UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

Rocas Sedimentarias

Objetivos del curso

Estudio de la gnesis de las rocas sedimentarias.

Prctica en la descripcin petrogrfica macroscpica de rocas sedimentarias.

Introduccin

1.1.Conceptos bsicos1.2.Grupos de rocas sedimentarias1.3.Importancia de las rocas sedimentarias

Conceptos bsicos

-Estratigrafa.- parte de la geologa que estudia las secuencias de capas de rocas sedimentarias e identifica los ambientes deposicionales.-Sedimentologa.- parte de la geologa que estudia la dinmica de relleno de las cuencas.Sedimentos.- material suelto producto de la destruccin mecnica o qumica de rocas pre-existentes o de la precipitacin de elementos disueltos en agua o de la acumulacin de organismos muertos.Diagnesis.- conjunto de procesos fsicos y qumicos que llevan a la consolidacin de una roca a partir de sedimentos.Roca sedimentaria.- agregado cohesionado natural de minerales u organismos muertos, formado como producto de la litificacin de sedimentos (diagnesis).

Meteorizacin de las rocas

Erosin y acumulacin por gravedad

Transporte de sedimentos

Sedimentacin

Ambientes sedimentariosAbanicoturbidticoDeltaicoLacustrinoElicoLagunarFluviatilGlaciarAluvial

Factores delciclo sedimentario

Conceptos bsicos-Detrito.- Material suelto procedente de la disgregacin de rocas preexistentes.

Granos.- Trmino genrico empleado para referirse a sedimentos de tamaos superiores a 30 mm. Pueden ser fragmentos de cristales, cristales enteros, agregados de cristales o fragmentos de rocas.

Matriz.- Agregado de partculas primarias de tamaos inferiores a 30 mm que engloban a granos o aloqumicos.

Cemento.- Material autgeno (formado durante la diagnesis) que une a los sedimentos dando origen as a un agregado cohesionado (roca sedimentaria). El cemento est constituido generalmente por carbonatos, minerales silceos, hematita o arcillas.

Elementos petrogrficos de las RS

- Terrgeno.- Detrito procedente de un rea situada fuera de la cuenca de sedimentacin, a la que llega en estado slido mediante transporte.

Aloqumicos.- partculas primarias de origen organo-qumico formados en la misma cuenca (por lo general restos de organismos). Pueden o no haber sufrido un corto transporte dentro de la cuenca.

Ortoqumicos.- minerales formados por precipitacin qumica en la cuenca de sedimentacin durante o inmediatamente despus de la deposicin.

Los 4 grupos de rocas sedimentariasSedimentos

Rocas

Origen

Ejemplos

Terrgenos,clsticosBiogenos,bioqumicos y orgnicosSedimentos qumicosPiroclastosRocas clsticasRocas organgenasRocas de precipitacin qumicaRocas volcano-sedimentarioResultan de la acumulacin mecnica de fragmentos lticos y minerales disgregados de rocas preexistentes.Formadas por minerales y materiales precipitados en soluciones acuosas por la accin de organismos o constituidas en gran parte por restos orgnicos.Formadas por acumulacin de minerales precipitados directamente de soluciones acuosas por procesos qumicos inorgnicos o por reaccin entre minerales y soluciones acuosas.Formadas por piroclastos transportadas y depositadas sobre la superficie del suelo, en lagos o en el mar.-Psefitas o ruditas-Psamitas o areniscas-Pelitas-Calizas orgnicas-Rocas silceas orgnicas-Rocas fosfricas orgnicas-Carbn y petrleo-Rocas evaporticas-Rocas ferrferas-Calizas-Rocas silceas-Rocas fosfricas-Tufitas

Principales minerales formadores de rocas sedimentarias

Cuarzo, calcedonia, palo,feldespatos potsicos, plagioclasas, micascarbonatos, arcillas, sulfatos,glauconita, epdota,hornblenda, piroxenos,magnetita, ilmenita, hematita, pirita.

Importancia de las rocas sedimentarias

METALESHIDRO-CARBUROSCARBONROCA INDUSTRIALROCAORNAMENTALRUDITASAuReservorioARENISCASAuReservorioSiVidrioLajaPELITAS(Au)GeneradorSiPizarraCALIZASPb-ZnPolimetlicos(Reservorio)(Generador)CalCementoCalizaTavertinoSILICEASVidrioEVAPORITASTrampaSal / YesoFOSFORITASFertilizante

Contactos entre granos

Granos flotantesGrano/Matriz Contactos puntuales

Efecto de la Contactos simplesdisolucinpor presin Contactos suturados

Esfericidad, angulosidad y clasificacin

Porosidad y permeabilidad

Porosidad: Porcentaje de espacios vacios en el volumen total de la roca. Puede ser primaria o secundaria.Porosidad primaria: Espacios intergranulares no rellenados (cementados) durante la diagnesis.La morfometra, granulometra, clasificacin, empaque y grado de cementacin de los sedimentos controlan este tipo de porosidad.Porosidad secundaria: Se forma durante la diagnesis, por disolucin de granos, aloqumicos, matriz o cemento de la roca. Puede ser mayor o menor que la primaria.Permeabilidad: Propiedad de permitir el paso de fluidos a travs de sus espacios vacios. Depende de interconeccin entre poros. Esta propiedad es funcin tambin del tipo de fluido (agua dulce, salmuera, gas natural, petrleo) y de la presin hidrosttica.

Texturas de rocas sedimentarias

Las texturas de las RS dependen principalmente de:- Tipo de roca- Disposicin granos- Granulometra- Porosidad- Clasificacin- Cementacin- Morfometra- Diagnesis, etc

Son muy variadas y deben ser estudiadas a diferentes escalas.Nos proporciona informacin sobre condiciones de formacin.

Propuesta de clasificacin de texturas de RS

Segn el grupo de rocaSegn el tamao de granoSegn la relacin de tamao de los componentesSegn la distribucin de los componentesSegn la morfologa de los componentesSegn la relacin grano/matrizSegn la porosidadTexturas diagenticas

Segn el grupo de rocaClsticaOrgangenaQumicaSegn el tamao de granoGruesaMediaFinaMicrocristalinaCriptocristalinaSegn la relacin de tamao de los componentesEquigranularesInequigranulares

Segn la distribucin de los componentesMasivaSeriadaBandeadaOnduladaSegn la morfologa de los componentesNodulosaOolticaPisolticaGranularBioformasBioclastos

Segn la relacin grano/matrizGrano-sostenidaMatriz-sostenidaSegn la porosidadPoros primarios, poros secundariosPoros orientados, poros caticamente distribudosPoros concordantes, poros discordantesPoros milimtricos, microscpicos, submicroscpicosPoros regulares, poros irregulares

Texturas diagenticasCclicaFibrosaColoformeDendrticaBrechoideBrechoide de disolucinEsferulticaGranular de recristalizacinPorfidoblsticaDe reemplazamientoDe reemplazamiento seudomrficoDe relleno de microfracturamiento

*P: En esta foto se observar un macizo rocoso fuertemente fracturado y pequeos fragmentos disgregados de la roca por efecto de las races de los cambios bruscos de temperatura.*P: Los fragmentos caen por gravedad y se acumulan en las depresiones o en las partes bajas del macizo.*P: En estas dos fotos vemos grandes acumulaciones de sedimentos en las paredes del macizo rocoso. Qu crees que pasara si se produce una fuerte lluvia?H: El agua se llevara todos esos sedimentosP: S, y por tratarse de una cantidad muy grande, esa gran masa de lodo y rocas caera originando muchos destrozos a su paso.H: Esos son los huaycos?P: Si. Los huaycos son tambin parte del ciclo orognico.*P: En las partes altas de los cauces de los ros, la pendiente es mayor y el agua discurre con mayor fuerza y es capaz de transportar grandes bloques de rocas. Conforme la corriente pierde fuerza deja de transportar a los bloques ms grandes.*P: Aguas abajo la corriente ya no es capaz de transportar bloques grandes pero si cantos rodados, arenas y arcillas. En la parte central del cauce el agua fluye con mas fuerza y se lleva a todos esos sedimentos, pero en las partes laterales, como en el banco que se ve a la izquierda, la corriente deposita los cantos rodados y arenas.*P: En las partes bajas de los cauces los ros fluyen con menor poder de transporte y se forman grandes acumulaciones de cantos, arenas y arcillas, hasta el punto de colmatar el cauce y en la siguiente creciente del ro tal vez este fluya por otro cauce. Poco a poco los ros llenan de sedimentos grandes extensiones*P: tal como ocurri por ejemplo con el antiguo ro Rimac hace miles de aos, en que colmat su cauce bajo cubriendo el suelo de la actual ciudad de Lima y casi toda la baha Lima desde la Isla San Lorenzo hasta el Morro Solar, tal como se indica con la lnea discontinua. Luego la erosin marina se encarg de destruir ese depsito hasta su configuracin actual, esto es la Costa Verde.

*H: Por eso cuando voy a las playas de la Costa Verde veo en el acantilado una gran cantidad de cantos rodados iguales a los que se ve en las playas de los ros.Los acantilados de la Costa Verde son un libro abierto para nuestros estudiantes de geologa.**P: En ambas fotos se ve una secuencia de capas de rocas sedimentarias y se nota tambin como estas parcialmente han desaparecido. En la foto de la izquierda el ro se ha encargado de llevarse consigo las partculas provenientes de la destruccin de las rocas ubicadas a lo largo de su cauce y en la foto de la derecha ha desaparecido una gran extensin de capas sedimentarias. Las partculas sueltas han cado por gravedad y se han acumulado en depsitos con forma de conos, luego el viento u otro agente se encargar de llevarse esas partculas y depositarlas en una cuenca.