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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE CIENCIAS LICENCIATURA EN CIENCIAS DE LA TIERRA AMBIENTES SEDIMENTARIOS MARINOS DE AGUAS PROFUNDAS SEDIMENTOLOGÍA & ESTRATIGRAFÍA INTEGRANTES: SEGURA MUÑOZ SIDNEY SILVA AGUILERA RAUL ALBERTO VIDAL AGUIRRE VALERIA 0

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE CIENCIAS

LICENCIATURA EN CIENCIAS DE LA TIERRA

AMBIENTES SEDIMENTARIOS MARINOS DE AGUAS PROFUNDAS

SEDIMENTOLOGÍA & ESTRATIGRAFÍA

INTEGRANTES:

SEGURA MUÑOZ SIDNEY

SILVA AGUILERA RAUL ALBERTO

VIDAL AGUIRRE VALERIA

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RESUMEN

Este trabajo tuvo como objetivo la investigación de los mecanismos de transporte así como los procesos de depósito de los sedimentos en los ambientes marinos de aguas profundas. El trabajo es puramente teórico, ya que no se realizaron ninguna extracción de muestras, ni de análisis ni de experimentos, solo se buscó el obtener información acerca de este ambiente de depósito así, como el de informar y dar a conocer los resultados de esta investigación.Básicamente, la investigación se basó en la utilización de varias lecturas tanto de libros como de artículos, y algunas páginas en línea. Fue algo complicado el encontrar información detallada sobre este sistema, ya que al ser un ambiente con difícil acceso y a veces hasta nulo, la cantidad de datos y de información es muy reducida, por lo que este ambiente de aguas profundas es desconocido para la mayoría de las personas. Los resultados obtenidos de este estudio se darán a conocer en el contenido de este trabajo.

ABSTRACT

This work had as goal the investigation of mechanisms of transport and deposition processes of sediment in deep sea water environments. This work is entirely theoric, because any extraction of samples or analysis or experiments were done, the only goal was to get some information about this kind of depositional environment and also inform about the results of this investigation. Basically, this investigation was based on the utilization of several books, articles and some webpages.It was difficult to find detailed information about this system, because of being an environment with difficult and sometimes with no access, the amount of data and information is very limited, so this deep sea water environment is unknown for most of the people.The results of this study will be announced in the content of this work.

Introducción

Este trabajo trata el tema de los ambientes sedimentarios de aguas marinas profundas. Como su nombre lo indica, este tipo de ambientes está localizado en las cuencas oceánicas. Como en todo ambiente sedimentario, podemos encontrar sedimentos de diversas naturalezas que están caracterizados por los mecanismos de transporte y el sub-ambiente de depósito. Los predominantes en las aguas marinas profundas son: terrígenos, carbonatados e incluso volcanoclásticos. En este tipo de ambiente varios procesos se interrelacionan, lo cual determinará el tipo de depósitos sedimentarios que encontremos allí. A pesar de que estos se encuentran en su mayoría en aguas profundas, los procesos que dan los originan no se restringen a esta área. En efecto, hay mecanismos de transporte como flujos de detritos o corrientes de turbidez que actúan desde la plataforma continental hasta el fondo de la cuenca oceánica. Además, algunos tipos de sedimentos están relacionados con la actividad tectónica, climática como en el caso de las tormentas que perturban los sedimentos de la plataforma continental, así como bioquímicas. En los ambientes sedimentarios de aguas marinas profundas podemos encontrar depósitos muy característicos como los abanicos submarinos. Sin embargo, podemos encontrar depósitos muy similares en ambientes fluviales (abanicos fluviales). La importancia de estos ambientes radica en el hecho que es ahí donde encontramos mayor abundancia de sedimentos en toda la Tierra. Sin embargo, por contradictorio que parezca es el ambiente sedimentario menos estudiado debido a su difícil alcance. De hecho, el conocimiento que se tiene sobre este tipo de ambiente es comparable al que se tiene de la Luna. Afortunadamente, el avance de la tecnología va facilitando el estudio de estos ambientes. Para intentar aclarar qué es lo que identifica a este tipo de ambiente sedimentario primero se explicará la estructura de la cuenca oceánica, después los mecanismos de

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transporte y tipos de sedimentos haciendo énfasis en las estructuras principales y finalmente se hablará de los métodos de estudio.

1. Ambiente de Depósito. Estructura de las Cuencas Oceánicas Profundas

Para poder conocer los procesos de transporte y de depósito en este medio, primero tenemos que conocer el ambiente de depósito. Este ambiente no es nada más y nada menos que la cuenca oceánica, que esta estructurada de la siguiente manera:

Talud Continental: Es una estructura relativamente empinada que marca el límite entra la corteza continental y la corteza oceánica. Es relativamente estrecha con una anchura media de unos 20 kilómetros.Se extiende desde la plataforma continental a unos 200 m hacia el fondo oceánico. El límite inferior se encuentra normalmente a profundidades de entre 1000 y 5000 metros, pero en zonas más profundas puede extenderse a profundidades superiores a 10 000 metros.

Taludes continentales en márgenes activos y pasivosLos márgenes pasivos pueden incluir márgenes donde los sedimentos siliclásticos “cuelgan” sobre las crestas de la base, pliegues o fallas; márgenes con un banco de carbonato o plataforma y márgenes dominados por la tectónica salina.Los márgenes activos se caracterizan por la presencia de una región de ante-arco o por una región de ante-arco y de tras-arco. La sedimentación toma lugar en la cuenca y el talud de la región del ante-arco y del tras-arco, y en la fosa (trinchera) de la región del ante-arco.

Pie de Talud y Cuenca Oceánica Profunda: El pie de talud y la cuenca oceánica profunda abarcan la parte del océano que yace debajo del talud continental, y juntos representan el 80% del fondo oceánico.El pie de talud tiene un pendiente menor que la del talud y puede extenderse durante centenares de kilómetros hacia los fondos oceánicos. Está formado por un grueso cúmulo de sedimentos que se movieron pendiente abajo desde la plataforma continental hacia el fondo. Los sedimentos van siendo enviados al pie de talud por corrientes de turbidez (las cuáles se explicaran más adelante) que descienden periódicamente por los cañones submarinos, los cuáles actúan como conductos para la transferencia de agua y sedimentos. La presencia de cañones submarinos controla la formación y posición de los abanicos submarinos.La superficie plana del fondo del océano que sigue después del talud continental es irrumpida por los volcanes submarinos (seamounts) localizados en puntos calientes o “hotspots” aislados. Pueden ser totalmente submarinos o acumularse por encima de la superficie formando islas volcánicas. Son importantes fuentes de sedimentos volcanoclásticos. Después siguen las trincheras o fosas, que se encuentran en zonas de subducción de placas y son las que se encuentran a mayor profundidad, hasta 10 000 m aproximadamente. Cuando se encuentran junto a los márgenes continentales, se “rellenan” con sedimentos provenientes de los continentes, pero cuando son meso-oceánicos, es decir, que se encuentran en medio del océano, no tiene sedimentos ya que están muy lejos de cualquier fuente de material.

En la siguiente figura (Fig. 1.1 ) se muestran las características mencionadas de las cuencas oceánicas profundas.

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Fig. 1.1

2. Mecanismos de Transporte y de Depósito en los Ambientes Sedimentarios Marinos de Aguas Profundas

Los sedimentos viajan a través de flujos de masa que pueden ser provocados por temblores y terremotos, la acción de olas grandes sobre los sedimentos que se encuentran en la plataforma continental, así como la sobrecarga de sedimentos en el borde de la misma que provoca su baja inestabilidad y su posterior caída de manera casi constante. Esto último se presenta principalmente en lugares cercanos a deltas, que son los proveedores de sedimentos. Además, cuando hay exposición de los sedimentos aumenta su erosión, lo que favorece las corrientes de turbidez.La eficiencia de los sistemas de depósito puede ser medida en base a la distancia a la que los sedimentos arenosos fueron transportados. Se dice que la eficiencia es baja si la distancia recorrida es de unas decenas de kilómetros (generalmente es de bajo volumen) y es alta si es de cientos de kilómetros (generalmente es de alto volumen). Los mecanismos de transporte son:

- Flujos de Detritos

Es el movimiento de sedimentos clásticos pobremente seleccionados que puede comenzar en la plataforma continental o en la parte superior del talud, y que llega hasta el fondo de la cuenca. Debido a la presencia de agua, los sedimentos más finos se disuelven y el flujo en general se diluye. En general dan origen a depósitos con fábrica aleatoria (no bien marcada y sin patrón fijo), con selección y gradación normal pobres. (Fig. 2.1)

Fig. 2.1: Movimiento de un flujo de detritos

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- Corrientes de Turbidez

Es uno de los mecanismos de transporte de arena y gravas más importante. Viajan por acción de la gravedad desde la plataforma o la parte superior del talud continental. Son de alta velocidad y puede llegar a tener una carga de hasta 10%. Los sedimentos transportados pueden viajar desde unos cuantos metros o incluso miles de kilómetros. Los depósitos que generan tienen “tool marks” en la base, son laminadas, tienen buena gradación inversa. (Fig. 2.2)

Fig. 2.2: Esta imagen muestra el movimiento de una corriente de turbidez y un esquema del depósito resultante de esta.

- Corrientes Geostróficas

Son corrientes provocadas por el movimiento rotatorio de la Tierra. Viajan cerca del piso oceánico de forma paralela. Debido a que se encuentran en regiones oceánicas profundas son importantes en este tipo de ambiente.

3. Sección 1.Sedimentos oceánicos

1) Sedimentos Terrígenos: Son aquellos sedimentos que derivan de material continental y que llegan a las aguas profundas a través de los mecanismos antes mencionados. Nos pueden dar información sobre la zona de la que provienen si es que no han sido muy retrabajados por los procesos que actúan en estos ambientes. Este tipo de sedimento es de gran importancia debido a su abundancia y porque dan origen a las acumulaciones de sedimentos más grandes de la Tierra: los abanicos submarinos.

2) Sedimentos Volcanogénicos: Estos sedimentos producidos por la actividad volcánica a lo largo de los márgenes de las cuencas oceánicas aportan cantidades importantes de sedimentos tanto a la plataforma continental como al fondo oceánico, principalmente en los arcos volcánicos, dónde es posible encontrar sedimentos con componentes principalmente volcánicos de varios miles de metros de espesor. El material volcánico puede ser expulsado tanto subaérea como subacuáticamente. Los depósitos de caída, que son los más importantes, son comúnmente denominados como tefras. El material grueso expulsado suele depositarse cerca de la columna de erupción, a ambos lados de la abertura o cráter del volcán; la ceniza muy fina puede ser transportada por el viento alrededor del globo y la más gruesa puede ser transportada varios miles de kilómetros por el viento y por las corrientes marinas.

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Si durante la erupción hay corrientes de aire, la ceniza será transportada a distancias consideradas antes de depositarse. Y la piedra pómez puede ser transportada largas distancias flotando en la superficie del océano, esto gracias a su baja densidad y alta vesicularidad.

Los sedimentos volcanogénicos o volcanoclásticos se clasifican de acuerdo a su modo de formación, en ellos destacan los siguientes:

Sedimentos marinos piroclásticos: formados como resultado de erupciones explosivas, subsecuentemente transportados al piso oceánico.

Sedimentos marinos epiclásticos, son depósitos o fragmentos retrabajados por procesos sedimentarios en distintos ambientes. Pueden derivarse ya sea de depósitos piroclásticos prexistentes, o bien, como productos de erosión de rocas volcánicas submarinas. Estos fragmentos son blandos, fáciles de romper y de redondear por abrasión en ambientes de moderada a alta energía.

Sedimentos marinos hidroclásticos, son fragmentos de lava formados sobre el piso oceánico, ya sea como resultado de erupciones submarinas o bien de precipitados provenientes de actividad hidrotermal. En profundidades que van de 500 a 1000 metros, la presión hidrostática impide que la erupción sea explosiva, y solo el enfriamiento repentino produce fragmentación en la lava. A estas profundidades las erupciones basálticas submarinas, típicas en márgenes continentales activos, hacen que predominen las lavas almohadilladas.

4. Arquitectura de sistemas de abanico

Abanicos Submarinos: Son cuerpos sedimentarios que pueden estar compuestos de cualquier tipo de clastos, pueden llegar a medir hasta un millón de kilómetros cuadrados. Son alimentados por los flujos que viajan a través de los cañones submarinos. Los abanicos se pueden dividir en 3 partes: el abanico interno o superior, el abanico medio y el abanico externo o inferior. El abanico interno es el que se encuentra más cerca del cañón y que por lo tanto contiene al principal canal alimentador. En el abanico medio, el canal se divide en diques distribuidores. Finalmente, el abanico externo se encuentra más alejado y a veces no se diferencia muy bien de la cuenca, a él llega el material más fino (Fig. 3.1). Cada una de las partes del abanico tiene arquitecturas características

Fig. 3.1

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Esta imagen muestra las divisiones de un abanico submarino: abanico interno o superior, abanico medio y abanico externo o inferior.

Canales y Diques (levees) (Fig. 3.2): Los canales se forman debido al arribo de flujos de sedimentos y agua provenientes del cañón que siguen un camino preferencial y que “cavan” en el depósito del abanico. Los sedimentos son gruesos (arenas y gravas) están contenido en estas arquitecturas. El flujo que llega a los canales está más diluido en su parte superior ya que contiene sedimentos más finos (arenas finas a limos) por lo que se desborda a los lados del canal. Esto formará un dique que puede ser de varios metros de espesor. Existen canales abandonados debido a que el flujo que los alimentaba cambia de dirección dejándolos apartados. La geometría de los canales y diques estará determinada por el tamaño de sedimentos transportados. (Fig. 3.3)

Fig. 3.2: Este es un esquema que muestra a: el corte transversal de un canal con diques. b: Corte transversal de un canal con diques que muestra las edades relativas.

Fig. 3.3: Geometría de las arquitecturas de los abanicos en función del tamaño de grano predominante en el sistema.6

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Lóbulos de Depósito: Se encuentran en el abanico medio después de los canales. Se forman por depósitos sucesivos de corrientes de turbidez. El lóbulo puede volverse canalizado al paso del tiempo. Luego si el lóbulo sigue creciendo entonces el canal se llena y nuevos flujos comienzan a caer por la pendiente del abanico. Normalmente presentan gradación normal pero el crecimiento del lóbulo va transportar sedimentos más grandes más lejos de la superficie del abanico. Depósitos sucesivos contendrán material más grueso formando un patrón de engrosamiento de material y de capas. Los sedimentos que estas arquitecturas contienen son más finos que los que contienen los canales. Una sucesión de lóbulos puede llegar a tener cientos de metros de grosor y decenas de kilómetros de extensión.

Hojas de Turbiditas: Se encuentran en el abanico exterior y están formadas por el material más fino. Se forman gracias a corrientes de turbidez. El estudio de estas arquitecturas es más complicado debido a que la mayoría de las veces no se encuentran bien delimitadas y se confunden con la cuenca, ya que tienen gran extensión. Son depósitos en forma de finas capas laminares que asemejan hojas y que están compuestas por sedimentos finos (lodo o limo).

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Fig. 3.4: La imagen de arriba muestra un sencillo esquema de un abanico submarino mientras que la de abajo es una columna que pone en evidencia el grosor y el tamaño de grano de cada una de las partes de un abanico submarino. La parte superior de la columna corresponde al abanico interno y la parte inferior corresponde al abanico externo.

5. Sistemas de abanicos

Ya mencionada la arquitectura, podemos empezar a describir el material en ella, el cual se puede encontrar en diferentes proporciones como también en diferentes tamaño de grano. Cualquier combinación es posible, pero resulta conveniente hacer clasificaciones considerando cuatro sistemas: grava dominante, arena, arena-lodo, y lodo. Sin embargo podemos considerar puntos intermedios. Los sistemas son divididos a su vez en: abanico superior (interno), abanico medio y abanico bajo (externo). Como ya se mencionó antes, el abanico superior es dominado por canales y diques (levee), el abanico medio por lóbulos de depósito y el abanico bajo, por las hojas de turbiditas.

Sistema grava dominante

Los sedimentos más gruesos se depositan en el borde de la cuenca en forma de deltas de grano grueso, suministrado directamente por ríos y abanicos aluviales. La grava es depositada por flujo de detritos y las arenas son depositadas rápidamente por corrientes de turbidez de alta densidad.

Sistema de arena

Se puede considerar un sistema de arena si contiene por lo menos 70% de material arenoso. Es suministrado por depósitos en el talud, el cual debido al oleaje, tormentas y marea. ha sido seleccionado, eliminando el lodo que pudiera contener. De este modo el material es retrabajado por corrientes de turbidez. Dichas corrientes no son muy eficientes y a causa de ésto no recorren grandes distancias, por lo que el sistema no tiende a ser muy grande; aproximadamente 50 km de radio. Podemos encontrar canales de arena y también lóbulos. Los estratos que se hallan de este sistema suelen estar formados por paquetes de arena de turbiditas de alta densidad, los cuales están separados por capas de lodo que representan los periodos de abandono del lóbulo.

Sistema lodo-arena.

El sistema se forma debido al alto suministro de arena y lodo por parte de un rio o delta. Contiene entre 30% y 70% de arena. A diferencia de los sistemas anteriores, éste tiene una gran eficiencia y un mayor alcance. Los depósitos en las áreas de abanico interno y medio contienen acumulaciones de arenisca, camas de turbiditas de alta densidad y canales rellenados con turibititas de lodo.

Los lóbulos en el abanico medio son muy variables en composición, incluyen turbiditas tanto de alta como de baja densidad, tendiendo más a lodo en el área de abanico bajo.

Sistema lodo

Este sistema es el que tiene más extensión en los océanos de hoy y es alimentado por grandes ríos. Como ejemplos del sistema podemos destacar el abanico de Bengala, alimentado por los ríos Ganges y Brahmaputra; así como el gran abanico suministrado por el rio Mississipi. Estos abanicos abarcan poco menos de 1000 km de radio y contienen menos del 30% de arena. En cuanto a arquitectura, los canales son los que predominan. Están formados por material arenoso y en los márgenes son depositados lodo y arena en forma de diques. Los lóbulos son poco trabajados y por lo tanto muy delgados; la parte externa del abanico consiste en delgadas hojas de arenisca intercaladas con lodolitas en el piso de la cuenca.

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En esta imagen podemos observar en conjunto las diferentes estructuras mencionadas desde el inicio del trabajo.

6. Contuouritas

Son corrientes que fluyen a lo largo del fondo marino, viajando paralelo o casi paralelo a los contornos submarinos del margen continental. Las contouritas son significativas en ambientes profundos, por lo tanto no aplican en zonas de la plataforma. Están constituidas por laminas de sedimento lodoso llamados “drifts”, los cuales cubren millones de kilómetros cuadrados en el plano abisal. Su composición varía y depende del material disponible: terrígeno, volcanoclástico o calcáreo. Las contouritas son el resultado de un flujo continuo en contraste a las turbiditas que ocurren en un solo evento.

7. Sección II: Sedimentos oceánicos asociados a la zona pelágica.

Los sedimentos pelágicos son partículas suspendidas que flotan en el océano, pero lejos de las costas, es decir, en “mar abierto”. Estos sedimentos engloban principalmente arcillas, ceniza volcánica y material de origen biogénico, es decir, bioclastos. Todo este material se halla suspendido en el agua movido por corrientes muy cerca de la superficie; cuando la suspensión se queda quieta comienza la precipitación.

Sedimentos químicos:

Gran variedad de material de origen químico y minerales precipitan directamente en el piso oceánico, tales como: silicatos, sulfatos y óxidos metálicos. Por parte de los óxidos el mayor aporte es de manganeso. Los iones de manganeso se derivan de la actividad hidrotermal o de la meteorización de rocas continentales, también de material volcánico.

Otra fuente, aunque muy reducida, es por parte de reacciones químicas y bioquímicas producidas por bacterias. En general, el aporte de manganeso no es mucho y lleva millones de años la formación de unos cuantos milímetros. En las ventilas volcánicas del fondo oceánico, especialmente en los centros de expansión, existen microambientes muy exóticos donde intervienen tanto factores químicos como también biológicos.

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La actividad volcánica es responsable de depósitos hidrotermales. El agua marina circula a través de las capas superiores de la corteza y debido alas altas temperaturas del agua, se alcanzan a disolver iones de las rocas ígneas, de esta manera se forman depósitos en las márgenes de las ventilas hidrotermales: fumarolas negras (figura 7.1), ricas en sulfatos y fumarolas blancas, compuestas de silicatos de calcio y bario

Fig 7.1 Fig 7.2

Es extraño pensar que en estas regiones con condiciones tan extremas puedan existir organismos, pero existen comunidades que viven a los alrededores de las ventilas, tales como, bacterias, gusanos tubulares (Figura 7.2), almejas gigantes y camarones negros.)

Terrígenos: El origen del material detrítico terrígeno está en el aire en forma de polvo y es probable que gran parte de éste provenga de las zonas desérticas. Las partículas, por lo tanto, se oxidan y se producen sedimentos que son generalmente de color rojo oscuro-marrón. Estos se componen de 75% a 90% de minerales arcillosos que son relativamente ricos en hierro y manganeso,v los cuales al litificar forman lodolitas café-rojizas. Cabe resaltar que la acumulación de arcillas pelágicas es muy baja, de hecho toma millones de años de sedimentación continua para formar tan sólo un metro de sedimento.

Biogénicos: Los sedimentos biogénicos son los más abundantes en los océanos actuales. Se distinguen principalmente dos grupos de organismos, los cuales es muy común encontrar en estratos de la era Mesozoica y Cenozoica.Los foraminíferos son organismos unicelulares, entre los cuales se encuentra el planckton con concha calcárea, Las algas pertenecientes al gurpo chrysophyta incluyen cocolitos, los cuales tienen forma esférica y están constituidos por carbonato de calcio y alcanzan unas cuantas decenas de micras en tamaño: Los organismos que se encuentran en estos rangos de tamaño son llamados nanoplankton. Las partes duras de estos organismos forman ooze y dependiendo de que organismo sea responsable se le llamará nanoplankton ooze o foraminiferalooze.. Cuando estos sedimentos consolidan forman calizas de grano fino, la cual mediante la clasificación de Dunham es una Mudstone., sin embargo a este tipo de depósitos se les conoce como Calizas pelágicas.Otros organismos muy importantes son radiolarios y diatomeas, en los que conchas están constituidas por siílice, el cual es relativamente soluble. Las acumulaciones de este material en el piso oceánico son llamadas siliceous ooze, las cuales se forman aún mas lento que los calcareous oozes. Una vez efectuada la litificación se forman camas de silex. El oplalo, el cual constituye en parte a los radiolarios, no es muy estable y en algunas ocasiones puede alterarse a otra forma de sílice, como la calcedonia; en estos casos se forma pedernal. Los pedernales del océano profundo se distinguen por ser obscuros, esto debido a la presencia de carbón orgánico. De igual forma pueden ser rojizos si presentan terrígenos.

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7.1 Distribución de los depósitos pelágicos El aporte de sedimentos pelágicos llega a ser muy significativo en las areas que no reciben aporte de sedimentos de otras fuentes. La cantidad de aporte biogénico aumenta en zonas cerca del Ecuador y también en zonas es están provistas de nutrientes, esto gracias a las corrientes oceánicas. Cuando se cumplen estas condiciones se dan verdaderas lluvias de material calcáreo y también. aunque en menos proporción, de sílice. Estas lluvias disminuyen cuando la zona es más fría.Un aspecto muy importante es el nivel de compensación de los carbonatos, el cual nos indica la profundidad a la cual el material calcáreo se empieza a disolver. Esto se basa factores que influyen en la solubilidad, como lo son la presión y la temperatura. En los océanos la presión aumenta con la profundidad y a su vez la temperatura disminuye, por lo tanto la solubilidad del carbonato se incrementa. Cabe resaltar que la solubilidad depende también de la cantidad de material que está en solución. Las aguas de las regiones polares favorecen a las diatomeas por encima de los organismos calcareos. En aguas profundas es de esperarse que solo los materiales pelágicos sean depositados. En algunas partes de los océanos del mundo este es el caso y se pueden encontrar depósitos de rocas lodolíticas café-rojizas.

8. Métodos de Estudio de los Ambientes de Depósito Marinos de Aguas Profundas

La información recabada sobre los procesos sedimentarios en ambientes marinos de aguas profundas proviene de estudios sobre el fondo marino y de su perforación. La observación directa de los fondos marinos, por medio de submarinos, permite la recopilación de la mayoría de los datos, el resto proviene del análisis de los estratos antiguos que se encuentran expuestos sobre la superficie (gracias a procesos de levantamiento) los cuáles son muy escasos y se encuentran fragmentados.La obtención de estos datos se logra gracias a la utilización de diversas y complejas técnicas, instrumentos y métodos de estudio.

Lo primero que se tiene que tomar en cuenta es contar con una plataforma de investigación, la cuál no es precisamente un método o un instrumento pero es de suma importancia para la realización de estudios sobre el fondo oceánico debido a las características particulares de este entorno.La plataforma clásica para estos estudios son los buques de investigación, los cuales permiten contener el equipo científico necesario así como medios imprescindibles tales como un sistema de navegación y referencia para el posicionamiento precisos. Otras plataformas utilizadas actualmente son los sumergibles científicos, capaces de sumergirse a profundidades de 4500 metros. También son muy útiles los vehículos de operación remota (ROV) que son operados desde la plataforma de investigación por medio de un cable y los vehículos de operación autónoma (AUV) (Fig. 4.1) que operan de manera similar a los sumergibles y no necesitan ser controlados desde la plataforma. Estos tienen la ventaja de que no necesitan una tripulación y pueden contener sensores y cámaras. Algunos poseen brazos mecánicos que permiten la recolección de muestras.

Para la recolección de muestras geológicas (muestreo submarino) se hace el uso de instrumentos como las dragas, rastras y los sacatestigos.Las dragas son aparatos parecidos a unas mandíbulas conectados a cables de acero que les permiten bajar desde la plataforma, su función es la de sacar muestras de sedimentos del fondo marino. Las rastras son similares a las dragas, con la diferencia de que estas son arrastradas a baja velocidad por el fondo durante un tiempo determinado, lo cuál permite que cubran un área mucho mayor y les permite recolectar rocas de los montes marinos, de las planicies y de las cuencas abisales. Y los sacatestigos (Fig.4.2 ), también denominados como “corer”, permiten la obtención de muestras de sedimentos del piso oceánico a una mayor profundidad sin alterar las muestras, éste método es mayoritariamente utilizado para estudios estratigráficos. Estas actividades se consideran como el núcleo central de la exploración ya que son las que más información brindan.

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Fig. 4.1 Vehículo de Operación Autónoma (AUV) Fig. 4.2 Muestra obtenida por medio de un sacatestigo

Pero los métodos que nos permiten obtener una mejor resolución en los resultados son aquellos que miden los parámetros o variables geofísicas, y se conocen como métodos geofísicos. Estos son la batimetría, magnetometría, gravimetría y el perfilaje sísmico. La batimetría permite obtener datos precisos sobre la profundidad del fondo del mar y nos indica la forma de la topografía submarina. El instrumento utilizado es el ecosonda, que mide el tiempo de ida y de vuelta de ondas acústicas que se reflejan en el fondo marino. Los ecosondas de mayor resolución (multihaz) emiten varios haces de sonido transversalmente los cuales “barren” acústicamente el fondo a medida que el buque se desplaza. Como resultado se obtiene una imagen acústica o sonograma en tonos grises.La gravimetría utiliza el gravímetro, que va instalado dentro del buque para medir la componente vertical de la aceleración de la gravedad, por otro lado la magnetometría se basa en el magnetómetro el cual mida el campo geomagnético y va remolcado a una distancia tres veces la longitud del buque para disminuir las influencias magnéticas que este pueda tener sobre el. Y por último se encuentra el perfilaje sísmico de alta resolución. Estos equipos pueden alcanzar mayores profundidades, de varios kilómetros, dependiendo de la frecuencia, el arreglo sísmico y de la energía sísmica generada. Se utilizan para realizar análisis de las estructuras y de la estratigrafía del suelo marino. Otros métodos utilizados son los eléctricos, electromagnéticos, radiométricos y las mediciones de flujo de calor.En la imagen siguiente (Fig. 4.3) se observaran en conjunto los métodos mencionados.

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Fig. 4.3

Sumario

Dentro de los ambientes sedimentarios marinos de aguas profundas podemos encontrar diversos mecanismos de transporte como flujos de detritos, corrientes de turbidez y corrientes geostróficas. Además, podemos decir que una de las principales características de este ambiente es que hay abanicos submarinos con elementos arquitecturales estrechamente relacionados con el tipo de flujo y tamaño de los clastos.

Existen diferentes clasificaciones para los abanicos submarinos (sistema grava dominante, sistema arena, sistema arena-lodo, y sistema lodo) pero debemos tomar en cuenta que esto se hace por conveniencia y pueden existir condiciones intermedias.

El término pelágico se refiere al mar abierto y en el contexto de sedimentología los sedimentos pelágicos son aquellos que se encuentran suspendidos muy lejos de las líneas de costa. Existen los sedimentos químicos (que están asociados a la precipitación y posterior meteorización de minerales en el fondo oceánicos), terrígenos y bioquímicos, los cuales son los que tienen mayor aporte y dependen de varios factores, entre ellos el nivel de compensación de los carbonatos.

Los sedimentos volcanogénicos son aquellos que se aquellos que se producen por la actividad volcánica y se clasifican según a su modo de formación en sedimentos marinos piroclásticos, epiclásticos e hidroclásticos. Los piroclásticos son los que se forman en erupciones explosivas, los epiclásticos son depósitos retrabajados de depósitos piroclásticos prexistentes y los hidroclásticos son los que se forman durante las erupciones submarinas o por precipitados de actividad hidrotermal. Su forma de transporte y de depósitos dependerá de varios factores como el tamaño, forma y densidad del sedimento así como del medio de transporte que lo moverá.

La información que se tiene sobre los ambientes de depósito en aguas profundas se obtiene gracias al empleo de varios métodos tales como el muestreo submarino y la utilización de diversos instrumentos. Las plataformas de investigación, las cuáles pueden ser buques o sumergibles, permiten transportar el equipo necesario para la realización del estudio como los vehículos de operación remota (ROV) y los de operación autónoma (AUV), que brindan la oportunidad de una observación directa del medio. Para la recolección de muestras del fondo se utilizan aparatos como las dragas, las rastras y los sacatestigos, los cuáles pueden alcanzar diferentes profundidades.

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Los métodos geofísicos como la batimetría, la magnetometría, la gravimetría y el perfilaje sísmico nos brindan resultados con mejor resolución. Se basan en la utilización de ondas haciéndolas “rebotar” contra el suelo oceánico para así obtener imágenes de su estructura y analizar la estructura de este.

Referencias Bibliográficas

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