TEMA 4: DISCONTINUIDADES ESTRATIGRÁFICAS

Yam Zul Ernesto Ocampo-Díaz

Discontinuidades Estratigráficas

Las discontinuidades estratigráficas se deben a no depósito o bien erosión de materiales que deberían presentarse en el registro rocoso y no se presentan debido a factores tales como:

a) Cambios eustáticos del nivel del mar, los cuales causan emersión y posterior erosión.

b) Levantamiento y erosión durante los movimientos orogénicos.

c) Metamorfismo del material preexistente. d) Erosión debido a corrientes marinas de fondo

o bien fenómenos esporádicos y de gran erosión, tales como, las tormentas o el oleaje intenso en las líneas de costa por mencionar algunos.

Concepto de Hiato, Laguna, Vació erosional o Diastema - Hiato -

¿vacío de información?

Jurásico

Pérmico

El hiato puede ser debido simplemente a un cese en la depositación sin ninguna actividad erosiva de por medio. Estos lapsos de no deposito son comunes en la naturaleza, estos pueden ser de un intervalo de tiempo breve, o bien, de grandes proporciones. En este último caso no solo cesa la actividad de depositacíon, sino que, puede darse el caso de una actividad asociada de tipo erosiva por lo que se dice que a partir de esos momentos a este fenómeno se le conoce como Laguna

Si el tiempo a partir de la no depositación de los materiales y su posterior inicio no existe ningún otro evento que afecte al depósito inferior la laguna será equivalente al hiato, pero si durante este tiempo se da un fenómeno de erosión tal que halla sido afectado grandemente los niveles de deposito inferior se dice que existe un vació erosional

El vació erosional por consiguiente representa a los materiales que fueron depositados y posteriormente eliminados. El vació erosional se detecta mediante un análisis litológico, en tanto que, el hiato se detecta mediante el análisis del material fósil, es decir, cronológico

Así mismo, el más pequeño de los hiatos estaría representados por las superficies de estratificación de un estrato, es decir, si no existiera este endurecimiento del material superior e inferior del estrato este continuaría depositándose indefinidamente, este fenómeno de hecho involucra un tiempo relativamente corto de no deposito el cual pudiera ser de días. Hablando geológicamente es insignificante

Este hiato pequeño es denominado diastema (Dumbar, 1957). Para reconocer un diastema no está involucrado ningún criterio bioestratigráfico; este es puramente litoestrátigrafico en el sentido físico

Hiato: Un intervalo NO está

representado por sedimento (sinónima:

laguna/lacune). Una interrupción breve

de la sedimentación está nombrada

como diastema también.

Vacío de erosión (discordancia)

Vacío de sedimentación (condensación)

Prueba de un hiatopor Bioestratigrafía

Prueba de un hiatopor Sedimentología

Hiatos masivos se puede reconocer muy fácilmente (p.e. discordancias) diastemas (vacíos de sedimentación breves) son más problematicos y

muchas veces solo demostrable bioestratigraficamente, sedimentologicamente o por estadistica

Hiato y condensación

zona z

zona y

zona x

marin continental

fondo duro

costra

concreciones

discordancia

y otros y otros

discordancia

arcilla con raizes y suelo

edafogénesis/génesis del suelo

Discordancia Hardegsen/Solling,Nebra, Allemania

Chalk, Cretácico superior, Inglaterra

Vacío de sedimentación – vacío de erosión

Hay autores, cuál piensan, que entre 50 a 95% del tiempo geológico en el registro estratigráfico están representados por hiatos (p.e. Sadler 1994). En el caso de interestratificación cada plano de estratificación puede representar una diastema.

Hiato y condensación

Apariencia de hiatos (Sedimentología)

Ordovícicoinferior

Precámbrico

Iran; Foto: M. Wilmsen

Hiatos

Contacto Dévonico/su (Triás. Inf.), Polonia (Krakow Uplands)

Superficie erosiva

Santillana del Mar, España

0

1

CaCO3 +-Lithology[m]

Hiato: Interestratificación caliza/margas

“Hardgrounds“ – Fondo duro

„Chalk Rock“, Turoniano sup., Beggars Knoll cerca de Bath, SW Inglaterra

“Hardgrounds“ – Fondo duro

(bio-) perforaciones

Hiato de erosión

Calizas de Altamira, Cenomaniano, Cantabria, Norte de España

Hiatos

área deacumulación

marina

área de acumulacióncontinental

área de erosión

… son bien desarrollado en paleoambientes continentales; en cuencas sedimentarias (marinas) en particular en la zona de borde de cuenca y encima de barras/alto fondos.

razones:

Continentes son áreas de erosíon

Espacio disponible(“Accomodation Space”)

Corrientes/Erosión

Disolución

Ausencia de sedimentación (p.e. crisis de productividad) etc.

Hiatos

hiatosnivel del mar

Fin de Liásico tardío

Liásico inferiorLiásico medio

Jurásico medioLiásico superior

Jurásico superiorCretácico inferior

Calizas pelágicas

Calizas pelágicas de amonites en facies de barras

Hiatos en los océanos

Limite K/P en Gubbio, ItaliaODP (ocean drilling programme) sitios

Condensación

Condensación estratigráfica:

"Aglomeración de sedimentos y contenido de fósiles (que se apiñan) en un lapso de tiempo largo." (Geyer 1973)

Como resultado los elementos faunisticos y floristicos de edades diferentes aparecen juntos pero inseparables (al respecto de su sucesión estratigráfica) en un cuerpo rocoso de espesor reducido.

Condensación

Condensación avanzada ("considerable")aún con zonación rudimentaria de los fósiles

Condensación terminada ("extrema")Fósiles inseparables al respecto de posición estratigráfica

Se diferencia tres tipos de condensación:

Condensación estratigráfica resulta en la formación de un yacimiento de fósiles y horizonte de condensación

Condensación iniciada ("minimal")

Condensación - Hiato

condensación

Hiato

Condensación estratigráfica: está

relacionada a hiatos muchas

veces:

Cada proceso sobrepasando o

excediendo de la condensación

estratigráfica, implica la des-

aparición del cuerpo rocoso (o

partes), cuál representa un

intervalo del tiempo geológico y

por eso resulta en la formación de

un hiato.

Horizonte de condensación y hiato:“oolito de limite inferior“, Jurásico inf./med.

Cerca de Tuéjar, Valencia, España (Geyer 1973)

Condensación: Minimo-Maximo

Cantabria, Norte de España

Low

er C

enom

ania

n

Man

tell

icer

as d

ixon

i Zon

e

Baddecken-stedt

Hoppen-stedt

1 m

'double limestone'

Orbirhynchia/Schloenbachia Event

marl M II

marl M III

Schloenbachia/virgatus Event

'the rib'

'sponge bed'

Subs

tage

Bio

zon

e

Cou

ple

ts Baja Saxonia,Alemania

Condensación: „Shell Beds“

“Campo de batalla“

“pavimento de conchas“

Indicadores litológicos para condensación

Condensación estratigráfica va acompañada de sedimentación

deficiente, neo-formación de minerales determinadas, impregnación de

superficies de sedimentos/partículas y contactos característicos de

estratos.

• costras de Fe/Mn• concreciones de fosfato y FeOH-/MnOH• Oolitos de hierro• arenas verdes (glauconita!)• calizas nodulosas (rojas) • “(winnowed) shell beds” - sorteo selectivo por denudación• “bone beds” – pavimento de huesos

Mineralisaciones: Fosfato, hierro, glauconita

Glauconita

AreniscasNeocomiano

Arena verde (Glauconita)

Arena verdeCenomanianoGlauconita

De lo anterior se tienen los términos laguna, hiato, vació erosional y diastema

Discordancias

Se dice que cuando hay una unidad rocosa encima de otra de manera paralela existe una concordancia, pero si existe evidencia de erosión o un disturbio estructural (principalmente plegamiento) se emplea el término inconforme o discordante. Para entender mejor el término veamos los antecedentes del mismo

En 1795 James Hutton, James Hall y John Playfair en Escocia observaron que estratos del "Esquisto primario" le sobreyacian los estratos del secundario, sin embargo, ellos no utilizaron la denominación inconformidad o discordancia

Posteriormente en 1905, Grabau trabajando las interrupciones existentes en la región de Nueva York propone por vez primera el término discordancia (no plegamiento) para denominar a "una superficie que unen dos formaciones en su tendido, pero hace falta una parte del tiempo geológico". Para 1913 algunos geólogos empiezan a utilizar el término inconformidad para estratos separados el cual no implica un plegamiento entre los estratos más jóvenes y los antiguos

En 1915, Pirsson reconoce y realiza un estudio de las interrupciones, para lo cual propone cuatro tipos básicos de su presencia en la naturaleza. Sin embargo, Pirsson no le asigna ningún nombre, únicamente las describe como:

1. Rocas estratificadas descansando sobre rocas no estratificadas ígneas o metamórficas.

2. Una " discordancia" angular (inconformidad) la cual separa dos unidades rocosas de edades diferentes.

3. Estratos paralelos en contacto con otra unidad rocosa separada por una superficie "alabeada" (erosión).

4. Rocas donde el contacto entre ambas era un simple plano de estratificación

Tipos de discordancias

Discordancia Angular (Dunbar y Rodgers, 1957).

Se le denomina como discordancia angular cuando hay una sucesión rocosa deformada inferior sobreyacida por otra unidad no plegada, es decir, existe un rompimiento de tipo estructural entre ambas unidades evidenciando indudablemente un plegamiento y/o fallamiento. Este tipo de discordancia es usual en regiones de tectónismo activo

Discordancia Litológica (Dunbar y Rodgers, 1957) Hay una discordancia de tipo litológico

cuando la unidad inferior es una roca ígnea o metamórfica la cual se presenta sobreyacida por una unidad rocosa estratificada. Generalmente esta discordancia esta acompañada por un evento de erosión previo que hace que hacia el contacto de estas unidades se presente un conglomerado resultado del material ígneo o metamórfico conocido como conglomerado basal debido a la naturaleza Precámbrica o Paleozoica de la unidad inferior

Discordancia Erosional (disconformidad según Dunbar y Rodgers, 1957)

Es una discontinuidad estratigráfica donde los materiales inferiores y superiores mantienen un paralelismo, pero la superficie que une a ambos materiales es una superficie alabeada de erosión. Esta discordancia evidencia un evento de erosión previo sin que este afecte el paralelismo de las unidades inferior y superior. Las causas que pueden originar este tipo de discordancia pueden ser regionales o locales

Discordancia Estratigráfica (paraconformidad de acuerdo a Dunbar y Rodgers, 1957)

En esta discordancia se mantiene el paralelismo entre las unidades inferior y superior siendo dividida por un plano de estratificación sin evidencias de erosión. Es una interrupción en el deposito más o menos amplio, diferenciada de una diastema en el mayor tiempo de no deposito