rocas sedimentarias
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ROCAS SEDIMENTARIAS (SEDIMENTITAS)
Ing. Miguel Barreda
Las transformaciones de la tierra se deben a fuerzas de origen internoexterno
• Fuerzas internas: Resultan de la dinámica terrestre y son responsablesde la formación de montañas, cuencas sedimentarias, etc.
• Fuerzas externas: Tienden a destruir las irregularidades de la superficieoriginadas por las fuerzas internas y a restablecer el equilibrio de lalitosfera.
Puede entonces hablarse de un ciclo donde alternan los procesosconstructivos y destructivos de los materiales de la corteza terrestre,sometida a cambios constantes.
Formadas por procesos exógenos, pues tienen lugar en la superficieterrestre o muy cerca de ella.
Procesos exógenos
Dan lugar a la redistribución y a la reorganización de
los materiales, terrestres como resultado del
intercambio con la atmósfera y la hidrosfera.
La redistribución tiene lugar por el desgaste o
DEGRADACIÓN de las rocas que constituyen
generalmente áreas elevadas en la superficie
terrestre y, la posterior depositación de los materiales
removidos en las áreas deprimidas ó AGRADACIÓN.
Esta tendencia a la nivelación de la superficie
terrestre se denomina GRADACIÓN.
PRINCIPALES PROCESOS
EXOGENOS Química
Meteorización
Física
Erosión
Transporte
Depositacion
Diagénesis
METEORIZACION
consiste en la destrucción A. Desintegración:
Es una alteración física.
Fragmentación mecánica de lasrocas en unidades menores(clastos).
Constituida por trozos de roca ominerales que la componen.
No se producen cambiosquímicos ni minerologicos.
Ocurren por
La presión ejercida por laformación de cristales de hielo osales en los intersticios de la roca.
Absorción y liberación de aguapor materiales arcillosos y limosos.
Expansión y contracción porcambios bruscos de temperatura(insolación).
Expansión debido a la relajación oliberación de la presión de cargadel material supra yacentellamado disyunción en lajas.
Presión ejercida por plantas yraíces.
B. Descomposición:
Conjunto de reacciones químicas, que
forman nuevos minerales estables a las
nuevas condiciones.
Los productos mas importantes son la arcilla y
óxidos e hidróxidos de hierro y aluminio.
Ocurren por: hidrolisis, oxidación, reducción y
reacciones con ácidos carbónicos, sulfúricos
y orgánicos, etc.
NOTA IMPORTANTE:
La subdivisión en
meteorización física yquímica se realiza a los finesprácticos, ya que en larealidad los procesos soncomplejos y actúan juntos loque torna muy difícil
separarlos. Que uno u otrointervenga con mayor omenor intensidad dependedel tipo de roca atacada,del clima y del relieve.
Erosiónarranque del material de su lugar y la puesta del mismo al medio de
transporte
Los agentes erosivos son:
Rio= corrosión
Agua corriente
Mar = abrasión
Glaciares
Viento = deflación
Gravedad
Transportelos materiales producidos por descomposición y degradación
pueden ser arrastrados a otros lugares y es ahí donde interviene este
agente y se caracteriza por .
1. COMPETENCIA: es la posibilidad de unacorriente para transportar clastos de un tamañodeterminado.
2. CAPACIDAD: es la carga máxima que puedetransportar.
3. CARGA: Es la cantidad de material quetransporta la corriente en un momentodeterminado.
La distancia que un clasto pueda sertransportado depende de la velocidad delflujo (es decir la velocidad del agente) y desu tamaño, su forma también es importanteya que si son redondos será más fácilmoverlos que si son muy irregulares. La formade transportar los materiales removidos espor:
a. Tracción
b. Saltación
c. Suspensión
d. Solución
Depositacion
Cuando el agente transportante ya no puedellevar su carga (pierde competencia) deposita
Generalmente en zonas deprimidas que sonrellenadas así y son la cuencas sedimentarias
Según su posición pueden ser continentalesmarinas o mixtas.
Por tracción ladepositación ocurre aldisminuir la velocidad de lacorriente.
Por suspensión sondepositadas cuando seaglutinan ya que seproduce un aumento depeso y de diámetro.
Los coloides en cambiodependen solo de lacantidad de electrolitos ycoloides de cargacontraria que existe en elmedio para producir lafloculación.
DiagenesisUna vez depositados los sedimentos sufren cambios físicos y
químicos, pero de todos los mas importantes son los llevan a la
litificación es decir la conversión de un sedimento en roca
sedimentaria(sedimentita)
La litificación se produce por:
Compactación: es decir perdida o reducción de los espacios vacíosu ocupados por fluidos.
Cementación: aquí la precipitación de sustancias químicas,existentes en las soluciones intersticiales, pasa a constituir unCEMENTO ya que actúa como ligante de los clastos. Los cementosmás comunes son: calcita, cuarzo, ópalo, calcedonia y óxidos ehidróxidos de hierro.
Autigénesis: ó formación de nuevos minerales durante o después dela depositación, los que se denominan AUTIGENOS. Estos son: cuarzo,carbonatos, feldespatos, etc.
Recristalización : ósea el proceso de solución y recristalización in situde los minerales de la roca. No se forman nuevos minerales perocambia la textura.
Crecimiento secundario o crecimiento postdeposicional de un grano:por precipitación química de la misma composición alrededor delgrano y en continuidad óptica con el mismo.
TEXTURA Y ESTRUCTURA
TEXTURA: Corresponde a lascaracterísticas individuales yrelaciones que tienen entre si laspartículas, por ejemplo el tamaño,la forma, etc.
ESTRUCTURA: son los rasgosmayores que caracterizan aldeposito, por ejemplo laestratificación, propiedad quetienen las rocas sedimentarias dedisponerse e bancos o en estratoscon ciertos paralelismos.
Concepto de madurez textual y
mineralógica de sedimentos Desde la meteorización hasta la depositación final de un sedimento se observa que no todos lo
minerales se comportan de igual manera ante la destrucción química ya que algunos semantienen inalterados mientras que otros no.
Debido a eso la composición mineralógica original evoluciona hacia un producto final estable.
Se pudo determinar que en general el orden de estabilidad de los minerales es inverso a la seriede Bowen.
Podemos concluir que la composición de la fracción clástica refleja entonces el grado dedestrucción sufrido por la roca ya que éste estará constituida solo por aquellos minerales másestables.
La importancia geológica radica en que indican que la composición de la fracción clástica deuna sedimentita no depende solamente de la composición de la roca original sino también de laintensidad y el tiempo con que actuaron los procesos destructivos durante la sedimentación.
La textura, principalmente la redondez, evoluciona durante la sedimentación, se dice que sontexturalmente maduros los clastos que están bien redondeados.
Generalmente, los sedimentos con alto índice de madurez mineralógico, son tambiéntextualmente maduros.
CLASES DE ROCAS SEDIMENTARIAS
CLASES DE ROCAS SEDIMENTARIAS
Clásticas o Dentríticas
Epiclásticas Piroclásticas Cataclásticas
No Clásticas
Químicas Orgánicas
ROCAS SEDIMENTARIAS CLÁSTICAS
A. EPICLASTICAS: derivan de la
fragmentación de rocas
preexistentes que cumplen el ciclo
normal de sedimentación, según su
tamaño se dividen:
B. Piroclásticas:
Semejantes a los sedimentos depositados
mecánicamente en todos los detalles de
textura y estructura, pero deben su origen a
las explosiones volcánicas (brecha
volcánica; aglomerado volcánico; capillita;
toba; chonita).
C. cataclásticas:
Formadas por deformaciones dentro de la
corteza, en zonas de fallas. (brecha de falla;
harina de falla; microbrecha, cataclasita,
protomilonita, milonita, ultramilonita; gneis
milonítico;y blastomilonita).
COMPONENTES DE UNA ROCA
CLÁSTICA Clastos: Son los individuos (fragmentos
de rocas y/o minerales) de mayortamaño granulométrico y constituyenel esqueleto de la roca (origendetrítico).
Matriz: Está formada por
individuos de menor tamaño
(siempre en dimensiones
relativas) granulométrico
que los clastos (origen
detrítico).
Cemento (ó material aglutinante):
Formado con posterioridad (origen
diagenético) al depósito de los clastos yde la matriz; resultante de procesos de
precipitación a partir de soluciones
acuosas iónicas o coloidales que
circulan e interaccionan con las rocas.
Actúa como ligante y puede ser
carbonatico, silíceo, ferruginoso, sulfato,
etc. (de origen químico) u orgánico
como es el caso de los bitúmenes.
Poros: Son los espacios intersticiales
entre los clastos.
EN EL CONCEPTO DE TEXTURA
Tamaño de los individuos o Granulometría (para las epiclásticas:
grava, arena, limo,
arcilla)(Ver Cuadro N°1)
Forma, Esfericidad y Redondez de los individuos.(Ver Figura N°1)
Selección .(Ver Figura N°2)
Madurez ( textural y mineralógica).(Ver Cuadro N°2)
Empaquetamiento (estudio de los contactos entre los individuos)
Fábrica (estudio de la orientación espacial de los individuos)
Composición (de los clastos, matriz y cemento)
Estructuras sedimentarias.
TAMAÑO DE LOS INDIVIDUOS Y
GRANULOMETRIA
Los límites que determinan aquí a las clases de
sedimentos no son arbitrarios, sino que marcan
diferencias en el comportamiento físico de los clastos.
Los bloques (mayores de 256 mm) son típicos de
depósitos glaciares, deslizamientos y derrumbes, y de
corriente de agua de extrema energía.
Los rodados y gravas caracterizan a sedimentos
fluviales o litorales con velocidad y turbulencia alta.
La arena es transportada por arrastre, de presencia
casi universal en ambientes continentales y litorales, y es
transportada y depositada por corrientes de los sistemas
fluviales del mundo y por el viento (según su tamaño
granulométrico).
Limos y arcillas siempre son transportados en suspensión,
en forma independiente de la arena, y sedimentan sólo
en aguas completamente estancadas (los limos) y
mediante procesos de floculación (las arcillas)
FORMA, ESFERICIDAD Y
REDONDEZ DE LOS INDIVIDUOS
Forma: la forma de los individuos
puede retardar o acelerar la
velocidad de caída o influir sobre
la efectividad de los
desplazamientos sobre el sustrato.
Esfericidad: es una medida del
grado de aproximación a la forma
esférica.
Redondez:
Medida de la cantidad de vértices
y aristas que tiene un clasto.
Se mide a partir de la silueta del
clasto.
Relacionada con el transporte-
Redondez:
SELECION
La selección es una propiedad que condiciona fuertemente la porosidad de
una roca y por lo tanto a la permeabilidad, es decir, al comportamiento frente a
la circulación de agua subsuperficial o subterránea.
Porosidad:
Se entiende por porosidad de una roca al
porcentaje de espacios vacíos en el volumen
total de dicha roca
El valor de la porosidad efectiva de una roca
esta determinada por la distribución y forma
de los poros y su grado de interconexión.
Desde el punto de vista de su origen puede
ser definido como génesis primaria o
secundaria
La porosidad depende de variables como:
forma de las partículas, grado de selección,
empaquetamiento y naturaleza y cantidad
de cemento
EMPAQUETAMIENTO
Es una propiedad textural de gran importancia
Determina en gran medida la porosidad y la permeabilidad de los
depósitos sedimentarios.
Depende del tamaño de grano, de la selección y de la forma de
los granos; puede ser abierto o cerrado.
Los sedimentos bien seleccionados poseen empaquetamiento más
abierto.
MADUREZ
La combinación entre la selección granulométrica y la redondez
de los clastos definen el grado de madurez textural de los depósitos
(Ver Cuadro N°2) .
Se dice que una roca clástica es
madura texturalmente cuanto mayorha sido su proceso de transporte. En
este caso presenta granos
redondeados y bien seleccionados
(homogeneidad de tamaños) y
escasa o nula presencia de matriz.
La madurez mineralógica es unamedida del grado de meteorización
que han sufrido los sedimentos. Está
representada por la proporción de
minerales resistentes respecto a la de
los minerales alterados. (Ver Cuadro Nº
3: Serie de Goldich)
La relación entre el tipo estructural y la alterabilidad
relativa queda expresada por la Serie de GOLDICH
(1938).
FABRICA
Es la orientación o falta de orientación de los
clastos en el espacio, se produce durante la
acumulación.
No obstante, procesos ulteriores pueden
producir modificaciones.
La fábrica se visualiza mejor en las rocas
sedimentarias más gruesas. Se determina con
mayor facilidad en los depósitos inconsolidados
(gravas).
COMPOSICION
Se refiere a la determinación de
la composición de los
componentes clásticos que
integran el esqueleto y la matriz
y también a la proporción y
tipos de cementos.
ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS
Los procesos sedimentarios son acciones que
ocurren en la superficie terrestre y algunas veces
dejan “huellas” o rasgos marcados.
Las estructuras sedimentarias son rasgos
geométricos y/o diferenciaciones texturales o decomposición, originadas simultáneamente con la
sedimentación o con posterioridad.
Estos rasgos imprimen características particulares
a la roca y permiten hacer inferencias sobre su
génesis. Dependen directamente del medio, del
modo de transporte y de la energía.
ROCAS SEDIMENTARIAS NO
CLASTICAS
I. Rocas químicas
Son el resultado de procesos
inorgánicos, como la
precipitación de sustancias en
solución y su posterior litificación
Sobre la base de composición y
génesis se clasifican en:
a) Ftanitas
b) Fosforitas
c) Oolitas
d) Evaporitas
a) Ftanitas: se componen de
variedad de sílice, opalo o
calcedonia. Son muy duras y
pueden presentarse estraficadas
o como nódulos en rocas
calcareas.
b) fosforitas: están integradas por fosfato de
calcio de naturaleza cristalina,
criptocristalina o amorfa. Corresponden a
precipitación inorgánica o tener origen
organico
Oolitas: Son cuerpos acrecionales
pequeños, generalmente esféricos o
subesféricos, con textura radial, concéntrica
o ambas a la vez y diámetro menor a los 2
mm. Cuando son mayores a este tamaño
se denominan Pisolitas . Se originan por
precipitación inorgánica de sustancias
como el carbonato de calcio, hematita,
sílice, fosfatos, etc alrededor de un núcleo
en aguas agitadas, como ejemplo se puede
mencionar algunas bahías sometidas a
tormentas.
d) Evaporitas: Se forman por la precipitación de sales al evaporarse el agua en que están disueltas.Esto se da en cuerpos de agua cerrados o de circulación restringida y a la salida de vertientes(cuevas). La composición típica corresponde a sulfatos, cloruros, carbonatos y boratos de elementosalcalinos y alcalino térreos. En general constituyen depósitos muy importantes.
Entre las evaporitas más destacables se pueden mencionar:
Travertino: compuesto por carbonato
de calcio. Presenta una estructura
bandeada caracteristica y es muy
porosa. Se forma por la precipitación
de esta sustancia mineral en
vertientes y fuentes termales
Tufa: es similar al travertino,
pero de estructuras mas
porosa y menos bandeada
Caliche o tosca: se compone principalmente por
carbonato de calcio. Tiene aspecto terroso,
concrecional, macizo o bandeado. Se forma en la
superficie del suelo o subsuelo por evaporación de
las aguas subterráneas que ascienden por
capilaridad inducida en clima aridos y semiáridos
II. Rocas organogenas:
Se forman por la acumulación de restos
duros de organismos animales o vegetales.
Se clasifican por su composición en
calcáreas, silíceas, fosfáticas y carbonosas.
a. Calizas arrecifes. Estos tienen una
estructura compuesta por exoesqueletos
de invertebrados marinos sedentarios
como los corales, moluscos, briozoos,
equinodermos, y además algas
calcáreas. Tienen la capacidad de fijar
exoesqueletos sobre sus propios restos. Por
ejemplo, la gran barrera australiana de
arrecifes tienen 15000 Km de longitud y 30
m de espesor promedio. En el pasado
geológico se conocen arrecifes de hasta
900 m de espesor.
b. Calizas pelágicas: Son calcáreas y se
forman por la precipitación en el fondo
marino de microorganismos calcáreos
planctónicos, sobretodo foraminíferos. Su
acumulación es muy lenta, del orden de los
2 a 10 m por millón de años.
c. Coquinas: Se forman por la acumulación
de organismos con caparazón como los
moluscos y braquiópodos, al ser distribuidos
por las corrientes generalmente están
fragmentados. Constituyen cuerpos
estratificados que alcanzan espesores del
orden de los 10 m por 100 km de longitud.
d. Diatomeas y radiolaritas: se forman por la
consolidación de un fango compuesto por
microorganismos con caparazones silíceos
como las diatomeas y radiolarios
respectivamente.
Muchas rocas organógenas fosfáticas
están compuestas por Guano o
excremento de aves
pero también se forman por la
acumulación de huesos de vertebrados
y por conchillas de
invertebrados fosfáticas.
ROCAS CARBONOSAS
Están compuestas casi en su totalidad por
restos vegetales carbonizados.
Es decir que los restos vegetales sufrieron
transformaciones que los llevaron a
enriquecerse en carbono, con la consiguiente
pérdida de hidrógeno, oxígeno, nitrógeno,
etc. hecho que es conocido como
carbonización y su producto final son los
carbones.
Son depósitos de poco espesor (10 – 20cm)
pero muy extendidos regionalmente.
CALIZAS Y DOLOMIAS.
Conjunto de rocas poligeneticas es decir pueden tener un origen químico
clástico u organogeno
Para identificar rocas compuestas por calcita y dolomita el proceso es el
siguiente
