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    TEMA 5.- ROCAS SEDIMENTARIAS 1.- INTRODUCCIN: Son rocas que se originan en condiciones superficiales (exgenas) como consecuencia de la compactacin y cementacin de los sedimentos que se acumulan en las cuencas sedimentarias. Se originan a presiones y temperaturas bajas (condiciones superficiales) Roca Sedimentos Transporte Suelo Meteorizacin Cuenca sedimentaria Compactacin Cementacin Diagnesis Roca sedimentaria Los sedimentos estn formados por: fragmentos de rocas preexistente, sustancias nuevas o minerales neoformados y materia orgnica.

    2.- METEORIZACIN: Es la desintegracin fsica o la descomposicin qumica que sufre la roca al entrar en contacto con la: atmsfera, hidrosfera o biosfera. Es la respuesta de la roca al aire, agua y seres vivos. Hay dos tipos: FSICA O MECNICA: No hay cambio en la composicin qumica de la roca. Origina fragmentos ms pequeos de la roca inicial. La roca se rompe por fracturas, diaclasas ....

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    Tipos: Gelivacin o gelifraccin: Es la accin del hielo al aumentar su volumen. Se da en altitudes y latitudes altas. Haloclasticidad: Cristalizacin de sales en grietas que la fracturan. Originan tafonis. En climas clidos y litorales. Termoclasticidad: Variaciones bruscas de temperatura. En zonas desrticas. Es poco importante y casi despreciable. Bioclasticidad: Es la ruptura de la roca por accin de seres vivos: races. Descompresin: Se da en rocas que alcanzan zonas superficiales al ser liberadas de la carga superior originndose grietas o fracturas. Abrasin: Desgaste de una roca por choques o fricciones al ser arrastradas por aire o agua. Los granos se redondean generando cantos rodados. Este tipo de meteorizacin asociada al transporte se denomina erosin.

    QUMICA

    Hay alteracin en los minerales que forman la roca. Al final la roca sufre descomposicin. No hay fuerzas. Es necesario la presencia de agua ya que acta como reactivo, lleva sustancias disueltas y transporta los productos. Aparecen nuevos minerales. Importante la atmsfera en estos procesos (con sus gases: N2, O2, CO2, Ar ... y el H2O en ella presente) . Un obelisco de Egipto durante 20 siglos no se alter nada. En 1879 fue trasladado a New York y al da de hoy est prcticamente pulido. Las lpidas de pizarra o granito son ms estables que las de mrmol.

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    Tipos: Disolucin: Se da en minerales solubles: yesos, sales ... CaSO4 2H2O Ca2+ + SO42- + 2H2O En el agua Llevados por el agua en disolucin. Carbonatacin: Es el proceso de disolucin de los carbonatos por accin de cidos CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3- En zonas con material orgnica muerta. pH cido = 5,6 H+ + CaCO3 Ca2+ + HCO3- (Iones solubles en agua) T altas Presin alta Concentracin CO2 La contaminacin actual (SO2, NO2 + H2O origina H2SO4, HNO3 ...) genera pH= 3,5 4, que favorecen una mayor meteorizacin qumica. Hidrlisis: Reaccin de descomposicin de un mineral por accin de agua. El agua acta como reactivo al disociarse. H2O H+ + OH- La concentracin de H+ es el pH. El proceso genera minerales arcillosos (si se alteran silicatos) que cuando se acumulan originan rocas tipo arcillas o lutitas (tamao coloidal < 0,==1 mm, silicatos laminares y proceden de silicatos presentes en rocas gneas). 2 KAlSi3O8 + 2 H+ + 9 H20 2 K+ + Al2SiO5(OH)4 + 4 H4SiO4 Ortosa Caolinita El H+ sustituye al K+ provocando la ruptura de la estructura cristalina. 3 KAlSi3O8 + 2 H+ + 12 H2O 2 K+ + KAl3Si3O10(OH)2 + 6 H4SiO4 Illita

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    3 Si2Al2O8Ca + 6 H2O 2 ((Si3Al)Al2 O(OH)2)H + 3 Ca(OH)2 Anortita Montmorillonita

    Si2Al2O8Ca + 2 H2O Al2Si2O5(OH)4 + CaO

    Biotita + 8 H2O Vermiculita

    Vermiculita + H2O Caolinita + Fe2O3 3H2O

    Minerales arcillosos: Grupo del caoln: Caolinita fundamentalmente: barro de porcelana. Kaulin en china. Para hacer porcelana fina. No hinchable. 1 de octaedros y 1 de tetraedros. Grupo de la illita: Illita de Illinois en EE.UU. Minerales no hinchables. 2 tetraedros por 1 octaedro. Grupo de la montmorillonita: Montmorilln en Francia. 2 tetraedros y 1 octaedros. El agua entra entre las capas y se hincha. Mal material para cimientos: arcillas expansivas.

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    Oxidacin: El O2 atmosfrico ataca algunos elementos: Fe, Mg ... generando xidos e hidrxidos. Se pasa de Fe 2+ (ferroso color verde azulado) a Fe 3+ (frrico rojizo)

    4 FeO + 2 H2O + O2 4 FeO OH (Goethyta)

    Fe2O3 Hematites + H2O 2 FeO OH + H2O FeO(OH)H2O Limonita

    Si2Al2O5(OH)4 + n H2O 2 SiO2 + Al2O3 n H2O (lateritas) CaO + H2CO3 CaCO3 (calcita) + H2O Precipita y forma costras.

    Los minerales son ms estables a oxidaciones, hidrlisis o disoluciones, cuando su cristalizacin en la serie de Bowen ocurre a temperaturas inferiores. El cuarzo es ms estable que el FK y ste ms que la mica .... Arcillas, xidos, hidrxidos, carbonatos .... junto con fragmentos no alterados de la roca madre son transportados y se convierten en sedimento que llega a la cuenca sedimentaria y all se produce la roca sedimentaria.

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    2.- TRANSPORTE

    Es el traslado del sedimento desde la roca madre a la cuenca sedimentaria. Es realizado por los agentes geolgicos externos: agua (llegan al mar al ao 2,5 1016 gr de los cuales 0,42 son disueltos y 0,48 por aguas subterrneas), viento (0,006 . 1016 gramos al ao) y seres vivos. Actan a favor de gravedad y junto con la energa solar son los motores de los mismos. La clasificacin de las partculas por tamao son: arena, limo y arcilla (que constituyen la fraccin fina).

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    Viento: Agente geolgico de transporte ms importante en regiones ridas Tamao menor de arena y el transporte es por: rodadura, saltacin, suspensin, flotacin ... (constituyen los loess: limos y arcillas) periglaciar o desrtico. Agua: Es el agente de transporte ms importante. Slido: Constituye los glaciares: transporte no selectivo, gran lentitud, origina bloques errticos, morrenas, tillitas .... Lquido: Dulces o continentales: Transportan en suspensin, saltacin, flotacin ... y disolucin (sobre todo las subterrneas). Transporte selectivo. Hay seleccin de materiales a lo largo del transporte: qumica (unos son ms estables que otros) y fsica (se redondean: menor dimetro). Salado o marino: Aqu llegan productos de pequeo tamao y solubles Oleaje, mareas, corrientes marinas ... actan en el proceso de transporte. Seres vivos: Intervienen en el ciclo del P (fsforo), que llega al mar disuelto y es incorporado por la cadena trfica: fitoplancton zooplancton peces aves (isla donde excretan y depositan sus huesos ....) originando guano (rico en apatito). 3.- DIAGNESIS Es el conjunto de procesos fsicos, qumicos y biolgicos que sufren los sedimentos hasta convertise en roca sedimentaria. a.- Compactacin: Al depositarse nuevos sedimentos: presin litosttica. Se reduce la porosidad (eliminan agua y gases) y la permeabilidad junto con el volumen de sedimento. Aumenta la densidad de la roca. La compactacin es ms efectiva con grano fino (limos y arcillas) que con grano grueso (gravas, arenas ...). Las arcillas se compactan cerca de un 80 %, las arenas un 20 % y las calizas muy poco. b.- Cementacin: Es la precipitacin de sustancias solubles (CaCO3, slice, Fe2O3, CaSO4 2H20) recubriendo los poros. No es lo mismo cemento que matriz (grano fino entre el grueso)

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    c.- Recristalizacin autignesis: Formacin de nuevos minerales estables ante las nuevas condiciones de presin y temperatura. Arcilla + Fe2O3 Silicoaluminatos de hierro. Matriz Cemento d.- Metasomatismo: Cambio de un mineral por otro de distinta composicin. Ejemplos: Dolomitizacin de calizas: CaCO3 + Mg CaMg(CO3)2 Siderita: CaCO3 + Fe FeCO3

    Petrificacin de fsiles El C es sustituido por Si. El resultado final es la formacin de una roca sedimentaria, que ocupan un 75 % de la superficie y un 5 % en volumen de la corteza.

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    4.- TEXTURA Y ESTRUCTURA DE UNA ROCA SEDIMENTARIA Textura: es la forma (redondez: esfrico, alargado, arrionado ...), tamao (dimetro del clasto: arcilla, limo, arena, canto, grava ....) y modo (manera de unirse: denso, abierto ...) de empaquetamiento de las partculas que constituyen una roca sedimentaria. Hay texturas de rocas de cristalizacin de soluciones en las que no aparecen clastos y s material inicialmente disuelto: oolitos, pisolitos ... En los sedimentos se hacen histogramas, con polgonos de barras dependiendo del tipo de roca. Estructura: son las formas geomtricas, huellas o impresiones que aparecen en la roca o en el sedimento. Muchas de ellas definen criterios de polaridad (definen el muro y techo del estrato).

    Cada estrato corresponde a un periodo de sedimentacin limitado por planos de estratificacin definidos por el muro y el techo.

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    5.- CLASIFICACIN DE ROCAS SEDIMENTARIAS Segn su origen hay 4 tipos: 1.- DETRTICAS: Se originan por fragmentos o minerales preexistentes en la roca madre. Segn su tamao de grano, stas pueden ser: CO