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  • TEMA 4.

    La sedimentacin como

    proceso formador de rocas y

    de morfologas (1)

    MASTER EN TCNICAS DE ANLISIS, EVALUACIN Y GESTIN SOSTENIBLE DE PROCESOS Y RIESGOS NATURALES

    Universidad de Cantabria

    Los materiales geolgicos (sedimentos y depsitos superficiales) y su caracterizacin

    Francisco Javier Barba RegidorDoctor en Geologa

  • Guin del tema

    La estratificacin: estratos y geometra de los cuerpos sedimentarios.

    Las estructuras sedimentarias: concepto, clasificacin y significado ambiental.

    Columnas estratigrficas: levantamiento y utilidad.

    La facies sedimentaria: concepto y valor como elemento diferenciador de los materiales de origen sedimentario.

  • EstratificacinSe dice que las rocas sedimentarias estn estratificadas, caracterstica que se refiere a la disposicin en capas de los componentes que constituyen la roca.La estratificacin, que es consecuencia de la diferente compactacin de diferentes materiales que se han ido superponiendo unos a otros, es un rasgo caracterstico de las rocas sedimentarias.

  • Estratificacin: estratos

    Estrato.Segn Steno (siglo XVII), es la capa de roca (o de sedimento) limitada por superficies horizontales con continuidad lateral y que equivale a una unidad de tiempo de depsito.Dicho de otra manera, nivel tabular de roca o sedimento, con litologa homognea o gradacional, que se deposit durante un intervalo de tiempo definido

  • Los estratos

    Un estrato puede caracterizarse por:1. su composicin y textura,2. su espesor o potencia, que es la distancia perpendicular entre el techo y la base,3. su extensin lateral, que puede determinar la forma del mismo:

    TabularesCuneiformesLenticulares

    4. dos superficies limitantes: muro (la inferior, ms antigua) y techo (la superior, ms moderna),5. las estructuras sedimentarias presentes.

  • Imagen tomada de Vera (1994)

  • Imagen tomada de Vera (1994)

  • Imagen tomada de Vera (1994)

  • Imagen tomada de Vera (1994)

  • Imagen tomada de

    Vera (1994)

  • Estratos en su posicin original (derecha) y afectados por procesos

    tectnicos (izquierda)

    Imagen tomada de:

    http://oldearth.wordpress.com/evolucion-en-

    accion/los-estratos-registro-del-pasado/

    Imagen tomada de:

    http://www.eriding.net/media/photos/geography/flamborough

    /040810_atear_mp_geo_flamborough34.jpg

    Imagen tomada de:

    http://southeasterngeology.org/SedimentaryStructures/ss00

    2.gif

  • Estructuras sedimentarias (1)El proceso de sedimentacin suele interferir con las capas de sedimentosque se van depositando dando lugar a rasgos que son clave en la interpretacin del medio donde ocurre la sedimentacin.Las caractersticas del medio (profundidad del medio, velocidad y direccin-sentido de la corriente) se suelen determinar a partir de los rasgos que la sedimentcin ha dejado dentro de los estratos o en su superficie: son lasestructuras sedimentarias.As, es importante reconocer las estructuras sedimentarias que permitaninterpretar las claves que identifican un mismo ambiente.Tambin, porque las rocas sedimentarias pueden deformarse (fracturarse, plegarse) posteriormente al proceso de depsito. En estas ocasionesinteresa saber el orden natural de los estratos, en especial cuandoqueremos conocer la historia geolgica de la regin o incluso la existenciade determinados yacimientos minerales.Es en estos casos cuando se usan los denominados criterios de polaridad, que permiten identificar el muro y el techo del estrato, y aqu, las estructuras sedimentarias tienen un papel fundamental.

  • Las estructuras sedimentarias aparecen a diferentes escalas, desde menos de 1 mm (verimagen 1: seccin delgada) a las centenas y millares de metros (grandes afloramientos; verfigura 2); la mayor atencin se prestatradicionalmente a la escala de las formas de lascapas:

    Microformas (p.ej., ripples) Mesoformas (p.ej., dunas) Macroformas (p.ej., barras)

    1

    2Estructuras sedimentarias (2)

  • Estructuras sedimentarias (3)

    Se forman debido a los procesos de sedimentacin: estructuras primarias, o bien debido a los procesos diagenticos o posteriores: estructuras secundarias (clasificacin: ver siguiente diapositiva).Se observan principalmente en rocas clsticas, aunque tambin pueden presentarse en rocas carbonatadas.Las estructuras primarias son las utilizadas para identificar condiciones particulares del medio de depsito, tales como: agente de depsito, tipo de flujo (turbulento laminar; alta o baja energa, etc.), as como para determinar la polaridad (muro y techo) de la estratificacin.

  • Clasificacin de las estructuras sedimentarias

    a) De acuerdo con el momento de su origen:

    Estructuras primarias o singenticas:

    - Estructuras de ordenamiento interno.

    - Estructuras de la superficie de los estratos.

    Estructuras secundarias o epigenticas.

    b) De acuerdo con la causa de su origen:

    Inorgnicas

    Orgnicas

  • Estructuras sedimentarias primarias inorgnicas planares

  • Origen de las estructuras sedimentarias

    Estructuras

    que se

    generan al

    combinar la

    velocidad

    de corriente

    (expresada

    aqu como

    numero

    Froude) y el

    dimetro de

    la partcula

  • Las lminas y las capas son lasunidades bsicas sedimentarias queproducen estratificacin; la transicinentre ambas se sita arbitrariamenteen los 10 mm.

    Granoseleccin normal es unadisminucin hacia el techo del estratodel tamao de los granos dentro de una lmina simple o una capa , que se asocia generalmente con unadisminucin progresiva en la disminucin de la velocidad de flujo; esta granoseleccin es opuesta a la negativa.

    Las sucesiones granodecrecientes(Fining-upward) y granocrecientes(coarsening-upward) son los productos de capas individualesamontonadas unas sobre otras.

  • Granoseleccin positiva

    Granoseleccin positiva. Tomado de: http://www.eos.ubc.ca/courses/eosc221/sed/sili/sedstructures.html

  • A la izquierda, secuencias granodecrecientes en una sucesin de ms de 47 m de espesor; a la derecha,

    registros de los sondeos.

    http://www-odp.tamu.edu/publications/195_IR/chap_04/c4_f10.htm

    Arriba, secuencia granodecreciente de sistemas fluviales meandriformes. Imagen tomada de

    http://www.geologia.uson.mx/academicos/grijalva/ambientesfluviales/sistemaderiosmeandricos.htm

  • Imbricacin de clastos

    Procedencia de las imgenes: 1, http://scienceblogs.com/highlyallochthonous/2008/02/imbrication.png; 2, http://cig.museo.unlp.edu.ar/docencia/sed/estructuras_mec.pdf; 3, http://geology.about.com/library/bl/images/blimbrication.htm

    1 2

    3

    En medios fluviales, la imbricacin es aguas abajo; en medios costeros, aguas arriba. Por qu?

  • Laminacin/estratificacin cruzada

    Los lmites entre los conjuntos de

    estratificacin cruzada generalmente

    representan una superficie de erosin.

    La laminacin y la estratifiacin

    cruzada son frecuentes en depsitos

    de playa, dunas arenosas y aluviones.

    Los conjuntos individuales con

    estratificacin o laminacin cruzada

    son buenos indicadores tanto de la

    direccin de los aportes como de techo

    y muro.

    La laminacin/estratificacin cruzadaconsiste en grupos de lminas que se inclinan unas respecto de otras. Estainclinacin es en el sentido de la corriente del viento o agua que movanlas partculas durante el depsito.

    http://www.geos.ed.ac.uk/undergraduate/field/pease

    bay/laminae.jpg

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  • Estratificacin-laminacin cruzadaUna unidad sencilla de material con estratificacin cruzada constituyeun set; una sucesin de sets forma un co-set.

  • Cmo se origina la laminacin cruzada?

    Hay alguna relacin entre la laminacin cruzada y los ripple marks y las dunas?

    El papel de las corrientes de retorno en las zonas de vaco hidrulico en el desarrollo de conjuntos de laminacin cruzada dentro de otros de mayor escala.

  • Ripple marks

    Ripple marks cerca de Noordwijk aan Zee, Zuid-Holland (Netherlands); de http://www.panoramio.com/photo/10077927

  • Los ripple marks son pequeas ondulaciones que se forman en depsitos de arenas y limos no consolidados que estn sumergidos en un fluido en movimiento. Se forman tanto por la accin de las aguas como por el viento, pero slo los ripple marksformados por el agua tienen carcter morfogentico, ya que las que se forman por el viento son muy inestables.

    Las marcas estn orientadas perpendicularmente, como en estos ripple marks transversales, a la direccin del flujo y se encuentran siempre en la zona inundada. Internamente, como en la figura, presentan laminacin cruzada planoparalela.

  • Los ripple marks

    internamente

    presentan laminacin

    cruzada.

    Los ripple marks provocadas por las olas son simtricas entre s, mientras que las formadas por corrientes constantes son asimtricas, ms tendidas en la direccin de las corrientes. Los surcos pueden adoptar otras formas, lobuladas, que pueden ser alunadas si se abren en la direccin de la corriente o linguales si se abren en direccin contra corriente. Si el flujo se encuentra con un obstculo los ripple marks dibujan surcos romboidales alargados.

  • Ripples de ola (wave ripples)

    Tambin conocidos como ripples de

    oscilacin, definen slo la direccin,

    no el sentido de la corriente.

    Ripples de ola del Grupo Horton, Tennecape. http://www.ualberta.ca/~jwaldron/gallerypages/wave

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