ROCASSEDIMENTARIAS

CAPITULO VI

El estudio de estas rocas tiene gran importancia por las siguientes razones:a. Las tres cuartas partes de la superficie terrestre están cubiertas por estas

rocas.b. Por ser receptáculo, en la mayoría de los casos, de petróleo, gas natural,

carbón y minerales, además de numerosos materiales esenciales para la industria de la construcción.

c. Por su contenido de restos fósiles, herramientas esenciales y vitales para el estudio del pasado geológico.

SEDIMENTOS:Todas las rocas sean ígneas, sedimentarias y metamórficas que afloran sobre la superficie terrestre están expuestas a los ataques de los agentes meteóricos y a la acción de los organismos. Esto altera a las rocas preexistentes, lo que deja como resultado materiales residuales y fragmentos de rocas inconsolidadas, a los cuales se les conoce como sedimentos.

ORIGEN DE LOS SEDIMENTOS1. Terrígenos: Son los productos de la denudación que

ocurre en los continentes tales como gravas, arenas, fangos, arcillas, además de sales.

2. Orgánicos: Son aquellos formados por constituyentes que fueron extraídos por la actividad de animales y plantas que usan materia inorgánica para formar sus estructuras protectoras y de soporte: caparazones, huesos, etc.

3. Volcánicos: Comprende los materiales arrojados por los volcanes y depositados en tierra o en el mar, y constan de polvo fino, ceniza, arena, escoria, etc.

4. Magmático: Son muy pocos, están representados por sustancias disueltas que fueron transportadas desde las profundidades unidas a cámaras magmáticas y que alcanzan la superficie por medio de chorros de agua caliente o geiser y depositadas en tierra, como la geiserita.

5. Meteóricos o Extraterrestres: Los materiales de este grupo comprenden la forma, de polvo cósmico producido por la oxidación o combustión de un meteorito al atravesar la atmosfera.

ROCAS SEDIMENTARIAS

Procesos de formación

1. Meterorización: Llamado también intemperismo, son cambios físico-químicos que desintegran y descomponen las rocas preexistentes en situ. Material suelto inicial conocido como regolito.

2. Erosión: Los agentes geológicos externos como los ríos, mares, glaciares, agua subterránea, viento van destruyendo las rocas frescas o alterados, por medio de sus acciones erosivas.

3. Transporte: Los mismos agentes geológicos transportan los materiales detríticos, insolubles y solubles hacia otros lugares, principalmente a las cuencas de sedimentación.

4. Depositación: El destino final del material erosionado y transportado es el mar u otra cuenca; dicho material puede temporalmente depositarse sobre tierra firme, esto conduce a una distinción entre los depósitos continentales y marinos.

5. Litificación: El proceso que transforma los sedimentos no consolidados en rocas sedimentarias sólidas se conoce como litificación o diagénesis.

DIAGÉNESISLa diagénesis es un término general para todos los procesos durante la depositación y el entierro de los sedimentos en cuencas sedimentarias tanto oceánicas, lagos y lagunas y se puede definir como aquellos cambios físico-químicos que tienen lugar en un sedimento a temperatura y presión baja, sin que intervenga el movimiento de la corteza terrestre directamente. Los procesos diagéneticos alteran la textura, estructura y mineralogía de los sedimentos y ayuda a la formación de rocas endurecidas.Los mayores procesos diagéneticos se pueden agrupar en cinco categorías: oxidación, reducción, autigénesis, compactación, difusión y cementación.La mayoría de las rocas sedimentarias sufre la litificación por medio de la compactación y la cementación.

CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

Las rocas sedimentarias se han clasificado atendiendo principalmente a su origen: pueden ser detríticas, químicas y bioquímicas.De acuerdo con su textura pueden ser de tipo clástico y no clástico.Se clasifican también por su composición o tamaño de grano.

ROCAS SEDIMENTARIAS

ORIGEN TEXTURA TAMAÑO DE GRANO O COMPOSICIÓN NOMBRE

Detrítico ClásticoCantos, gravasArenaLimoArcilla

ConglomeradoAreniscaLimolitaLutita

Químico inorganico No clásticoCalcitaDolomitaHalitaYeso

CalizaDolomíaSalYeso

Bioquímico ClásticoNo clástico

CalcitaOrganismos

CalizaCarbón

El tamaño de una partícula puede describirse de acuerdo a la escala de Wentworth:

Canto rodado : > 64 mmGuijarro : 4 mm a 64 mmGránulo : 2 mm a 4 mmArena : 1/16 mm a 2 mmLimo : 1/256 mm a 1/16 mmArcilla : < 1/256 mm

PRINCIPALES ROCAS SEDIMENTARIAS

Rocas sedimentarias detríticas:

Conglomerados: Son rocas constituidas por la consolidación y cementación de fragmentos gruesos que pueden oscilar desde grandes cantos rodados a gravas, hasta clastos muy pequeños de cualquier origen.Si son fragmentos lisos y redondeados se denominan pudingas.Cuando son angulosos e irregulares se llaman brechas.Si son fragmentos muy desiguales de origen glaciar se conocen como tillitas.

Areniscas: Es la roca en la cual predominan los clastos del tamaño de arena. Los minerales predominantes en su formación son el cuarzo y los feldespatos. En muchas areniscas el cuarzo constituye prácticamente la totalidad de la roca, su cementación es sílicea, arcillosa o calcárea. Las areniscas son después de las lutitas las rocas más abundantes y se forman en diversos ambientes. Sus variedades más importantes son:

a. Arenita de cuarzo: Compuesta casi exclusivamente de cuarzo y cemento silíceo o arcilloso.

b. Arcosas: Se diferencian de las anteriores por su contenido de feldespatos (25%), su cemento suele ser calcáreo.

c. Grauvacas: Están constituidas por abundancia de fragmentos de rocas preexistentes, partículas de cuarzo, feldespatos, micas, unidas por un cemento arcilloso. Algunas contienen cantidades de minerales de hierro y magnesio.

Limolitas: Son rocas compuestas de limo endurecido. La variedad más importante es el loess, de origen eólico.

Lutitas: Formadas por minerales de arcillas de grano fino, mineralógicamente están formadas por silicatos alumínicos hidratados, de estructura laminar y es el resultado de la alteración de otras rocas preexistentes, ricas en minerales alumínicos.

Rocas químicas y bioquímicas:

Calizas: Es la roca sedimentaria química más abundante que esta constituido esencialmente por CaCO2. su origen bien puede ser de precipitación química y biológica. Las calizas inorgánicas se forman cuando los cambios químicos o las temperaturas elevadas del agua aumentan la concentración del carbonato cálcico hasta el punto de que éste precipita.Durante la formación de las calizas pueden constituirse minerales autígenos como la calcedonia, cuarzo, glauconita, yeso, pirita, etc. La presencia del MgO, si excede el 2%, indica la presencia de pedernal o de chert.La clasificación de las calizas es muy extensa, entre las principales tenemos:

a. Calizas inorgánicas: • Travertino: Tipo de caliza observada en las cavernas por precipitación

del carbonato de calcio.• Marga: Cuando las calizas se presentan con contenido alto de arcillas,

hasta el 50%.

b. Calizas biológicas• Creta o tiza: es la caliza blanda y porosa formada esencialmente

por restos microscopicos de equinoideos y foraminíferos.• Calizas biohermales: Son calizas arrecífales, pueden estar

formadas por colonias de algas, restos de moluscos, etc.• Calizas biostromales: Este término se aplica a depositos

formados por organismos sedentariso, como estratos de conchas, callizas de crinoideos, etc.

• Las lumaquelas y coquinas: Están formadas por acumulación de conchas y caparazones de animales marinos que viven en la zonas de las plataformas continentales.

Dolomías: Son todas aqyuellas rocas carbonatadas cuya composición mineralógica es la dolomita CaMg(CO3)2.Rocas Silíceas: Llamadas silex, se trata de rocas muy compactas y duras compuestas de sílice microcristalina, son raras y pueden deberse a una precipitación de gales silíceos en estado coloidal; también se obtienen rocas silíceas por acumulación de esqueletos de conchas silíceas, como son los radiolarios y diatomeas.Rocas evaporíticas: Son todos aquellos sedimentos de precipitación química cuyo proceso de formación es por evaporación del agua de mara sobresaturada de sustancias solubles. Ester proceso se realiza en cuencas cerradas. Los minerales que forman estas rocas son:

a. Calcita CaCO3

b. Yeso CaSO42H2Oc. Anhidrita CaSO4

d. Thenardita Na2SO4

e. Halita NaClf. Silvita KClg. Carnalita KClMgCl26H2Oh. Caliche: Es una costra carbonatada que se forma en zonas semiáridas, por

evaporación del agua subterránea, la cual al encontrarse en estado de vapor, asciende por capilaridad y se acumula en las partes cercanas de la superficie.

ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS

Además de las variaciones en el tamaño del grano, la composición mineral y la textura, las rocas sedimentarias exhiben una variedad de estructuras.

Las estructuras sedimentarias pueden ser primarias, cuando se forman en el momento de la depositación del sedimento o estructuras secundarias, desarrolladas después de la depositación y por el entierro ocasionado por rocas suprayacentes.

Estructuras primarias:

Estratificación: Es la característica más distintiva de las rocas sedimentarias y consiste en el arreglo de los sedimentos en laminas, capas o estratos.

Una capa individual puede variar desde un centímetro a muchos metros de grosor. Como regla ellos son aproximadamente horizontales o cuasi horizontales, de acuerdo con el principio de la horizontalidad de Steno.

Estratificación gradual o gradada: La estratificación gradual tiene partículas cuyo tamaño va pasando gradualmente de abajo hacia arriba, de gruesas a finas, que se repiten con gran regularidad en una formación

Estratificación cruzada o sesgada: La estratificación cruzada es una característica común de las areniscas en las calizas y en las lutitas en menor grado.

Esta estratificación es producida por la rápida depositación delos sedimentos, tanto por la acción del viento, como de los ríos y del mar.

Grietas de desecación: Estas estructuras son causadas por la contracción del barro al perder el agua por evaporación, pierden volumen al contraerse formando grietas que dan forman geométricas, que posteriormente pueden ser rellenadas por sedimentos de naturaleza mas joven. Estas grietas se asocian con ambientes como los lagos someros y las cuencas desérticas.

Rizaduras: Conocidas como rpple marks. Estas estructuras consisten en una serie de crestas pequeñas e igualmente espaciadas de arena u otro sedimento fino, y se presentan formando ondulaciones que pueden ser simétricas o asimétricas. Se forman por el arrastre de las olas, corrientes de agua y el viento.

Fósiles: Son restos de estructuras orgánicas de antiguos organismos, principalmente las partes esqueléticas duras como caparazones, huesos o dientes pero en condiciones excepcionales, elementos muy importantes para la interpretación de la edad de una formación de roca y de sus condiciones de depositación. Muchas rocas sedimentarias contienen restos o trazas de vida antigua. El término fósil está restringido a restos orgánicos conservados en las rocas de la corteza.

Estructuras secundarias:

Concresiones: Son masas de composición diferentes y generalmente más resistentes al intemperismo que sus rocas encajonantes, son esféricas, lenticulares o discoidales, están formadas por sílice, calcita, sulfuros y una variedad de minerales.Septarias: Son concresiones de composición pizarrosa que se caracterizan por la presencia de grietas irregulares, resultantes de la deshidratación del material en un estado coloidal.Geodas: Son cuerpos esféricos huecos, típicamente revestidos internamente de cristales de cuarzo y de otros minerales.

RELACIONES ESTRATIGRÁFICAS DE LOS SEDIMENTOSDel estudio de las relaciones geométricas y de la edad de los estratos sobre grandes áreas se ocupa la estratigrafía. Consideraremos algunos patrones:

Facies: Las facies son diferentes tipos de sedimentos que fueron depositados simultáneamente en áreas adyacentes. Los diferentes tipos de rocas sedimentarias varían dentro de cada una de ellas, por lo cual es conocida como un cambio de facies.

Conformidad y Discomformidad: Si la depositación de un estrato ha sido más o menos continuo a través del tiempo, se dice que un estrato yace sobre otro con conformidad. Cuando hay una superficie de erosión entre dos estratos, ello indica que ha habido una gran interrupción en la depositación; tal hecho se conoce como disconformidad o discordancia.Cuando los estratos por debajo de la discordancia están inclinados y los estratos por encima están en forma paralela, esta discordancia se conoce como discordancia angular.Cuando las rocas por debajo de esta superficie son de los tipos ígneos o metamórficos y las de encima son sedimentarias, se conoce como discordancia litológica. Cuando los estratos por debajo y por encima de esta superficie están paralelos se conoce como discordancia erosional.