petro sedimentaria

"Año de la Promoción de la Industria Responsable ydel Compromiso Climático"

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA

INGENIERIA DE MINAS –INGENIERIA GEOLOGICA

CURSO: PETROLOGIA SEDIMENTARIA

TEMA: CARACTERISTICAS LITOLOGICAS DE LOS MEDIOS SEDIMENTARIOS.

PROFESOR: Ing. JOSE COBEÑA URBINA.

ALUMNA: CRUZ CARRASCO YESENIA DEL

MILAGRO.

2014

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.

INTRODUCCION



AMBIENTE SEDIMENTARIOUn ambiente sedimentario se define como un lugar de la superficieterrestre en el que serealizan procesos sedimentarios que puedenindividualizarse en zonas limítrofes por suscaracterísticasfísicas, químicas y biológicas que determinan las propiedadesdelsedimento o roca sedimentaria y es diferenciable de losambientes adyacentes.

Un ambiente sedimentario es erosivo cuando en él dominan losprocesos de denudación,implicando también una morfología erosivaasí como sus productos, y es de depósito si enél dominan losprocesos de acumulación, este segundo tipo de ambientes son losquedejan huella en el registro geológico.

Los ambientes sedimentarios varían en su persistencia en eltiempo, en el tamaño delárea ocupada y en la uniformidad ovariabilidad de sus condiciones. Es importantedestacar que losambientes sedimentarios no son todos idénticos y sus límites nosonnetos, situación que dificulta la labor de su definición yclasificación.

Entre las características físicas que individualizan los ambientessedimentarios, seincluyen aspectos dinámicos como la velocidad,dirección y variaciones en el movimientodel fluido que condicionanel medio, corrientes de agua, oleaje, mareas, vientos, etc., asícomo los parámetros geográficos y climáticos del mismo, como sonel tipo demeteorización, clima, temperatura, humedad, frecuenciade las heladas, precipitación, etc.


UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.Entre las características químicas hay que considerar lasalinidad, las condiciones depotencial óxido reducción (eH) ynivel de acidez (pH) del medio, la geoquímica de la rocamadre y lainteracción química entre el sedimento y el ambiente. El estudiode losminerales autígenos dentro de un ambiente, resulta de granutilidad en la determinaciónde dichas condiciones químicas.

Entre las características biológicas hay que destacar todo loreferente a la flora y suinfluencia en los procesos sedimentarios,formación de suelos, erosión y fauna, así comolas correspondientesinteracciones con el ambiente que puede motivar laindividualizaciónde algún ambiente sedimentario.

Todos estos rasgos prevalecen en las rocas aun cuando el ambientesedimentario hayasido modificado o desaparecido, por lo que através de ellos (junto con criteriosmineralógicos yestructurales), es posible interpretar ambientes sedimentariosantiguos, aplicando el Principio de Uniformismo, propuesto porHutton en 1785.

Las estructuras sedimentarias presentes en las secuenciasestratificadas, el tipo de roca, su espesor y composiciónmineralógica nos dan información sobre el ambientesedimentario enque se formó el sedimento. Para hacer la diferenciación deambientes esnecesario el correcto establecimiento de lascondiciones Hidrodinámicas del ambiente;esta informaciónhidrodinámica está presente en:

1) las estructuras sedimentarias primarias, las cualesproporcionan información sobre lascondiciones de energía almomento del depósito (velocidad de flujo, profundidad,turbulencia)

2) la textura de los sedimentos, que brinda información acercadel medio ymodo de transporte del material.

Los sedimentos pueden ser depositados en los continentes, en elmar y en zonas detransición entre tierra y mar, que es la formatradicional de clasificarlos: Continentales, Transicionales yMarinos; aunque existen otras formas de clasificarlos como


UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.laClasificación Tectónica en: ambientes sedimentarios asociados azonas tectónicamenteactivas, asociados a zonas tectónicamentepasivas y asociados a zonas intracratonicas; y la ClasificaciónGenética en: ambientes de sedimentación clástica o terrígena,desedimentación no clástica (carbonatados y evaporíticos) y consedimentación híbrida.

I)Tipos de ambientes sedimentarios

Los ambientes sedimentarios suelen estar localizados en una de lastres categorías: continental, marina o de transición (línea decosta). Cada uno consiste en un área donde el sedimento se acumulay donde los organismos viven y mueren. Cada uno produce una roca ouna agrupación sedimentaria característica que refleja lascondiciones predominantes.

Medio Sedimentario Continental

Los medios continentales son los que mejor se conocen en laactualidad, debido a que son más accesibles al ser humano que losmarinos. Sin embargo, en las series antiguas tienen menosimportancia que aquellos; esto se debe, por una parte, a que nosuelen acumularse en ellos grandes espesores de sedimentos, ya quealgunos no se localizan en verdaderas cuencas de sedimentación.Por otra parte, y a excepción de los depósitos de medios fluvialeso lacustres y palustres, la conservación de su registro es


Continental

Eólico Glaciar Aluvial Fluvial Lacustre

Detransición

Deltaico Playero Estuarino Isla barrera-lagoon

Marino Plataforma Talud Llanura abisal

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.precaria, e incluso nula, debido a que son erosionadosfácilmente. Dentro de los medios continentales se puedendiferenciar dos grandes grupos: uno, en el que el agua es unelemento subordinado, que comprende los medios eólicos,endorreico, glaciar y periglaciar; otro, cuyo agente principal dedepósito es el agua, en el que se incluyen los medios fluvial,lacustre y palustre.

Medio sedimentario eólico

Se caracterizan estos medios porque en ellos el agente principalde transporte y depósito es el viento. Existen diferentes marcosgeográficos en los que el viento puede transportar y depositarpartículas sueltas, ya que, como señala Allen (1970), la condiciónindispensable para que el viento pueda actuar es la ausencia decobertera vegetal o de suelo.

Desde el punto de vista climático los medios eólicos puedenencontrarse en regiones tanto con climas áridos como húmedos. Losdesiertos y las llanuras aluviales adyacentes a casquetesglaciares corresponden a medios eólicos de regiones con climasáridos, mientras que la acción eólica sobre costas arenosas puedetener lugar en zonas tanto áridas como húmedas.

Desiertos

En la actualidad el medio eólico de mayor extensiónsuperficial y el que presenta una gama más variada de sedimentoses el representado en los desiertos. Se encuentran localizados enregiones de latitudes medias o bajas, caracterizadas por laescasez de precipitaciones; la media anual de éstas suele serinferior a 20 mm; ello hace que carezcan de un drenaje normal.

La meteorización, debido a la escasez de agua, espredominantemente de tipo mecánico, destacando la expansióndiferencial. La química se manifiesta en un debilitamiento de lasrocas, como consecuencia de las reacciones producidas por eldepósito de rocío, durante la noche, sobre la superficie.

La meteorización mecánica (expansión diferencial) se debe a lagran variación de temperatura, que puede alcanzar valores de hasta50º C, entre el día y la noche. Estas diferencias van a provocar


UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.la fragmentación de la roca a lo largo de superficies dediscontinuidad, tales como planos de estratificación, diaclasas,etc.

El material resultante de la meteorización, que abarca una extensagama de tamaños, será transportado por corrientes efímeras,formadas en las épocas de lluvias, y llevado hacia las partes derelieve más bajo. Al cesar la acción del agua el material detamaños más pequeños (arenas y limos) será movilizado por elviento; este proceso recibe el nombre de deflación, y mediante él lasparticulas pueden ser llevadas hasta regiones peridesérticas.

El viento transporta las partículas de tres modos diferentes:

Por suspensión, por saltación y por deslizamientosuperficial (creep). Los materiales de tamaño limo viajan,generalmente, en suspensión. Las arenas suelen transportarsemediante una combinación de saltación y deslizamiento superficial;las de tamaños más gruesos se deslizan sobre la superficie al sergolpeadas por los granos que van en saltación. Este modo detransporte confiere a los granos una forma redondeada y unasuperficie picoteada, debida a los sucesivos impactos que recibenlas partículas. Cuando el grano ha viajado largas distancias, comoes el caso de las arenas desérticas, el picoteado se extiende portoda la superficie, tomando ésta un aspecto mate o esmerilado; si,por el contrario, las distancias recorridas son cortas, comosucede en algunas dunas costeras, el picoteado superficial esincompleto (en series antiguas pueden encontrarse areniscas cuyosgranos de cuarzo presenten un aspecto similar, pero que puede serdebido a fenómenos de disolución de la sílice).

El tipo de sedimentos presentes en un desierto depende del estadiode desarrollo en que aquél se encuentre. Durante el proceso de“desertización” se diferencian tres fases o etapas:

Fase juvenil, caracterizada por un relieve montañoso, conprecipitaciones escasas, pero fuertes; éstas erosionan las zonaselevadas, siendo transportado el material resultante hacia laspartes bajas del relieve, por corrientes temporales que laslluvias originan. Dichas corrientes; de carácter muy esporádico,circulan durante periodos de tiempo muy breves, depositando elmaterial en su propio canal y en la zona inferior de éste. En lasépocas de sequía posteriores, el viento puede removilizar parte deeste material y rellenar también los canales con las partículasCURSO: PETROLOGIA SEDIMENTARIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.que él transporta. De este modo, las próximas corrientes que seoriginen tendrán que excavar, generalmente, nuevos cauces. Elresultado es la formación de un depósito análogo en cierto modo aun abanico aluvial anastomosado.

A medida que el relieve se va degradando, las corrientes formadasen épocas de lluvias van siendo progresivamente más débiles. Almismo tiempo, como consecuencia de los sedimentos acumulados,apenas corren sobre la superficie, haciéndolo predominantementebajo los depósitos. Debido a todo esto se produce un incremento enla importancia de la acción eólica.

Fase de madurez, en la que el papel jugado por el agua es ya de menorimportancia que el del viento; no obstante, continua habiendoerosión de las zonas de relieve, con el consiguiente depósito demateriales gruesos. Los sedimentos arenosos empiezan a adquiriraquí un notable desarrollo.

Fase senil, en la que las precipitaciones sufren una disminución muyimportante debido al arrasamiento del relieve, acaecido en lasfases precedentes; ello hace que el clima se haga más árido. Eltrabajo del agua cesa casi por completo, quedando como agenteenergético del medio el viento.

Tipos y características de los depósitos desérticos

Los depósitos típicos de los desiertos son los producidospor la acumulación de arenas; no obstante existen otros,estrechamente relacionados con este medio, depositados en susmárgenes o bien formados en el propio desierto, aunque tienen unaimportancia mucho menor que las acumulaciones de arenas.

Los depósitos debidos a corrientes, en los medios desérticos, seconocen con el nombre de Fanglomerados; se caracterizan por estarformados por materiales con una gran heterometría, presentandoademás un aplanamiento nulo y un redondeamiento muy bajo. Lacomposición mineralógica es variada, la potencia reducida y laestratificación mala.

Las arenas forman en los desiertos diversos tipos deacumulaciones, entre las que se encuentran crestas, dunas dediversos tipos y ripples.


UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.Las crestas son formas transversas, constituidas por arenas,generalmente gruesas, gránulos y cantos. Se originan porcombinación de procesos de deflación y de sedimentación (Glennie,1970); cuando el viento actúa sobre una llanura constituida pormateriales de diversos tamaños, arrastra los más finos; alaumentar su velocidad irá llevando los materiales más gruesos,transportados por saltación, y finalmente aquellos que sedesplazan por deslizamiento superficial. Estos últimos ascenderánpor el flanco expuesto al viento, yendo a ocupar la parte alta dela cresta. Simultáneamente al crecimiento de ésta se producedeflación en las depresiones situadas entre crestas. Se disponenéstas transversalmente a la dirección del viento predominante.

Los ripples de arena desérticos presentan una gran extensión lateral,siendo sus crestas rectas o ligeramente sinuosas y dispuestastransversalmente a la dirección del viento. Su índice vertical deripple suele estar comprendido entre 15 y 20, aunque en ocasionesaparecen ripples aplanados, con índices que pueden alcanzarvalores de 50-60. De un modo similar a las crestas, presentan elmaterial más grueso en la parte alta. En corte se observa sucarácter asimétrico, con el flanco más suave en la dirección dedonde procede el viento. Su origen parece deberse (Allen, 1970) ala inestabilidad de una superficie plana sobre la que setransporta arena. La altura del ripple depende de varios factores,entre los que se encuentra el tamaño de las partículas.

Las acumulaciones más llamativas y más importantes de las arenasson las dunas. Entre ellas se encuentran formasdiversas: Longitudinales, transversales y equidimensionales, comotipos más frecuentes.

Las dunas transversales se caracterizan por disponerse con sudimensión mayor perpendicular a la dirección del viento dominante,así como por tener, en general, crestas prácticamente rectas.McKee (1966) describe dunas de este tipo en la región de WhiteSands (Nuevo Méjico); en un corte paralelo a la dirección delviento dominante se observa, en los dos tercios inferiores, unaestratificación cruzada en foreset, de gran escala, conbuzamientos del orden de 30-40º; la parte superior está formadapor sets con buzamientos muy suaves a horizontales y sets conbuzamientos del orden de 11-15º. Los sets de esta parte superiorson relativamente delgados. En un corte paralelo a la dirección dela cresta, tanto la estratificación como los planos que limitan


UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.los sets son horizontales o presentan buzamientos muy pequeñosaparecen también depresiones cortadas paralelamente a la direccióndel viento y rellenas con láminas curvadassimétricamente o asimétricas.

Un tipo especial de duna transversal es el constituido porlos barjanes; vistos en planta presentan forma de media luna, con laspuntas a favor del viento. Allen (1970) indica que la altura varíaentre 4,5 y 40 m; la distancia entre las puntas puede oscilarentre 5 y 400 m, estando la longitud paralela al vientocomprendida entre 2,5 y 250 m. Las formas más perfectas parecenser las que se desarrollan sobre zócalos rocosos, en los que lacantidad de arena que se transporta es pequeña. Si ésta aumenta seproduce la unión de unas dunas con otras mediante sus puntas,disminuyendo simultáneamente la altura de la cresta y originándosedunas complejas.

La estructura interna (McKee, 1966), en un corte paralelo a ladirección del viento, presenta buzamientos del orden de 26a 34º, hacia sotavento; las superficies que limitan a los setstienen inclinaciones menores (2 a 6º). Además, aparecen setsbuzando en sentido contrario. En un corte aproximadamenteperpendicular al anterior, y realizado en una de las puntas, losbuzamientos de las láminas son menores (12 a 23º), estando lossets limitados por superficies casi horizontales

Las dunas longitudinales más frecuentes son aquellas conocidas con elnombre de seif. Se disponen paralelamente unas a otras, quedandoseparadas por una zona llana, amplia (Bigarella, 1972). Se haseñalado que este tipo de dunas se formaba como consecuencia de laacción de vientos soplando con direcciones diferentes, uno a 90ºdel otro, disponiéndose la duna paralelamente a la resultante dedichos vientos (McKee y Tibbits, 1964; McKee, 1966) Bagnold (1953)propone que la formación de las dunas longitudinales se debería aflujo helicoidal del viento; cuando éste se calienta se originantorbellinos que adoptan una forma de rollo, con ejes horizontalesy paralelos a la dirección del viento. En cada depresión situadaentre dos dunas se forma un par de estos rollos en los cuales elmovimiento se hace en sentido contrario y hacia las dunas en laproximidad del suelo, y alejándose de ellas en la parte superior;como consecuencia la arena es removida de las depresiones (apartir del punto en que se unen las ramas descendentes de los


UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.torbellinos) y acumulada en las zonas de convergencia de las ramasascendentes.

Según Folk (1971) las dunas longitudinales, que son laspredominantes en muchos desiertos actuales, requieren para suformación: a) material arenoso suelto de gran extensión y potencia;por lo general corresponde a llanuras de inundación; b) nivelfreático profundo y vegetación escasa; c) amplia extensión llanurasdevastadas, y d) movimiento de aire fuerte en unadirección predominante.

Dunas de este tipo, estudiadas por McKee y Tibbits (1964) enZallaf, SW de Libia, en cortes perpendiculares a la longitud,presentan estratificación cruzada con buzamientos del orden de 23a 33º dispuesta en ángulo recto respecto a la cresta.

Las dunas equidimensionales o dunas en estrella se desarrollan enregiones con vientos efectivos de diversas direcciones. Presentanuna o varias cimas, de donde parten varias aristas dispuestasradialmente. Según Allen (1970), las más pequeñas tienen una solacima, con una altura que oscila entre 10 y 30 m, siendo eldiámetro de unos pocos cientos de metros; las grandes presentanvarios picos, tienen alturas que pueden llegar a 250 m y diámetrosde 1 a 2 km.

Además de las acumulaciones acabadas de citar, pueden encontrarse,en los desiertos, extensas llanuras de arena, las cuales presentan,internamente, una estratificación horizontal. Glennie (1970)señala que este tipo de acumulación puede desarrollarse de un modoanálogo al de las arenas fluviales con laminación horizontal; esdecir, al aumentar la velocidad del viento, y si el material sobreel que éste actúa es de un tamaño de grano uniforme, los ripplesvan siendo paulatinamente más aplanados, hasta que llegan adesaparecer; además de las dos características anteriores serequiere también un aumento de la velocidad de sedimentación.

Algunos desiertos están localizados en cuencas endorreicas(cuencas de drenaje interior, sin comunicación con el mar). Lasaguas que llegan a ellas originan lagos, los cuales tendráncarácter salino, en la mayoría de los casos, ya que la cantidad de


UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.agua que se pierde en ellos por evaporación no queda compensadacon los aportes que reciben. Lo más frecuente es que estos lagosocupen grandes extensiones en relación con la escasa profundidadde sus aguas; por lo general tienen una vida muy efimera, ya que,como se ha señalado anteriormente, la evaporación predomina sobrelos aportes de agua. El lugar que ésta ocupaba quedará marcado, aldesaparecer aquella, por una llanura de fango y sales que recibeel nombre de playa, denominación que no debe confundirse con la deplaya litoral. Las sales más frecuentes en estos lugares son lahalita y el yeso.

Si en los sedimentos de la playa predominan las arcillas seoriginan grietas de desecación cuando aquéllas quedan expuestas alaire. Si la halita es abundante se forman polígonos, cuyos bordesestán ocupados por la sal y a los que Glennie (1970) atribuye unorigen ligado a la cristalización de aquélla. También seencuentran diques de arena ligados a las grietas de desecación;éstos pueden formarse por relleno de la grieta, con arenatransportada por el viento, o bien por arena, rica en agua,inyectada desde el material subyacente a la arcilla.

Medio eólico costero

En aquellas costas expuestas a fuertes vientos, que soplandel océano hacia tierra predominantemente, se pueden desarrollaracumulaciones en forma de dunas, siempre que exista una fuentesuficiente de arena. Generalmente son dunas de tipo barján otransversales, que serán semejantes a las desérticas si el climaes seco; en regiones húmedas las formas son más complejas comoconsecuencia de la influencia de la vegetación en su desarrollo.En éstas, debido a la humedad a que están sometidas, más o menosperiódicamente, pueden aparecer estructuras que no se encuentranen las desérticas o en las costeras de climas áridos. Entre dichasestructuras están (McKee y Bigarella, 1972):

a) Fallas normales y brechas, formadas por avalanchas en arenashúmedas, localizadas en los flancos de deslizamiento (sotavento);también pueden aparecer fallas inversas.

b) Fragmentación o astillamiento de “costras de arena" (Láminas dearena que estuvieron en un tiempo húmedas y que posteriormentesufrieron desecación).


UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.c) Estructuras scour-and-fill, desarrolladas cuando la arena estabahúmeda o contenía costras desecadas.

d) Alabeamiento de las láminas producido por algunas raíces deplantas.

Entre las dunas costeras son muy frecuentes las constituidas porclastos calcáreos. Para ellas se ha propuesto el términode eolianitas cualquiera que sea su forma o estructura. Acumulacionesde este tipo han sido estudiadas por diversos autores endiferentes localidades. Mackenzie (1964) hace una descripción delas eolianitas del Pleistoceno de Bermudas. Los clastos de estosdepósitos corresponden a fragmentos de Bivalvos, Gasterópodos,Foraminíferos y otros fósiles, con un tamaño que corresponde,generalmente, a la fracción arena media. El calibrado dentro decada capa es de bueno a muy bueno. Las dunas son de tipotransverso. Estando originadas por la unión de masas arenosas deforma lobulada. Presentan estratificación cruzada en foreset, enla zona de sotavento, con buzamientos del orden de 30-35º,mientras que la zona de barlovento presenta capas coninclinaciones de 5-10º, en sentido contrario a las anteriores;estas capas de barlovento son muy irregulares y muestran una seriede estructuras, tales como superficies festón, scour-and-fill yacuñamientos (blow-out). Por lo general, las superficies deestratificación cruzada son convexas hacia arriba.

Medio sedimentario glaciar

En las regiones ocupadas por glaciares la temperatura media anualpresenta valores por debajo de 0º C, por lo cual lasprecipitaciones serán en forma de nieve. La acumulación de éstadará lugar a la formación de masas de hielo que pueden cubrirgrandes extensiones o quedar restringidas prácticamente aprimitivos valles fluviales. El hielo será, por tanto, elprincipal agente de erosión, transporte y sedimentación en elmedio glaciar, aunque en los bordes de las masas glaciares, dondese inicia su ablación, juegan un papel importante las aguasresultantes de la fusión.

Los medios glaciares tienen relativamente poca importancia en laactualidad, pero en otros momentos de la historia de la tierra,como, por ejemplo, en el Pleistoceno, la extensión abarcada fuemucho mayor.


UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.Existen masas glaciares, tales como los casquetes polares, cuyomovimiento es prácticamente nulo, excepto en sus lenguasperiféricas. Por el contrario, otras, entre las que se encuentranlos glaciares de valle, presentan la capacidad de deslizarse; estose debe, por una parte, al hecho de encontrarse dispuestos sobrezonas con cierta inclinación y, por otro lado, a que el hielo encontacto con 4elsustrato se funde, favoreciendo así sudesplazamiento.

En ocasiones los glaciares pueden llegar hasta el mar,prolongándose entonces como una plataforma flotante cuyo extremomás distante se va fracturando, originándose así icebergs. Tantoéstos como la masa flotante contienen incluidos sedimentos, que,al ir fundiéndose el hielo, se depositarán sobre el fondo del mar.

Tipos y características de los depósitos glaciares

El hielo es el agente de transporte, entre los que operan en lasuperficie terrestre, con menor poder selectivo; por lo tanto, lossedimentos glaciares se caracterizarán por la presencia departículas con una gran variedad de tamaños, que van desde bloquesa la fracción arcilla. El porcentaje de cada clase granulométrica,en el depósito final, es variable y depende de varios factores,entre los que se encuentran los siguientes (Kukal, 1971):

a) Tipo de roca que constituye el sustrato sobre el que se desplaza elglaciar. La influencia es más clara en la composición textural de lasmorrenas de fondo. Si el glaciar se desplaza sobre materialessedimentarios los depósitos resultantes son más ricos,generalmente, en partículas de las fracciones limo y arcilla quelos formados por hielos que yacen sobre rocas metamórficas; estosúltimos tendrán, en cambio, cantidades mayores de gravas.

b) Tipo y morfología del glaciar. La influencia de este factor quedapuesta de manifiesto en el mayor grosor de las partículaspresentes en los depósitos de glaciares de montaña.

c) Posición del material con relación al glaciar. En algunos depósitosmorrénicos aparecen varios horizontes que presentan unadisminución de tamaño desde los más inferiores a los superiores;esto parece ser debido a que las capas basales representan laparte del depósito que está influida por las rocas subyacentes,


UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.mientras que las situadas hacia el techo contienen materialretrabajado.

La composición mineralógica de los depósitos glaciares es,también, muy variable; debido a que la meteorización química esprácticamente nula, se encuentran en estos sedimentos grancantidad de materiales inestables. No obstante, una parte de losfragmentos inestables se desintegra durante el transporte,produciéndose partículas de tamaño pequeño, las cuales van aformar parte de la harina de roca (tamaños arena y limo); éstafrecuentemente constituye la masa principal del depósitomorrénico.

Los materiales transportados por un glaciar proceden no sólo delas rocas sobre las que se extiende la masa de hielo, sino tambiénde los relieves próximos. Los materiales de éstos tendrán un papelmás importante en las morrenas laterales, mientras que en las defondo tendrán una mayor influencia las rocas del sustrato.

Los depósitos más importantes del medio glaciar, y los únicos quese sedimentan directamente a partir del hielo, son los tills, quea veces se hacen equivaler a morrenas, aunque parece preferiblereservar el término morrena para referirse al aspecto morfológicodel depósito, empleando el de till con significado petrográfico.El término till se emplea para sedimentos glaciares sinconsolidar, tales como los cuaternarios, mientras que se da elnombre de tillita a los tills ya endurecidos. Harland et al.(1966) diferencian varios tipos de tills y tillitas según suformación; para los tills que se originan por descarga inmediatadel material a partir del hielo que los transporta dan el nombrede orto-tills, siendo las orto-tillitas el depósito equivalente aaquéllos, pero ya consolidado. Si la acumulación se ha formado apartir de una masa de hielo flotante, sedimentándose en un mediomarino o lacustre, recibe el nombre de para-till o para-tillita siestá ya consolidado. Los para-tills y para-tillitas pueden estarformados por material glaciar o bien presentar una mezcla de éstey del sedimento propio del medio en que se acumularon.

Generalmente los tills y tillitas están formados por gravas yclastos de tamaños que pueden llegar a las dimensiones de bloques,incluidos en una masa de grano más fino, en la que puedepredominar la fracción arena o bien la fracción arcilla. Algunosautores señalan que esta matriz de los tills está formada sólo por


UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.partículas de tamaño arena y limo, de cuarzo y feldespatos, siendonula la fracción arcillosa. No obstante, se ha encontrado que éstaaparece en la mayoría de los sedimentos glaciares y que el mineralde la arcilla predominante es la illita.

Los cantos y bloques se encuentran generalmente dispersos en lamatriz, de modo que no quedan en contacto mutuo. El tamaño de losbloques puede ser de varios metros en el caso de los orto-tills ylas orto-tillitas; en cambio, los que se encuentran en para-tillsy para-tillitas no llegan casi nunca a un metro (Harland et al.,1966).

Los cantos y gravas de estos depósitos suelen estar pocodesgastados, especialmente aquellos que han sido transportados enel interior de la masa glaciar, sin sufrir roces con las rocas delsustrato o de las laderas. En ocasiones pueden presentar estrías,particularmente los que fueron transportados por el fondo; si elnúmero de estrías es muy elevado y éstas son muy finas puede elcanto presentar un aspecto pulido. Según Twenhoel (1950) otracaracterística es la presencia de marcas de percusión,especialmente en cantos con tamaños comprendidos entre 10 y 30 cm;la existencia de estas marcas en un 10-20 % del materialconfirmaría el origen glaciar.

Generalmente los depósitos de orto-tills y orto-tillitas nopresentan estratificación, excepto en el caso de que hayan sufridoposteriormente un retoque por corrientes de agua. Por elcontrario, los para-tills y para-tillitas pueden presentarestratificación, a veces bien desarrollada.

Puede, en ocasiones, observarse una orientación de los clastos,disponiéndose sus ejes mayores en una dirección paralela a la deldesplazamiento del glaciar.

Los tills y tillitas depositados en una zona continental recibendistintos adjetivos de acuerdo con su localización respecto a lamasa glaciar: frontal, terminal o de fondo. Los tills de fondopueden ocupar grandes extensiones, teniendo, por lo general, unespesor de varias decenas de metros (Allen, 1970). Las morrenasterminales y laterales son de extensión más reducida, aunque lapotencia puede ser mucho mayor; las primeras marcan las distintasposiciones del frente glaciar en el transcurso de su retroceso;están formadas por materiales transportados tanto sobre el fondocomo sobre la superficie o el interior de la masa glaciar. Por elCURSO: PETROLOGIA SEDIMENTARIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.contrario, los tills laterales contienen fundamentalmente materialdel interior del glaciar o transportado en su superficie. Otrodepósito, formado por materiales sedimentados directamente delhielo, es el drumlin, que también se cita como elemento de lamorfología glaciar. Es una acumulación con forma elíptica,generalmente, vista en planta, mientras que en sección presentaformas que varían desde simétricas a asimétricas (recordando lasúltimas, frecuentemente, el perfil de una ballena). Los drumlinsse disponen en grupos, situados delante de la morrena terminal, ysus ejes mayores son paralelos a la dirección de desplazamientodel glaciar. Las dimensiones son variables, con alturascomprendidas entre 5 y 50 m y longitudes que pueden ser de varioskilómetros. Pueden estar formados solo por material análogo al delos tills o bien tener un núcleo rocoso más o menos recubierto porsedimentos.

Existen otras acumulaciones, relacionadas con las anteriores, peroen cuya sedimentación ha intervenido el agua. Los tipos másimportantes, que también poseen significado morfológico, sonlos eskers y los kames. Los eskers presentan formas sinuosas, cuyalongitud puede llegar a 200 km, mientras que la anchura nosobrepasa los 200-300 m y la altura los 50 m (Allen, 1970); laintervención del agua en su formación queda puesta de manifiestopor la presencia de estructuras tales como estratificación cruzaday laminación. Los kames presentan formas en montículo, con la cimaaplanada; están formados por material de grano grueso,generalmente sin estratificación. Pueden estar asociados aarcillas varvadas.

Finalmente, en relación con algunos glaciares se encuentrandepósitos de arcillas laminadas, que fueron depositadas en lagosde origen glaciar.

Los depósitos glaciares marinos suelen ocupar grandesextensiones y, como ya se ha dicho anteriormente, pueden estarformados exclusivamente por material morrénico o bien apareceréste asociado a sedimentos marinos casi siempre someros. Reading &Walker (1966) describen dos modelos de sedimentación glaciarmarina, en los que aparecen también los sedimentoscorrespondientes a la zona continental. El modelo desedimentación A es el aplicable para aquellos glaciares cuya basetiene temperaturas por debajo de las de fusión del hielo; elmodelo B seria utilizable para aquellos glaciares cuya base tiene


UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.temperaturas por encima de las de fusión y por tanto agua. Como sepuede observar, los para-tills de glaciares con base seca (rocosa)no presentan generalmente estratificación o bien ésta es mala; porel contrario, los derivados de glaciares de base húmeda(morrénica) pueden tener una estratificación buena. En ocasionesestos depósitos pueden estar asociados con sedimentos quepresentan características de turbiditas, con carbonatos o con otrotipo de depósitos marinos.

Medio sedimentario fluvial

Constituye uno de los medios continentales de mayor importanciaestratigráfica, puesto que en ellos se han acumulado gran cantidadde sedimentos, a lo largo de toda la Historia de la Tierra,habiendo quedado conservados en la columna geológica. Por otraparte, dada la universalidad de las corrientes fluviales, susdepósitos tienen una amplia distribución geográfica.

Los cursos de agua pueden dividirse, fundamentalmente, en tresgrupos, de acuerdo con las características de su trazado: rectos, enlos que la sinuosidad del cauce, en épocas de avenida, esdespreciable; son los menos frecuentes y además en ellos sólo sedepositan pequeñas cantidades de sedimentos; ramificados oanastomosados, en los cuales se produce una serie sucesiva dedivisiones y reuniones de la corriente, originándose así una seriede canales, de importancia análoga generalmente, que bordean islasaluviales; son típicos de abanicos aluviales, así como de llanurasaluviales glaciares; meandriformes, cuando la corriente presenta unaserie de inflexiones a lo largo de su dirección.

Los dos últimos tipos son característicos de los que corren sobrelos materiales que previamente habían depositado. Dentro de unamisma corriente fluvial se pueden dar varios tipos de cauces.

Tipos de depósitos fluviales

Los sedimentos de un medio fluvial presentan característicasdiversas según la zona en que se hayan depositado; unosrepresentan la acumulación en el canal; otros, la que tuvo lugaren sus márgenes; finalmente, existen sedimentos correspondientes azonas alejadas del cauce.

Entre los depósitos del canal se encuentran los siguientes:



Depósitos de "channel lag".

Son los que se sitúan en la parte más profunda del canal, sondiscontinuos, presentando forma lenticular. El material que losconstituye es grueso, pudiendo también encontrarse fragmentos demadera, cantos blandos, etc. Están recubiertos por sedimentos degrano más fino, que corresponde a las islas de arena o barras decanal.

Depósitos de islas (barras del canal).

Son depósitos típicos de ríos anastomosados. Su granulometriavaría según se trate de corrientes montañosas, en cuyo casoestarán formados por material grueso, o de tramos en los cursosbajos de ríos que transportan una gran cantidad de sedimentos,siendo entonces la granulometria fina (Reineck & Singh, 1973).Estas barras pueden desplazarse originando estratificación cruzadatabular.

Depósitos de "Point bar".

Son aquellos que se acumulan en la parte interna de los meandros;contienen los sedimentos más gruesos de los transportados por lacorriente, observándose en ellos una grano selección condisminución del tamaño de grano hacia la parte superior. Puedenpresentar estratificación cruzada curva, debida a migración deripples, tanto pequeños como grandes (la de mayor escala seencontraría hacia la base de la unidad); sobre ésta puedeencontrarse estratificación cruzada plana, laminación paralela yde “climbing ripples”. En la parte superior de una secuencia de"point bar" suelen depositarse limos y arcillas, que representancondiciones de régimen muy tranquilas.

Cuando el “point bar” está formado por materiales gruesos(McGowen & Garner, 1970) no parece presentar grano selección y la


UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.secuencia de estructuras difiere de la anterior. De muro a techose encuentran: estratificación cruzada curva o sedimentohomogéneo; estratificación cruzada planar (en foreset) y curva,ambas de pequeña escala; estratificación cruzada en foresetgrande.

Es frecuente la existencia, en los depósitos de point bars, derestos de plantas, conchas de moluscos, generalmente fracturadas,así como restos de vertebrados.

Los depósitos de las márgenes del cauce comprenden:

Depósitos de relleno de depresiones en los “Point bar”.

La superficie de un “point bar” presenta una serie de crestas ydepresiones; estas últimas reciben sedimentos finos -limos yarcillas- durante épocas de avenidas. Comparables a éstos son losdepósitos que se forman en algunos canales de ríos anastomosados,que pueden quedar total o parcialmente cerrados en su extremosuperior (Doeglas, 1962); los sedimentos que en ellos se acumulanson arenas finas y limos, en la porción aguas arriba del canal, yarcillas en el extremo inferior (aguas abajo); en los sedimentosarenoso-limosos pueden encontrarse ripples de gran tamañolinguoides; en las arcillas se forman grietas de desecacion.

Depósitos de diques.

Forman bandas que bordean los cauces. Sus sedimentos están entrelos más gruesos de los depositados fuera de. aquéllos: arenasfinas, limos y arcillas, generalmente, disminuyendo el tamaño degrano hacia la llanura de inundación, así como aguas abajo. Suelenpresentar interestratificación de los sedimentos más gruesos conlos más finos, que sería debida (Allen, 1965) a las inmersionesque sufren durante las épocas de avenidas. Pueden estarrecubiertos por vegetación.

Depósitos enraizados en grietas ("Crevasse splay").

En épocas de avenida pueden producirse fisuras en los diques, através de las cuales el agua circulará hacia la llanura deinundación. En estas zonas se produce, entonces, un depósito desedimentos cuyo grosor puede ser incluso superior al del material


UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.de los diques; suelen ser arenas de grano medio a fino, quealternan con limos arenosos y arcillosos.

Depósitos de llanura de inundación.

Se encuentran en las zonas más alejadas del cauce. Están formadospor sedimentos de grano fino, que han sido transportados ensuspensión: limos y limos arcillosos. Puesto que durante largosperiodos de tiempo quedan expuestos al aire presentan grietas dedesecación, y si el clima es suficientemente seco pueden mostrarcostras calcáreas o ferruginosas.

Además de estos tipos, Allen (1965) describe los llamados depósitosde transición, que son aquellos que se acumulan en canalesabandonados, especialmente en los tramos correspondientes ameandros, cuando la corriente rectifica su curso. Fundamentalmenteestán formados por limos y arcillas, aunque en ocasiones puedencontener también algo de arena fina; algunos presentan laminación,estratificación cruzada y grietas de desecación.

Medios sedimentarios lacustres

Puede encontrarse en los medios lacustres cualquier tipo desedimentos: detríticos (y biodetríticos), químicos, bioquímicos yorgánicos.

Sedimentos detríticos y biodetríticos

La granulometría del material detrítico en un lago es muy variada,yendo desde gravas a arcillas; no obstante, predominan los tamañoscorrespondientes a las fracciones más finas: limos y arcillas,quedando los más gruesos restringidos, generalmente, a la orlalitoral.

Las gravas y arenas pueden tener un origen diverso: 1) Materialintroducido al lago mediante corrientes fluviales, 2) Productos dela erosion de la costa. 3) En e1 caso de arenas finas pudo haberintervenido la acción del viento en su depósito en el mediolacustre.

Cuando las gravas y arenas han llegado al lago por medio decorrientes fluviales su tamaño dependerá de la capacidad detransporte de la corriente; su extensión no será muy amplia ygeneralmente las acumulaciones adoptarán forma de cuña (Reeves,1968). Por lo general, las gravas se localizan en zonas muyCURSO: PETROLOGIA SEDIMENTARIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.someras, formando playas; si el transporte fue realizado porcorrientes de montaña pueden alcanzan una profundidad mayor. Lacomposición mineralógica de este material será variada, debido ala diversidad de litologías en el área fuente.

En ocasiones el material más grueso, introducido en el lago ponríos, corresponde a la fracción arena. Esta alcanza profundidadesmayores en su distribución, la cual está controlada, además de porla corriente fluvial, por la pendiente del fondo; cuanto menor seaésta mayor extensión alcanzará el material arenoso. Generalmentelas arenas lacustres están bien calibradas y redondeadas y sutamaño disminuye hacia el centro del lago.

Si los sedimentos gruesos derivan de la erosión de la costa sudistribución será análoga a la del caso anterior, pero presentaráncaracterísticas diferentes. La composición mineralógica es másuniforme; por lo general las gravas son angulosas y suelen mostrarimbricación (Kukal, 1971), así como disposición en capastabulares.

Los limos y arcillas se encuentran ya en la zona externa del lago,junto con los detríticos gruesos; hacia el centro pasan a ser losúnicos sedimentos detríticos. La composición mineralógica de lasarcillas varía con los distintos lagos; si éstos se encuentranenclavados en rocas ricas en iones ferrosos, calcio y magnesio -por tanto, condiciones alcalinas en las aguas-, se formamontmorillonita e illita; los medios lacustres con estascondiciones suelen ser salados y en ellos se forman depósitoscarbonatados; el hallazgo de este tipo de sedimentos -carbonatosasociados a arcillas illíticas y montmorilloníticas- indicaclimas semiáridos y aguas saladas. La caolinita requiere laexistencia de un clima con mayor cantidad de agua, recibida comoprecipitaciones, que la que se pierde por evaporación; asimismo esnecesaria la existencia de elementos alcalinos, pH inferior a 7 ymedio oxidante.

Entre los depósitos biodetríticos los más importantes son losproducidos por la acumulación de conchas de bivalvos; generalmenteestos organismos viven en aguas someras y agitadas. No obstante,sus restos pueden depositarse en zonas más profundas que aquellasen que habitan, así como también por encima del nivel del agua, aconsecuencia de la acción del oleaje (Kukal, 1971).


UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.Todos estos sedimentos pueden mostrar una serie de estructurassedimentarias, pero ninguna de ellas es exclusiva del mediolacustre. Frecuentemente se han relacionado con este tipo de mediosedimentos finamente estratificados y sedimentos con laminaciónfina (varvas), pero estas características pueden encontrarsetambién en otros ambientes.

Sedimentos químicos y bioquímicos.

La naturaleza de estos depósitos depende de los iones que seencuentren disueltos en el agua; dichos iones proceden, de unaparte, de las rocas que bordean el lago y, por otra, de losaportes fluviales que a él llegan. Según los datos de análisis deaguas lacustres recogidos por Reeves (1968), los iones presentesson similares a los de las aguas marinas, pero varía laconcentración; son más abundantes en los lagos: carbonatos,sulfatos, calcio, magnesio y potasio, apareciendo tambiénnitratos. A partir de ellos, los depósitos más importantesformados en los lagos son: carbonatos, sulfatos, cloruros,nitratos y boratos. Su precipitación depende de los valores de pHy Eh, de la temperatura de las aguas, así como de la concentracióny producto de solubilidad de cada compuesto.

Los carbonatos más frecuentes e importantes en el medio lacustreson: calcita, aragonito y dolomita. Puesto que el aragonito es laforma metastable de los dos carbonatos de calcio, no se encuentraen sedimentos antiguos, debido a su transformación en calcita. Laprecipitación de la mayor parte del carbonato cálcico,especialmente de la calcita, parece estar controlada por procesosbioquímicos, fundamentalmente por la acción fotosintética de algasy vegetación litoral. No obstante existen formas cuyo origen puedeser puramente químico; tal es el caso de los oolitos calcáreos,cuyas características son similares a las de los formados enmedios marinos someros.

La dolomita lacustre presenta los mismos problemas de génesis quela marina. En algunos lagos se está depositando actualmente, perose trata de protodolomita. No obstante, Reeves & Parry (1965) hanencontrado dolomita estequiométrica, bien ordenada, en los lagosde Llano Estacado (W. de Tejas); estos autores opinan que ladolomita precipitaría como consecuencia de la desecación del lago;apoya esta hipótesis el hecho de aparecer inmediatamente porencima de ella cristales de yeso o capas ricas en este


UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.mineral. Otros depósitos carbonatados de origen químico son lastobas y travertinos. Las primeras se localizan en la zona costerade lagos alcalinos, estando controlada su formación por lapresencia de fuentes o manantiales. Es un sedimento extremadamenteporoso, que forma, en ocasiones, acumulaciones a manera de torres,las cuales pueden presentar un orificio en su parte superior(Dunn, 1953). El travertino presenta una estructura concrecional,con láminas muy compactas, pero presentando una porosidad elevadaentre ellas (Sanders & Friedman, 1967); pueden estar asociados aalgas calcáreas.

De origen claramente bioquímico existen varios tipos desedimentos carbonatados. Los oncolitos, formados como consecuenciade algas azul-verdes, presentan una forma ovoide los más pequeños,o casi esférica los de tamaños mayores (Schottle & Muller, 1968);el tamaño no suele sobrepasar los 2,5 cm. Se originan porprecipitación de carbonato cálcico sobre un núcleo que puede teneruna naturaleza variada: fragmentos de conchas, partículasdetriticas, etc. En sección presentan una estructura laminarconcéntrica, debida a la alternancia de fases de crecimiento dealgas con otras en que aquél se detiene. Cuando el oncolito espequeño puede fácilmente estar en suspensión, debido a laagitación del agua; en este caso las láminas son continuas a lolargo de toda la superficie. Cuando alcanza tamaños mayores, o sila agitación es débil o nula, quedan depositados sobre el fondo,no desarrollándose el crecimiento más que en el área superficiallibre; se originan de este modo formas subesféricas, con láminasdiscontinuas.

La creta lacustre es un tipo de depósito para el que algunosautores invocan un origen bioquímico. Seria debido, según ellos, ala actividad de algas y musgos. Presenta una composición variable,pero siempre carbonatada, de grano fino, conteniendo cantidadesmayores o menores de conchas de bivalvos. la presencia de éstas hahecho pensar que podría tratarse de un depósito biodetrítico,formado por trituración de restos orgánicos calcáreos; sinembargo, la presencia de conchas enteras, junto con laspulverizadas, hace desechar esta hipótesis, al menos como modoúnico de originarse (Kukal, 1971), En su composición pueden formarparte arcillas y materia orgánica, en cantidades variables. Es unsedimento que se sitúa en zonas siempre muy someras.


UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA.Existen también otros depósitos debidos a la actividad de algas;son costras que se encuentran en zonas poco profundas -menos de 5-6 m- en lagos con aguas calidas.

Dentro de los sedimentos químicos típicos se encuentran lasevaporitas, de las que las más importantes son los sulfatos y loscloruros. Entre los sulfatos, los de calcio -yeso y anhidrita-son los más frecuentes. El yeso es abundante en algunos tipos delagos; su precipitación, que en ocasiones puede ser anterior a lade los carbonatos, depende de la concentración en iones sulfato ycalcio, en parte también, a la presencia de ácido sulfhídrico(Reeves, 1968) o sulfuros; la oxidación de éstos lleva a laformación de ácido sulfúrico, que reaccionará con el carbonatocálcico, dando lugar a yeso. La anhidrita se presenta comodepósitos masivos, bandeada finamente o bien con estructuraesferolítica; frecuentemente alternando con calcita, dolomita oarcillas. La mayoría deriva de yeso.

El cloruro sódico -halita- es menos frecuente que los carbonatosy sulfatos en los depósitos lacustres; esto se debe,fundamentalmente, a la alta solubilidad de esta sal, influyendotambién la baja concentración en ion cloro de las aguas lacustres.

Actualmente las evaporitas se forman en zonas áridas de regionescálidas situadas a ambos lados de la franja ecuatorial. Dado queen otras épocas tuvo que suceder igual, las evaporitas representanun buen criterio en las reconstrucciones paleoclimáticas.

En los lagos pueden precipitar también minerales de hierro; enunos casos su formación es puramente química, mientras que enotros pueden haber intervenido determinados organismos tales comobacterias. Predominan los óxidos, que suelen aparecer mezcladoscon sedimentos finos o bien presentarse individualmente, formandoen este caso capas con estructura concrecional o pisolítica.

Medios De Transición


petro sedimentaria

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