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PRINCIPIOS BSICOS DE ESTRATIGRAFAEstratigrafaEstudio de las rocas con el fin de determinar el orden y tiempo de los eventos registrados (registro incompleto) en lasrocas a lo largo de la Historia de la TierraSedimentologaEstudio de los procesos de formacin, transporte y depositode sedimentos que, eventualmente, formarn rocas sedimentariasPrincipios bsicos de estratigrafaFormacin de rocas sedimentarias, sus caractersticas y la relacin temporal y espacial entre ellas Por qu estudiarlas?Registro importante de:Procesos Tectnicos

NSEOPor qu estudiarlas?Registro importante de:Evidencias para la evolucin de la vida

Por qu estudiarlas?Registro importante de:Cambio climticoRecursos energticos Reservorios de petroleo

Principio del uniformitarismoPrincipio de la horizontabilidad originalFsiles y sucesin faunsticaRelaciones de corte

Principio de la SuperposicinPrincipio de continuidad lateral de los estratosPrincipio de deformacinley de las inclusionesPrincipios bsicos de estratigrafaConceptos BsicosUnidad LitoestratigrficaEstrato que es distinguido y definido por sus caractersticas litolgicas.Unidades estratigrficasBasado en entidades materiales (no abstractos)Stratum( lat): Horizontal, capa o manta.Un estrato es un cuerpo de roca, de forma tabular o de tipo manto, que tiene origen en un deposito.Unidad BioestratigrficaEstrato que es distinguido y definido por sus contenidos fsiles.Unidad MagnetoestratigrficaEstrato que es distinguido y definido por sus propiedades magnticas.Unidad CronoestratigrficaEstrato que es distinguido y definido por limites, superior e inferior, iscronosUnidad LitoestratigrficaFORMACINUnidad BsicaCuerpo de material que puede ser identificado por sus caractersticas litolgicas y su posicin estratigrfica.Puede ser diacrnica (formado en diferentes periodos)SubdivisionesMiembroEstrato o capaOtras asociacionesAsociacin de formacionesGrupoSupergrupo8Fsiles y sucesin Faunstica

Un fsil es sincrnico con la roca que lo incluye ( siempre y cuando no sea retrabajado)

Grupos especficos de faunas aparecen o se suceden uno tras otro en el registro rocoso en un orden global definido.Permite determinar ambientes y correlacionar distintosestratos de acuerdo a su contenido fsil

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Concordancia y DiscontinuidadesEstratos Concordantes: Sucesin no interrumpida de estratos. Representa unintervalo de tiempo geolgico completo.Discontinuidades: Interrupcin de la sedimentacin durante un intervalo de tiempo dado y una posterior reanudacinMecanismos para que esto ocurra?Que importancia tienen para el tiempo geolgico? Ciencias de la tierra, una introduccin a la geologa fsica. Tarbuck y Lutgens

Correlaciones estratigrficasSe establece a partir de: edades relativas y/o absolutas, tipo de roca, tipo ambiente.

Permite hacer reconstrucciones paleogeogrficas.12Fsiles y sucesin Faunstica

Un fsil es sincrnico con la roca que lo incluye ( siempre y cuando no sea retrabajado)

Grupos especficos de faunas aparecen o se suceden uno tras otro en el registro rocoso en un orden global definido.Permite determinar ambientes y correlacionar distintosestratos de acuerdo a su contenido fsil

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Estructuras sedimentariasFuente: GRIEM, W. & GRIEM-KLEE, S. (online): Apuntes Geologa General. - GeoVirtual (Copiap, Chile): http://www.geovirtual2.cl

La meteorizacin de rocas existentes es el inicio del proceso de formacin de rocas sedimentarias (mediante el desgaste y desagregacin de rocas existentes)

La erosin inicia el transporte de las partculas arrancadasLa sedimentacin es la depositacin de las partculas arrancadas

Accin ambiental (Meteorizacin, Erosin)ROCA ORIGINALFsica (cambios trmicos, agua, hielo, crecimiento cristales)Qumica (hidratacin. Disolucin, oxidacin, etc.)

Biolgica (accin bacterias, seres vivos, putrefaccin)

DisgregacinTransformacinTransporte (mayor erosin, disgregacin)DEPOSITACINTRANSFORMACIN EN ROCA SEDIMENTARIATRANSPORTENUEVA EROSIONRocas Sedimentarias

Las rocas sedimentarias se generan gracias a la acumulacin de sedimentos de diverso origen por largo tiempo hasta que se convierten en rocas

Se forman a partir de depsitos sedimentarios, los cuales son transportados y acumulados en forma permanente

Estos depsitos son en general capas subhorizontales donde los sedimentos de acumulan por gravedad en cuencas marinas o lacustres

Rocas Sedimentarias

Ambientes sedimentarios tpicos

LagosGlaciaresDesiertosOcano profundoTalud continentalPlataforma continentalMargen continentalPlanicie de mareaArrecifesPlayasRosLas rocas sedimentarias cubren amplias extensiones de la superficie terrestre, sin embargo representan un porcentaje muy pequeo del volumen total de la corteza.

Las rocas sedimentarias dejan evidencias de ambientes pasados y de los mecanismos que participaron en su transporte

En Ingeniera civil los depsitos sedimentarios son de gran inters, pues estn involucrados en muchas excavaciones poco profundas donde se realizan obras

Rocas Sedimentarias

DIAGNESIS Y LITIFICACIN: Transformacin del sedimento en roca

Una vez depositados los sedimentos, aumenta su compactacin hasta conseguir su consolidacin. Este proceso se conoce como Litificacin.

Los cambios fsicos, qumicos y biolgicos que toman lugar dentro del rea de depositacin despus del enterramiento se conocen como Diagnesis.

La Diagnesis ocurre a pocos kilmetros de profundidad de la corteza y a temperaturas inferiores a los 150C y 200C

La diagnesis es un fenmeno de:

Baja temperatura y presiones asociadas al agua en los poros de los sedimentos

Carga litosttica de los sedimentos sobre el depsito.

Reacciones qumicas

DIAGNESIS Y LITIFICACIN: Transformacin del sedimento en rocaRocas Sedimentarias

Los tres procesos diagenticos ms importantes son: compactacin, cementacin y recristalizacin.

Compactacin: Fase por la cual los sedimentos pierden espacio poroso, al quedar bajo la presin de los materiales suprayacentes. Cuando las capas superiores presionan las inferiores consiguen expulsar el agua que contienen, y as, al perder espacio entre los poros, se produce un endurecimiento y compactacin del sedimentoCementacin: Se produce cuando determinados materiales con alta capacidad cementante son arrastrados en solucin, consiguen atravesar los sedimentos permeables y depositarse entre sus poros. La cementacin convierte a los materiales sedimentados en rocas duras. Cementos ms comunes: calcita, slice y xidos de fierro

Recristalizacin: Cambios en las condiciones de P-T generaran cambios en la mineraloga y texturas de los sedimentos.LitificacinRocas Sedimentarias

Tipos de rocas sedimentarias

Detrticas o Clsticas: Formadas por la acumulacin mecnica de fragmentos minerales y de roca provenientes de la desintegracin de rocas ms antiguas. En general los fragmentos son transportados y depositados lejos de su lugar de origen. Se clasifican en funcin de la granulometra

Qumicas: Formadas por minerales originados por precipitacin qumica en el rea del depsito

Biognicas: Formadas por la precipitacin de minerales provenientes de algunos organismos, incluyendo bacterias (coral, moluscos, esqueletos de foraminferos, conchas)Textura de Rocas SedimentariasAl igual que las rocas gneas, la textura de las rocas sedimentarias hace alusin a la cristalinidad, el tamao del grano y las relaciones entre los distintos componentes

Existen texturas:

Texturas clsticas (rocas clsticas o detrticas)

Texturas no clsticas (rocas sedimentarias qumicas y biognicas)Textura de Rocas SedimentariasTexturas clsticas:

Textura de rocas formadas por la acumulacin de fragmentos minerales, que pueden tener cualquier tamao, cualquier forma y cualquier composicin.

La mayor parte de los agregados clsticos (como arena o grava) pueden hacerse impermeables por cristalizacin de cemento en los poros o por la existencia de una sobre carga potente.

Los elementos que definen el patrn textural de las rocas detrticas son el tamao de grano, la seleccin, la morfologa de los clastos y el empaquetamiento

Rocas Sedimentarias Clsticas

Clasificacin por tamao de granoTAMAO DE GRANOSEDIMENTOSEDIMENTO CEMENTADO> 2mmGravasConglomerado o Gravas Entre 2 y 1/16 mmArenasAreniscas< 1/16 mmLimos o fangosLimolitaLutitasRocas Sedimentarias Clsticas:Lutitas

Las lutitas son las rocas sedimentarias ms abundantes.Son de grano fino ( < 1/16mm) y en general de colores oscuros (abundante materia orgnica).En general se forman en ambientes con poco oxgeno, por lo que los componentes en vez de oxidarse se descomponenEs frecuente que contengan restos vegetales y se depositan en ambientes de aguas poco turbulentas y tranquilas (lagos, llanuras de inundacin de ros y cuencas ocenicas profundasLUTITAS

Rocas Sedimentarias Clsticas:Lutitas

A medida que los depsitos finos se van depositando, la arcilla y el limo tienden a formar capas delgadas como lminas. Inicialmente estas lminas se orientan en forma desordenada y el agua rellena los espacios.

Secuencia de lutitas, limolitas y areniscas finasA medida que se ve sometida a presiones de carga de los sedimentos superiores, la arcilla y limo se alinean en forma subparalela y libera el agua entre las capas, dejando una textura de hojarascas o planos bien desarrollados finos denominadas FILISIBIDAD

Rocas Sedimentarias Clsticas:Lutitas

La lutita se disgrega con facilidad y tiende a formar cubiertas de suelo ocultas bajo rocas meteorizadas

No suelen generar afloramientos espectaculares

Algunos depsitos de lutitas tienen valor econmico, usadas como materia prima para cermicas, porcelanas, azulejos y ladrillos

Rocas Sedimentarias Clsticas:Areniscas

Rocas formadas por fragmentos de tamao tipo arenaEs la roca sedimentaria que secunda a las lutitas en trminos de abundanciaSe forman en diversos ambientes, y presentan estructuras de depsito tpicas del ambiente de donde se formaron (forma de los granos, composicin y estructuras primarias como marcas de viento, etc.)

ARENISCAS

CONGLOMERADORocas Sedimentarias Clsticas:ConglomeradosLos fragmentos pueden ser de 2mm o varios centmetros.La composicin y geometra de los fragmentos, as como el tipo de matriz y cemento son fundamentales a la hora de definir el origen del depsito, energa y tipo de transporte de los sedimentos que le dieron origen

BRECHA SEDIMENTARIA

LIMOLITARocas Sedimentarias Clsticas:LimolitaRocas generalmente laminadas

A veces, dependiendo de su ambiente de sedimentacin, muestra evidencia de marcas fsiles de accin animalRocas Sedimentarias Clsticas

Existe una serie de indicadores geomtricos de las partculas o granos de forman las rocas sedimentarias clsticas y de las relaciones entre los granos que son indicadores del proceso de depsito y transporte:

Seleccin de los granosGrado de esfericidad y redondeamientoEmpaquetamiento o relacin matriz / clastosComposicin de los granos

SEDIMENTOS BIEN SELECCIONADOS

SEDIMENTOS PROBREMENTE SELECCIONADOSRocas Sedimentarias Clsticas

Grado de seleccin de tamaos. Es la medida de la distribucin de tamaos de un sedimento (frecuencia v/s clases de tamao). Una roca con una gran dispersin de tamaos de grano se dice que posee una pobre seleccin, mientras que una roca bien seleccionada muestra, por tanto, escasa variacin en el tamao de grano. La clasificacin es indicativa de la historia del transporte del sedimento.Rocas Sedimentarias Clsticas

Morfologa de los clastos: Se refiere a su morfologa en trminos de Forma, Esfericidad y Redondeamiento

RedondeamientoEsfericidadBajo transporte o tramos cortos. Alta energa y rapidez (glaciar)Transporte largo o extenso. Alta abrasin. Posibles medios aire o aguaRocas Sedimentarias Clsticas

Composicin mineral de los granos: Sabemos que existen minerales ms duros que otros, y por consecuencia ms resistentes a erosin y meteorizacin

Una meteorizacin sustancial y transporte prolongado, lleva a la destruccin de minerales ms dbiles y menos estables (feldespatos y minerales ferromagnesianos)

En general, el cuarzo es el mineral que ms resiste los procesos de meteorizacin y transporte

Por ejemplo, una arenisca rica en minerales de fierro, magnesio y feldespatos, implica que sufri poca meteorizacin y su transporte junto con el depsito se realiz cerca de su origenRocas Sedimentarias Clsticas

Empaquetamiento es el espacio entre los clastos, que puede estar ocupado por un cemento o por material detrtico menor de 30 micrones (matriz).

El empaquetamiento puede caracterizarse en funcin del porcentaje de matriz frente al de clastos, observando si la roca presenta una textura grano-sotenida o matriz-sostenida. El empaquetamiento, entre otros factores, es indicativo de la densidad del medio de transporte del sedimento

Clasificacin de Rocas Sedimentarias Clsticas

CONGLOME-RADOTextura de Rocas Sedimentarias

Texturas no clsticas:

Presentan entramados de cristales (textura cristalina) de variadas formas y tamaos.

Su textura se produce por el crecimiento o aumento de los cristales dentro de un agregado.

Rocas Sedimentarias Qumicas

Las rocas de sedimentacin qumica, se clasifican principalmente segn su composicin qumica o material. Las principales rocas de este grupo son:

Rocas CarbonatadasRocas Evaporticas Rocas SilceasRocas fosfatadasRocas ferruginosas

Rocas Sedimentarias QumicasLas Rocas Carbonatadas estn compuestas mayoritariamente por carbonatos: Calcita (CaCO3) o por dolomita (CaMg(CaCO3))2.

En funcin del porcentaje de calcita o dolomita reciben su nombre

Existen rocas carbonatadas que pueden tener clastos detrticos (llamadas calcirruditas, calcarenitas y calcilutitas)A pesar de su composicin mineral tan homognea, estas rocas pueden presentar una gran variedad de texturas en funcin de del tipo de aloqumicos (cantos) que las formen y del tipo de cemento (ortoqumicos).

Rocas Sedimentarias Qumicas:Calizas

Las calizas son las rocas sedimentarias qumicas ms abundantes

Est compuesta principalmente por mineral de calcita (CaCO3)

Formaciones Krsticas (Espaa)Dada su gran porosidad, las calizas son un importante reservorio de petrleo. Tambin es utilizada como materia prima para el cemento y formacin de ridos (caso de minas El Navo, Cemento Meln)

Cuando se ve afectada por aguas (lluvias o ros) genera formas tpica de meteorizacin qumica denominada formas krsticas

Bosque de piedra (China)Rocas Sedimentarias Qumicas:Calizas

Rocas Sedimentarias Qumicas Clasificacin textural de rocas carbonatadas segn Folk (basada en la composicin del cemento y de los cantos que las forman) Una caractersticas de reconocimiento de las rocas carbonatadas es que reaccionan con HCl diluido (produce efervescencia)Rocas Sedimentarias QumicasLas Rocas Evaporticas se forman a partir de la intensa acumulacin de sales (sulfatos, carbonatos, cloruros, bromuros) que puede tener lugar en aguas continentales o marinas sometidas a una intensa evaporacin. Estas rocas se forman por precipitacin qumica directa de sales en un fluido acuoso sobresaturado.

Las principales rocas evaporticas estn compuestas por la acumulacin de alguno/s de los siguientes minerales: yeso (SO4Ca + 2H2O), silvina (ClK), halita (NaCl), thenardita (SO4Na2), etc.

Estas rocas suelen presentar texturas equigranular (como las rocas plutnicas), y se reconocen fcilmente por ser solubles o por su baja dureza.

Rocas Sedimentarias Qumicas

EVAPORITA (EJ. YESO FIBROSO)

EVAPORITA (EJ. CARNALITA. Cloruro de potasio y magnesio)

EVAPORITA (HALITA (SAL))Rocas Sedimentarias Biognicas

Las Rocas Biognicas se forman por la acumulacin de materiales generados mediante procesos orgnicos (conchas, exoesqueletos, restos vegetales, etc.)Dentro de este grupo se incluyen los carbonesEstas rocas se forman a partir de materia orgnica (fundamentalmente vegetal) transformada por un proceso denominado carbonizacin. Este proceso va transformando la materia orgnica, dando lugar a una serie de acumulados cada vez ms ricos en carbono: turba, lignito, hulla y antracita.Rocas Sedimentarias Biognicas

TURBALIGNITOConstituida de fragmentos de madera en una matriz de trozos desintegrados vegetales pequeos tpicos de pantanos.

Se caracteriza por la presencia de celulosa libre y por un contenido en agua mayor de 70%. La turba forma masas de color amarillo claro hasta caf o negro de restos vegetalesRoca combustible con un contenido de agua menor de 75% del volumen y un contenido en restos vegetales, que fueron transformados debido a la carbonizacin. En el lignito se puede reconocer macroscpicamente algunos trozos de madera, de hojas y de frutosLos lignitos slo aparecen en sedimentos no compactados o muy poco compactados.

Rocas Sedimentarias Biognicas

HULLA

ANTRACITARoca sedimentaria orgnica combustible con un contenido menor de 40% en sustancias minerales en base del material seco y se compone de polmeras de hidrocarburos cclicos. La hulla se distingue del lignito por la variacin del color de la raya : el lignito de color de raya caf y la hulla de color de la raya caf-oscuro a negro. La antracita o mortroide es el carbn mineral de ms alto rango y el que presenta mayor contenido en carbono, hasta un 95%. Es negro, brillante y muy duro, con iridaciones y sonoro por percusin.Su densidad vara entre 1,2 y 1,8 g/cm3.Este carbn fsil esta formado en el paleozoico. Los principales yacimientos de antracita se encuentran en China y Rusia.

Clasificacin de Rocas SedimentariasROCAS SEDIMENTARIAS CLSTICASROCAS SEDIMENTARIAS NO CLSTICASROCAS SEDIMENTARIAS QUMICASROCAS SEDIMENTARIAS BIOGNICASORIGEN Y LUGAR DE DEPSITOSAMBIENTES COLUVIAL, FLUVIAL, LAGUNAS Y LAGOS, ELICO, DUNAS, OCANOOCANO (precipitacin de Ca, Na, K, Si)MANANTIALES (precipitacin de Ca)SALARES (precipitacin de K)CUENCAS DE AGUA DULCEPANTANOSCUENCAS DE OCANOSTIPOS DE ROCASARENISCASCONGLOMERADOSBRECHASGRAUVACASLUTITASCALIZASLIDITATURBAHULLALIGNITOCARBNANTRACITA

Clasificacin de Rocas SedimentariasFuente: GRIEM, W. & GRIEM-KLEE, S. (online): Apuntes Geologa General. - GeoVirtual (Copiap, Chile): http://www.geovirtual2.cl

Estructuras sedimentariasAdems de caractersticas en trminos de origen, morfologa, relacin entre los granos, las rocas sedimentarias exhiben una serie estructuras tpicas generadas durante su formacin

Dados que los ambientes de formacin de las rocas sedimentarias corresponden en general reas extensas donde se acumulan los depsitos de ros, mares, lagos, etc., denominadas cuencas sedimentarias en general las rocas sedimentarias se forman en capas o masas sub horizontales denominadas estratos

Estructuras sedimentarias

Estructuras sedimentariasFacies sedimentarias de depsitos de ambientes marinos

Estructuras sedimentariasEstratificacin gradada

Condicin que supone que los fragmentos de mayor tamao se depositan abajo y a medida que disminuye el tamao se depositan ms arriba.Esta condicin se debe a la disminucin de la energa del transporte de las partculas (ejemplo, en ros)

Estructuras sedimentariasEstratificacin cruzada

Se puede formar en zonas de declive de aguas profundas, en deltas, en zonas de dunas (por variaciones del viento, o en sedimentos fluviales

Estructuras sedimentariasEn depsitos elicos, se generan ondulaciones llamadas Ripples (ambientes deserticos o litorales). En ocasiones estas marcan se reflejan como estructuras primarias en rocas sedimentarias detrticas

Estructuras sedimentariasEn ocasiones, organismos dejan marcas en los sedimentos, los cuales se reflejan en rocas sedimentarias. Las estructuras de bioturbacin FsilesCoprolitosHuellasEstructuras sedimentariasGrietas de desecacin o de resecamiento.Se forman, si la superficie de sedimentacin se sita temporalmente por encima del agua y se las mantienen incluidas en la roca a causa del depsito rpido de una nueva capa de sedimentos

Fuentes de Informacin consultadashttp://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/03AtmHidr/111ClMun.htm

www.kalipedia.com

www.wikipedia.com

GRIEM, W. & GRIEM-KLEE, S. (online): Apuntes Geologa General. - GeoVirtual (Copiap, Chile): http://www.geovirtual.cl

Ciencias de la Tierra. Tarbuck, E. J. & Lutgenas, F. K. Prentice Hall

Geologa Fsica (M Orozco, J.M. Azan, A. Azor). 2004

Understanding Earth Third Edition. Frank Press (Washington Advisory Group)Raymond Siever (Harvard U., Emeritus)