rocas carbonatas calizas-dolomitas

8/18/2019 Rocas Carbonatas Calizas-Dolomitas

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RocasCarbonatadas:Calizas y Dolomías

Parte III


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RocasCarbonatadas:

Calizas


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Diagénesis (V): Cementación

• En rocas carbonatadas:–Pueden ocasionar reducciones de porosidad muy

elevadas.–Pueden ser muy tempranos:• Proporcionan rigidez al sedimento.

• Estudio de los caracteres de las aguas en la cuencasedimentaria.

• Estudio de los cementos carbonatados:

–Tamaño y morfología (textura) → cementos micríticos,esparíticos, etc.–Relación mineralogía con textura.

–Relación mineralogía, textura y ambiente diagenético.Efectos diagenéticos sobre la mineralogía


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Diagénesis (VI): Cementación

• Cemento: tamaño y forma–Diferencia entre cementos micríticos, fibrosos y

esparíticos.–Condicionados por el grado de sobresaturación.


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Diagénesis (VII): Cementación

• Cemento: mineralogía y textura–Clara relación de frecuencia en cementos actuales

ESPARÍTICOSESPARÍTICOS

(muy pocofrecuentes)

Sobresaturación bajaVelocidad de crecimiento baja

FIBROSOS(poco frecuentes)FIBROSOS

Sobresaturación mediaVelocidad de crecimiento media

MICRÍTICOSMICRÍTICOSSobresaturación altaVelocidad de crecimiento alta

LMC DolomitaAragonito HMC


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Diagénesis (VIII): Cementación

• Cemento: mineralogía, textura y ambientediagenético

–También hay una relación de frecuencias:• Cementos marinos actuales: aragonito y HMC con textura

fribrosa y micrítica.

• Cementos en medios continentales y de enterramientoprofundo: LMC, dolomita con textura micrítica y esparítica.

–Además del grado de sobresaturación hay otros factores

que inciden en la mineralogía y la textura de loscementos:• Composición de las aguas• Temperatura

Esquema de Folk(1974)

Esquema de Given yWilkinson (1985)


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Diagénesis (IX): Cementación

• Cemento: Esquema de Folk (1974)– Grado de sobresaturación.

– Concentración de Mg (relación Mg/Ca):• Condiciona la precipitación de LMC o HMC.• Condiciona el hábito fibroso o equidimensional.

– ¿Y el aragonito?


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Diagénesis (X): Cementación

• Cemento: Esquema de Given y Wilkinson(1985)

–Además del grado de saturación y la relación Mg/Ca,incluye la temperatura y la concentración de carbonato.–Temperatura (5-40ºC):

• A elevada temperatura se favorece la precipitación dearagonito o una mayor proporción de Mg en la calcita.

–Aporte y concentración de CO 32-:

• Controla la precipitación de aragonito o de HMC y eldesarrollo de la morfología fibrosa.


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Esquema de Given y Wilkinson


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Diagénesis (XI): Cementación

• Cementos y ambientes diagenéticos:–Para la caracterización de los ambientes de cementación

→

Ambientes de Folk (1974):• Medio marino.• Medio meteórico o continental.

• Medio de enterramiento profundo.–Relación entre “modalidad de cementación” y ambiente:

• Estudio de cementos actuales (medios marinos y

meteóricos).• Aplicación al registro geológico.

Aguas con dinámica ycomposición superficial


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Ambientes de cementación


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Diagénesis (XII): Cementación

• Cementos y ambientes diagenéticos(continuación):

–Ambientes vadosos vs. freáticos:• Aspectos texturales distintivos.

–Ambientes marinos ACTUALES vs. Meteóricos y de

enterramiento:• Distinta mineralogía.

–PROBLEMA:

• Cementos meteóricos y de enterramiento profundo.


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Diagénesis (XIII): Cementación

• Cementos : ambiente marino–Mineralogía actual: ARAGONITO y HMC.

–Ambiente vadoso:• Zona intermareal.• Cementos en menisco y microestalactíticos.

–Ambiente freático:• Submareal

– Cementos circungranulares (aciculares, columnares)

– Cementos isopacos– Cementos micríticos.

• Arrecife:

– Cementos botroidales de aragonito.


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Cementos ambiente marino


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Diagénesis (XIV): Cementación

• Cementos : ambiente meteórico–Mineralogía actual: LMC y DOLOMITA.

–Ambiente vadoso:• Cementos en menisco y microestalactíticos.• Calcretas.

–Ambiente freático:• Cementos circungranulares (isopacos).• Cementos esparíticos (comunes a los de enterramiento

profundo).


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Cementos ambiente meteórico


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Di é i (XV) C ió


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Diagénesis (XV): Cementación

• Cementos : ambiente de enterramiento–Mineralogía actual: LMC y DOLOMITA.

–Cementos esparíticos de distintos tipos:• Mosaicos equi-inequigranulares.• Sintaxiales

• Drúsicos• Poiquilotópicos• Barrocos (“saddle”): Dolomita (típicos de enterramiento).

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Cementos ambiente enterramiento

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Di é i (XVI) C t ió


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Diagénesis (XVI): Cementación

• Cementos : ambientes y registro geológico–Distinción entre cementos freáticos continentales y de

enterramiento (cementos esparíticos):• Relación con la compactación (catodoluminiscencia).

–Cementos marinos de aragonito y HMC → diagénesis →LMC.

• Textura fibrosa de LMC: ambiente freático marino.– Originalmente de aragonito ?– Originalmente de HMC-LMC ?

• Textura botroidal de LMC: inicialmente aragonítica.• Variación secular en la composición del agua marina (como

en los ooides).

C t bi t t i t


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Diagénesis (XVII): procesos de


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g ( ) ptransformación• Los procesos de transformación incluyen

recristalización y reemplazamiento:– Ambos términos se usan en el estudio de las rocas

carbonatadas.– Pero además, en estas rocas se usa frecuentemente el término

NEOMORFISMO (que NO es equivalente a transformación).

T R A N S F O R M

A C I Ó N Reemplazamiento

(cambiomineralógico)

Recristalización(cambio textural

morfológico ode tamaño)

Polimórfico(aragonito calcita)

NEOMORFISMO(rocas carbonatadas)

No polimórfico

Diagénesis (XVIII): procesos de


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g ( ) ptransformación• Los procesos de transformación se producen por

mecanismos de disolución-precipitación PERO NOSEPARADOS en el tiempo ⇒ pueden quedar relictos

del material original.• NEOMORFISMO:

–Los procesos neomórficos pueden ser:• Agradantes: aumento de tamaño del cristal

– Porfiroides– Coalescentes

• Degradantes: disminución del tamaño del cristal.–Pueden afectar:

• Selectivamente: a granos o a la matriz micrítica.

• A todo el sedimento: granos + matriz + cemento.

Neomorfismo agradante


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Neomorfismo agradante

Neomorfismo


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Neomorfismo

Diagénesis (XIX): procesos de


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g ( ) ptransformación• NEOMORFISMO (continuación):

– Procesos neomórficos en la matriz micrítica:• Proceso agradante:

– Paso de micrita a microesparita o seudoesparita.• Disolución-precipitación:

– Crecimiento de unos cristales a expensas de otros.• El mecanismo se encuentra condicionado por la cantidad de Mg.

Diagénesis (XX): procesos de


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g ( ) ptransformación• NEOMORFISMO (continuación):

–Cuando los procesos neomórficos son intensos(pseudoesparita) y afectan a todo el sedimento:

• Problemas de distinción entre esparita y pseudoesparita.• CRITERIOS

Curvados, ondulados.Sin ángulos rectos

RectosPuntos triples, ángulosrectos

Contacto entre cristales

Distribucionesaleatorias.

Mosaicos equidimensionales.Texturas drúsicas.Tamaño y textura

GRADUALES-DIFUSOSNETOSContacto de cristalescon granos

SINOTexturas relictasPSEUDOESPARITAESPARITA

Esparita Pseudoesparita


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Esparita-Pseudoesparita

Criterios de identificación Esparita-Pseudoesparita


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Diagénesis (XXI): procesos det f ió


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transformación• NEOMORFISMO (continuación):

–“Mosaicos” de recristalización.–Descriptiva de Friedman (1965), también usada en

dolomías:• Forma de cristales: idio-, subidiomorfo, alotriomorfo.• Fábrica:

– Equigranulares: idio-, hipidio-, xenotópico.– Inequigranulares: porfirotópica, poiquilotópica.–La forma y tipo de contacto de cristales de

pseudoesparita depende de la temperatura (crítica de

rugosidad, TCR):ALOTRIOMORFOSXENOTÓPICOS

Texturas de contactosondulados, curvosTCR para

calcita 25ºC IDIO-SUBIDIOMORFOIDIO-HIPIDIOTÓPICOS

Texturas con contactosrectilíneos

Diagénesis (XXII): procesos det f ió


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transformación• REEMPLAZAMIENTO:

–Transformaciones con cambio de mineralogía (nopolimorfos).

–En rocas carbonatadas:• Ferruginización, yesificación, fosfatización, etc...• Los más frecuentes:

– DOLOMITIZACIÓN y DESDOLOMITIZACIÓN (parte II del tema)– SILICIFICACIÓN.

–Los procesos de silicificación:• Disolución de carbonatos y precipitación de fases silíceas

(cuarzo, calcedonia, sílice amorfa).• Las aguas diagenéticas están subsaturadas respecto a los

carbonatos y sobresaturadas respecto a las fases silíceas.

Diagénesis (XXIII): procesos detransformación


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transformación• REEMPLAZAMIENTO (continuación):

–La solubilidad de los carbonatos y las fases silíceas

depende del pH:• La solubilidad de la calcita aumenta al disminuir el pH.• La solubilidad de las formas de la sílice aumenta al

aumentar el pH (lo que también es importante para justificar el aporte de sílice disuelta en la silicificación).

–El proceso de silicificación a partir de aguas cargadas

en sílice disuelta puede justificarse por una variaciónde pH.–La intensidad y mineralogía del proceso de

silicificación puede ser muy variable en función de loscontenidos de sílice disuelta.

Solubilidad de lasformas de la sílice


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formas de la sílice

Solubilidad de lacalcita

Silicificación


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Diagénesis (XXIV): procesos decompactación


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compactación• La compactación en sedimentos

carbonatados puede ser:–Mecánica: reorganización de los componentes y

aumento del empaquetamiento.–Química: con procesos de disolución por presión.

• La compactación mecánica:–Puede comenzar pronto.–Llega a producir la deformación y fractura de los granos.

–En los sedimentos con matriz micrítica:• Mayor grado de compactación mecánica.• Los granos pueden preservarse.

• Paso de wackeston a packstone.–Depende de los procesos de cementación.

Compactación


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Diagénesis (XXV): procesos decompactación


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compactación• La compactación química:

–Requiere enterramientos de cientos de metros.

–Influyen esfuerzos tectónicos además de la cargalitostática.–Procesos de disolución por presión → fuente de CO 32-

(cementos tardíos).–Origen de las “texturas ajustadas (suturadas)”

(Grainstone ajustado o suturado).

• Compactación y cementación:–Criterios de ordenación relativa:

• Simples• Más complejos

–Criterios de ordenación generales.

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Compactación


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Porosidad en Carbonatos


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• El sistema de porosidad en carbonatos es máscomplejo que en rocas detríticas debido a:

– Contribución biológica.– Mayor reactividad química.

• Para describir los tipos de porosidad se usa laclasificación de Choquette y Pray (1970).

– Porosidad primaria: originada antes o durante el depósito.– Porosidad secundaria: originada tras el depósito (diagenética).

– Condicionada o no por la fábrica.• Tipos de porosidad

Tipos de porosidad


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