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con los del antiguo, mediante las diagrafas. Entre dos sondeos
cercanos las diagrafas constituyen, normalmente, la tcnica de
correlacin con mayor precisin y fiabilidad. 5.4.2.1.- Fundamento
Una diagrafa es el registro continuo en funcin de la profundidad de
las variaciones de una propiedad fsica de las rocas atravesadas por
un sondeo. Muy esquemticamente, consiste en la medida sobre las
paredes del sondeo de algunas propiedades fsicas, tales como:
conductividad o resistividad al paso de una corriente elctrica,
radioactividad, velocidad de propagacin de ondas sonoras, etc.
Las diagrafas elctricas, en especial la de potencial espontneo
(SP) y la de resistividad (R), son de las primeras tcnicas que se
utilizaron.
La combinacin de varios mtodos (p.ej. potencial espontneo,
resistividad, radioactividad natural y acstico) junto con la
descripcin litolgica del sondeo proporciona una valiosa informacin
sobre las caractersticas de los materiales.
5
MTODOS DE ESTUDIO DE LAS ROCAS ESTRATIFICADAS
En el estudio de las rocas estratificadas, del que se ocupa la
Estratigrafa, se aplican diferentes metodologas, complementarias
unas de otras. La metodologa bsica es la de observacin en el
campo.
Una metodologa complementaria la constituye el conjunto de
tcnicas de laboratorio aplicables a las muestras tomadas en el
campo (o a las obtenidas en sondeos) y que implica diferentes
grados de dificultad, segn los objetivos pretendidos, desde la
observacin al microscopio de una muestra al estudio de la misma con
equipos instrumentales de alta precisin (p.ej. equipos de
microanlisis o magnetmetros).
Hay otras metodologas (ssmica, sondeos y diagrafas) que
necesitan la utilizacin de equipos instrumentales muy complejos y
costosos. Son utilizadas, fundamentalmente, por las empresas
petrolferas, o en algunas otras investigaciones de carcter
aplicado.
Los proyectos internacionales de investigacin de los fondos
ocenicos el Ocean Drilling Program (ODP) y su predecesor Deep-Sea
Drilling Project (DSDP), que se dedican a la realizacin de sondeos
marinos profundos con fines cientficos, han suministrado
informaciones muy importantes, que han constituido uno de los
pilares bsicos en los que se ha basado el desarrollo de la
Estratigrafa en los ltimos aos.
Las diferentes tcnicas son complementarias entre si y nunca
excluyentes. As los estudios sobre el terreno son los que mejor
informan sobre las facies, los aspectos sedimentolgicos y el
contenido fosilfero. Las tcnicas del subsuelo informan
detalladamente sobre las geometras de los cuerpos de rocas
estratificadas y su relacin de concordancia o discordancia. Por su
parte las tcnicas de laboratorio informan sobre los aspectos
geoqumicos.
5.1.- MTODOS DE CAMPO
Constituyen los mtodos bsicos de trabajo en la Estratigrafa y
consisten en la observacin sobre el terreno. Estos mtodos tienen
como objetivos bsicos: el reconocimiento de los materiales, toma de
datos y de muestras para su interpretacin gentica, as como la
organizacin de todo el conjunto de depsitos en unidades
estratigrficas. Especial inters tiene el reconocimiento de las
relaciones geomtricas y temporales entre estas unidades y la
comparacin (correlacin) con materiales de otras localidades.
5.1.1.- Establecimiento de unidades litoestratigrfcas
El mtodo de estudio ms elemental, pero tambin el ms importante,
es el de la observacin directa en el campo de las caractersticas de
los materiales estratificados. Las primeras observaciones consisten
en el reconocimiento de los diferentes tipos de rocas que afloran
en una regin y de su posicin relativa (ordenamiento lateral y
vertical).
El orden habitual de obtencin de datos sobre la ordenacin de las
rocas estratificadas es el siguiente:
1o.- Estudio de la sucesin estratigrfica de un afloramiento, que
implica la ordenacin de los materiales mediante la aplicacin del
principio de la superposicin.
2o.- Estudio de afloramientos cercanos que permitan ver si los
materiales mantienen sus caractersticas litolgicas y geomtricas o
por el contrario ocurren cambios laterales.
A partir de estas observaciones se pueden delimitar las unidades
litoestratigrficas, que son conjuntos de estratos con
caractersticas afnes y diferenciables de los conjuntos de estratos
infrayacentes y suprayacentes. En cada una de las unidades interesa
conocer con detalle las caractersticas de sus materiales (litologa,
color, texturas, estructuras sedimentarias, propiedades de la
estratificacin, contenido fosilfero, etc.), geometra (especialmente
sus espesores) y su distribucin espacial o cartogrfica.
5.1.1.1.- Reconocimiento de litologa y color
En el campo los diferentes tipos de rocas se reconocen por
comparacin visual. Esta diferenciacin se complementa con los
estudios de laboratorio de las muestras, lo que permite precisar y,
en su caso, modificar, las estimaciones visuales y aplicar las
clasificaciones. En los cortes geolgicos y secciones estratigrficas
cada tipo de litologa se representa con un tipo de trama. La mayora
de las tramas tienen lneas paralelas las cuales siempre se dibujan,
en cortes o secciones estratigrficas, paralelas a la
estratificacin, indicando su posicin.
La descripcin ms objetiva del color de una roca (color en corte
fresco) es la que se hace por comparacin con una clave grfica, como
las tablas de Munsen, introducidas inicialmente en el campo de la
Edafologa y usadas ocasionalmente en Estratigrafa y Sedimentologa.
Cuando se describe un color con estas claves se indica que es
igual, o la ms parecido posible, a uno de los colores de dicha
escala.
5.1.1.2.- Reconocimiento de texturas
El elemento textural ms importante de las rocas detrticas es el
tamao de grano. En el campo la estimacin del tamao medio de grano
se hace por medicin directa o por comparacin visual con tablas de
tamaos conocidos (fig. 5.2) en las arenitas y limolitas.
CLASES GRANULOMETRICAS Y GRADO DE SELECCIN
Figura 5.2.- Escala grfica para la estimacin del tamao medio de
grano y la seleccin de las arenitas y limolitas por comparacin
gentica de los materiales detrticos es mucho ms til disponer de una
estimacin de las variaciones laterales y verticales del tamao de
grano, que de unas medidas muy precisas de dicho tamao obtenidas de
manera laboriosa sobre muestras que pudieran ser poco
representativas del conjunto.
Otro aspecto textural de inters en las rocas detrticas es la
forma del grano (esfericidad y redondeamiento) que igualmente se
estiman por comparacin visual con tablas patrn. La seleccin en las
areniscas y limolitas se estima por comparacin con una tabla de
referencia (fig. 5.2) en la que se ilustran materiales con una
seleccin desde excelente (con tamao muy semejantes) a psima (con
gran variedad de tamao de grano). La fbrica en rocas detrticas de
grano grueso y medio tiene, igualmente, gran inters para la
interpretacin gentica, en especial la relacin trama/matriz. Se
diferencian dos tipos texturales: los granosoportados en los que
los granos estn en contactos unos con otros formando el armazn de
las rocas y los que tienen soporte de matriz, en los cuales los
cantos estn incluidos en el seno de una matriz luttica.
En rocas carbonatadas la observacin con la lupa es
imprescindible y permite diferenciar los tipos texturales de
clasificacin de Dunham (1962), mudstone, wackestone, packstone,
grainstone y boundstone (fig. 5.3) que son tipos genticos al estar
formados en medios con diferentes condiciones energticas.
Figura 5.3.- Clasificacin de Dunham (1962) para las rocas
carbonatadas.
5.1.1.3.- Reconocimiento de las caractersticas de la
estratificacin
En cada unidad litoestratigrfica, el primer aspecto que se
considera es si se trata de un material homogneo o de uno formado
por varios trminos litolgicos o texturales que se repiten
ordenadamente. En todos los casos interesa conocer las
caractersticas de las superficies de estratificacin que pueden ser
erosivas o no, planas o irregulares, graduales o bruscas, etc.
Igualmente hay que estudiar la geometra de los estratos
diferenciando los tabulares, los lenticulares, los irregulares,
etc.
Las caractersticas de la estratificacin se ponen de manifiesto
con tcnicas de representacin grficas de cortes amplios, como puede
ser los de las paredes de cauces de ros encajados. En estos casos
se recurre a dibujos a mano alzada, a grficos levantados a escala
con mediciones diversas y, con frecuencia, a dibujos realizados
sobre fotografas murales tomadas desde puntos lejanos y completados
con la observacin detallada en el terreno.
5.1.1.4.- Reconocimiento de estructuras sedimentarias de
ordenamiento interno
Dentro de los estratos caben dos posibilidades: que se trate de
un material homogneo o heterogneo sin ordenacin interna (masivo) o
por el contrario que presente estructuras de ordenamiento interno.
Cada uno de estos tipos de estructuras se representa de acuerdo con
una clave de signos (fig. 5.5). Entre las ms significativas se
pueden diferenciar: laminacin paralela u ondulada, laminacin y
estratificacin cruzada (fig. 5.6A), granoclasificacin (ordenacin
por tamaos del material detrtico dentro de un estrato), imbricacin
de cantos (orientacin selectiva de los cantos), estructura
lenticular (cuerpos arenosos lenticulares de espesor centimtrico en
el seno de lutitas), estructuras flaser (cuerpos curvos de lutitas
de espesor centimtrico o milimtrico en el seno de arenitas) y la
nodulizacin (dispositivo de ciertas calizas formadas en su conjunto
por nodulos calizos).
Hay estructuras de ordenamiento interno que son el reflejo,
dentro del estrato, de ciertas estructuras visibles en el techo del
mismo. Se trata de los ripples, bien de corrientes (current
ripples) bien de olas (wave ripples).
Todos estos tipos de estructuras tienen un significado gentico,
por lo que interesa constatar su presencia en los diferentes
niveles.
5.1.1.5.- Reconocimiento de estructuras sedimentarias de las
superficies de estratificacin
En las superficies de estratificacin (techo y muro) se
presentan, con una relativa frecuencia, estructuras de origen fsico
(no orgnico) que se detectan por entrantes o salientes de una
geometra definida, en dichas superficies.
En el techo de los estratos se pueden encontrar: a) ripples bien
de corrientes o de olas; b) grietas de desecacin, formadas por la
insolacin" de un material lodoso; y c) superficies erosivas de
diferente geometra y rango. Con carcter ms excepcional en
materiales antiguos se pueden encontrar impresiones de gotas de
lluvia, huellas de cristales de sal, marcas del desplazamiento del
agua por el viento y hasta impresiones de espuma.
En el muro de los estratos son mucho ms frecuentes las
estructuras, en especial en el muro de niveles de areniscas (o
calcarenitas) localizados inmediatamente encima de niveles lutticos
o margosos.
Clave de signos para estructuras sedimentarias
Figura 5.5.- Tipos de estructuras sedimentarias que se
representan en las secciones y perfiles estratigrficos de acuerdo
con una clave de signos.
A
B
Figura 5.6.- Fotografas de campo de estructuras sedimentarias.
A.- Estratificaciones cruzadas planares. B.- Laminacin de algas y
estructura estromatoltica.
La accin erosiva de las corrientes de traccin producen, de
manera directa, los scour marks (flute casts y crescent marks) y de
manera indirecta, a travs de objetos transportados, los tool marks
(entre ellos: groove casts, bounce casts, prod casts y chevron
casts) que se presentan en el muro de los estratos areniscosos como
salientes. Excepcionalmente se pueden conservar estas estructuras
tambin en el techo de los estratos lutticos infrayacente, pero en
este caso se trata de moldes (marks) excavados en ellos.
Mayoritariamente estas estructuras son el relleno de las cavidades
erosivas que produciran las corrientes sobre un fondo lodoso
(luttico) que se conservan selectivamente en el muro del estrato
suprayacente por ser ms coherente y que se observan con mayor
facilidad debido a la erosin del material luttico o margoso
infrayacente menos coherente. Cada uno de los tipos de estructuras
sedimentarias se representa en las secciones y perfiles
estratigrficos de acuerdo con una clave de signos (fig. 5.5).
Todas estas estructuras constituyen excelentes criterios de
polaridad vertical, que permiten diferenciar techo y muro de un
estrato y con ello usar correctamente el principio de la
superposicin. Tambin pueden ser usadas como criterios de polaridad
lateral, que permiten medir la direccin de las corrientes durante
el depsito (paleocorrientes).
5.1.1.6.- Reconocimiento de estructuras sedimentarias de
deformacin
Las estructuras sedimentarias de deformacin se originan
inmediatamente despus del depsito de los materiales, por lo que se
puede decir que son penecontemporneas de la sedimentacin o
sin-sedimentarias. Los tres tipos principales de estructuras
son:
Figura 5.7.- Fotografas de campo de estructuras sedimentarias.
A.- Convolute lamination. B.- Estructura slump de escala
decamtrica.
Estructuras de carga, incluyendo los calcos de carga (load
casts) localizados en el muro de estratos y las areniscas
almohadilladas, que corresponden a estratos que han perdido su
continuidad lateral.
Estructuras de escape de agua, producidas por salidas
ascendentes de agua intersticial en los estratos, que dentro de
ellos ocasionan geometras diversas, entre ellas dish y convolute
laminations (fig. 5.7A), segn que la estructura previa fuese una
laminacin horizontal o cruzada, respectivamente. En la pa-rte
superior de los estratos se pueden encontrar pilares que son
conductos de salida ascendente de material arenoso fluidificado. En
el techo de los estratos se forman volcanes de arena, diques de
arena o diques clsticos, estos ltimos penetrando en los estratos
suprayacentes.
Estructuras de deslizamiento que incluyen a los olistostromas,
los slumps (fig. 5.7B), las ruditas intraformacionales, las
estructuras contorsionadas y las fallas sinsedimentarias.
5.1.1.7.- Macrofsiles y microfsiles
La toma de muestras para el estudio paleontolgico se realiza con
diferente metodologa segn el tamao de los fsiles. Para el estudio
de los macrofsiles (tamao superior al cm) se intenta en el campo la
extraccin de fsiles, picando la roca con martillo y cincel.
En el caso de que los macrofsiles presenten una orientacin
selectiva ser interesante hacer medidas de dicha orientacin y
expresarlas en un diagrama circular o rosa de los vientos con el
fin de ver su representatividad estadstica y facilitar su
interpretacin.
Para el estudio de microfsiles en rocas blandas disgregables en
agua se toman muestras para disgregar cuyo tamao es muy diferente
segn los tipos de microorganismos.
Los diferentes tipos de fsiles presentes en una seccin
estratigrfica se representan de acuerdo con una clave de signos
(fig. 5.8).
CLAVE DE SIGNOS PARA FSILES
Figura 5.8.- Clave de signos de los diferentes fsiles para su
utilizacin en secciones estratigrficas y otras representaciones
estratigrficas detalladas.
5.1.1.8.- Estructuras orgnicas
Dentro de ellas se distinguen dos grandes grupos genticos: las
debidas a organismos constructores de rocas (mallas de algas y
estromatolitos, fig. 5.6B) y las huellas de actividad orgnica de
los sedimentos y rocas sedimentarias. El estudio de las primeras
facilita una informacin muy valiosa sobre las condiciones
sedimentarias, tales como limpieza del agua, batimetra, salinidad
del agua, paleo-latitud, ubicacin en relacin con las lneas de
costas, etc.
Las estructuras orgnicas, debidas a la actividad orgnica
inmediatamente posterior a la sedimentacin, estn presentes en la
mayor parte de los sedimentos. En su estudio es necesario
diferenciar los tipos de estructuras presentes y cuantificar la
intensidad de la actividad de destruccin de las estructuras
precedentes (bioturbacin). El estudio sistemtico de las huellas de
actividad orgnica proporciona datos interesantes para la
interpretacin gentica de los materiales que las contienen.
En algunos casos el anlisis detallado de las estructuras
orgnicas sirve para valorar el carcter continuo o discontinuo de la
sedimentacin (Garca-Ramos et al., 1989). Igualmente pueden informar
sobre la batimetra, la salinidad, la energa del medio, la tasa de
sedimentacin, etc.
5.1.1.9.- Estructuras diagenticas
Son varios los tipos de estructuras diagenticas cuya presencia
merece ser destacada en el reconocimiento de las unidades
litoestratigrficas. Entre ellas merecen especial atencin las
estructuras de presin-disolucin, destacando los estilolitos,
presentes en rocas carbonatadas. Otros tipos de inters son las
concreciones, los agregados cristalinos, los ndulos, las geodas,
las venas, las superficies de corrosin, etc. Los signos
convencionales de cada uno de estos tipos de estructuras
diagenticas se representan en la clave de signos de la figura 5.5.
En algunos de estos signos no solamente se indican las estructuras
sino que tambin se indica el material que las constituye (p.ej.
nodulos de pirita).
En algunos libros relativamente recientes (Larsen y Chillingar,
1979; Ricci-Lucchi, 1980; Flgel, 1982; Tucker y Wright, 1990) se
incluyen numerosas ilustraciones de los diferentes tipos de
estructuras diagenticas y detalladas discusiones acerca de la
gnesis de cada uno de los tipos. A ellos se remite al lector
interesado.
5.1.2.- Levantamiento de secciones estratigrficas
La seccin estratigrfica es una de las representaciones grficas
ms caracterstica de la Estratigrafa y, por tanto, la metodologa de
su levantamiento es una de las metodologas ms propiamente
estratigrficas. Normalmente el levantamiento de secciones
estratigrficas se coordina (y frecuentemente se precede) con el
levantamiento de un mapa geolgico, con la elaboracin de cortes
geolgicos y esquemas a escala directamente sobre el terreno o sobre
fotografas murales que muestren la geometra de los materiales
estratificados.
Para el correcto levantamiento de una seccin estratigrfica es
muy conveniente conocer la distribucin areal de las diferentes
unidades litoestratigrficas, previamente identificadas. Para ello
se utiliza la tcnica de cartografa geolgica que consiste en
representar sobre un mapa topogrfico de escala detallada (p. ej.
1:25.000), o una fotografa area del mayor detalle posible, la
distribucin superficial de cada una de las unidades. En el mapa se
diferencian los contactos concordantes, los discordantes y los
mecnicos (de fallas o cabalgamientos). La medida sistemtica de
direccin y buzamiento de las capas y su representacin en el mapa
complementa la informacin necesaria para elaborar cortes geolgicos
que muestren la estructura de los materiales.
Cuando se dispone de un mapa geolgico detallado se puede
seleccionar el corte o los cortes en los que se puede levantar
mejor la seccin estratigrfica. El corte ideal es aquel en el que
estuviesen representadas todas las unidades, donde la calidad de
observacin sea buena y donde los contactos entre unidades sean
concordantes. Como esto no ocurre casi nunca, con frecuencia la
seccin estratigrfica es necesario levantarla en varios cortes
parciales, pasndose de uno al siguiente continuando en el campo una
superficie de estratificacin claramente visible, para de este modo
evitar reas de mala observacin o afectadas por fracturas.
Las secciones estratigrficas se expresan en un grfico a escala
en que se representen todas las unidades reconocidas en el rea,
ordenadas temporalmente de ms antigua a ms moderna. La escala
utilizada en una seccin estratigrfica vara segn los objetivos que
se pretendan en el trabajo. As para un conocimiento geolgico
regional, en secciones estratigrficas sintticas, es suficiente una
escala 1:10.000 a 1.5.000; esta es, por ejemplo, la escala de las
secciones estratigrficas que acompaan a los mapas geolgicos
oficiales de los diferentes pases. Los levantamientos de secciones
estratigrficas locales se suelen hacer en una gama de escalas que
vara desde 1:1.000 hasta 1:100, aunque a veces para algunos
segmentos seleccionados se recurre a levantamientos de perfiles de
mucho detalle (1:10) que pueden ser de gran inters para algunas de
las interpretaciones sedimentolgicas.
En el levantamiento de las secciones estratigrficas una medida
fundamental es el espesor de las unidades litoestratigrficas. Esta
medida se realiza usualmente mediante medidas parciales de los
estratos y conjuntos de estratos que forman la unidad. Las medidas
realizadas en los casos ms simples son de espesor total de la
unidad, mientras que en otros casos, de estudios ms detallados, se
miden los espesores de todos los estratos que la forman, para poder
hacer estudios estadsticos de los mismos (p. ej. espesor medio en
cada sector, etc.) y deducir dispositivos geomtricos dominantes
(estratocrecientes o estratodecrecientes). Al mismo tiempo que se
miden los espesores se observan las caractersticas litolgicas y
texturales, con lo que en rocas detrticas se pueden reconocer
dispositivos texturales granocrecientes o granodecrecientes,
superpuestos o no a los anteriores.
El caso ms simple de levantamiento de una seccin estratigrfi-ca
y de medida de espesores es el que se realiza en reas con capas
horizontales. En este rea se cumple rigurosamente el principio de
la superposicin por lo que para ver los materiales ms antiguos hay
que ir al punto topogrficamente ms bajo de la regin. A partir de ah
se inicia el levantamiento y medida de espesores (fig. 5.9a). Esta
medida se puede realizar con un altmetro de precisin o con cinta
mtrica, en este ltimo caso haciendo las medida con la cinta
completamente vertical. La llamada "vara de Jacob" es un bastn de
1,5 m de altura (o ajustada a la medida que convenga al observador)
con un tubo perpendicular en su extremo superior que facilita la
medida en pendientes suaves, ya que la medida se hace en segmentos
de 1,5 m y por el tubo se mira para situar exactamente el punto
donde colocar el bastn para iniciar la siguiente medida (fig.
5.9b).
En los levantamientos de secciones estratigrficas en reas de
capas plegadas la medida de espesores presenta ms dificultades. La
primera se resuelve colocando el instrumento de medida (cinta
mtrica o vara de Jacob) perpendicularmente a las superficies de
estratificacin (fig. 5.9c). Controlando la direccin y el buzamiento
con medidas constantes y usando la vara de Jacob (fig. 5.9d) tras
hacer la medida un punto P se mira por el tubo perpendicular para
localizar el punto Q en el que se debe colocar la vara para seguir
la medida, operacin que se repite sistemticamente. Las medidas
parciales del espesor de los estratos que posibilitan calcular la
potencia de las unidades litoestratigrficas (x, y, z, de la fig.
5.9c) se contrastan con medidas del espesor total hecha a partir de
la distancia real de dos puntos situados en una lnea de mxima
pendiente del estrato (perpendicular a la direccin) uno de ellos en
el muro (A de la fig. 5.9c,e) y el otro en el techo (B de las
mismas figuras). Para calcular el espesor real (A-C) es necesario
conocer el buzamiento (, de la fig. 5.9e) y la inclinacin de la
lnea A-B ( de la misma figura). La resolucin se hace
trigonomtricamente [A-C = A-B x seno (+B)] o grficamente (fig.
5.9e) con un dibujo a escala.
Para medidas de alta precisin se recurre a levantamientos
topogrficos simultneos, con teodolitos, que permitan calcular los
espesores con el mnimo de error. Los espesores se obtienen mediante
mtodos trigonomtricos a partir de los datos topogrficos y las
medidas de direccin y buzamiento.
Figura 5.9.- Medida del espesor de los estratos y las unidades
estratigrficas. a.-Medida en materiales horizontales (x, y, z:
unidades litoestratigrficas). b.-Detalle de la medida con la vara
de Jacob en capas horizontales (P,Q, lotes de 1,5 m que es la
altura de la vara), c- Medida de los espesores de unidades
estratigrficas en materiales inclinados, mediante medidas parciales
sucesivas. La potencia de una unidad (y) se obtiene sumando todas
las medidas parciales que daran el segmento A-C. d.- Medida con la
vara de Jacob en capas inclinadas (P,Q, lotes de 1,5 m que es la
altura de la vara), e.- Medida del espesor conjunto de una unidad;
el espesor (A-C) se obtiene a partir de la distancia A-B (puntos A
y B situados sobre la lnea de mxima pendiente de los estratos) y
los ngulos (buzamiento) y (ngulo de la lnea A-B con respecto a la
horizontal).
5.1.3.- Representaciones grficas
Los datos obtenidos en el levantamiento de una seccin
estratigrfica y el estudio de sus muestras se representan en un
grfico que consta de las siguientes partes:
Columna litolgica donde se representan, a la escala
seleccionada, todos los estratos y/o unidades litoestratigrficas
diferenciadas, con su trama litolgica ordenadas de ms antigua
(debajo) a ms moderna (arriba).
Indicacin exacta de la posicin de cada muestra tomada,sobre la
columna anterior. En la prctica es conveniente marcar enel campo
los puntos de toma de muestras por si fuese necesario volver a
muestrearlo en una siguiente fase de estudio.
Datos texturales que usualmente se presentan en una nuevacolumna
paralela, a la litolgica, con anchura variable segn eltamao de
grano (en rocas detrticas) y el tipo textural (en rocas
carbonatadas), de manera que los cambios graduales y bruscos de
textura se observen con facilidad.
Datos de estructuras sedimentarias primarias tanto las de
ordenamiento interno, las de la superficie de estratificacin como
las de deformacin segn claves de signos convencionales. Igualmente
se presta atencin a las estructuras sedimentarias de origen orgnico
(pistas y galeras) y las estructuras diagenticas.
Datos relativos a la presencia y abundancia de los fsiles en las
diferentes unidades y partes de las mismas. Se utilizan claves de
signos convencionales para cada tipo de organismo (fig. 5.8) y se
indica la abundancia estableciendo un mnimo de tres rangos (raro,
frecuente, muy abundante).
Para cada seccin estratigrfica es necesario indicar con precisin
la posicin del corte donde se ha levantado. Para ello se pueden dar
las coordenadas exactas del techo y del muro de la seccin y, adems,
se puede acompaar un croquis, mapa o fotografa (area o de campo)
que facilite el acceso al corte a cualquier persona interesada. En
el caso que el afloramiento haya sido estudiado previamente y
denominado con un nombre concreto, debe respetarse dicha
nomenclatura.
A estos datos descriptivos de la seccin estratigrfica, todos
ellos obtenidos en la fase inicial, se pueden aadir, en los grficos
definitivos de secciones estratigrficas, los resultados de los
estudios de fsiles con las consiguientes dataciones y los datos
sobre composicin (p.ej. % CO3Ca) o texturales obtenidos en los
estudios de laboratorio. Igualmente se pueden adjuntar los
resultados de las investigaciones sedimentolgicas, con lo que se
incluyen datos interpretativos (medios sedimentarios).
5.2.- MTODOS DE LABORATORIO
Las muestras de rocas tomadas durante el levantamiento de
secciones estratigrficas, o las obtenidas en un sondeo, pueden ser
objeto de estudios detallados en el laboratorio. Las tcnicas que se
utilizan son muy diversas y dependen de los objetivos que se
pretendan en el estudio. Conviene plantearse previamente los
objetivos (p.ej. conocer en detalle la composicin qumica, o el
contenido en elementos traza, etc.) y seleccionar la tcnica ms
adecuada, que ser la que con menor dificultad y costo suministre
datos con una fiabilidad aceptable. Concretamente, cuando se toma
una muestra debe conocerse previamente qu datos pretendemos obtener
con ella y mediante que tcnicas, ya que ello condicionar la eleccin
de la muestra y la manera de extraerla.
Una tcnica de laboratorio, que no se abordar aqu, es la de
medida de las propiedades magnticas de las rocas (declinacin y
orientacin magntica de los minerales magnticos) sobre la que se
tratar monogrficamente en el captulo 13.
Tampoco se tratar aqu sobre las tcnicas de estudio en el
laboratorio de los macrofsiles y microfsiles ya que ellas son
llevadas a cabo por paleontlogos especialistas en cada uno de los
diferentes grupos o taxones.
5.2.1.- Anlisis de composicin y textura
Para conocer con precisin la litologa de una roca es claramente
insuficiente la estimacin visual hecha sobre el campo, a la que se
aluda anteriormente, y es preciso analizar su composicin y su
textura.
El estudio microscpico de lminas delgadas, a veces ayudado con
tcnicas de tincin, constituye uno de los mtodos ms usuales para
conocer la composicin mineralgica y la textura de las rocas.
Concretamente constituye la tcnica bsica en el estudio de las rocas
carbonatadas y de las areniscas, que son dos de las rocas
sedimentarias ms frecuentes.
En rocas mixtas entre lutitas y calizas (lutitas margosa,
margas, calizas margosas) interesa conocer la abundancia relativa
de carbonatos y de residuo insoluble, para lo que se realizan
tcnicas de anlisis qumico rpido mediante calcmetros, carbonmetros o
con valoraciones.
Para los otros tipos de rocas sedimentarias, que son todas ellas
minoritarias, las tcnicas utilizadas son diversas, desde el anlisis
qumico (para evaporitas) al estudio microscpico (para rocas
silceas).
El uso de la microscopa electrnica de barrido, con equipo Edax,
es una tcnica complementaria de uso cada vez ms frecuente en el
reconocimiento de granos minerales constituyentes de diferentes
tipos de rocas.
5.2.2.- Mtodos geoqumicos
En las rocas sedimentarias dos aspectos geoqumicos tienen su
mayor inters, por cuanto pueden ser los que suministren una
informacin ms valiosa para la interpretacin gentica. De una parte
es el contenido en istopos estables y de otra los contenidos en
elementos traza.
La composicin isotpica de mayor inters en las rocas
sedimentarias es la de istopos estables del oxgeno (18O) y carbono
(I3C) y su determinacin se hace mediante espectrometra de masas
como se detallar en el captulo 14.
Los contenidos en elementos traza se miden con de diferentes
tcnicas fsicas de microanlisis qumico, como son: espectrofotometra
de llama, absorcin atmica nuclear, fluorescencia de rayos X, etc.
que miden los contenidos en diferentes elementos traza, como Sr,
Mg, Mn, Ba, etc. en partes por milln (ver detalles en Tucker,
1988). El contenido en materia orgnica de las rocas sedimentarias
se conoce a travs de tcnicas de pirlisis como el Rock-Eval
(Verheyen et al, 1984).
5.3.- MTODOS SSMICOS
Pertenecen a la categora ms amplia de los mtodos geofsicos. En
Estratigrafa se utiliza, casi exclusivamente, uno de ellos, el
llamado ssmica de reflexin.
En los ltimos quince aos las tcnicas de ssmica de reflexin han
pasado de ser una herramienta de trabajo casi exclusiva de los
tcnicos de empresas petrolferas (usada confidencialmente) a ser un
mtodo de trabajo usual en la comunidad cientfica general. Ello se
ha debido a la libre disponibilidad por parte de esta comunidad
cientfica de numerosos perfiles ssmicos. Desde la generalizacin en
el uso del mtodo, la importancia de los datos proporcionados por
ssmica de reflexin ha sido, en general, muy grande puesto que
facilita el conocimiento de las geometras de las rocas
estratificadas no aflorantes, lo cual es imprescindible tanto en el
estudio cientfico de una cuenca como en el aplicado de localizacin
en profundidad de recursos minerales y energticos.
5.4.- MTODOS DE SONDEOS Y DIAGRAFIAS
Se trata de dos tcnicas de Geologa de subsuelo que son
complementarias y que se aplican regularmente en la prospeccin del
petrleo y que proporcionan una valiossima informacin sobre los
materiales del subsuelo. Son muy numerosos los sondeos que se hacen
cada ao en diferentes regiones. En unos casos se trata de sondeos
poco profundos (unas decenas o algunas centenas de metros) como los
de la prospeccin de aguas subterrneas, mientras que en otros se
trata de sondeos profundos (algunos miles de metros), como los de
la prospeccin petrolfera. Modernamente se realizan sondeos
profundos con fines comerciales, encaminados a la localizacin de
rocas almacn para residuos, para conocer la posible energa
geotrmica o para la prospeccin de otras materias primas
minerales.
Los sondeos permiten el acceso, mediante un equipo de
perforacin, a niveles diversos del subsuelo y, con ello, obtener
muestras slidas de las rocas que se atraviesan. Las diagrafas son
tcnicas geofsicas que se aplican sobre las paredes del sondeo y que
complementan, de una manera muy importante, la informacin obtenida
por los sondeos.
5.4.1.- Sondeos mecnicos
Un sondeo mecnico es un orificio vertical hecho en la superficie
de la tierra que permite acceder y muestrear los materiales del
subsuelo. De las diversas tcnicas de sondeo, en Estratigrafa,
tienen inters casi exclusivamente los sondeos de rotacin, tcnica
usual en la prospeccin petrolfera, que permiten hacer perforaciones
profundas, que en muchos casos atraviesan toda la cobertera de
rocas estratificadas.
5.4.2.- Diagrafas y su interpretacin
Las diagrafas (en ingls well logs o wireline well logs) son
mtodos geofsicos aplicables a las paredes de un sondeo,
generalmente antes de su entubacin, que complementan de manera muy
importante la informacin geolgica suministrada por las muestras
obtenidas en el mismo. Se trata de una tcnica muy usual en la
investigacin petrolfera, que fue puesta a punto hacia el ao 1930 y
que progresivamente se ha ido mejorando en su tecnologa y.
consecuentemente, en la calidad y fiabilidad de los datos
obtenidos. En la prospeccin petrolfera, en sondeos cercanos a otro
anterior a veces se prescinde de la toma de muestras, ya que se
confa totalmente en poder comparar, con el mximo detalle, los
materiales cortados en el nuevo sondeo con los del antiguo,
mediante las diagrafas. Entre dos sondeos cercanos las diagrafas
constituyen, normalmente, la tcnica de correlacin con mayor
precisin y fiabilidad.
5.4.2.1.- Fundamento
Una diagrafa es el registro continuo en funcin de la profundidad
de las variaciones de una propiedad fsica de las rocas atravesadas
por un sondeo. Muy esquemticamente, consiste en la medida sobre las
paredes del sondeo de algunas propiedades fsicas, tales como:
conductividad o resistividad al paso de una corriente elctrica,
radioactividad, velocidad de propagacin de ondas sonoras, etc.
Las diagrafas elctricas, en especial la de potencial espontneo
(SP) y la de resistividad (R), son de las primeras tcnicas que se
utilizaron.
La combinacin de varios mtodos (p.ej. potencial espontneo,
resistividad, radioactividad natural y acstico) junto con la
descripcin litolgica del sondeo proporciona una valiosa informacin
sobre las caractersticas de los materiales.
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