verse modificadas cuando la roca experimenta el proceso de diagnesis.Qumica Geoqumica Litoestratigrafa Geologa histrica Bioestratigrafa Cronoestratigrafa Magnetoestratigrafa Geologa aplicada ESTRATIGRAFIA Quimioestratigrafa Estratigrafa secuencial Petrologa SEDIMENTOLOGA Mineraloga Anlisis de cuencas Geodinmica interna Geodinmica externa Geofsica Climatologa Edafologa FsicaTabla 1.1.1 Relaciones con otras ciencias y disciplinas de la geologa.

Ecologa Paleo ecologa Paleogeografa Paleoclimatologa

Biologa Paleontologa

La estratigrafa, sedimentologa y geologa histrica, estn muy relacionados ya que entre ellas se intercambian numerosos datos, principios, etc. La sedimentologa se encarga del estudio de la gnesis de las rocas sedimentarias, y la geologa histrica establece la historia de las rocas, y todo tiene repercusin en los estratos (lmites de secuencia, estructuras y discontinuidades) que son estudiados por la estratigrafa. Las ciencias de la columna de la derecha nos sirven sobretodo a la hora de establecer la correlacin entre series locales. CICLO SEDIMENTARIO La Tierra es un sistema natural, en donde interactan muchos subsistemas interrelacionados formando un todo complejo. El ciclo de las rocas (Figura. 1.1.1) es uno de estos subsistemas, el cual nos permite conocer y examinar muchas de las relaciones entre las diferentes partes del planeta.

I.1 PRINCIPIOS GENERALESDEFINICIN DE SEDIMENTOLOGIA Se le ha considerado parte de la estratigrafa y segn el glosario AGI, es el estudio de la roca y los procesos de formacin. Lombard (1970), considera que es parte de la estratigrafa, y que se encargaba de la reconstruccin del medio original (sedimentario) por medio de los datos que aportan los materiales de la capa segn su lugar de formacin. Reading (1978), recomienda que debe utilizarse como parte de la petrologa sedimentaria, puesto que a diferencia de la estratigrafa, excluye el factor tiempo. Ricci Luchi (1980) considera que los limites estn mal definidos. Las relaciones de la sedimentologa con otras ciencias y disciplinas de la geologa son muy amplias, tal como se indica en la tabla 1.1.1.Figura 1.1.1 El Ciclo de las rocas ilustra el papel de los diversos procesos geolgicos que actan para transformar un tipo de roca en otro. Tomada de E.J. Tarbuck et al. (1999).

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El ciclo de las rocas determina cul de los tres tipos de rocas se formar, y es muy til para: Conocer el origen y los cambios que experimentan las rocas gneas, sedimentarias y metamrficas, bajo diversas condiciones. Comprender los procesos que ocurren en el interior y exterior de la Corteza Terrestre. Entender las relaciones de los distintos ambientes con cada tipo de roca y su vinculacin con otros procesos que actan sobre y dentro del planeta. Dentro del ciclo de las rocas existen otros ciclos de menor orden; uno de los ms importantes es el Ciclo Sedimentario. El objetivo del ciclo sedimentario es el estudio integral de las rocas sedimentarias, por medio del cual se interpreta la historia geolgica con todos los procesos que se relacionan y que les dieron origen; este ciclo consiste de las siguientes fases (Figura 1.1.2):

El ciclo sedimentario implica investigar: La formacin de los distintos tipos de sedimentos y los procesos que los originaron. La procedencia de estos sedimentos, es decir, determinar el tipo de rocas madre que produjeron esos materiales y de donde provienen esos sedimentos. Determinar el mecanismo o mecanismos de dispersin de los sedimentos formados, estableciendo el sector donde los sedimentos se han esparcido. Interpretar la direccin, la distancia y los mecanismos de transporte. Interpretar y reconstruir el Ambiente de depsito. Determinar los cambios y modificaciones a que han estado sometidos los sedimentos despus de ser depositados (diagnesis), inclusive cambios internos fsicos y qumicos que conducen a la litificacin. Interpretar la evolucin de la corteza, es decir los ciclos de larga duracin que puedan dar un indicio de la evolucin fsica y qumica de la corteza terrestre.

Intemperismo Erosin Transporte Sedimentacin Diagnesis Levantamiento Intemperismo.

INTEMPERISMO

EROSIN

TRANSPORTE

SEDIMENTACIN DIAGNESIS ROCAS SEDIMENTARIAS

LEVANTAMIENTO CORTEZA CONTINENTAL EN LEVANTAMIENTO

ROCAS GNEAS

ROCAS GNEAS

ROCAS METAMRFICAS SUBDUCCIN

EXPANSIN OCENICA

TRANSPORTE EN MASA EN EL MANTO

Figura 1.1.2- La figura muestra las fases del ciclo sedimentario y su relacin con el ciclo de las rocas. Modificado de Corrales et. al. 1977.

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I.2 PROPIEDADES Y CARACTERSTICAS DE LOS SEDIMENTOSSEDIMENTOS En un sentido estricto sedimento y sedimentos tienen un significado diferente, ya que se llama sedimento al material en transporte (suspensin, solucin, traccin o saltacin) o recientemente depositado, tiene fundamentalmente un significado dinmico, de material en movimiento que no ha llegado a lograr su estabilidad fsica completa. Cuando este sedimento ha sido depositado en forma de material slido, por cualquier sustancia mvil (agua, aire, hielo, etc.), sobre la superficie de la tierra nos estamos refiriendo al trmino de sedimentos, por lo tanto, sedimentos tiene fundamentalmente un significado esttico. Cuando el sedimento se deposita, ya sea por una decantacin fsica, por precipitacin qumica o por crecimiento orgnico, ocurre el proceso de sedimentacin, y cuando los sedimentos se litifican reciben el nombre de roca sedimentaria. TIPOS DE SEDIMENTOS Los sedimentos pueden ser solubles o insolubles. Sedimentos insolubles, corresponde con fragmentos de roca, minerales (cuarzo, feldespatos, etc.) y minerales arcillosos. Sedimentos solubles, son minerales precipitados a partir de materiales en solucin acuosa. Los sedimentos en forma practica son de tres tipos: Sedimentos siliciclsticos. (terrgenos o detrticos) Sedimentos aloqumicos o intraclastos. Sedimentos ortoqumicos. Los sedimentos se originan de las regiones continentales por fragmentacin mecnica y descomposicin qumica (Figura 1.2.1). Sedimentos siliciclsticos (terrgenos o detrticos). Son fragmentos de roca slidos o minerales derivados de la erosin de una masa continental mantenindose durante toda su evolucin como partculas slidas, los cuales son transportados por algn agente. Representan el residuo de una compleja historia de procesos, pudiendo haber sufrido algunos cambios qumicos o mineralgicos.Figura 1.2.1 Mecanismos de formacin y transporte de los sedimentos siliciclsticos y de los sedimentos aloquimicos.

Sedimentos aloqumicos o intraclastos. Son fragmentos slidos formados por precipitacin qumica a partir de soluciones y posteriormente desplazados dentro de la misma cuenca de depsito en solucin acuosa, dispersin coloidal, etc. Los fragmentos o conchas enteras, fragmentos orgnicos, ooltas, peloides, etc., se consideran como sedimentos aloqumicos. Sedimentos ortoqumicos. Son precipitados o bioqumicos in situ los ms importantes son los lodos microcristalinos de calcita o dolomita, cemento calcreo o silceo, lodos de diatomeas o radiolarios, nanoplancton calcreo o silceo cloruros y sulfatos. MADUREZ DE LOS SEDIMENTOS El concepto de madurez de un sedimento, hace referencia al grado de desarrollo que ha alcanzado el o los procesos que generaron ese sedimento y que conducen en su mxima expresin a sedimentos estables composicionalmente y texturalmente, es decir, son homogneos (sedimentos maduros) o heterogneos (sedimentos inmaduros) (Tabla 1.2.1). Habitualmente, conceptos de: en lo