ROCAS SEDIMENTARIAS (SEDIMENTITAS)

Ing. Miguel Barreda

Las transformaciones de la tierra se deben a fuerzas de origen internoexterno

Fuerzas internas: Resultan de la dinmica terrestre y son responsablesde la formacin de montaas, 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 exgenos, pues tienen lugar en la superficieterrestre o muy cerca de ella.

Procesos exgenos

Dan lugar a la redistribucin y a la reorganizacin de

los materiales, terrestres como resultado del

intercambio con la atmsfera y la hidrosfera.

La redistribucin tiene lugar por el desgaste o

DEGRADACIN de las rocas que constituyen

generalmente reas elevadas en la superficie

terrestre y, la posterior depositacin de los materiales

removidos en las reas deprimidas AGRADACIN.

Esta tendencia a la nivelacin de la superficie

terrestre se denomina GRADACIN.

PRINCIPALES PROCESOS

EXOGENOS Qumica

Meteorizacin

Fsica

Erosin

Transporte

Depositacion

Diagnesis

METEORIZACION consiste en la destruccin

A. Desintegracin:

Es una alteracin fsica.

Fragmentacin mecnica de lasrocas en unidades menores(clastos).

Constituida por trozos de roca ominerales que la componen.

No se producen cambiosqumicos ni minerologicos.

Ocurren por

La presin ejercida por laformacin de cristales de hielo osales en los intersticios de la roca.

Absorcin y liberacin de aguapor materiales arcillosos y limosos.

Expansin y contraccin porcambios bruscos de temperatura(insolacin).

Expansin debido a la relajacin oliberacin de la presin de cargadel material supra yacentellamado disyuncin en lajas.

Presin ejercida por plantas yraces.

B. Descomposicin:

Conjunto de reacciones qumicas, que

forman nuevos minerales estables a las

nuevas condiciones.

Los productos mas importantes son la arcilla y

xidos e hidrxidos de hierro y aluminio.

Ocurren por: hidrolisis, oxidacin, reduccin y

reacciones con cidos carbnicos, sulfricos

y orgnicos, etc.

NOTA IMPORTANTE:

La subdivisin en

meteorizacin fsica yqumica se realiza a los finesprcticos, ya que en larealidad los procesos soncomplejos y actan juntos loque torna muy difcil

separarlos. Que uno u otrointervenga con mayor omenor intensidad dependedel tipo de roca atacada,del clima y del relieve.

Erosinarranque del material de su lugar y la puesta del mismo al medio de

transporte

Los agentes erosivos son:

Rio= corrosin

Agua corriente

Mar = abrasin

Glaciares

Viento = deflacin

Gravedad

Transportelos materiales producidos por descomposicin y degradacin

pueden ser arrastrados a otros lugares y es ah donde interviene este

agente y se caracteriza por .

1. COMPETENCIA: es la posibilidad de unacorriente para transportar clastos de un tamaodeterminado.

2. CAPACIDAD: es la carga mxima 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 tamao, su forma tambin es importanteya que si son redondos ser ms fcilmoverlos que si son muy irregulares. La formade transportar los materiales removidos espor:

a. Traccin

b. Saltacin

c. Suspensin

d. Solucin

Depositacion

Cuando el agente transportante ya no puedellevar su carga (pierde competencia) deposita

Generalmente en zonas deprimidas que sonrellenadas as y son la cuencas sedimentarias

Segn su posicin pueden ser continentalesmarinas o mixtas.

Por traccin ladepositacin ocurre aldisminuir la velocidad de lacorriente.

Por suspensin sondepositadas cuando seaglutinan ya que seproduce un aumento depeso y de dimetro.

Los coloides en cambiodependen solo de lacantidad de electrolitos ycoloides de cargacontraria que existe en elmedio para producir lafloculacin.

DiagenesisUna vez depositados los sedimentos sufren cambios fsicos y

qumicos, pero de todos los mas importantes son los llevan a la

litificacin es decir la conversin de un sedimento en roca

sedimentaria(sedimentita)

La litificacin se produce por:

Compactacin: es decir perdida o reduccin de los espacios vacosu ocupados por fluidos.

Cementacin: aqu la precipitacin de sustancias qumicas,existentes en las soluciones intersticiales, pasa a constituir unCEMENTO ya que acta como ligante de los clastos. Los cementosms comunes son: calcita, cuarzo, palo, calcedonia y xidos ehidrxidos de hierro.

Autignesis: formacin de nuevos minerales durante o despus dela depositacin, los que se denominan AUTIGENOS. Estos son: cuarzo,carbonatos, feldespatos, etc.

Recristalizacin : sea el proceso de solucin y recristalizacin in situde los minerales de la roca. No se forman nuevos minerales perocambia la textura.

Crecimiento secundario o crecimiento postdeposicional de un grano:por precipitacin qumica de la misma composicin alrededor delgrano y en continuidad ptica con el mismo.

TEXTURA Y ESTRUCTURA

TEXTURA: Corresponde a lascaractersticas individuales yrelaciones que tienen entre si laspartculas, por ejemplo el tamao,la forma, etc.

ESTRUCTURA: son los rasgosmayores que caracterizan aldeposito, por ejemplo laestratificacin, propiedad quetienen las rocas sedimentarias dedisponerse e bancos o en estratoscon ciertos paralelismos.

Concepto de madurez textual y

mineralgica de sedimentos Desde la meteorizacin hasta la depositacin final de un sedimento se observa que no todos lo

minerales se comportan de igual manera ante la destruccin qumica ya que algunos semantienen inalterados mientras que otros no.

Debido a eso la composicin mineralgica 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 composicin de la fraccin clstica refleja entonces el grado dedestruccin sufrido por la roca ya que ste estar constituida solo por aquellos minerales msestables.

La importancia geolgica radica en que indican que la composicin de la fraccin clstica deuna sedimentita no depende solamente de la composicin de la roca original sino tambin de laintensidad y el tiempo con que actuaron los procesos destructivos durante la sedimentacin.

La textura, principalmente la redondez, evoluciona durante la sedimentacin, se dice que sontexturalmente maduros los clastos que estn bien redondeados.

Generalmente, los sedimentos con alto ndice de madurez mineralgico, son tambintextualmente maduros.

CLASES DE ROCAS SEDIMENTARIAS

CLASES DE ROCAS SEDIMENTARIAS

Clsticas o Dentrticas

Epiclsticas Piroclsticas Cataclsticas

No Clsticas

Qumicas Orgnicas

ROCAS SEDIMENTARIAS CLSTICAS

A. EPICLASTICAS: derivan de la

fragmentacin de rocas

preexistentes que cumplen el ciclo

normal de sedimentacin, segn su

tamao se dividen:

B. Piroclsticas:

Semejantes a los sedimentos depositados

mecnicamente en todos los detalles de

textura y estructura, pero deben su origen a

las explosiones volcnicas (brecha

volcnica; aglomerado volcnico; capillita;

toba; chonita).

C. cataclsticas:

Formadas por deformaciones dentro de la

corteza, en zonas de fallas. (brecha de falla;

harina de falla; microbrecha, cataclasita,

protomilonita, milonita, ultramilonita; gneis

milontico;y blastomilonita).

COMPONENTES DE UNA ROCA

CLSTICA Clastos: Son los individuos (fragmentos

de rocas y/o minerales) de mayortamao granulomtrico y constituyenel esqueleto de la roca (origendetrtico).

Matriz: Est formada por

individuos de menor tamao

(siempre en dimensiones

relativas) granulomtrico

que los clastos (origen

detrtico).

Cemento ( material aglutinante):

Formado con posterioridad (origen

diagentico) al depsito de los clastos yde la matriz; resultante de procesos de

precipitacin a partir de soluciones

acuosas inicas o coloidales que

circulan e interaccionan con las rocas.

Acta como ligante y puede ser

carbonatico, silceo, ferruginoso, sulfato,

etc. (de origen qumico) u orgnico

como es el caso de los bitmenes.

Poros: Son los espacios intersticiales

entre los clastos.

EN EL CONCEPTO DE TEXTURA

Tamao de los individuos o Granulometra (para las epiclsticas:

grava, arena, limo,

arcilla)(Ver Cuadro N1)

Forma, Esfericidad y Redondez de los individuos.(Ver Figura N1)

Seleccin .(Ver Figura N2)

Madurez ( textural y mineralgica).(Ver Cuadro N2)

Empaquetamiento (estudio de los contactos entre los individuos)

Fbrica (estudio de la orientacin espacial de los individuos)

Composicin (de los clastos, matriz y cemento)

Estructuras sedimentarias.

TAMAO DE LOS INDIVIDUOS Y GRANULOMETRIA

Los lmites que determinan aqu a las clases de

sedimentos no son arbitrarios, sino que marcan

diferencias en el comportamiento fsico de los clastos.

Los bloques (mayores de 256 mm) son tpicos de

depsitos glaciares, deslizamientos y derrumbes, y de

corriente de agua de extrema energa.

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 (segn su tamao

granulomtrico).

Limos y arcillas siempre son transportados en suspensin,

en forma independiente de la arena, y sedimentan slo

en aguas completamente estancadas (los limos) y

mediante procesos de floculacin (las arcillas)

FORMA, ESFERICIDAD Y REDONDEZ DE LOS INDIVIDUOS

Forma: la forma de los individuos

puede retardar o acelerar la

velocidad de cada o influir sobre

la efectividad de los

desplazamientos sobre el sustrato.

Esfericidad: es una medida del

grado de aproximacin a la forma

esfrica.

Redondez:

Medida de la cantidad de vrtices

y aristas que tiene un clasto.

Se mide a partir de la silueta del

clasto.

Relacionada con el transporte-

Redondez:

SELECION

La seleccin 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 circulacin de agua subsuperficial o subterrnea.

Porosidad:

Se entiende por porosidad de una roca al

porcentaje de espacios vacos en el volumen

total de dicha roca

El valor de la porosidad efectiva de una roca

esta determinada por la distribucin y forma

de los poros y su grado de interconexin.

Desde el punto de vista de su origen puede

ser definido como gnesis primaria o

secundaria

La porosidad depende de variables como:

forma de las partculas, grado de seleccin,

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

depsitos sedimentarios.

Depende del tamao de grano, de la seleccin y de la forma de

los granos; puede ser abierto o cerrado.

Los sedimentos bien seleccionados poseen empaquetamiento ms

abierto.

MADUREZ

La combinacin entre la seleccin granulomtrica y la redondez

de los clastos definen el grado de madurez textural de los depsitos

(Ver Cuadro N2) .

Se dice que una roca clstica es

madura texturalmente cuanto mayorha sido su proceso de transporte. En

este caso presenta granos

redondeados y bien seleccionados

(homogeneidad de tamaos) y

escasa o nula presencia de matriz.

La madurez mineralgica es unamedida del grado de meteorizacin

que han sufrido los sedimentos. Est

representada por la proporcin de

minerales resistentes respecto a la de

los minerales alterados. (Ver Cuadro N

3: Serie de Goldich)

La relacin entre el tipo estructural y la alterabilidad

relativa queda expresada por la Serie de GOLDICH

(1938).

FABRICA

Es la orientacin o falta de orientacin de los

clastos en el espacio, se produce durante la

acumulacin.

No obstante, procesos ulteriores pueden

producir modificaciones.

La fbrica se visualiza mejor en las rocas

sedimentarias ms gruesas. Se determina con

mayor facilidad en los depsitos inconsolidados

(gravas).

COMPOSICION

Se refiere a la determinacin de

la composicin de los

componentes clsticos que

integran el esqueleto y la matriz

y tambin a la proporcin 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

geomtricos y/o diferenciaciones texturales o decomposicin, originadas simultneamente con la

sedimentacin o con posterioridad.

Estos rasgos imprimen caractersticas particulares

a la roca y permiten hacer inferencias sobre su

gnesis. Dependen directamente del medio, del

modo de transporte y de la energa.

ROCAS SEDIMENTARIAS NO

CLASTICAS

I. Rocas qumicas

Son el resultado de procesos

inorgnicos, como la

precipitacin de sustancias en

solucin y su posterior litificacin

Sobre la base de composicin y

gnesis se clasifican en:

a) Ftanitas

b) Fosforitas

c) Oolitas

d) Evaporitas

a) Ftanitas: se componen de

variedad de slice, opalo o

calcedonia. Son muy duras y

pueden presentarse estraficadas

o como ndulos en rocas

calcareas.

b) fosforitas: estn integradas por fosfato de

calcio de naturaleza cristalina,

criptocristalina o amorfa. Corresponden a

precipitacin inorgnica o tener origen

organico

Oolitas: Son cuerpos acrecionales

pequeos, generalmente esfricos o

subesfricos, con textura radial, concntrica

o ambas a la vez y dimetro menor a los 2

mm. Cuando son mayores a este tamao

se denominan Pisolitas . Se originan por

precipitacin inorgnica de sustancias

como el carbonato de calcio, hematita,

slice, fosfatos, etc alrededor de un ncleo

en aguas agitadas, como ejemplo se puede

mencionar algunas bahas sometidas a

tormentas.

d) Evaporitas: Se forman por la precipitacin de sales al evaporarse el agua en que estn disueltas.Esto se da en cuerpos de agua cerrados o de circulacin restringida y a la salida de vertientes(cuevas). La composicin tpica corresponde a sulfatos, cloruros, carbonatos y boratos de elementosalcalinos y alcalino trreos. En general constituyen depsitos muy importantes.

Entre las evaporitas ms destacables se pueden mencionar:

Travertino: compuesto por carbonato

de calcio. Presenta una estructura

bandeada caracteristica y es muy

porosa. Se forma por la precipitacin

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 evaporacin de

las aguas subterrneas que ascienden por

capilaridad inducida en clima aridos y semiridos

II. Rocas organogenas:

Se forman por la acumulacin de restos

duros de organismos animales o vegetales.

Se clasifican por su composicin en

calcreas, silceas, fosfticas y carbonosas.

a. Calizas arrecifes. Estos tienen una

estructura compuesta por exoesqueletos

de invertebrados marinos sedentarios

como los corales, moluscos, briozoos,

equinodermos, y adems algas

calcreas. 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

geolgico se conocen arrecifes de hasta

900 m de espesor.

b. Calizas pelgicas: Son calcreas y se

forman por la precipitacin en el fondo

marino de microorganismos calcreos

planctnicos, sobretodo foraminferos. Su

acumulacin es muy lenta, del orden de los

2 a 10 m por milln de aos.

c. Coquinas: Se forman por la acumulacin

de organismos con caparazn como los

moluscos y braquipodos, al ser distribuidos

por las corrientes generalmente estn

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

consolidacin de un fango compuesto por

microorganismos con caparazones silceos

como las diatomeas y radiolarios

respectivamente.

Muchas rocas organgenas fosfticas

estn compuestas por Guano o

excremento de aves

pero tambin se forman por la

acumulacin de huesos de vertebrados

y por conchillas de

invertebrados fosfticas.

ROCAS CARBONOSAS

Estn 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

prdida de hidrgeno, oxgeno, nitrgeno,

etc. hecho que es conocido como

carbonizacin y su producto final son los

carbones.

Son depsitos de poco espesor (10 20cm)

pero muy extendidos regionalmente.

CALIZAS Y DOLOMIAS.

Conjunto de rocas poligeneticas es decir pueden tener un origen qumico

clstico u organogeno

Para identificar rocas compuestas por calcita y dolomita el proceso es el

siguiente