RELACIONES ESTRATIGRAFICAS TEMA 6
Las relaciones estratigrficas son las interrelaciones entre
masas de rocas, estas interrelaciones tienden a ser confusas si no
se tienen en cuenta las dimensiones y la escala de los cuerpos de
rocas sedimentarias.1. LITOSOMOS00Litsomo es una masa litolgica
esencialmente uniforme que tiene relaciones de entrelazamiento por
lenguas con las masas adyacentes de litologa diferente.
Como se ve en la figura, existen diversas unidades mapeables en
diversas partes de la seccin transversal, pero las tres lenguas de
lutitas, como tambin las de areniscas forman parte de un litsomo
por extensin, el concepto de litsomo es igualmente aplicable a las
masas de rocas tridimensionales de contenido paleontolgico
uniforme, denominadas biosomos.1.1 FORMAS DE LOS LITOSOMOSLos
espesores de la mayora de los litosomos son pequeos en comparacin
con sus distribuciones geogrficas, que no son fcilmente
observables.Utilizando las relaciones de ancho espesor
(Clasificacin geomtrica), los litsomos tienen las siguientes
formas: manto (1,000: 1), tabular (50: 1 a 1,000 : 1), prisma (5:1
a 50: 1) y cinta (menor 5:1) , las que presentan a continuacin:
Manto (mayor de 1.000: 1)Tabular (50:1 a 1.000 :1)
Prisma (5:1 a 50: 1)
Cinta (menor de 5:1)
RELACIONES CONCORDANTESLas superficies de contacto entre los
litsomos verticalmente sucesivos se consideran concordantes si no
existen evidencias significativas de interrupcin de la depositacin
entre unidades adyacentes. Los contactos concordantes pueden ser
bruscos, graduados o intercalados. En cada caso, el cambio de
carcter litolgico refleja un cambio de las condiciones de
depositacin o de los materiales acarreados al sitio de la
depositacin.1) Contactos bruscos Aunque son concordantes, entre los
litosomos verticalmente sucesivos son relativamente raros, donde
pueden observarse tales contactos, no persisten sobre grandes
extensiones, sino que pasan comnmente hacia los lados a relaciones
discordantes, y se encuentran en reas de depositacin muy lenta.2)
Contactos graduadosNormalmente los cambios de material y
condiciones que diferencian a los cuerpos sedimentarios sucesivos
son graduales a todo lo ancho del espesor variable de una seccin
estratigrfica. Los contactos graduados resultantes son de 2 tipos:
mixto y continuo. a) Graduacin mixta.Es la que ocurre cuando 2
tipos distintos de sedimento exhiben cambio gradual de uno a otro,
se lo denomina tambin transicional (cuando un cuerpo sedimentario
va pasando a otra litologa por medio de un cambio litolgico
transicional) Pizarra blanda por adicin graduada de arcilla
Arenisca
b) Graduacin continaImplica el cambio progresivo en un solo
parmetro sedimentario, sin mezcla de los miembros extremos (cambios
graduados de arena a lutita), en los cuales se halla una reduccin
progresiva en el tamao del grano de arena a limo y a arcilla.3)
Contactos intercalados.La mayora de los contactos son problemas de
formacin y definicin de miembros ms que asuntos de diferenciacin de
litosomos. Se dice intercalado, cuando en medio de 2 paquetes se
presentan niveles intercalados de 2 tipos de litologa ( Eplo.
Lutitas y areniscas) .Cuando los contactos no son concordantes, se
tiene contactos de no conformidad (dos litosomos que no presentan
una relacin de paralelismo o no existe una secuencia estratigrfica
continua).
RELACIONES DISCORDANTES
Las relaciones existentes entre los litosomos separndose por una
superficie que no sea de depositacin ni de erosin, son
discordantes, y a la superficie de separacin se le llama
discordancia. Discordancia: Es una superficie que separa de forma
abrupta estratos esencialmente paralelos, se produce 1) por efecto
de un evento erosivo, notndose un plano de erosin, 2) Por un
periodo de no deposicin o laguna estratigrfica denominado
Hiatus.Las discordancias pueden ser:Discordancia angular Es una
superficie que separa a los estratos inclinados o plegados de los
estratos suprayacentes no perturbados (los estratos que cubren la
superficie de la discordancia son esencialmente horizontales).
Discordancia paralela
Consiste en una serie de sedimentacin normal (A) afectada por un
proceso de epirogenesis que levanta muy poco (B). Luego existe un
proceso de erosin (C), finalmente se deposita la serie B sobre la
A, cuando los hiatus no son largos se produce un paleosuelo.
Contacto de erosinSe produce entre 2 rocas diferentes (rocas
gneas y sedimentarias), se forma por la emersin de un cuerpo
intrusivo que rompe las estructuras de las rocas sedimentarias.
Otra forma es la depositacin de sedimentos sobre una roca
gnea.Diastema. Es una discordancia paralela que ser produce en
forma local, se produce en algunos estratos dentro de una formacin
y se lo observa en pocos metros, pero la serie sigue normal.
COMPARACION DE LAS DISCORDANCIAS REGIONALES CON LAS LOCALES
Mucho ms importante que las distintinciones establecidas por la
clasificacin geomtrica es aquella referida a que algunas
discordancias estn estrictamente limitadas en extensin geogrfica
(discordancias locales), mientras que otras son de extensin casi
continental (discordancias regionales).a) Discordancias locales Se
desarrollan tpicamente en torno de las mrgenes de las cuencas
sedimentaras y a lo largo de los ejes de tendencias estructurales
que se originan intermitentemente mientras tuvo lugar la
depositacin continuada en las reas adyacentes.b) Discordancias
Regionales Pueden seguirse por centenares de kilmetros a travs de
gruesos depsitos de cuencas sedimentaras, as como alrededor de sus
mrgenes y cruzando sus tendencias emergidas.
Son identificadas solamente por la magnitud de las reas
afectadas, no hay ninguna relacin necesaria entre la extensin
superficial y el grado de discordancia angular o el espesor de los
estratos eliminados.Naturaleza de las superficies discordantes La
mayora de las discordancias representan superficies de erosin, como
tales, pueden exhibir muchas de las formas topogrficas evidentes en
las formas de las tierras erosionadas modernas.Tpicamente, las
superficies de discordancia son relativamente planas e indican una
etapa avanzada de peneplanizacin. Algunas sin embargo, tienen una
topografa aplanada y madura donde influye en forma importante la
forma de los litsomos suprayacentes. Aunque la mayora de las
discordancias reconocidas representan un mayor o menor grado de
erosin y desprendimiento de rocas ms antiguas, tambin puede
formarse una superficie real de discordancia por una pausa de la
sola depositacin.Las condiciones para la discordancia sin erosin
significativa se satisfacen en reas que han alcanzado un estado de
equilibrio, y en las cuales no se verifican procesos ni de
depositacin, ni de erosin. En tal caso, se dice que el rea ha
alcanzado su nivel de depositacin, condicin que persiste hasta que
es alterado el equilibrio por emersin (resultante en erosin) o por
hundimiento (iniciando la sedimentacin renovada y el
establecimiento de una superficie de discordancia sin erosin.
RECONOCIMIENTO DE LAS DISCORDANCIASDiscordancias angulares1ro. Se
mide el buzamiento de arriba y de abajo
Para reconocer esta discordancia se usa las formaciones. 1er.
Caso. La formacin litolgica es diferente bajo la discordancia 2do.
Caso. Piso de unidades tiempo diferentes bajo la discordancia.3er.
Caso En una discordancia angular no siempre existe un nivel u
horizonte que contenga un conglomerado basal.
Criterios para el reconocimiento de discordancias paralelas.1.
Criterios Sedimentarios.a) Presencia de un conglomerado basal,
contienen clastos de roca que se encuentra por debajo de la
discordancia.b) Existencia de un paleosuelo, presencia de un
antiguo suelo, antes de la depositacin de los sedimentos que estn
por encima.c) Existencia de restos de plantas o races en la
superficie de las discordanciasd) Un criterio vlido para
formaciones de tipo marino, es la existencia de un suelo residual.
Por ejemplo un roca caliza esta en superficie y sufre el efecto de
disolucin de aguas de meteorizacin. e) Existencia de una capa de
huesos de coquina. Se puede ver una capa de concentracin de huesos
o conchillas, Ejemplo. En el Cretcico Boliviano la Formacin El
molino muestra estas caractersticas.f) Presencia de grietas de
desecacin. Es otro factor para diferenciar discordancias paralelas,
en este caso se tiene un diastema (discontinuidades ligeras de los
sedimentos marinos que indican interrupciones menores de la
depositacin).g) La existencia de una capa de ndulos fosfticos, de
manganeso o la formacin de glaucomita (silicato de potasio y
hierro). Este es un buen criterio, porque para la formacin de este
tipo de ndulos se tiene que tener un cambio de solubilidad del
agua.2. Criterios Paleontolgicos Todo cambio abrupto de fauna o
flora en una seccin estratigrfica, indica la existencia de un hiato
por tanto de una discordancia3. Criterios de tipo estructural. Se
reconocen cuatro criterios estructurales: La discordancia de echado
arriba y debajo de un contacto es un criterio definitivo de una
discordancia angular.Una superficie ondulatoria de contacto que
cruza a los planos de estratificacin de la formacin subyacente
marca una segunda pseudo concordancia ocasionada por emersin y
erosin.El truncamiento de diques en una superficie de contacto, sin
evidencia alguna de alteracin trmica de los mantos suprayacentes,
marca discordancias subreas originadas por erosin.
La existencia de fallas arriba y abajo de una superficie de
contacto, puede indicar una pseudoconcordancia de tipo erosional.
Si la Formacin inferior tiene falla ms compleja, con cese brusco de
los planos de falla en el contacto, se establece una discordancia.
4. Criterios del mapa estratigrfico.Un buen nmero de criterios
tiles de discordancias no son observables en ningn punto de
observacin en particular, sino que requieren la integracin de
muchas observaciones, preferentemente por medio de mapas
estratigrficos de diversos tipos. RELACIONES LATERALES ENTRE LOS
LITOSOMOSAs como los cuerpos sedimentarios tienen relacin vertical,
tambin existe una relacin de forma lateral, como las relaciones
verticales pueden ser abruptas o transicionales o gradacionales. En
el caso de las relaciones laterales el contacto es gradacional o
transicional, pero no pueden ser abruptas, debido a que al
depositarse las rocas o cuerpos sedimentarios pueden ser
erosionadas, y el borde del litsomo no representa ya sus limites
originales de depositacin. O bien, un litsomo en particular puede
estar limitado por un paso lateral hacia mantos de litologa
diferente. Tal terminacin lateral de un litsomo puede implicar
terminacin por acuamiento, entrelazamiento, entrecruzamiento de
lenguas o variacin gradual hacia los lados. La granulometra depende
de un alejamiento a la zona de aporte, el ciclo es constante. Los
pasajes laterales de una litologa a otra son de 2 tipos:1) Un
pasaje deposicional neto, el pasaje de una litologa es porque el
deposito se efectu en forma singentica o sea no hay alteracin de la
condicin sedimentara original que se produjo en el momento de
depsito. 2) Por efecto de una erosin secundaria o sea posterior a
la depositacin En muchos casos, el lindero lateral es el resultado
de la erosin y el borde del litsomo no representa ya sus lmites
originales de depositacin. O bien un litsomo en particular puede
estar limitado por un paso lateral hacia mantos de litologa
diferente. Tal terminacin por acuamiento, entrecruzamiento de
lenguas o variacin gradual hacia los lados. Tipos de relaciones
laterales 1er Tipo. Terminacin por acuamiento. La terminacin por
acuamiento se aplica a la terminacin de un litsomo, el acuamiento
es una forma de relacin lateral entre 2 litsomos, en la cual uno de
los litsomos termina dentro del otro litsomo hasta perderse por
adelgazamiento. Por ejemplo: una arenisca que se adelgaza
progresivamente hasta su extincin. Tal terminacin puede ir
acompaada de un aumento de espesor de un cuerpo adyacente (una
pizarra, por ejemplo), la cual puede encontrarse arriba, abajo
arriba y abajo; o bien, la terminacin por acuamiento puede implicar
un adelgazamiento o convergencia de la seccin estratigrfica.
Normalmente los litsomos que se acuan tienen una inclinacin de 1 a
2, para observar bien se necesita una exageracin vertical grande
para demostrar un acuamiento (se debe hacer varias secciones). Sin
embargo, en algunos cuerpos como los arrecifes y los canales,
pueden reducirse espesores significativos a nada en unas cuantas
veintenas de metros.Las terminaciones por acuamiento, se cuentan
entre los accidentes buscados con ms actividad despus de las
relaciones sedimentaras, porque muchos campos de petrleo y gas
estratigrficamente atrapados han sido descubiertos a lo largo de
zonas de terminacin por acuamiento de litsomos porosos y
permeables. El petrleo es menos denso que el agua, y se produce en
lenguas arenosas. 2do tipo. nterdigitacin o entrelazamiento de
lenguas Algunos cuerpos de sedimentos desaparecen y se pierden en
masas adyacentes lateralmente, debido a su divisin en muchas
unidades delgadas, cada una de las cuales alcanza para si una
terminacin por acuamiento independiente. La zona resultante de
entrelazamiento de lenguas o nterdigitacin tiene muchas
intercalaciones verticalmente sucesivas de representantes delgados
de dos litsomos.Los nmeros de lenguas aumentan con la distancia a
la masa principal de cualquiera de los cuerpos sedimentarios,
alcanzando el mximo cuando las lenguas se dividen y se dividen
nuevamente, y decayendo cuando las lenguas individuales desparecen.
Dos formaciones se relacionan entre s por intercalacin de sus
litsomos en forma de dedos. 3er tipo. Graduacin lateral o variacin
gradual hacia los lados.
En la variacin gradual hacia los lados, o graduacin lateral, no
es necesario que haya adelgazamiento de las unidades roca. En vez
de ello, los litsomos terminan comnmente por el reemplazamiento
gradual de sus caractersticas litolgicas por las de otro tipo. La
graduacin lateral puede ser mixta o continua y de naturaleza
semejante a las relaciones de graduacin vertical Por lo general un
contacto de este tipo se observa a muchos kilmetros de distancia.
Este tipo de cambio indica 2 cosas:1ro.)Que el lugar era un borde
de cuenca (arenas)2do.)El lugar, donde existe mayor cantidad de
finos estaba en la parte profunda. En este tipo de graduacin
existen todos los tipos litolgicos: conglomerado arenisca; lutita
caliza- micrita. La graduacin lateral mixta de arenisca a pizarra
es tpica de la retirada de la pizarra de los gelogos petroleros, y
es la originante del entrampamiento del petrleo y del gas cuando la
zona de graduacin es relativamente angosta. Ciertas relaciones
similares son comunes entre las rocas carbonatadas y la pizarra y
entre los carbonatos y la arenisca.Relaciones laterales y
verticales combinadasPor razones de simplicidad, es til separar las
relaciones estratigrficas en sus componentes vertical y lateral.
Sin embargo, algunas de esas relaciones no pueden ser separadas en
una forma tan ntida, porque reflejan la operacin de vectores tanto
verticales como horizontales. Entre las interrelaciones ms
complejas se encuentran las originadas por el desplazamiento
geogrfico de los agentes responsables de la dspositacin de varias
masas sedimentaras durante un intervalo particular del tiempo
geolgico.Inestabilidad de las cuencas sedimentarias o ambientes
sedimentarios Ninguna cuenca sedimentaria se mantiene estable. Al
producirse la sedimentacin tambin existe alteracin del nivel de
base (por aumento o disminucin del aporte sedimentario). Las
relaciones ms significativas son las que se percibir en las mrgenes
de las cuencas sedimentarias o cerca de ellas, en donde los cambios
menores de nivel del mar o del nivel de base originan
desplazamientos marcados de los medios sedimentarios y de los
depsitos formados dentro de ellos.Transgresiones y regresiones
marinas El origen de los ciclos sedimentarios va unido a la
existencia de transgresiones y regresiones. Los ciclos estn
divididos en dos partes o secuencias, que son sucesiones de
materiales con un grado de tamao uniforme. Cualquier cambio que
desplace el lindero entre la depositacin marina y la no marina, o
el lindero existente entre la depositacin y la erosin hacia afuera
del centro de la cuenca es un proceso de Transgresin. La inversa de
la transgresin es la Regresin, que es un cambio que trae los medios
fuera de la playa (tpicamente profundas) a reas ocupadas
anteriormente por condiciones de lugares cercanos a la playa
(tpicamente de aguas poco profundas).Transgresin Cuando el mar
avanza sobre el continente, la lnea de costa retrocede y los
sedimentos acumulados en la cuenca marina, sobre la plataforma
continental van teniendo progresivamente mayor extensin. Adems al
pie del acantilado en retroceso se formaran, en cada momento,
materiales detrticos gruesos que darn origen a conglomerados,
mientras que, a mayor distancia de la costa, los materiales
depsitados van siendo cada vez ms finos, sedimentndose primero
arenas y luego arcillas y margas. De esta forma, en una seccin de
la serie o secuencia estratigrfica, encontramos, en la parte
inferior, conglomerados; luego areniscas, y por ltimo, en la parte
superior, limos arcillosos, arcillas y margas, sedimentadas a mayor
distancia de la costa.Regresin Durante la regresin, la lnea de
costa se desplaza hacia el mar, (la costa avanza mar adentro) y la
extensin de los sedimentos depositados en su fondo va siendo cada
vez menor ( su extensin es menor en las estratos superiores
respecto a los inferiores), depositndose los materiales detrticos
gruesos sobre otros ms finos correspondientes a estratos
anteriormente formados a mayor distancia de la costa. As, pues, en
una serie estratigrfica regresiva la secuencia resulta inversa al
de la transgresin, con arcillas y margas en la parte inferior, que
luego pasan a areniscas y finalmente conglomerados en la parte
superior de la serie (en la base aparecen sedimentos de grano fino,
hacia el centro arenas, y en el techo conglomerados). Estos
fenmenos se presentan en las zonas marginales de las cuencas
sedimentarias. Los factores que intervienen en las transgresiones y
regresiones son: Variacin del nivel del mar, que provoca una
transgresin si asciende, y regresin en el caso de un descenso.
Velocidad de sedimentacin, ya que un aumento de la misma provoca
transgresin. Erosin, que hace que la serie transgresiva sea ms
delgada que la regresiva. Combinacin de estos factores que pueden
hacer que la lnea de costa sea estable, transgresiva o
regresiva.
Las cuencas sedimentarias importantes raras veces pueden
caracterizarse como transgresivas en su totalidad, ya que en un
tiempo dado, ciertos sectores particulares de la periferia de la
cuenca pueden ser transgresivas, con regresin simultanea de otros
sectores.
Traslape y divisin Los efectos de la transgresin y regresin
afectan a las relaciones verticales y laterales de los cuerpos
sedimentarios.
Las unidades A I son unidades estratigrficas de tiempo,
identificadas por zonas bioestratigraficas bien establecidas. Los
litsomos de arenisca, pizarra y de caliza, que representan a los
medios de lnea de cordn, cercano a la playa y alejado de la playa.
Es tpica la falta de paralelismo o coincidencia de los linderos
tiempo estratigrficos y de litsomos. Las unidades A E reflejan
regresin y las relaciones resultantes de divisin, las unidades F I
representan relaciones de transgresin y traslape.Los procesos
opuestos y sus relaciones estratigrficas resultantes se pueden
observarse en la siguiente tabla. Tabla 1. Criterios de traslape y
divisin
DESCRIPCIONTRASLAPEDIVISION
1. Litsomos tpicos de los cercanos a las playas, desplazados
progresivamente en relacin con el punto de referencia
marino.Desplazamiento alejndose del punto de referencia
marinoDesplazamiento hacia el punto de medios referencia marino
2. Relacin vertical entre los litsomosLos litsomos alejados de
la playa yacen sobre los cercanos a la playa (los de grano fino
encima de los de grano grueso)Los litsomos cercanos a la playa
yacen sobre los alejados de la playa (los de grano grueso encima de
los de grano fino).
3. Relacin de los litsomos a las formaciones marcadoras
estratigrficas del tiempo.Los litsomos se vuelven ms jvenes lejos
del punto de referencia marino.Los litsomos se vuelven ms jvenes
hacia el punto de referencia marino
4. Alcance depositacional de unidades estratigrficas del
tiempo.Los lmites de depositacin estn sucesivamente ms distantes
del punto de referencia marino.Los lmites de depositacin estn las
sucesivamente ms prximos al punto de referencia marino.
5. Lmites de depositacin de los estratos.Cubiertos y protegidos
de la erosin por unidades ms jvenes.Expuestos a la erosin; no
preservados comnmente.
6. Terminacin lateral de los litsomos y capas individualesEs
comn la terminacin por acuamiento.Es comn el truncamiento
Anlisis de series estratigrficas El anlisis de las series
estratigrficas, consiste en el estudio de los estratos, depositados
sucesivamente, en orden cronolgico, que forman una secuencia,
relacionando cada estrato con los anteriores y con los posteriores
de la serie. Las secuencias fundamentales, son las que se repiten
con mayor frecuencia, por ejemplo, en una serie formada por
estratos de rocas detrticas, la sucesin de ms gruesos a ms finos.
La secuencia normal en un medio marino, corresponde a la
sedimentacin continua en una cuenca, donde se deposita una serie
transgresiva que termina con la colmatacin de la cuenca y con el
cambio a un medio evaporitico. Esta secuencia se compone de 5
trminos: a, Conglomerado (detrtico grueso); b, arenisca (detrtico
fino); c, arcilla (coloidal); d, caliza (calcreo); y e, anhidrita
(evaporitico).Las secuencias pueden ser positivas o negativas, segn
que correspondan, respectivamente, a series estratigrficas
transgresivas o regresivas. Un ciclo sedimentario completo
comprende una transgresin seguida de una regresin, y da lugar a una
doble secuencia, primero positiva y luego negativa. El paso de los
trminos detrticos al trmino calcreo es siempre brusco; en cambio,
en la serie regresiva, el paso del trmino calcreo al detrtico, es
gradual, de forma que las calizas van siendo progresivamente ms
arenosas. Con frecuencia, las series estn incompletas, pudiendo
faltar alguno de sus trminos, aunque lo ms frecuente es, que falten
los trminos inferiores o los superiores, porque la transgresin o la
regresin del mar, no haya sido completa. Tambin pueden existir,
secuencias complejas, en las que se repiten algunos trminos, o una
parte de la secuencia.
