Tema 06. Los Ambientes Sedimentarios. Litogénesis ...

E.P.O. Depart. de BG Djam

Tema 6. Rocas sedimentarias

TEMA 6 LOS AMBIENTES SEDIMENTARIOS. LITOGENESIS. LAS ROCAS SEDIMENTARIAS MÁS IMPORTANTES. INTRODUCCIÓN Los proces procesos os geoló geológic gicos os extern externos os compr compren enden den tres tres fenóme fenómenos nos básic básicos: os: la erosió erosión, n, el transporte y la sedimentación. Mientras !e las " primeras acciones son, generalmente, fácilmente apreciables directamente por!e se dan en s!perficie, la sedimentación se efect#a casi siempre bajo el mar y por ello lejos de n!estra $ista. %in embargo esta re!bicación de los detritos rocosos da l!ga l!garr a roca rocass !e !e c!br c!bren en b!en b!enaa part partee de los los cont contin inen ente tes. s. %! impo import rtan anci ciaa se incr increm emen enta ta si consideramos !e albergan a los fósiles !e &an permitido constr!ir la &istoria de la biosfera, además &an g!ardado los comb!stibles, petróleo y carbón, !e m!e$en la ci$ili'ación moderna. (n este tema nos oc!paremos de describir las ca!sas y las c!encas sedimentarias, la diag)nesis y la clasificación y descripción de las rocas sedimentarias más importantes. (l g!ión !e desarrollaremos es el sig!iente: I.- SEDIMENTOGÉNESIS *.+. Causas de la sedime!a"i# *.". Ci"l$ % se&ie sedime!a&ia

II.- DIAGÉNESIS **.+. P&$"es$s dia'e(!i"$s

I+.- CARACTER,STICAS GENERALES DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS *2.+. Es!&u"!u&a *2.". Te!u&a *2.. Mie&al$'a

**.+.+. -ompactación

*2.3. /0"ies sedime!a&ia

**.+.". -ementación

+.- LAS PRINCIP PRINCI PALES ROCAS

**.+.. /lteraciones !0micas y mineralógicas

SEDIMENTARIAS 2.+. De!&!i"as

**.". E!a)as dia'e(!i"as

2.+.+. R!ditas

**.".+. %indiag)nesis

2.+.". /renitas

**.".". /nadiag)nesis

2.+.. L!titas

**.".. (pidiag)nesis

2.". 1umi"as

III.- CUENCAS SEDIMENTARIAS ***.+. Se'* la Te"!#i"a de Pla"as ***.". Ti)$s de sedime!a"i#

2.".+. ($apori'as 2.".". -arbonatadas

2.. O&'0i"as

***.".+. -ontinental

2..+. %il0ceas

***.".". 1ceánica

2..". 4osfatadas

***.".. De transición

2... -ali'as orgánicas +



+I.- CONCLUSIONES

2..3. 1rganógenas 2..3.+. -arbón 2..3.". 5etróleo La bibliograf0a !e &e !tili'ado para desarrollar este tema es: 66..

*. %(D*M(781G97(%*%

I.2.- CAUSAS DE LA SEDIMENTACION Las part0c!las prod!cidas por la e&$si# son desalojadas de la roca madre y !&as)$&!adas por !n fl!ido ag!a o aire; si )ste contiene s!ficiente energ0a cin)tica. 5or lo tanto la capacidad de transporte es f!nción de la energ0a cin)tica del fl!ido, y como (c < +=" m$", la sedimentación se prod!ce al dismin!ir la m y=o la $elocidad del fl!ido >por ej. , en !n r0o: al dismin!ir el ca!dal < m; o al dismin!ir la pendiente < $ dismin!ye;?. La $elocidad de sedimentación &a sido explicada por dos leyes f0sicas: Ley del impacto 7e@ton;



2s < c d, siendo " !na constante !e relaciona la densidad de

la part0c!la y la del fl!ido, y d el tamaAo de la part0c!la. (sta ley, sólo es $álida para tamaAos  + mm. 5ara part0c!las más pe!eAas, la fricción con el fl!ido es importante y por ello, es mejor aplicar la Ley de %toCes: para part0c!las  EFl mm, " 3 2s< 

g r " %  f ; n

d$de g < aceleración de la gra$edad. r < radio de la part0c!la se s!pone esf)rica;.  < densidad de la part0c!la y del fl!ido;. n < $iscosidad del fl!ido.

Las part0c!las entre + mm y EFl mm no obedecen ning!na de estas leyes. /demás &ay !e considerar otros procesos de sedimentación como la sobresat!ración al e$aporarse el ag!a, por ej los depósitos de sal, o por alteraciones !0micas  por ej estalactitas.;.

I.4.- CICLO 5 SERIE SEDIMENTARIOS Hna transgresión implica depósito de !n conj!nto de paralelep0pedos en !na c!enca sedimentaria continental. (ste conj!nto es !na serie sedimentaria !e s!ele representarse en !na col!mna de estratos paralelos llamada -1LHM7/ (%8R/8*GRI4*-/;. %i el depósito se reali'a sobre roca sedimentaria no plegada, se prod!ce !na D*%-1741RM*D/D. %i es sobre roca 0gnea 

*7-1741RM*D/D, pero lo más frec!ente es !e se realice sobre !n depósito plegado



"



D*%-1RD/7-*/. Las rocas sedimentarias comprendidas entre dos disconformidades

 -*-L1

%(D*M(78/R*1 y comprende siempre !na transgresión y !na regresión. 5ero como lo más frec!ente es !e se prod!'can plegamientos es decir !e &aya discordancias; el ciclo s!ele llamarse -*-L1 1R1G97*-1. Las series sedimentarias son importantes en el est!dio de la &istoria de la 8ierra: se &abla de series transgresi$as, regresi$as, comprensi$as monótonas de gran espesor: ej. el flysc&; y las condensadas de pe!eAo espesor: ej. arcillas rojas abisales;. 1tros dos conceptos importantes son el de B*1%8/%*/ y R(J*%8/%*/. (l +K relacionado con climas cálidos de gran acti$idad biológica

 poca

m!c&o !0mico. (l "K relacionado con clima fr0o

erosión y por ello poco sedimento detr0tico y

 poca

acti$idad biológica

 mayor

acción

erosi$a !e !0mica.

II.- DIAGÉNESIS La diag)nesis es !n proceso complejo !e $aria seg#n las caracter0sticas del sedimento, del l!gar o ambiente donde se &an depositado. 5or lo tanto es dif0cil definir, pero podemos dar por b!ena la sig!iente:  Conjunto de procesos físicos, químicos y biológicos que sufren los materiales desde

que son depositados hasta el comienzo del metamorfismo o hasta que vuelven a ser erosionados. El resultado final de la diagénesis es la !"!#!C$C!%& o endurecimiento de los sedimentos  PROCESOS /ACTORES

CONDICIONES DIAGENÉTICAS

5resión litostática

40sicos 8O

as que corresponden a menos de '( )m de profundidad

* +(( C

8iempo (l de enterra miento

pP

N!0micos potencial 1" %!l iónico f!ros De los fl!idos diagen)ticos

(tc

Biológicos M!y $ariables Los seres $i$os, f!ndamental mente las plantas

II.2.- PROCESOS DIAGENÉTICOS Los sedimentos son porosos, blandos y generalmente están sat!rados de ag!a. Las rocas sedimentarias tienen, básicamente, la misma estr!ct!ra y composición !e los sedimentos de los !e proceden pero son consistentes, menos porosas y no están sat!radas de ag!a. 5or lo tanto, el cambio de sedimento a roca, debe comprender !n conj!nto de transformaciones !e expli!en estos cambios. (stas transformaciones son: +; -1M5/-8/-*Q7: Debida al a!mento de presión por el peso de los sedimentos s!periores. (sto prod!ce la exp!lsión de fl!idos ag!a; y el cierre de los poros si el 



grano es plástico ej: en arcillas la porosidad pasa del ES al S; pero no si el grano es r0gido ej: arenas  esta porosidad es importante en &idrolog0a y en el petróleo;. "; -(M(78/-*Q7: 5recipitación entre los granos detr0ticos, de !n mineral  "eme!$; aportado por el ag!a freática o el ag!a exp!lsada d!rante la compactación. / diferencia de la ma!&i7 o material de grano fino contemporáneo del sedimento, el cemento es siempre posterior al sedimento. La s0lice y el -a-1 son los cementos más frec!entes. ; /L8(R/-*17(% NHTM*-/% U M*7(R/LQG*-/%: (stas alteraciones son debidas, f!ndamentalmente a tres procesos:

a8 Dis$lu"i# (s !no de los procesos más importantes de la diag)nesis. 5or disol!ción de minerales existentes, se prod!ce !na porosidad sec!ndaria. La relación entre las porosidades +O y "O, nos indica el grado de mad!re' de la diag)nesis.

98 Reem)la7amie!$ $ me!as$ma!ism$ dia'e(!i"$ Hn mineral es s!stit!ido por otro por disol!ciónprecipitación sin cambio de $ol!men. Los reempla'amientos más normales son los de carbonato por s0lice  sili"i:i"a"i#; y los de carbonato cálcico por el carbonato doble de calcio y magnesio  d$l$mi!i7a"i#; y s! in$erso la ded$l$mi!i7a"i#

"8 Re"&is!ali7a"i# 7o $ar0a la composición !0mica ni la mineralógica pero &ay !n cambio en el tamaAo y forma de los cristales minerales

II.4.- ETAPAS DIAGENÉTICAS %ig!iendo a 4airbridge +VW; di$idiremos la diag)nesis en tres etapas, a!n sabiendo !e no existe !nanimidad en la di$isión del proceso, lo !e &a dado l!gar a !na terminolog0a propia de cada esc!ela geológica. **.".+. Sidia'(esis -orresponde a los primeros estadios del enterramiento. %e caracteri'a: /b!ndancia de ag!a intersticial Dominancia de los procesos bacterianos D!ración de la etapa de +EEE a +EE EEE aAos %e prod!ce a prof!ndidades de + a +EE m 3



**.".". Aadia'(esis -omien'a con la des&idratación de los geles de s0lice, seg!ida de !na f!erte des&idratación de los minerales. 5or ejemplo, el yeso se transforma en an&idrita. (sta etapa, tambi)n se caracteri'a por: -ompactación y mad!ración de la materia orgánica D!ración de +E a +EE millones de aAos 5rof!ndidad &asta los +E.EEE m **.".. E)idia'(esis -omien'a al estar exp!esta la roca sedimentaria a los agentes externos, bien por &aber florado, bien por la porosidad y permeabilidad de las capas s!prayacentes. %e caracteri'a: Disol!ción de los cementos 1xidación generali'ada de los minerales D!ración de +EE a +EEE millones de aAos 5rof!ndidad &asta .EEE m

III.- CUENCAS SEDIMENTARIAS %!ele definirse c!enca como !na depresión del terreno en la !e se depositan sedimentos. 8radicionalmente se consideraban las c!encas sedimentarias como depresiones circ!lares del terreno, &oy sabemos !e normalmente son alargadas y relacionadas con la e$ol!ción de las placas litosf)ricas. 5ero, al mismo tiempo, tienen !n gran inter)s los depósitos !e, a!n!e más pe!eAos, son más fácilmente est!diables. 5or eso disting!iremos:

III.2.- CUENCAS SEG;N LA TECTÓNICA DE PLACAS /; Cue"as e l$s 9$&des "$s!&u"!i<$s de )la"a %on originadas por rifts intracontinentales. (stos p!eden abortar dando l!gar a !na c!enca llamada /HL/-QG(71 ej: la de 5aris; o contin!ar y fragmentar al continente dado Rojo;



 formación

de !n estrec&o oc)ano ej: Mar

c!enca 5R1811-(/7*-/X !e al crecer ej: /tlántico; formará !na c!enca de

M/RG(7 -178*7(78/L. B; Cue"as de 9$&des des!&u"!i<$s de )la"a Relacionadas con la s!bd!cción. (n la fosa oceánica se depositan material por raspado de los sedimentos de la placa !e s!bd!ce  -1M5L(Y1 %HBDH-8*21;. %i esta 'ona es del tipo arco ins!lar





-H(7-/ M/RG*7/L al

otro lado del arco en donde se depositan materiales procedentes de la cadena montaAosa. (stos materiales p!eden depositarse tambi)n en la -H(7-/ D( /78(5/*%, al otro lado de la cadena montaAosa. (l plegamiento prod!ce estiramientos !e dan l!gar a fosas perpendic!lares a la 



montaAa *M5/-8QG(71%;. (n las etapas distensi$as tambi)n se forman fosas llamadas -H(7-/% %H-(%1R/% o *78R/M178/Z1%/%. -; Cue"as de 9$&des )asi<$s Relacionadas con fallas transformantes. 5!eden ser:

C2.- -e desgarre o 5HLL/5/R8;: -!enca limitada por " fallas transformantes de geometr0a tal !e prod!cen descomposición y B$&de )asi<$ de des'a&&e

por ello &!ndimiento.

C4.- -e levantamiento o 5H%PH5;: Las " fallas transformantes prod!cen compresión le$antándose !n &orst al tiempo !e alg!nos B$&de )asi<$ de le
de los blo!es $ecinos baja y sir$e de c!enca sedimentaria.

D; Cue"as i!&a)la"a La principal es en la porción de placa oceánica, pero no se ac!m!lan grandes cantidades por el mo$imiento de la placa &acia los bordes destr!cti$os. 5ero alrededor de los relie$es intraoceánicos, estos depósitos son mayores. %i son importantes los depósitos en los M/R(% *78(R*1R(% Mar del 7orte, -aspio...; y en las -H(7-/% (7D1RR(*-/% con lago persistente o desecado;. /lg!nos agentes de transporte crean depósitos especiales como el erg campo de d!nas; o los frentes glaciares.

III.4.- POR EL TIPOS DE SEDIMENTACIÓN /&ora $amos a adoptar !n criterio geográfico en l!gar del tectónico !e &emos seg!ido anteriormente, p!es de esta forma los sedimentos !edan agr!pados por rasgos com!nes. Disting!iremos: ***.".+. %(D*M(78/-*Q7 -178*7(78/L La s!bdi$idiremos en f!nción del agente de transporte en:

De)#si!$s '&a<!a"i$ales (n estos depósitos las part0c!las no son, estrictamente, transportadas por !n fl!ido, sino !e son arrastradas por la gra$edad. Los principales son: D(RRHB*1% D( GR/2(D/D !e forman los tal!des de derr!bios, las 8HRB*D*8/% depositadas por las corrientes de t!rbide'   para $erlas: !na bandeja de cristal llena de ag!a. 2erter lec&e c&ocolateada. *nclinar la bandeja. /Aadir a'#car



los granos se

depositan en el fondo;, y los 4(7QM(71% D( L/D(R/, entre los c!ales destacamos los D(BR*% 4L1[ fl!jo de detritos; o masas m!y $iscosas matri' empapada de ag!a; con gran capacidad para transportar en s!spensión grandes blo!es rocosos.

Depósito fl!$ial

Debris flo@

V



A9ai"$s alu
fl!jo .

:l$$ds;. (l pie se caracteri'a ya por !n fl!jo enca!'ado tipo fl!$ial. -!ando $arios abanicos se f!nden forman !n depósito de 5*(D(M178( !e adopta !na s!perficie inclinada o GL/-*%. (stos depósitos son a'onales no dependen del clima; ya !e solo se precisa !na r!pt!ra br!sca de la pendiente.

4enómenos de ladera

De)#si!$s :lu
$er tema +V;.

De)#si!$s la"us!&es % ed$&&ei"$s 5!eden ser de tipo detr0ticos y !0micos, incl!yendo en estos los bio!0micos

a8 Detr0ticos: 8ienen gran parecido con los depósitos marinos. /s0, en los lagos detr0ticos se forman deltas gra$as, arenas y limos de aporte fl!$ial;. 5arte de estos materiales se depositaran en el centro del lago p!es la me'cla de ag!a no es instantánea. Las corrientes de t!rbide' dan depósitos de t!rbiditas.

98 Los lagos ricos en carbonatos p!eden presentar depósitos por p)rdida de -1 " ej: en prima$era al a!mentar la fotos0ntesis;. (n los lagos salados y en las c!encas endorreicas son t0picos los depósitos salinos por e$aporación del ag!a.

/&e!es 'la"ia&es Dada la $iscosidad del &ielo, los sedimentos no aparecen seleccionados y son cantos ang!losos a $eces de gran tamaAo blo!es erráticos; los !e forman las morrenas frontales. Los de fondo dejan arena  sadu& ; !e s!ele modelarse como d¨is colinas el0pticas de eje mayor paralelo al a$ance del glaciar;. -!ando se forma !n lago en la 'ona de ablacción o des&ielo, se depositan arenas y arcillas !e al compactarse forman tillitas; con fragmentos más gr!esos o d&$)s!$es , en !n conj!nto laminado o


torrentes con cantos más redondeados y !na mayor selección

es>e&s ;.

Sadu&

Es>e&s

D¨is

W



Sedime!a"i# e#li"a %!s depósitos más caracter0sticos son los de arena y los de loess. Los de arena forman d!nas !e a $eces oc!pan grandes extensiones (RG%;. %on t0picas de 'onas áridas y de costas bajas atlántica de la 5en0ns!la *b)rica;. (n las 'onas circ!mpolares los $ientos polares arrastran los loess !e act!almente oc!pan grandes extensiones de (!ropa y /m)rica.

Sedime!a"i# !e"!#i"a (n los rifts intracontinentales se me'clan depósitos $olcánicos y abanicos al!$iales, redistrib!idos por el r0o !e lo recorre longit!dinalmente. Lo mismo se obser$a en los a!lacógenos pero a!0 aparece tambi)n sedimentación marina debida a la in!ndación por la s!bsidencia del a!lacógeno. Las de fallas transformantes son parecidas a las de rift. Las de antepais y las intramontaAosas son ef0meras p!es al ele$arse el orógeno se encontrarán sometidas a la erosión. ***.".". %(D*M(78/-*Q7 (7 L/% -H(7-/% 1-(I7*-/% Los fondos oceánicos comprenden: *

8al!d continental: l0mite entre el continente y la c!enca oceánica.

*

4osa o trinc&era: %!rco prof!ndo al pie del tal!d no siempre;.

*

Glacis continental: Depósito de sedimentos con ligera inclinación al pie del tal!d.

*

Llan!ra abisal: \ona plana comprendida entre la dorsal y el glacis.

Los sedimentos de esta c!enca se llaman 5(LIG*-1% 5elagos < mar; independientemente de la prof!ndidad a la !e se prod!'can;. Los mecanismos de prod!cción de sedimentos son los ya $istos de precipitación biológica, !0mica, f0sica y floc!lación de arcillas. Disting!iremos:

De)#si!$s )el0'i"$s de $&i'e "$!ie!al (stán formados por: 

Tu&9idi!as deri$adas de las corrientes de t!rbide' y por f!sión de icebergs. %on de composición m!y $ariable p!es p!eden proceder de plataformas silicicoclásticas o de plataformas carbonatadas. Pay !e tner en c!enta !e por debajo de la lis$"la o l0nea de compensación del carbonato cálcico --D;, el -a-1  es inestable por el a!mento de la presión esta l0nea se &ace más prof!nda c!anto más cálido es el mar;.



Pa&a!illi!as se disting!en de las tillitas continentales por la presencia de microfósiles. %on de origen 'la"i$ma&i$



C$!$&i!as son detr0ticas !bicadas al pie del tal!d por erosión de abanicos s!bmarinos

(n res!men, estos sedimentos son de origen fl!$ial o de corrientes de t!rbide' a fa$or de la pendiente desde los continentes &asta la llan!ra abisal, y p!eden s!frir ac!m!lación temporal en ]



deltas y abanicos s!bmarinos. Las corrientes de deri$a y corrientes prof!ndas

prod!cen

redistrib!ción y selección de los sedimentos.

De)#si!$s )el0'i"$s ?ue $ !iee &ela"i# "$ el "$!ie!e -omo 

L$s :a'$s "al"0&e$s@ ricos en restos de :$&ami:e&$s. Debido a $ariaciones climáticas, es frec!ente la alternancia de depósitos calcáreos y arcillosos dando sedimentos de cali'as y margas. (sta alternancia se conoce con el nombre de -*-L1 D( M*L/7^12*8-P.



Las a&"illas &$as@ podr0an ser resid!os de la disol!ción de es!eletos calcáreos o proceder de er!pciones $olcánicas o, incl!so, depósitos eólicos.



L$s :a'$s sil"e$s , son restos de diatomeas  dia!$mi!as; en ag!as fr0as o de radiolarios &adi$la&i!as; en ag!as cálidas. (l sa)&$)el es t0pico de fondos anóxicos ej: Mar 7egro; y es el primer paso a la formación de petróleo.



-epósitos de evaporitas que corresponden a desecación en ambientes áridos de pequeños cuerpos de agua. Depósitos de este tipo se encuentran en el fondo del Mediterráneo. Se explican por la llamada CRISIS SAI!A D" M"SI!I"!S" #$ace unos % millones de años&' (l c&o!e de /frica con (!ropa ele$ó el arco de Gibraltar separándolo del /tlántico y como el cas!ete groenland)s estaba creciendo, el ni$el del mar bajó. 8odo ay!dó a !na rápida desecación del Mediterráneo y al depósito de e$aporitas.

SEDIMENTOS PELAGICOS 8*51 -/R/-8(R*%8*-/%  Glaciomarinos Blo!es &eterom)tricos y matri' arcillosa  8!rbiditas /renas y arcillas alternantes  Lodos terr0genos /rcillas de desembocad!ras fl!$iales  -ontornitas /rcillas y arenas m!y seleccionadas  4angos calcáreomargosos 5lancton calcáreo 3VS fondo marino;  /rcillas rojas Los más prof!ndos += fondo marino Diatomitas De diatomeas ag!as fr0as; 4angos sil0ceos Radiolaritas /rcilla con  "S de o orgánico.

***.".. %(D*M(78/-*Q7 D( 8R/7%*-*Q7. Los bordes continentales son las 'onas de tránsito entre el continente y el marX incl!ye gran $ariedad de medios sedimentarios, pero son las plataformas continentales el l!gar de mayor sedimentación. La relación entre tectónica y sedimentación !eda m!y clara en esta 'ona, relacionándose el tipo de costa con la sedimentación seg#n el c!adro:



E.P.O. Depart. de BG Djam TIPOS DE COSTAS De neoformación C$s!as assmi"as@ /mericanas a!l0!i"as $ de /fricanas 9$&des )asi<$s C$s!as )a":i"as@ de "$lisi# $ de 9$&des a"!i<$s

%!bd!cti$as Marginales

Tema 6. Rocas sedimentarias SEDIMENTOS EEMPLO N!0micos, detr0ticos inmad!ros Mar Rojo *dem con grandes plataformas cont. -osta /tlántica /mericana 5lataformas estrec&as con pocos /fricanas sedimentos -omplejo s!bd!cti$o Del 5ac0fico Detr0tos *nmad!ros y fragmentos -ostas de -&ina $olcánicos

(n todas ellas el proceso erosión  sedimentación es a'onal, es decir, poco infl!ido por el clima. %! explicación más general es:  

Re:&a""i# de las $las , prod!ce erosión de los promontorios continentales. La de&i
5ara anali'ar la sedimentación en detalle disting!iremos:

Al9u:e&as 'ona de la costa parcialmente cerrada por !na barra de arena;. Las arcillas del aporte fl!$ial floc!lan efecto Pj!lstrom; p!es los iones de ag!a marina compensan las cargas de las part0c!las arcillosas

 fangos

!e se desc!bren en la bajamar LL/7HR/%

M/R(/L(%; c!yas 'onas más altas son las M/R*%M/%. (n estas 'onas predomina la sedimentación de arcillas !e por acción de los seres $i$os biot!rbación; p!eden perder la estratificación. La desecación periódica p!ede prod!cir: grietas de retracción, precipitación de sales yeso, an&idrita, dolomita, &alita...; o dejar !na 'ona %/B^P/; alta !e sólo se in!nda periódicamente y en donde precipitan di$ersos carbonatos y e$aporitas.

Pla%as % 9a&&e&as M!y batidas por el oleaje y la deri$a litoral por lo !e los sedimentos arenas; están m!y bien seleccionados. (n la 'ona de rompientes p!eden $erse sedimentos más gr!esos por c&o!e entre la resaca y la n!e$a ola; y restos de conc&as   cali'as co!inoides;. Las barras al romperse con las tempestades forman /B/7*-1% D( /R(7/ &acia la alb!feraX y en los canales mareales se forman deltas arenosos de fl!jo y refl!jo.

Del!as La llegada del ag!a fl!$ial al mar

 precipitación

de arcillas por " mecanismos: +;

frenado de la corriente fl!$ialX "; 4loc!lación de la arcilla por los iones del ag!a marina. 5ero estos depósitos permanecerán o serán eliminados por las corrientes marinas ej: la de G!ayana elimina los sedimentos del /ma'onas; y, además, para poder crecer es preciso !e esta c!enca sedimentaria presente s!bsidencia, por lo !e los grandes deltas están edificados sobre fract!ras o l0neas de s!t!ra ej: 8igris _ (#frates;. 1tro dato de inter)s es la +E



progradación a$ance; de los deltas  m=aAo 7ilo, VE m=aAo _ Mississippi; como p!ede $erse fácilmente est!diando los mapas de *raC de este siglo terminal petrolera de /l 4a@ está ya a +E ^m de la costa;. %eg#n se cree act!almente, los deltas f!eron las 'onas donde se formaron los mayores yacimientos de carbón.

Pla!a:$&ma "$!ie!al \ona comprendida entre la l0nea de la costa y el tal!d continental. Desde el p!nto de $ista sedimentológico disting!iremos: +; 5lataformas siliciclásticas: 5redominan los sedimentos detr0ticos !e son esencialmente ac!m!laciones de arena y arcilla de gran &omogeneidad alteradas solo por los deltas. (stos materiales son aportados, en definiti$a, por los r0os y distrib!idos por la deri$a litoral. Poy se atrib!ye 7(1-/8/%8R14*%M1; gran importancia a las tormentas. "; 5lataformas carbonatadas: -on calcita, aragonito y dolomita más raro;, es decir carbonatos generalmente precipitados por seres $i$os f!ndamentalmente algas y animales de es!eleto calcáreo !e tienen an&idrasa carbónica. -!ando cons!men -1 " se prod!ce !n despla'amiento del e!ilibrio del bicarbonato &acia la i'!ierda



precipita el -a-1:

-a-1 ` -1" ` P"1  -aP-1;" La temperat!ra tambi)n fa$orece este despla'amiento p!es dismin!ye la sol!bilidad del -1". (fecto contrario tiene el a!mento de presión. (stas plataformas carbonatadas p!eden ser: a; (n rampa: formada en la 'ona externa de las plataformas de ag!as cálidas y de gran acti$idad biológica  :a9&i"a su9ma&eal de "a&9$a!$s ;. (l fango carbonatado es lle$ado por el oleaje &acia la costa y por las corrientes de t!rbide' &acia el tal!d. b; De lagoon o encerrada por !n 9i$=e&mi$ <escollo $i$o;. c; Bancos: %on plataformas fragmentadas por tensiones tectónicas ej: Ba&amas;.  8odos estos sedimentos de costas asismicas, tarde o temprano s!fren transformaciones al

e$ol!cionar el borde pasi$o a borde acti$o. /l comen'ar la s!bd!cción los sedimentos se pliegan, se fract!ran y se me'clan con sedimentos de la corte'a oceánica, con rocas $olcánicas e incl!so con peridotitas del manto más o menos alteradas a serpentinitas: son los -1M5L(Y1% %HBDH-8*21% o 5R*M/% D( /-R(-*Q7, en donde, por fallas in$ersas, las n!e$as capas sedimentarias p!eden colocarse por debajo de otras más antig!as.

++



I+.- CARACTER,STICAS GENERALES DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS I+.2.- ESTRUCTURA (stá definida por las caracter0sticas geom)tricas generales ej: forma del estrato; o espec0ficas ej: marcas en la s!perficie del estrato ;. Las principales estr!ct!ras sedimentarias son: A M R O / O T A R T S E L E D A N R E T N I A R U T C U R T S E L E N E S A C R A M N Ó I C A C I / I T A R T S E E D O N A L P

EMPA1UETAMIENTO

Masi
Lamia"i# )a&alela

Lamia"i# "&u7ada

Me"0i"as Me!e$&$l#'i"as

4lotante 5!nt!al 8angente -ompleto %at!rado EMPA1UETAMIENTOS

5ocos planos de estratificaión debido a largos per0odos de alimentación ininterr!mpida M!c&os planos por alimentación discontin!a climática o tectónica; (stratos en lente bicon$exa por depósitos lineales r0o de ca!ce tren'ado;.

-on granos ordenados paralelamente a la estratificación. %on depósitos tran!ilos en s!perficies planas L0nea de granos cortando a la estratificación. 5!ede ser planar o en s!rcos seg#n sean las l0neas de granos rectas o c!r$as. %e forman en s!perficies inclinadas frente deltaico, cara interna de !n meandro, frontal de d!na. (n s!rcos  canales fl!$iales estrec&os;.

-omo estr0as glaciares; y ri'ad!ras sim)tricas o no 'ona intermareal  ripple marCs, r0os y d!nas  asim)tricas;. -omo grietas de desecación arcillas; y &!ellas de ll!$ia sobre limos secos;. %on marcas di$ersas s!rcos, t!bos..; prod!cidas por seres $i$os.

Bi$!u&9a"i#

Des$ A9ie&!$

5oco espacio intergran!lar. /mplios espacios interglan!lares.

I+.4.- TETURA +"



-onj!nto de relaciones internas entre s!s componentes generalmente solo obser$ables al microscopio;. Las principales text!ras de las rocas sedimentarias son:

SELECCIÓN

4ragmentos de ig!al tamaAo transportados por !n agente de energ0a limitada ej: $iento;: sólo p!ede acarrear !n rango de tamaAos. Los tamaAos son di$ersos p!es el agente tiene gran energ0a glaciar; (n cada estrato los granos más grandes están en la base corrientes poco densas  r0o; *n$ersa de la anterior corrientes densas, debrisflo@; estriados glaciares; o no c!rso alto de los r0os; -on marcas semil!nares d!nas; o sin ellas plataformas siliciclásticas;.

$m$m(!&i"a e!e&$m(!&i"a

GRANOSELECCIÓN /ORMA DE LOS GRANOS

P$si!i
I+..- MINERALES La meteori'ación f0sica o mecánica no cambia la composición mineralógica pero la meteori'ación !0mica s0. 7o todas las rocas son ig!almente ase!ibles a este "K tipo de meteori'ación depende del estado f0sico de la roca fract!ración por ej. y de s! composición;. (n general, las formadas a mayor 5 y 8 O, son las !e peor soportan las condiciones atmosf)ricas. 8omemos como base a la ortosa feldespato potásico;: 1rtosa ` -1" ` P"1

 /rcilla

` %0lice ` ^ " -1

(l -1" ` P "1  ácido carbónico, c!yos P ` despla'an el ^ ` de la ortosa formando arcilla caolinita;, minerales &ojosos !e !nen s!s &ojas con di$ersos cationes ^ `, Mg``, 7a`; y admite ag!a tomando consistencia plástica. Los minerales ferromagnesianos oli$ino, piroxenos,...; forman los mismos deri$ados arcillas ricas en Mg como la montmorillonita; y tambi)n &idróxidos de 4e goet&ita;. (n climas tropicales las arcillas p!eden ser alteradas a &idróxidos de /l bo&emita, diáspora y gibbsita; !e forman ba!xita. (n res!men:

MINERAL PRIMARIO 1rtosa -!ar'o 4eldespatos de 7a y -a albita y anortita; Micas, anfiboles y piroxenos 1li$ino

COMPOSICION %ilicato de /l y ^ %i1" %ilicatos de /l con 7a o -a

PRODUCTOS DE ALTERACIÓN /rcilla, c!ar'o coloidal -!ar'o y %0lice en sol!ción /rcilla, c!ar'o coloidal, calcita

%ilicatos de /l con 4e, -a y Mg

/rcilla, calcita, limonita, oligisto, c!ar'o..

%ilicato de 4e y Mg

Limonita, oligisto, c!ar'o, carbonatos...

+



Debido a esta diferente disponibilidad a la meteori'ación !0mica, los minerales de las rocas sedimentarias p!eden ser: * *

P(R(D/D1%: no &an s!frido alteración: c!ar'o, r!tilo.., 7(141RM/D1%: formados en la c!enca sedimentaria por precipitación de iones dis!eltos: &al0ta, s!lfatos, calcita..,

*

8R/7%41RM/D1%: cambiados por la meteori'ación: arcillas..,

*

D*/G(7(8*-1%: cambiados d!rante la diag)nesis: dolomita.. (n !na misma roca p!ede existir !n mineral formado por $arios procesos: ej: el c!ar'o p!ede

aparecer como granos &eredados y como c!ar'o neoformado por precipitación del s0lice coloidal.

I+.F.- /ACIES SEDIMENTARIA (s el conj!nto de s!s caracteres de text!ra, estr!ct!ra y composición, !e permite reconstr!ir el ambiente de depósito de la roca M(81D1 D( L/% 4/-*(%;. (ste m)todo es !na #til &erramienta para la reconstr!cción del pasado geológico. (n esta reconstr!cción son #tiles los conceptos: Mad!re' text!ral: o grado de redonde' de !n sedimento detr0tico más redondo



más

mad!ro;. 1tros a!tores aAaden la distrib!ción &omog)nea y a!sencia de matri'. Mad!re' composicional: 2iene dada por la fórm!la

(s decir, m!y mad!ro ser0a !n sedimento formado excl!si$amente por c!ar'o el mineral com#n más resistente;.

+.- PRINCIPALES ROCAS SEDIMENTARIAS (xisten distintos criterios para establecer la clasificación de estas rocas. Las clasificaciones más adec!adas son: -

-lasificación descripti$a caracter0sticas de las rocas;.

-

-lasificación gen)tica origen, forma de transporte, de depósito..;

La más empleada disting!e: Rocas detr0ticas: -on más del ES de part0c!las detr0ticas o terr0genos; poco o nada alterados !0micamente. +3



Rocas N!0micas: 5or precipitación !0mica o bio!0mica. Rocas orgánicas: De origen excl!si$amente biológico < bio&ermitas;.

+.2.- DETR,TICAS -ontienen !na proporción alta de c!ar'o debido a s! resistencia a la alteración. Los sedimentos, se clasifican seg#n el tamaAo del clasto en:

Tama$ del "las!$ Sedime!$

 " mm -antos y gra$as

(ntre " y +=+V mm arenas

(ntre +=+V y += "V mm Limo

 +="V mm /rcilla

Las arcillas no son rocas p!ras ya !e s! composición mineralógica es m!y $ariada, as0 como s! origen. Las más importantes son: -/1L*7(%: 4ormados a partir de granitos ricos en feldespatos  cerámica. M178M1R*LL17*8/%: 5roceden de material $olcánico alterado por el mar o de ag!a &idrotermal. %e !san bentonitas; como arcillas absorbentes. 8ras la cementación y compactación de estos sedimentos tenemos: a g n i d ! 5

2.+.+. RHD*8/% 5or consolidación de cantos y gra$as. Disting!imos:

C$'l$me&ad$s o )udi'as@ si los clastos son redondeados @ B&e"=as@ si son ang!losos. Hn tipo especial son las !illi!as de origen glaciar con clastos poco seleccionados

Brec&a

(n general, los clastos redondeados están ligados a !n desgaste significati$o asociado a procesos gen)ticos de largo transporte: r0os de largo recorrido, playas y fondos lac!stres y marinos. Los clastos ang!losos se prod!cen por procesos gen)ticos de recorrido corto r0os cortos; o trit!ración de fract!ras y los ya mencionados de origen glaciar  tillitas; 2.+.". /R(7*8/% %on rocas detr0ticas m!y ab!ndantes. 5roceden de la compactación y cementación de las arenas. %on conocidas como

a&eis"as . %e p!eden clasificar atendiendo al cemento o al grano: /recisca sil0ceas ópalo, c!ar'o o calcedonia

/. cali'as cali'a

P$& el "eme!$ /. /. dolom0ticas arcillosas dolom0a caolinita

/. ferr!ginosas siderita, &ematites

/. micácea

a s $ 7 & a u " a " s i  e & A

P$& el '&a$ /. de /rcosas r!tilo 4elpes páticas

Gra!$acas con fragmentos rocosos y poco c!ar'o

+



(n general, las areniscas ricas en c!ar'o  $&!$"ua&"i!as ; proceden de rocas sometidas a !na intensa meteori'ación. Las pobres en c!ar'o, llamadas a&eis"as l!i"as , deri$an d rocas sometidas a meteori'ación d)bil. Las arcosas se originan de rocas 0gneas ricas en feldespatos granito; y sometidas a periodos cortos de meteori'ación, por lo !e son frec!entes cerca de los l!gares de afloramiento de las rocas madre o sobre ellas. a ! i l $ m i L

a s $ " & A

2.+.. LH8*8/%

5roceden de la consolidación y cementación de limos y arcillas, dando l!gar a las lim$i!as y

a&"illi!as. %on, p!es, de grano fino y se conocen tambi)n como )eli!as. %i el grado de compactación es m!y intenso pero sin llegar al metamorfismo se forma la roca Denominada s=ale, !e se &a trad!cido como )i7a&&a, a!n!e esto p!ede lle$ar a error  rocas metamórficas;.

a ! i l l i " & A

+.4.- 1UIMICAS -on menos del ES de part0c!las detr0ticas. (l resto se forma por precipitación !0mica con corto transporte /L1NHTM*-/%; o sin )l 1R81NHTM*-/%;. (l precipitado p!ede ser sil0ceo silex;, al!minico ba!xita;, ferr!ginoso siderita, &ematites, limonita..; de manganeso pirol!sita;, etc. 5ero nos centraremos en los dos gr!pos más importantes: 5es$

2.".+. (2/51R*8/% 1 salinas, formadas a partir de iones dis!eltos en el ag!a de mar o en lag!nas interiores. La precipitación depende de la sol!bilidad del ión y )sta de s! potencial iónico 5otencial iónico < carga = radio iónico;. 5or ello, al e$aporarse el ag!a, la precipitación es sec!encial en el orden: etapa carbonatada



"al"i!aX etapa s!lfatada

%es$ 8

O  V -; o a=id&i!a 8

a

 V-;X etapa

clor!rada  =ali!a, sil
an&idrita;.

2.".". -/RB17/8/D/%

a  i < l i S

A=id&i!a

+V



4orman dos grandes gr!pos: Las cali'as -a-1 ; y las dolom0as carbonato de -a y Mg;.  Las "ali7as : se componen:

1R81NHTM*-1% a 7 i l a C

la micrita de tamaAo   , la esparita  + , microesparita de +  considerada de recristali'ación de la micrita. /L1NH*M*-1%:

fósiles o bioclastos restos fósiles no identificables;, peloides part0c!las esf)ricas o elipsoidales de micrita con o sin restos orgánicos. -!ando )stos son de origen fecal

 pellets;,

oolitos part0c!las esf)ricas de estr!ct!ra conc)ntrica; %i son de origen orgánico algas se llaman oncolitos, y si son de más de " mm

 pisolitos;,

intraclastos y extraclastos son fragmentos carbonatados de la misma c!enca



distinta edad;. %eg#n la ab!ndancia relati$a de alo!imicos y orto!0micos, 4olC dió la sig!iente clasificación de las cali'as:

O&!$?umi"as  +ES de alo!0micos;:  +S de ao!0micos



mi"&i!a % dismi"&i!a con microesparita;.

Del ++ES  Mi"&i!as "$ $$li!$s , con fósiles... seg#n el alo!imico más ab!ndante.

Al$?umi"as  +ES de alo!0micos;: D$l$ma

 "S de intraclastos con  "S de oolitos



9i$mi"&i!a y 9i$es)a&i!a

ricas en fósiles;, )elmi"&i!a y )eles)a&i!a ricas en pellets; y

9i$)elmi"&i!a y 9i$)elees)a&i!a intermedias;.  "S de intraclastos con  "S de oolitos



$$mi"&i!a y $$es)a&i!a

seg#n el orto!imico predominante;. "S de intraclastos  i!&ami"&i!a e intraesparita.  Las d$l$mias >-aMg-1;"? proceden en s! mayor0a de las cali'as por reempla'amiento de

-a por Mg D1L1M*8*\/-*17; tal $e' seg#n /ng!ita; por metasomatismo debido a la a ! i & a l $ i d a R

+W

/$s:$&i!a



me'cla s!bterránea de ag!a freática con ag!as ricas en Mg de !n mar tropical. -omo el radio iónico del Mg es ligeramente inferior al del -a

 a!mento

de la porosidad, y las con$ierte en

mejores rocas almac)n de petróleo.

+..- ORGÁNICAS (ntre ellas tenemos: 2..+. %*L*-(/% espongiolitas, radiolaritas y diatomitas;, 2..". 41%4/81% fosforita  restos de es!eletos de peces..., g!ano;, 2... -/L*\/% 1RGI7*-/% conc&0feras



l!ma!elas y co!inas, "&e!a

foramin0feros, n!mm!l0tica, escritinas tallos de crinoideos;, coralinas





de

bio&ermales y

biostromales, ... 2..3. 1RG/7QG(7/%: *ncl!iremos a!0 a los "a&9$es e =id&$"a&9u&$s a!u&ales. 2..3.+. Ca&9$es Res!ltan de la transformación de restos $egetales mediante bacterias anaerobias, generalmente en ag!as estancadas anóxicas pantanos, deltas...;, disting!i)ndose -H(7-/% L*M7*-/% o lac!stres y -H(7-/% 5/RIL*-/% o costeras. (n los yacimientos se obser$a la repetición de capas seg#n !n ciclo sedimentario o -*-L18(M/. %! desarrollo presenta como l0mite el del metamorfismo en el c!al el carbón pasa a grafito. %e disting!en los sig!ientes tipos de carbón: 8!rba, lignito, &!lla y antracita. La t!rba se prod!ce contin!amente en ambientes pantanosos. (l lignito corresponde a con0feras del Meso y -eno'oico. La &!lla y antracita corresponden a 5teridofitas del -arbon0fero. (l exámen microscópico re$ela $arios componentes en el carbón: 2*8R/7 o cemento coloidal;, 4H%/7 o escamas ti'na los dedos;, DHR/7 opaco y tena' relacionado con las c!t0c!las de las esporas, y materia mineral !e formará las ceni'as arcilla, s0lice, cali'a..;. 2..3.". id&$"a&9u&$s Me'clas complejas de s!stancias sólidas resinas y asfaltos;, l0!idas benceno...; y gaseosas metano, b!tano...; !e se ac!m!lan en rocas almac)n areniscas no cementadas, cali'as e incl!so rocas 0gneas fis!radas;. %e forman tambi)n en ambientes anóxicos pero a partir de restos de plancton marino ac!m!lados generalmente sobre plataformas continentales as0smicas &asta "EE m. de prof!ndidad. / mayor prof!ndidad la decantación es tan lenta !e permite la oxidación de los restos;. %e formó d!rante el Y!rásico y -retácico y en menor medida el %il#rico y el De$ónico. (n

s!

formación

se

prod!cen

primero

bet!nes

y

asfaltos

pi'arras

bit!minosas;,seg!idamente l0!idos y por #ltimo gas nat!ral. +]



/l ser fl!ido no !eda en el sitio de formación sino !e normalmente migra &asta llegar a !na 8R/M5/ tectónica plieg!es, fallas; !n diapiro o estatigráfica. 8anto s! ac!m!lación como s! posterior mo$imiento &an sido relacionados con la dinámica litosf)rica. /s0, los bordes continentales inacti$os, especialmente en las primeras etapas de la fragmentación continental, facilitan la s!bsidencia y posterior plegamiento



formación y

migración de petróleo &asta las c#p!las anticlinales, fallas o diapiros. (n cambio, las 'onas de s!bsidencia, con intenso ci'allamiento, facilitan el escape s!perficial de los fl!idos incl!yendo el petróleo. 5ero en la c!enca trasarco, de ele$ado gradiente geot)rmico y deformación más moderada, es decir, más parecido a !n rifts !e separa continentes, fa$orece la formación de trampas petrol0feras ej: las c!encas de Ya$a y %!matra;.

+I.- CONCLUSIONES

+

Tema 06. Los Ambientes Sedimentarios. Litogénesis ...

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