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TEXTURA DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS CLSTICAS

Dr. Luis A. Spalletti Ctedra de Sedimentologa Facultad de Ciencias Naturales y Museo, UNLP 2007

TEXTURA DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS CLSTICASEn el concepto de textura se incluye a un conjunto de propiedades que describen las caractersticas de los individuos que componen a los sedimentos y sedimentitas. Esas propiedades son: TAMAO DE LOS INDIVIDUOS O GRANULOMETRA FORMA DE LOS INDIVIDUOS DISPOSICIN FBRICA (estudio de la orientacin espacial de los individuos) EMPAQUETAMIENTO (estudio de los contactos entre los individuos) En relacin con las anteriores se encuentran: POROSIDAD PERMEABILIDAD

LOS ESTUDIOS GRANULOMTRICOSNOCIONES SOBRE EL TAMAO DE LOS CLASTOS

EL TAMAO ES LA MS IMPORTANTE PROPIEDAD TEXTURAL DE LAS ROCAS CLSTICASPor qu?Sirve para caracterizar a los sedimentos y sedimentitas Se emplea para clasificar a los sedimentos y sedimentitas clsticos Es til en la interpretacin de los procesos de acumulacin

CUL ES EL TAMAO DE UN CLASTOSi los clastos fueran esferas el tamao podra definirse por su dimetro. No obstante, los clastos pueden definirse como elipsoides, definidos por tres ejes ortogonales (A, B, C). Para determinar su tamao se emplea el dimetro nominal dimetro de la esfera que tiene su mismo volumen): /6 D3 = /6 A.B.C D3 = A.B.C D = 3A.B.C, que es definido como el tamao medio geomtrico. Del mismo modo puede considerarse el tamao medio aritmtico: (A+B+C)/3, Y por qu no directamente B?

MEDICIN DEL TAMAODel mtodo directo al mtodo indirecto. Cuntas determinaciones del tamao? La heterogeneidad de los sedimentos. El muestreo, de los 200 fenoclastos a unos pocos gramos de arena, limo y/o arcilla. Las tcnicas de determinacin granulomtrica. El anlisis mecnico. Est claro que medimos muchos tamaos en un depsito sedimentario, pero cul es el tamao? LA RESPUESTA EN EL EMPLEO DE LA ESTADSTICA

LA DISTRIBUCIN DE LA HETEROGENEIDAD TEXTURALLa heterogeneidad textural de los sedimentos implica que debemos considerar cmo se distribuyen los tamaos. El modelo ms aceptado para la distribucin de tamaos es el lognormal, ya que si se parte de un conjunto de materiales o granos sueltos con una distribucin de tamaos al azar, se verifica que en forma progresiva los procesos de abrasin y ruptura durante el transporte o de movilizacin selectiva de los individuos los acercan a la lognormalidad.

LAS ESCALASEl patrn de referencia de la distribucin heterognea de tamaos es la escala granulomtrica. Para una distribucin lognormal, la escala ms apropiada es una progresin geomtrica. Tiene una base o punto de partida y una razn. En Sedimentologa empleamos la escala de Udden cuya base es 1 mm y la razn es 2. Los valores de la escala nos permiten definir intervalos de grado o intervalos granulomtricos.

LA PROGRESIN BSICA DE LA ESCALA DE UDDENmm 1/64 - 1/32 - 1/16 - 1/8 - 1/4 - 1/2 - 1 - 2- 4 - 8 - 16 - 32 mm 0,016 - 0,031 - 0,062 - 0,125 - 0,25 - 0,5 - 1 - 2- 4 - 8 - 16 - 32

LA TRANSFORMACIN DE LA ESCALA DE UDDEN EN UNA PROGRESIN ARITMTICA LA ESCALA FI [] (Krumbein)mm 2-6 - 2-5 - 2-4 - 2-3 - 2-2 2-1 - 20 - 21 - 22 - 23 - 24 - 25 Definicin de escala : logaritmo negativo en base 2 del dimetro expresado en mm

= log 2 d mm 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1 - 0 - (-1) - (-2) - (-3) - (-4) - (-5)

LA TRANSFORMACIN DE LA ESCALA DE UDDEN ESCALA IMPLICA QUE PODEMOS TRANSFORMAR UNA DISTRIBUCIN LOGNORMAL EN UNA DISTRIBUCIN GAUSSIANA O DISTRIBUCIN NORMALLa escala condensa un amplio espectro granulomtrico en un rango mucho ms reducido de valores numricos. Se expande numricamente hacia los rangos granulomtricos ms finos. La distribucin normal es simtrica.

EL PRIMER EMPLEO DE LA ESCALA

LA CLASIFICACIN GRANULOMTRICA DE LAS ROCAS CLSTICAS El sistema UddenWentworth

LAS MEZCLAS GRANULOMTRICAS

NTESE LA IMPORTANCIA DE LOS CONSTITUYENTES MS GRUESOS

LAS MEZCLAS GRANULOMTRICAS

Clasificacin de mezclas de arena y grava (Willman, 1942)

EL MAYOR AJUSTE DE LAS ESCALAS EN LOS ESTUDIOS SEDIMENTOLGICOS AVANZADOS Las escalas de razn 2 y 42Razn 2 Razn 2 1/8 2-3 2-5 1/4 2-3 2-4 2-3 1/2 2-1 2-2

Razn 2 2-6

Razn 42 42-12 - 42-11 - 42-10 - 42-9 - 42-8 - 4 2-7 - 42-6 - 42-5 - 42-4 3 - 2,75 - 2,50 - 2,25 - 2 - 1,75 - 1,50 - 1,25 - 1

GRANULOMETRA Y MTODOS PARA REALIZACIN DEL ANLISIS MECNICO

LAS FRECUENCIAS GRANULOMTRICASLas frecuencias granulomtricas son porcentuales, es decir se determina el porcentaje de materiales que se encuentran en cada intervalo de grados. Las frecuencias granulomtricas se determinan a partir de los contenidos en peso, o sea que debe obtenerse el peso en gramos de los materiales que se encuentran en cada fraccin granulomtrica. Cuando se trabaja mediante manipuleo, por ejemplo en los materiales psefticos, las frecuencias originales se determinan a partir del recuento de clastos en cada intervalo granulomtrico. De modo que esta frecuencia numrica debe transformarse a una frecuencia ponderal (en peso).

LAS REPRESENTACIONES GRFICAS MS COMUNES EN LOS ESTUDIOS GRANULOMTRICOS

NORMAS PARA LA REPRESENTACIN GRFICA

HISTOGRAMAS CURVAS DE FRECUENCIA

TIPOS DE HISTOGRAMAS

MODAS Y ADMIXTURAS

UNI, BI Y POLIMODALIDADLa bimodalidad y la polimodalidad constituyen apartamientos de la distribucin normal

GRFICOS ACUMULATIVOS DE FRECUENCIA

En Sedimentologa, la distribucin acumulativa se representa en una escala probabilstica.

En estos grficos una curva normal (en campana) tiene un diseo rectilneo.

Es comn que los sedimentos estn constituidos por ms de una poblacin con distribucin normal. En los grficos acumulativos probabilsticos estas

subpoblaciones

aparecen como segmentos con distinta pendiente.La presencia de subpoblaciones constituye otro apartamiento de la distribucin normal

ANLISIS ESTADSTICOS DE LA GRANULOMETRAENTRE LA PRUEBA DE LA NORMALIDAD Y LAS INTERPRETACIONES SEDIMENTOLGICASINTRODUCCIN AL MTODO GRFICO DE FOLK Y WARD (1957)Lectura de los parmetros estadsticos: 5, 16, 25 (cuartil), 50 (mediana), 75 (cuartil), 84 y 95

LECTURA DE LOS PARMETROS ESTADSTICOS

LOS COEFICIENTES ESTADSTICOS DE FOLK Y WARD (1957)

LOS COEFICIENTES ESTADSTICOS DE FOLK Y WARD (1957)La media y la mediana son las medidas de la tendencia central. Reflejan la energa cintica media del agente de transporte. La desviacin standard, la asimetra y la curtosis son medidas de dispersin. La desviacin standard nos muestra el grado de seleccin granulomtrica. La seleccin es ms baja cuantos mayores intervalos de grados estn involucrados en la distribucin granulomtrica. Refleja el tipo de agente de transporte y es una medida de su grado de fluidez o viscosidad. La asimetra muestra si la distribucin es simtrica o asimtrica con respecto a la moda y la media. Las distribuciones con asimetra positiva poseen una cola de finos, mientras que las de asimetra negativa tienen una cola de materiales gruesos. La curtosis es una medida comparativa entre la seleccin en el centro de la distribucin y en los extremos o colas. La distribucin leptocrtica posee mejor seleccin en el centro que en las colas de la distribucin. La inversa sucede en la distribucin platicrtica.

LA CALIFICACIN DE LOS COEFICIENTES ESTADSTICOS

VISUALIZACIN DE LA SELECCIN GRANULOMTRICA

VARIACIONES DE SELECCIN

Decrece la seleccin. Aumenta el valor de la desviacin standard . Se incrementa la viscosidad del agente de transporte.

VARIACIONES DE ASIMETRA

Asimetra negativa Cola de gruesos

Asimetra positiva Cola de finos

Las asimetras positivas o negativas nos muestran apartamientos de la distribucin normal

VARIACIONES DE CURTOSIS

Distribucin platicrtica

Las distribuciones platicrticas y leptocrticas nos muestran apartamientos de la distribucin normal

Distribucin leptocrtica

ANLISIS DE LAS SUBPOBLACIONES EN LA DISTRIBUCIN ACUMULATIVAConceptos de Visher (1969) Se vincula a las subpoblaciones de la distribucin acumulativa con los mecanismos de transporte de los sedimentos. As, el segmento ms grueso se asigna a proceso de transporte por traccin, el intermedio a saltacin y el ms fino a suspensin.

LA DISTRIBUCIN ACUMULATIVA EN DISTINTOS TIPOS DE DEPSITOS SEDIMENTARIOS

Ntense las diferencias en el diseo de los grficos. Reflexionar sobre los motivos de esas diferencias

VARIACIN DEL TAMAO DE GRANO CON LA DISTANCIA DE TRANSPORTEEs efectiva cuando se trata de agentes newtonianos

Se produce por: seleccin hidrulica (transporte selectivo) procesos de desgaste (abrasin) y ruptura de los clastos corrosin

GRANULOMETRA Y SISTEMAS FLUVIALES

Orton & Reading (1993)

GRANULOMETRA Y SISTEMAS DELTAICOS

Dalrymple et al. (1992) modif. por Reading & Collinson (1996)

GRANULOMETRA Y SISTEMAS MARINOS PROFUNDOS

Reading & Richards (1994)

ANLISIS BIVARIADO Y RECONOCIMIENTO DE AMBIENTES SEDIMENTARIOS

Comparativamente con respecto a las arenas fluviales, las arenas de playa tienden a una mejor seleccin y a la asimetra con colas de gruesos (negativa)

ANLISIS BIVARIADO Y RECONOCIMIENTO DE AMBIENTES SEDIMENTARIOS

ANLISIS BIVARIADO Y RECONOCIMIENTO DE AMBIENTES Y PROCESOS SEDIMENTARIOS Diagrama de Passega (1964)

C representa a la competencia del agente de transporte, M a la energa cintica media del agente de transporte, y la distancia entre C y M es una medida aproximada de la seleccin.

INTRODUCCIN AL ANLISIS MULTIVARIADO. DIFERENCIACIN DE ARENAS DE PLAYA FRONTAL, DISTAL Y MDANO

Note las diferencias en los valores de los coeficientes estadsticos obtenidos para los depsitos litorales. Reflexione sobre dichas diferencias.

Spalletti (1979)

ANLISIS MULTIVARIADO. DIFERENCIACIN DE ARENAS DE DISTI