rocas sedimentarias y facies sedimentarias

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INTRODUCCIÓN Planteamiento del problema Históricamente, a la Geología se le acusa de em- pirismo y de abstracta. Para desprenderse de estas etiquetas, sin embargo, la Geología da paso cada vez más claramente a la experimentación, a la cuantifica- ción y a la comparación de los principios y concep- ciones del mundo en estudio; incluso, merced, entre otros, a los avances tecnológicos, la Geología dispo- ne de instrumentos que nos permiten acercarnos, aunque de un modo virtual, a procesos y productos geológicos antaño difíciles de visualizar. Así, mu- chos de los conceptos propios de nuestra ciencia de- jan de ser campo para círculos elitistas, haciéndose de mayor uso público, lo que les lleva, peligrosamen- te, a ser objeto de un uso inadecuado cuando no se ha profundizado lo suficiente sobre ellos. En nuestro idioma, es frecuente, por ejemplo, el uso indiscriminado de los términos piedra o mine- ral por roca. Si la primera confusión constituye en sí misma un vulgarismo -en el que a veces caemos los mismos especialistas inconscientemente-, la se- gunda parece venir sostenida por errores aprehendi- dos en la etapa escolar, época en que los libros de texto mayoritariamente no aportaban las diferencias entre uno y otro concepto (Gómez Porter, 1994). Y si esto ocurre con conceptos amplios, genéricos, ¿qué no podremos esperar que ocurra con concep- tos más específicos? Es el caso del uso indistinto de los términos roca sedimentaria y facies sedimenta- ria, conceptos íntimamente relacionados que, acaso por ello, incluso son con cierta frecuencia confundi- dos entre sí. En este artículo se pretende analizar tanto la na- turaleza de ambos conceptos como sus relaciones mutuas, así como las condiciones que deben reunir- se para utilizar uno u otro término según el sentido de nuestras necesidades a la hora de definir un ma- terial rocoso de origen sedimentario. Finalmente, se incluye una serie de sugerencias de posibles usos didácticos del tema y de su tratamiento tanto en el aula como en el laboratorio o en el campo. PRECISANDO LOS CONCEPTOS El concepto roca sedimentaria Las rocas sedimentarias, que representan cerca del 70 % de la superficie terrestre (Tucker, 1981), son el resultado de un largo conjunto de procesos, que van desde la destrucción de otras rocas preexis- tentes en la superficie terrestre por la acción de agentes tan diversos como el dióxido de carbono y/o el vapor de agua atmosféricos (la meteorización) y la eliminación de los residuos de esas acciones (la erosión) hacia otro lugar mediante un transporte más o menos largo, hasta la acumulación de esas partículas (la sedimentación) en otro punto de la su- perficie terrestre (el medio sedimentario). Participan de todo ello también los procesos encargados de transformar el resultado de esa sedimentación (los sedimentos) en una unidad compacta y relativamen- te rígida, la roca estrictamente, mediante aplasta- miento (compactación) y/o pegado de unas partícu- las a otras (cementación), que se engloban dentro de lo que se conoce como diagénesis. El resultado de ello, la roca sedimentaria es un producto particular, tangible y objetivo, caracterizado por la existencia 29 Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 1999 (7.1) ROCAS SEDIMENTARIAS Y FACIES SEDIMENTARIAS: RELACIONES CONCEPTUALES Y GENÉTICAS. APLICACIONES DIDÁCTICAS. Sedimentary rocks and sedimentary facies: conceptual and genetic relationships. Teaching applications Francisco J. Barba (*) RESUMEN En el estudio de las rocas en general y en el trabajo con series estratigráficas es frecuente el uso de los conceptos “roca sedimentaria” y “facies sedimentaria”. En este artículo se exponen las relaciones conceptuales y genéticas de cada uno de ellos y se acompañan algunas sugerencias didácticas para la Educación Secundaria Obligatoria (E.S.O.) y el Bachillerato que ayudan además a establecer las dife- rencias entre ambos conceptos. ABSTRACT The concepts “sedimentary rock” and “sedimentary facies” are commonly used in stratigraphical and petrological studies. The aim of this paper is to show the conceptual and genetic relationships of both concepts. We also present some teaching suggestions. Palabras claves: Roca sedimentaria, facies sedimentaria, medio sedimentario, usos didácticos. Keywords: Sedimentry rock, sedimentary facies, sedimentary environment, teaching uses. (*) I.E.S. Ría del Carmen, Muriedas (Cantabria) C.I.T.I.M.A.C. Facultad de Ciencias-Univ. de Cantabria 39005 Santander. E-mail: [email protected] Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 1999. (7.1) 29-37 I.S.S.N.: 1132-9157

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Keywords: Sedimentry rock, sedimentary facies, sedimentary environment, teaching uses. ciones del mundo en estudio; incluso, merced, entre del 70 % de la superficie terrestre (Tucker, 1981), gunda parece venir sostenida por errores aprehendi- texto mayoritariamente no aportaban las diferencias mutuas, así como las condiciones que deben reunir- tentes en la superficie terrestre por la acción de miento (compactación) y/o pegado de unas partícu- rencias entre ambos conceptos. dos entre sí.

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Page 1: rocas sedimentarias y facies sedimentarias

INTRODUCCIÓN

Planteamiento del problema

Históricamente, a la Geología se le acusa de em-pirismo y de abstracta. Para desprenderse de estasetiquetas, sin embargo, la Geología da paso cada vezmás claramente a la experimentación, a la cuantifica-ción y a la comparación de los principios y concep-ciones del mundo en estudio; incluso, merced, entreotros, a los avances tecnológicos, la Geología dispo-ne de instrumentos que nos permiten acercarnos,aunque de un modo virtual, a procesos y productosgeológicos antaño difíciles de visualizar. Así, mu-chos de los conceptos propios de nuestra ciencia de-jan de ser campo para círculos elitistas, haciéndosede mayor uso público, lo que les lleva, peligrosamen-te, a ser objeto de un uso inadecuado cuando no se haprofundizado lo suficiente sobre ellos.

En nuestro idioma, es frecuente, por ejemplo, eluso indiscriminado de los términos piedra o mine-ral por roca. Si la primera confusión constituye ensí misma un vulgarismo -en el que a veces caemoslos mismos especialistas inconscientemente-, la se-gunda parece venir sostenida por errores aprehendi-dos en la etapa escolar, época en que los libros detexto mayoritariamente no aportaban las diferenciasentre uno y otro concepto (Gómez Porter, 1994). Ysi esto ocurre con conceptos amplios, genéricos,¿qué no podremos esperar que ocurra con concep-tos más específicos? Es el caso del uso indistinto delos términos roca sedimentaria y facies sedimenta-ria, conceptos íntimamente relacionados que, acasopor ello, incluso son con cierta frecuencia confundi-dos entre sí.

En este artículo se pretende analizar tanto la na-turaleza de ambos conceptos como sus relacionesmutuas, así como las condiciones que deben reunir-se para utilizar uno u otro término según el sentidode nuestras necesidades a la hora de definir un ma-terial rocoso de origen sedimentario. Finalmente, seincluye una serie de sugerencias de posibles usosdidácticos del tema y de su tratamiento tanto en elaula como en el laboratorio o en el campo.

PRECISANDO LOS CONCEPTOS

El concepto roca sedimentaria

Las rocas sedimentarias, que representan cercadel 70 % de la superficie terrestre (Tucker, 1981),son el resultado de un largo conjunto de procesos,que van desde la destrucción de otras rocas preexis-tentes en la superficie terrestre por la acción deagentes tan diversos como el dióxido de carbono y/oel vapor de agua atmosféricos (la meteorización) yla eliminación de los residuos de esas acciones (laerosión) hacia otro lugar mediante un transportemás o menos largo, hasta la acumulación de esaspartículas (la sedimentación) en otro punto de la su-perficie terrestre (el medio sedimentario). Participande todo ello también los procesos encargados detransformar el resultado de esa sedimentación (lossedimentos) en una unidad compacta y relativamen-te rígida, la roca estrictamente, mediante aplasta-miento (compactación) y/o pegado de unas partícu-las a otras (cementación), que se engloban dentro delo que se conoce como diagénesis. El resultado deello, la roca sedimentaria es un producto particular,tangible y objetivo, caracterizado por la existencia

29Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 1999 (7.1)

ROCAS SEDIMENTARIAS Y FACIES SEDIMENTARIAS: RELACIONES CONCEPTUALES Y GENÉTICAS. APLICACIONES DIDÁCTICAS.

Sedimentary rocks and sedimentary facies: conceptual and genetic relationships. Teaching applications

Francisco J. Barba (*)

RESUMEN

En el estudio de las rocas en general y en el trabajo con series estratigráficas es frecuente el uso delos conceptos “roca sedimentaria” y “facies sedimentaria”. En este artículo se exponen las relacionesconceptuales y genéticas de cada uno de ellos y se acompañan algunas sugerencias didácticas para laEducación Secundaria Obligatoria (E.S.O.) y el Bachillerato que ayudan además a establecer las dife-rencias entre ambos conceptos.

ABSTRACT

The concepts “sedimentary rock” and “sedimentary facies” are commonly used in stratigraphicaland petrological studies. The aim of this paper is to show the conceptual and genetic relationships ofboth concepts. We also present some teaching suggestions.

Palabras claves: Roca sedimentaria, facies sedimentaria, medio sedimentario, usos didácticos.Keywords: Sedimentry rock, sedimentary facies, sedimentary environment, teaching uses.

(*) I.E.S. Ría del Carmen, Muriedas (Cantabria)C.I.T.I.M.A.C. Facultad de Ciencias-Univ. de Cantabria 39005 Santander. E-mail: [email protected]

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 1999. (7.1) 29-37I.S.S.N.: 1132-9157

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en ella de una serie de materiales cuya presenciaviene condicionada por la naturaleza y la intensidadde los procesos que han intervenido en su génesis.

En el trabajo de interpretación de las condicio-nes que condujeron a la formación de la roca, ellamisma, a través de su litología (materiales que lacomponen y relaciones íntimas entre todos ellos),debe ser y es de hecho una referencia fundamental.En el análisis sedimentológico, esto es, de los agen-tes y procesos sedimentarios responsables de esaroca, sin embargo ella, por sí misma, puede sugerir-nos diferentes medios generadores: es bien sabidoque podemos encontrar por ejemplo calizas tanto enambientes lacustres como en ambientes marinos; in-cluso en los ambientes kársticos también se formancalizas (las tobas calcáreas y los travertinos, porejemplo). Del mismo modo, las gravas se puedenproducir tanto en depósitos de piedemonte como envalles fluviales o en entornos costeros. En estos ca-sos, pues, ¿cómo discriminar un ambiente u otro enla formación de esa roca?

El concepto facies sedimentaria

Hacia la segunda mitad del siglo XVII, Stenoutiliza por primera vez el término de facies comouna referencia al aspecto externo de las rocas. La fa-cies era, pues, para este autor un atributo de ésta. Sinembargo, como reconoce Arche (1989), es a partirdel siglo XIX cuando, al iniciarse los estudios cien-tíficos de las rocas sedimentarias antiguas, se obser-vó que todas ellas se podían agrupar en un númerofinito de tipos de acuerdo con aspectos describiblesde las propias rocas: composición, geometría y con-tenido en fósiles (Gressly, 1838). Si la composiciónrefería a la naturaleza litológica (la roca, propiamen-te dicha), el contenido en fósiles parecía retrotraer-nos a hábitats y/o a biotopos de condiciones ambien-tales particulares, al menos las que habían permitidola existencia de los organismos responsables de esosfósiles, las mismas condiciones bajo las cuales sehabría producido la sedimentación de los sedimen-tos originarios. Si los medios sedimentarios habíansido ambientes biológicos, quizá la presencia de es-tos restos podrían aportarnos informaciones ambien-tales muy directas. Pero, ¿y la geometría?

Que las rocas sedimentarias aparecen en estra-tos es algo bien conocido. Unas veces los estratosson perfectamente tabulares; otras, no. En otras, in-cluso aparecen como cuerpos masivos, sin ningúnatisbo de superficie de estratificación ni plana niirregular, ni cóncava ni convexa; y ni siquiera hori-zontal, aun reconociendo que los procesos tectóni-cos no los llegaron jamás a afectar como para incli-narlos. Los estratos tienen formas variadas que sonel resultado de la convergencia o divergencia de lassuperficies de estratificación que los limitan; Vera(1994, figs. 2.2 y 2.3) recoge distintos tipos de su-perficies de estratificación y de estratos que permi-ten visualizar esto último. Por lo tanto, la geometríanos dará una idea de las condiciones dinámicas bajolas cuales los estratos se formaron, así como de pro-cesos erosivos o de otra índole posteriores que lospudieran haber afectado.

Ya en el siglo XX se introducen nuevos elemen-tos de definición de la facies sedimentaria. Selley(1976) señala que además de los rasgos anterioresdeben incluirse las estructuras sedimentarias y lasdirecciones de las paleocorrientes. Las primerasnos sitúan en un ambiente dinámico concreto, capazo no de producir determinados tipos de laminacio-nes, de estructuras de arrastre de objetos, de im-prontas de la aridez y la desecación del medio sedi-mentario, etc. Las segundas, en la referencia delorigen y distribución del sedimento; esto es, nos in-dican la dirección y el sentido de los aportes.

Con todos estos parámetros -incluida la naturale-za de la roca- estamos en disposición de poder identi-ficar las características más aproximadas del mediodonde la roca se formó. La ausencia de alguno de es-tos parámetros nos privaría de importantes elementosde juicio en este análisis y, por supuesto, el tipo de ro-ca de que se trata no puede ser precisamente uno delos que falte, pues la roca siempre está registrada enel registro geológico aunque los demás no lo estén.

Sin embargo, cuando la facies se refiere inde-pendientemente del tipo rocoso y con atención ex-clusiva al contenido fosilífero, se habla debiofacies, que, en consecuencia, tiene sólo implica-ciones de tipo ecológico en la determinación de lascondiciones que soportaron los seres allí registradosen vida (biocenosis) como las que les llevaron a sumuerte (tanatocenosis). En otras ocasiones, en cam-bio, se suele hacer referencia exclusivamente a lascaracterísticas abióticas; entonces la facies es unalitofacies, que tiene implicaciones exclusivamentede tipo físico. Ambos conceptos tienen, por lo tan-to, una clara carga descriptiva de aspectos concretosde los cuerpos de las rocas sedimentarias: composi-ción, estructuras internas, granulometría, contenidofosilífero, etc. (Arche, 1989).

¿QUÉ NOS DICE LA ROCA SEDIMENTA-RIA?

A la luz de lo que hemos señalado anteriormente,la roca sedimentaria, en cuanto que objeto tangible,presenta unas características fácilmente describiblestanto en el afloramiento como en muestra de mano:litología, color, textura,... En general se trata de cua-lidades intrínsecas de la roca que son consecuenciano sólo de la actuación de los agentes de la sedimen-tación y de la diagénesis, sino también del transportee incluso de la erosión y de la meteorización.

Así, la meteorización es el primer proceso queactúa sobre materiales previos, bien dejándolos in-tactos, bien transformándolos química o mecánica-mente, de modo que cuando estos componentes pa-san a la roca final es o porque son suficientementeresistentes a los agentes de la meteorización o por-que la acción de ésta ha sido insuficiente como paramodificarlos. Serán los análisis petrológicos, de afi-nidades de los minerales, de las texturas y de las es-tructuras sedimentarias los que determinarán el gra-do con que esto ha podido ocurrir. En consecuencia,nos retrotraerá a procesos concretos y puntuales quehan ido salpicando todo el proceso petrogenético.

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La erosión y el transporte nos introducen tam-bién precisamente en los procesos de desgaste dedichos componentes a lo largo de esta etapa de suvida: cada grano, cada mineral de la roca, con susaspectos superficiales, observables a la lupa o asimple vista o con la ayuda de cualquier microsco-pio, nos hablará de la agresividad de los agentes.Así, por ejemplo, en una arenita, un grano de cuar-zo con cierto picoteado en su superficie podrá serinterpretado como debido a la existencia de cho-ques entre granos durante el transporte que, a modode pequeños impactos, serán un importante registrode condiciones de transporte en un medio de muybaja viscosidad: el viento. Y este dato, si bien noshabla de ciertas condiciones genéticas, por sí sólono constituye elemento alguno ni siquiera de la fa-cies, pues puede haberse originado bien en un am-biente de playa supramareal de una costa de climaoceánico, bien en un ambiente de dunas de desiertotropical, entre otros.

Durante la sedimentación, la acumulación deuna partícula sobre otra vendrá determinada porfactores diversos: viscosidad y energía del agentede transporte, tamaño y peso de la partícula trans-portada, aceleración de la gravedad, superficie dis-ponible para depositarse y huecos que vayan dejan-do las que se sedimentaron primero, etc. Comoconsecuencia de ello, la partícula se dispondrá deuna manera u otra, siempre de acuerdo con los me-canismos de degradación de la energía y de ciertasleyes físicas (ley del impacto y ley de Stokes). Alfinal, las partículas se dispondrán de un modo uotro en función de cómo estén los demás para dejar-le un sitio y de cómo lo hagan las que van a caer so-bre ella luego.

Y aunque pudiera parecer que con estas condi-ciones es suficiente para abogar por las condicionesdel medio en que aquélla se formó, con ellas se ca-rece, por ejemplo, de aquellos elementos de juicioque nos hablarían de las condiciones propicias parael posible desarrollo de los organismos cuyos restosestán formando parte de la misma roca que otrosrestos minerales o, incluso, de las condiciones diná-micas que son aportadas por el análisis de las paleo-corrientes.

Aun con todo, una vez el sedimento está fijadosobre la superficie terrestre, se va transformandolentamente en una masa compacta y rígida, la roca.Responsable de ello es la diagénesis, complejo con-junto de procesos que comprenden desde la oxida-ción superficial de minerales, hasta la reordenaciónfísica de las partículas por el efecto de las presioneslitostáticas que aplastan unos granos contra otrospara hacer disminuir el número y/o el volumen dehuecos (poros). La diagénesis es capaz, por sí mis-ma, de transformar de nuevo los componentes delsedimento para hacer aparecer otros completamentenuevos (neoformación), lo que acaba por complicarnuestro intento de identificar los primeros procesosque actuaron en la formación de la roca.

Una vez formada la roca sedimentaria, ésta sedispone formando estratos o capas de espesor y ge-ometría variable. Estos estratos, que nunca aparecen

aislados, sino formando sucesiones de estratos o se-ries estratigráficas, pueden estar constituidos poruno o más tipos de rocas en su interior. El análisisde la sucesión de estratos se lleva a cabo mediantelo que se denomina levantamiento de la columnaestratigráfica (figura 1), para lo cual se describenlos rasgos identificados en el campo, y posterior-mente en el laboratorio a partir de las muestras re-cogidas entonces: litología, texturas observables,geometría y espesores de los estratos, estructurassedimentarias, direcciones de paleocorrientes, fósi-les, etc. Algunos de estos últimos datos serán clavespara la identificación de la facies sedimentaria co-rrespondiente. Sin embargo, el aspecto estrictamen-te rocoso queda recogido en principio el conjuntode componentes del mismo (litología, texturas, fósi-les,...).

La serie estratigráfica nos brinda la oportunidadde establecer la continuidad en el tiempo de la sedi-mentación de los materiales. Sin embargo, la se-cuencia de materiales geológicos sedimentados enun mismo intervalo de tiempo en áreas más o me-nos distantes, puede no ser la misma. Esto nos in-troduce en un nuevo concepto: los cambios latera-les en las litologías, que, como veremos másadelante, pueden no implicar exclusivamente a laroca, sino también al resto de las características dela misma, en su conjunto, incluso, a la facies sedi-mentaria.

¿QUÉ NOS DICE LA FACIES SEDIMEN-TARIA?

Conceptualmente, como recoge Vera (1994,pág. 135 y sigs.), el término “facies” puede tenerdos acepciones diferentes. De un lado, existe unaconcepción “abstracta”, que parte de la enumera-ción de las propiedades tanto geométricas (espesory geometría de los estratos y propiedades direccio-nales) como petrológicas (litología, color, textura,estructuras sedimentarias, fósiles, etc.) de un cuerporocoso; de otro, una concepción “concreta”, que re-conoce el cuerpo rocoso con unas propiedades de-terminadas. Las afinidades entre una concepción(sin referencia a materiales) y la otra (con referen-cia a materiales) son estrechas. Sin embargo, en laactualidad se tiende a utilizar el término facies co-mo la unidad de rango inferior de las unidades dedepósito, que corresponde a un cuerpo rocoso deli-mitado por sus propiedades (Vera, op. cit.).

De acuerdo con De Raaf et al. (1965), las faciesdeben ser designadas bien de un modo informal(por ejemplo, “facies Gm”) o mediante una brevedescripción (“facies de limos laminados”, p. ej.). Encualquier caso, debe permitir aportar una interpreta-ción ambiental y su definición ha de ser por sí mis-ma objetiva, estando basada sobre el conjunto delos aspectos reconocibles en el campo de la unidadrocosa. La clave, luego, para la interpretación de lafacies es combinar observaciones realizadas de lasrelaciones espaciales y de las características inter-nas (litología y estructuras sedimentarias) con infor-mación comparada de otras unidades estratigráficas

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bien estudiadas y, particularmente, de los estudiosde ambientes sedimentarios modernos.

En el proceso de identificación y definición deuna facies, además de los aspectos anteriormenteseñalados, según Walker (1980), existen tres argu-mentos que deben ser contemplados:

1) que el término implique un “conjunto de ca-racterísticas”, no el cuerpo rocoso propia-mente dicho;

2) que debe referirse sólo a “partes arealmenterestringidas de una unidad estratigráfica da-da” (citando a Moore, 1949) o también acuerpos rocosos no confinados estratigráfica-mente, y

3) que el término es puramente descriptivo o in-terpretativo (por ejemplo, respectivamente:areniscas del tipo “X” o facies fluviales).

El primer argumento corresponde a lo que Vera(1994), recogiendo las aportaciones de Reguant(1971), reconoce como “facies abstractas”, esto es,basadas en la descripción de las propiedades de de-terminados materiales estratigráficos. De ellas sepa-ra las que denomina “facies descriptivas” atendien-do a la enumeración de los rasgos observables delos estratos (concepción originaria de Gressly) y

“facies con referencia cronoestratigráfica”, que re-cogen aspectos descriptivos aplicables a materialesde una edad determinada (ejemplo, facies Keuper,facies Culm, etc.). De acuerdo con estas premisas,dos o más facies distintas pueden tener en comúnun mismo tipo de roca constituyente, al igual queque dos o más rocas distintas constituyan una únicafacies sedimentaria.

El segundo argumento es una expresión de laacepción concreta del término facies. Ya no se re-fiere a las propiedades de un cuerpo rocoso, sino alcuerpo rocoso que posee unas propiedades determi-nadas.

En cuanto al tercero de dichos argumentos, re-coge tanto los aspectos descriptibles de la roca (ar-gumento primero), como la interpretación ambien-tal de esas propiedades de la roca que se hayanpodido describir. Ello, como resulta obvio, conduceinevitablemente a la definición de facies interpreta-tivas -en el sentido que más atrás hemos recogido-,lo cual, como en su momento se indicaba, no estabaexento de una cierta subjetividad, todo lo cual indu-ce a Vera (op. cit.) en su revisión del concepto a re-comentar tratar de evitar un uso de este tipo.

De cualquier modo, Walker (op. cit.), siguiendoa otros autores, recomienda utilizar el concepto en

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Figura 1. Un ejemplo de columna estratigráfica (Barba, 1990), en este caso, correspondiente a una seccióndel Carbonífero Superior (Westfaliense) del Sur de la Cuenca Carbonífera Central de Asturias. Los datos detipo petrológico (rocas) se recogen básicamente en las columnas parciales de las Litologías, granulometrías(“Relie.-Granulom.-Estruc. Mayor.”), estructuras sedimentarias (“Estruc. sed. inorgán.-orgán.”), fósiles(“Fauna/Flora”) y componentes (“Componente.”).

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el sentido concreto aludido, enunciando las caracte-rísticas que se puedan describir en el campo y/o enel laboratorio, y refiriéndolo a un contexto no confi-nado estratigráficamente.

En la actualidad, con el avance de la tecnología,el análisis de las facies se llega a realizar no directa-mente sobre la sucesión de estratos que aparece ensuperficie, sino también en profundidad. En estoscasos se habla de facies sísmicas y de facies linea-les (wireline facies). Las primeras nacen del estudiode las configuraciones de las reflexiones sísmicas;las segundas, analizadas a partir de los datos trans-mitidos a través de un cable relativos a registrosneutrónicos, de rayos g, de polaridad espontánea,sónicos, de resistividad, etc.

La distribución de las facies y los cambios en sudistribución dependen de un número de factores decontrol interrelacionados que son (Reading, 1986):1. los procesos sedimentarios, 2. los aportes de se-dimentos, 3. el clima, 4. la tectónica, 5. los cambiosen el nivel del mar, 6. la actividad biológica, 7, laquímica del agua y 8. el vulcanismo. La importan-cia de cada uno de estos factores varía de un am-biente a otro. Probablemente, los dos factores uni-versales son el clima y la tectónica. El primero esun factor crítico en los ambientes continentales ymarinos someros, y menos influyente a medida queaumenta la profundidad en los ambientes marinosabiertos. El tectonismo es un factor muy importanteen los ambientes continentales y en los marinosprofundos.

Para valorar la influencia de todos y cada unode estos factores, se recomienda la lectura de Rea-ding (op. cit., págs. 15-19). La facies, consecuenciade la conjunción de dichos factores, nos informaráde la naturaleza de los mismos en su contexto pale-oambiental en el caso de las rocas antiguas, y am-biental en el caso de los sedimentos recientes.

LAS RELACIONES CONCEPTUALES: RO-CAS, FACIES Y MEDIOS SEDIMENTA-RIOS

Si las rocas son el punto de partida para la defi-nición de la facies y si aquéllas se ordenan en lavertical en sucesiones más o menos extensas en for-ma de series estratigráficas, las facies también sedistribuirán dando lugar a secuencias de facies, queayudan claramente a establecer la continuidad enlos procesos sedimentarios a lo largo del tiempo, y,por lo tanto, a determinar la evolución en el tiempode los medios sedimentarios. La figura 2 es unejemplo de una asociación de facies originada en unambiente deltaico progradante, con identificaciónde facies de lutitas grises con cierta laminación ori-ginadas en el prodelta (PRO); de facies de heterolí-ticas (lutitas y arenitas) con laminación de ripplesde corriente, originadas en el frente deltaico distal(BAD) y proximal (BAP); también, facies de areni-tas de base erosiva, con estratificación cruzada aplanar, que se asimila a las barras de los canalesdistribuidores (BDI), y lutitas con raíces y carbón,que representarían el ambiente de marisma (MAR).

La asociación finaliza con facies de lutitas y areni-tas intercaladas, que indicarían la zona entre canalescon fangos originados por inundación de dicho am-biente debido a rotura de los diques de los canales(INU) o con calizas con estratos ondulados origina-dos por hundimiento progresivo de esa zona (bahíasde interdistribuidores, BAH) y alejamiento sensiblede la salida de los canales de desembocadura. Lasucesión representada correspondería, en nuestrocaso, a las etapas de progradación, abandono yagradación de un delta fluvial.

Pero, como reconoce Walker (op. cit.), la tareade identificar las facies de un cuerpo rocoso re-quiere que previamente se haya llegado a alcanzarun íntimo conocimiento de dicho cuerpo rocoso ensu conjunto. Sólo entonces, éste puede mostrarnostoda su variabilidad horizontal y vertical como para

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Figura 2. Ejemplo de organización de las asocia-ciones de facies y su utilización en la interpreta-ción ambiental de una sucesión estratigráfica delCarbonífero Superior del Sur de Asturias (Barba,1990). Explicación en el texto.

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poder identificar cuantas facies pueden ser defini-das en dicha unidad. Así, una caliza gris, en fun-ción del color y de su tono, seguirá siendo una cali-za como otra de idénticos color y tono o no. Lasdiferencias oportunas nos las podría establecer unanálisis petrográfico. La introducción de estudiosestadísticos como los relativos a los de las propie-dades direccionales de algunas estructuras sedi-mentarias, o a los contenidos relativos de micrita yesparita, ya implican el uso conceptual de la facies.La figura 3 relaciona gráficamente algunos de estosaspectos.

A pesar de esta componente interpretativa deltérmino facies, éste no es ni el propio medio sedi-mentario ni la unidad estratigráfica en la que quedaregistrada por medio de una sucesión de estratos. Siestos dos últimos conceptos tienen dimensiones(bien areal, bien volumétrica, respectivamente), elconcepto facies, en tanto que se refiere a un conjun-to de características o a los materiales que las pre-sentan, carece de cualquier dimensión. No obstante,la concepción concreta a la que nos hemos referidoanteriormente, en tanto que se refiere a un conjuntode materiales delimitados dimensionalmente porsus propiedades, sí tiene dimensiones, propiamentedichas.

Para establecer las relaciones entre medio sedi-mentario y facies sedimentaria, Arche (1989), reco-giendo las ideas de Selley (1970) y Ricci-Lucchi(1981), abunda en la idea de un patrón determinísti-co o causa-efecto. Si el medio constituye el elemen-to estático, que brinda el espacio para el desarrollode los elementos dinámicos (procesos), su interac-ción da lugar al efecto: la facies sedimentaria. La fi-gura 4 recoge esta idea.

Otra precisión que se ha de tener en considera-ción es que, de acuerdo con Arche (op. cit.), lascausas dinámicas no actúan de forma instantánea,sino que, para que se produzca su efecto debe pasarun tiempo más o menos largo. Es decir, que el pro-ceso de formación de la facies implica no sólo queel proceso se haya producido a lo largo de un tiem-po, sino también que el producto del proceso seconserve, es decir “fosilice”, de modo que la faciesobservada puede no reflejar totalmente los procesosque actuaron en el momento de la formación de laroca objeto de análisis.

Incluso, una vez “fosilizada” o “registrada” lafacies, si ésta se describe desde una roca o desde unconjunto de rocas para interpretar su origen, la fa-cies se presenta como un atributo de la misma roca,la cual, composicional y estructuralmente, paleoge-

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Figura 3. Relaciones conceptuales entre los conceptos de roca sedimentaria, facies sedimentaria, asociaciónde facies y proceso.

CAUSAS

Medio SedimentarioProcesos Sedimentarios

Facies Sedimentaria

EFECTOS

Figura 4. Relaciones causa-efecto entre medio y procesos sedimentarios y facies sedimnentaria. Según Arche(1989).

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ográfica y paleontológicamente define propiamentela facies. De ahí que facies diferentes pueden estarconstituidas por un mismo tipo de roca (Facies Apy Ar, constituidas en nuestro caso por arenitas), entanto que rocas diferentes, en otros casos, constitu-yan una misma facies (las denominadas facies hete-rolíticas).

Una vez establecidas las características de las fa-cies y de las asociaciones en que éstas se integran enuna sección determinada, se trata de conocer las ca-racterísticas de las correspondientes a otras seccio-nes y correlacionar unas con otras. En este momen-to se pretende conocer las dimensiones espaciales delos dominios de cada uno de los factores que, deacuerdo con Reading (op. cit.), determinaban la dis-tribución de las facies. Dicho de otra manera, se tra-ta de proceder a identificar los ambientes locales enque la cuenca sedimentaria estaba compartimentada.La figura 5 recoge el modelo esquemático de las re-laciones de facies para la sucesión del Precámbricotardío-Cámbrico temprano de los Grupos Vadsø-Ta-nafjord del Norte de Noruega (tomado de Reading,1986), con descripción de los ambientes sedimenta-rios existentes en la cuenca. En dicha figura se re-presentan tanto los datos de tipo petrológico (litolo-gías dominantes: arenitas gruesas con guijarros,arenitas, lutitas) como las facies (cuerpos rocososcon geometría, ordenación interna variable y direc-

ciones de paleocorrientes) y asociaciones de facies(agrupaciones de facies en la vertical correspondien-te), así como ambientes identificados (numeradosarriba de 1 a 5) en el conjunto de la cuenca sedimen-taria para el intervalo de tiempo considerado.

En este esquema, el conjunto de ambientes se-dimentarios representados constituyen una grancuenca sedimentaria. Éstas son generalmente lasáreas topográficas deprimidas de la superficie te-rrestre y, según Vera (op. cit.) suelen ser áreas sub-sidentes de la superficie terrestre en las que duranteun prolongado intervalo de tiempo geológico seacumulan grandes espesores de sedimentos. De ahíque, en la definición de cuenca no aparezca necesa-riamente el término “cóncavo” con que tradicional-mente se caracterizaba a las cuencas sedimentarias;más bien se hace preciso subrayar el carácter subsi-dente de las mismas, rasgo que permite la acumula-ción de sedimentos en ellas de una manera conti-nuada sin que llegue a producirse la colmataciónde la misma. Igualmente, como señalan Anguita yMoreno (1993, p. 104), la sedimentación se puedeproducir sin necesidad de una cuenca, pues bastauna disminución de la velocidad del agente detransporte o, simplemente, de la pendiente deposi-cional, para que la sedimentación tenga lugar; parajustificarlo, citan los ejemplos de los ergs y de losfrentes glaciares.

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Figura 5. Modelo esquemático de las relaciones de facies para la sucesión del Precámbrico tardío-Cámbricotemprano de los Grupos Vadsø-Tanafjord del Norte de Noruega (según Johnson, Levell y Siedlecki, 1978, John-son 1975, 1977, en Reading, 1986). El esquema muestra las relaciones verticales y horizontales entre rocas di-ferentes (arenitas con guijarros, arenitas y lutitas) que forman parte de facies diferentes que, a veces, compren-den más de un solo tipo rocoso. Los ambientes sedimentarios corresponden a: A) costas y deltas dominadospor oleaje; B) costas y deltas dominados por olas y mareas; C) costas y deltas dominados por mareas; D) ba-rras lineares arenosas de zonas externas; E) superficies de erosión/transgresión. El modelo recoge el paso late-ral de sistemas de arenitas de canales anastomosados a través de varios sistemas (regresivos/transgresivos)deltaicos y costeros con influencia marina hacia capas de cuarzoarenitas de zonas externas.

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En la clasificación de las cuencas sedimentariasse han seguido criterios variables a lo largo del desa-rrollo de la ciencia geológica. Con el advenimientode la tectónica de placas como teoría integradora yglobalizadora, los intentos de realizar una clasifica-ción de las cuencas sedimentarias pasan necesaria-mente por situarlas dentro del contexto de esta teoría,en relación con los bordes de las placas. Se habla asíde cuencas divergentes, de cuencas convergentes yde cuencas en entornos de fallas transformantes. Pa-ra un estudio de las características de todas ellas, nosremitimos a la bibliografía existente en castellano(Anguita y Moreno, op. cit., Vera, op. cit.).

Los medios sedimentarios se van a distribuir enlas cuencas sedimentarias definidas en función de lanaturaleza de los procesos propios de unas áreas uotras; estos procesos, a su vez, serán consecuenciade la acción de unos factores u otros como los quehemos recogido atrás en la génesis de las facies. Deeste modo, cada medio vendrá caracterizado no yapor una facies en concreto, sino por una asociaciónde facies más o menos compleja. En otras palabras,más que la facies en sí, es la asociación de ésta conotras la que nos servirá de clave a la hora de enten-der los procesos locales que se integran en la diná-mica del medio sedimentario. Para clasificar, a suvez, los medios sedimentarios, los criterios a aplicarson de tipo batimétrico y de procesos característi-cos, hablándose de ambientes continentales, detransición y marinos.

SUGERENCIAS DE USO DIDÁCTICO

Cualquier sugerencia en este sentido debe estarfuertemente limitada y controlada por las necesida-des de formación de nuestro alumnado; el propio cu-rrículo, por lo tanto, en tanto que es el secuenciadorpreceptivo en nuestras tareas docentes, es el que de-be marcar o no la posibilidad de aplicar cuantas pro-puestas se hagan desde aquí al profesorado interesa-do. De un lado, parece oportuno reconocer que enlos niveles más bajos de la enseñanza (EducaciónPrimaria y Primer Ciclo de la Educación SecundariaObligatoria -E.S.O.-), nos ha de bastar con conocery utilizar adecuadamente el concepto roca; inclusoen la etapa primera puede bastar con llegar a recono-cer los productos materiales de la dinámica terrestrede manera abstracta, sin tener que acudir a la preci-sión roca y/o mineral. En este sentido, el poder iden-tificar la o las dos o tres rocas más abundantes delentorno, como quien aprende a identificar en edadestempranas un plátano de un castaño, un gorrión deuna gaviota, podría y debería ser suficiente. Es dehecho suficiente a estas edades reconocer la vastadiversidad de la naturaleza tanto en lo referente a losseres vivos como a la materia mineral.

En el Primer Ciclo de la E.S.O., con conoci-mientos formales más consolidados en lo concer-niente a la naturaleza en general de la materia, síconviene abordar conceptos tales como mineralesy/o rocas, diferenciando incluso los tipos de éstas,ígneas, metamórficas y, por supuesto, sedimenta-rias. Aquí se habría de insistir en el aprendizaje de

las rocas más abundantes del entorno, extendiendolos aprendizajes a las rocas más abundantes de Es-paña en general (archipiélagos incluídos). En estenivel, el uso del término facies para llegar al mediosedimentario en el cual se ha formado la roca, pare-ce innecesario. En el Segundo Ciclo, en cambio, setrataría de reforzar el conocimiento de estos con-ceptos citados desde el desarrollo de las capacida-des de observación y diferenciación tanto en elcampo como en muestra de manos de las rocas (se-dimentarias) más características.

En el Bachillerato, el concepto roca en generaly sedimentaria en particular, ha de ser ya lo sufi-cientemente preciso en el primer curso como paraque en la optativa de modalidad, la Geología, dondese profundiza ya en los conceptos, éstos puedan serutilizados sin ningún problema serio, al menos aje-nos a los de la propia dificultad derivada de la vas-tedad de los mismos.

En el Primer Curso de este nivel educativo loscontenidos geológicos a impartir quedan muy limi-tados a una asignatura como es la Biología y Geolo-gía, donde los aspectos de tipo petrológico, dentrode la libertad que nos brinda el currículo al respecto,son prácticamente inexistentes y pueden abordarseexclusivamente en sesiones de prácticas en laborato-rio y/o en campo. En el primer caso, nos vemos li-mitados, a su vez, a las muestras de mano de ejem-plares tanto del entorno como de las coleccionesaportadas por el Ministerio de Educación y/o por losDepartamentos de Educación de los Gobiernos Au-tónomos con competencias asumidas. En estos casoses evidente que las actividades de contacto directocon la roca se ven sometidas a la disciplina tradicio-nal de la observación guiada de propiedades de laroca (color, densidad, fractura, componentes visiblesa simple vista o con lupa, respuesta ante determina-dos reactivos, etc.). Todos los datos recogidos en-tonces han de servir para que el alumno o la alumnavalore la variabilidad de las rocas a la vez que conti-núe con el desarrollo de destrezas conducentes a laidentificación de un número cada vez mayor de ro-cas basándose en la observación, la comparación, lamedición o la experimentación.

En el caso de la observación de las rocas en elcampo, en especial en el caso de las sedimentarias,que son las que nos ocupan ahora, la cantidad dedatos a percibir es mayor. Las rocas se encuentranen su contexto, relacionándose unas con otras enfunción de sus propios cuerpos, los estratos, cuyageometría y dimensiones resultan básicos en elanálisis en ese momento. A veces, incluso, lascondiciones de afloramiento o de aparición en lasuperficie de las rocas se ven fuertemente limita-dos por la existencia de una cubierta edáfica con osin vegetación, lo cual debe permitirnos ademásadentrarnos en aspectos diferentes como, entreotros, los relativos a las relaciones de esos sueloso de esa vegetación con la litología del substrato;esto es, orientaría nuestro trabajo hacia aspectosde tipo geoambiental, en auge en estos momentos,lo cual no hace del tema un compartimento estan-co con otras ciencias. En cualquier caso, el desa-

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rrollo de la observación y la descripción de losrasgos identificados, su comunicación por escritoo mediante esquemas gráficos, pueden ser plantea-bles en este nivel.

El caso de la asignatura Geología, del 2º cursode Bachillerato, es diferente. Cierto que ademásse trata de una asignatura optativa y no precisa-mente elegida por un gran número de alumnos.Además, se trata de una materia no examinable enla Prueba de Acceso a la Universidad, lo que si deun lado resulta ser un cierto agravio con respectoa lo que la asignatura fue en el Curso de Orienta-ción Universitaria (el C.O.U.), nos permite unacierta flexibilidad en los programas de la asigna-tura. Una primera sugerencia consiste en desarro-llar aspectos relativos a la Geología del entorno(localidad, provincia, comunidad autónoma, Es-paña e incluso Europa). Es aquí donde podemosabordar el desarrollo de unos buenos aprendizajesde los materiales geológicos (minerales y rocas).Estos aprendizajes podemos orientarlos de nuevohacia las rocas en muestra de mano y hacia las ro-cas en su afloramiento, observando, midiendo,comparando, experimentando, describiendo y di-bujando.

Quizá pueda parecer que a estos niveles sea to-davía osado enseñar a este alumnado de una maneradesarrollada el concepto “facies”. Sin embargo, nosconsta que en algunos casos lo hemos venido ha-ciendo en el C.O.U., donde algunos libros de textolo recogían. No existen pues excusas que puedanimpedirnos, al menos de una manera introductoria,enseñarles a entresacar de la observación de uncuerpo rocoso en su conjunto los rasgos que defini-rían en él una facies. Más aún, no sería descabella-do incorporar columnas estratigráficas sacadas de labibliografía con datos de un tipo y otro para quepuedan proceder a la identificación de cada uno deellos, tanto en trabajos individuales como en equi-po, fomentándose, en cualquier caso, la discusión yel debate.

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