tema 6: sedimentación. rocas sedimentarias.

TEMA 6: SEDIMENTACIÓN. ROCAS SEDIMENTARIAS.
SEDIMENTACIÓN: Las rocas sedimentarias se han formado en zonas superficiales de la
corteza terrestre por:
• La acumulación y mitificación de sedimentos, formando rocas detríticas.
• La precipitación de compuestos, o por las actividades vitales de los seres vivos,
dando lugar a rocas de origen químico y/o bioquímico.
Las rocas sedimentarias son las rocas más comunes en la superficie de la Tierra.
EL PROCESO SEDIMENTARIO:
Las rocas sedimentarias son originadas por los siguientes procesos encadenados:
meteorización, erosión, transporte, sedimentación, litificación o diagénesis.
a) La meteorización: consiste en la alteración de las rocas, cuando están próximas a la
superficie terrestre, para formar sedimentos. Durante la meteorización, el
desplazamiento de la materia meteorizada se produce en las proximidades de la roca
madre.
De una manera general, la meteorización produce una pérdida de consistencia en la
mayoría de las rocas, ya sea por la transformación parcial o total de algunos
minerales en arcillas o por la subdivisión física que ocurre en las rocas expuestas a
los agentes atmosféricos.
Factores:
1. La composición mineral de la roca. La serie de Goldich (al contrario que la
serie de Bowen) describe el orden en el que los silicatos se meteorizan. Los
minerales que se han formado a alta presión y temperatura son los menos
estables, alterándose más rápidamente al estar más lejos de su zona de
estabilidad.
2. La textura y estructura de la roca.
3. El clima.
Tipos de meteorización:
Meteorización física o mecánica: encargada de fragmentar y aumentar la
superficie expuesta de la roca. La roca se descompone en partículas menores sin
alteración química. Tipos:
i.Gelifracción: se producen cuando el agua penetra por las grietas y fisuras de
la roca y se congela, aumentado su volumen, y produciendo la rotura de la
roca.
ii.Expansión diferencial: las rocas se pueden fracturar como consecuencia de
la expansión que experimentan cuando la erosión de los materiales situados
encima hace disminuir la presión litostática.
iii.Expansión y contracción térmica: se produce cuando las rocas se calientan o
se enfrían. El calentamiento produce expansión, y el enfriamiento
contracción. La repetición del ciclo termina por fracturar la roca. Cada tipo de
mineral se expande y se contrae de forma diferente. El color del mineral tiene
mucha importancia.
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Meteorización química: disgrega la estructura cristalina de los minerales por
procesos químicos. La meteorización química produce la alteración de las rocas a
causa de modificaciones químicas de los minerales, inducidas por el agua, el
oxígeno, el dióxido de carbono y los ácidos. Los principales tipos son:
Disolución: la halita y la calcita son los más frecuentes. A un proceso
especial de disolución que ocurre en las calizas, se le denomina
carbonatación, pues se disuelve en aguas con alto contenido en CO2,
pues las calizas no son solubles en agua.
Oxidación: el oxígeno se combina con el hierro.
Hidrólisis: los minerales silicatados meteorizados por hidrólisis forman
arcillas. Los feldespatos se transforman en arcilla (caolinita).
Hidratación: significa la adición de agua a los minerales dentro de su
propia estructura atómica o molecular. Por ejemplo, la anhidrita se
transforma en yeso.
Meteorización biológica:
La acción de las raíces.
La mezcla mecánica: la realizan algunos animales removiendo
materiales que sacan a la superficie. Su actividad constante hace que
las partículas removidas sean más susceptibles de sufrir meteorización.
Los efectos químicos de la vegetación: los ácidos orgánicos que se
forman cuando los vegetales se descomponen, tienden a aumentar el
poder de disolución de las aguas que contienen.
b) La erosión es el proceso por el cual los productos de la meteorización son
transportados como materiales sólidos o disueltos y depositados en forma de
sedimentos.
c) El transporte implica el movimiento de las partículas por los agentes de transporte:
agua, viento y hielo.
d) La sedimentación de los materiales transportados. Cualquier depósito sin consolidar
de materiales meteorizados constituye un sedimento. Se ha podido formar como
resultado del depósito a partir de corrientes fluviales o eólicas, o de la fusión de un
glaciar, de desprendimiento de rocas y masas de tierra por acción de la gravedad, así
como por la precipitación de los productos disueltos en las aguas superficiales.
e) La litificación o diagénesis: comprende los cambios que se producen en los
sedimentos, principalmente por procesos físicos y físico-químicos, y que transforman
el sedimento en rocas sedimentarias. Se producen en condiciones de baja presión y
temperatura. Se producen dos procesos: compactación y cementación de los
sedimentos. En algunos casos no hay sedimentos, sino que se forman rocas
sedimentarias directamente (rocas evaporíticas y arrecifes).
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TERMINOLOGÍA SEDIMENTARIA:
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Área madre o área fuente: donde se produce la meteorización y la formación de
sedimento.
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Cuenca sedimentaria: donde se acumulan los sedimentos y comienza la diagénesis o
mitificación de las rocas sedimentarias.
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∗
Estrato: es un cuerpo rocoso de litologia homogénea.
∗
Principio de la sucesión faunística: (Smith, 1899). Los fósiles contenidos en un estrato
determinado son más modernos que los que contiene el estrato inferior, y más antiguos
que los que contiene el estrato superior.
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Principio de las relaciones cortadas: se produce entre diferentes estructuras geológicas y
no sólo entre estratos. La estructura cortada por otra estructura es la más antigua de las
dos.
Principio de superposición de estratos: (Steno, 1669). Los terrenos sedimentarios se
presentan en estratos superpuestos, siendo los estratos superiores más recientes que los
inferiores.
Ambientes sedimentarios: es un lugar de depósito de rocas sedimentarias. Las
características que los constituyen son:
o Características físicas: presión, profundidad del agua, temperatura, corrientes.
o Características químicas: salinidad, acidez, etc.
o Características biológicas: fauna y flora que vive en el lugar.
Hay varios ambientes:
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E
Ambientes continentales: fluviales, lacustre (varvas), glaciar (tillitas, falta de
clasificación), eólico (sedimentos bien clasificados, dunas)
E
Medios de transición: ambiente deltaíco, ambiente de playa.
E
Medios marinos: plataforma continental (turbiditas), llanuras abisales.
ROCAS SEDIMENTARIAS: Hay dos tipos fundamentales: rocas clásticas y rocas de
origen químico o bioquímico.
1. Rocas sedimentarias clásticas o terrígenas: formados por clastos (fragmentos) de rocas
y de minerales de tamaño variable. La textura de este tipo de rocas es la clástica, que
consiste en clastos unidos por una matriz y/o cemento. Las rocas clásticas se clasifican
según su tamaño de grano:
E
Grava (mayor de 2 mm): conglomerados y brechas (cantos angulosos)
E
Arena (entre 1/16 y 2 mm): areniscas
E
Limo (entre 1/16 y 1/256 mm): limonita
E
Arcilla (menor de 1/256 mm): arcillita.
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2. Rocas sedimentarias de origen químico o bioquímico:
a. Evaporitas: se forman por la evaporación de aguas saladas, que con mucha
frecuencia se trata de aguas marinas. Están formadas por un mineral único del
cual toman su nombre: halita, silvina, carnalita, yeso, anhidrita.
b. Carbonatos o rocas carbonatadas: predominan los minerales calcita y la
dolomita, y las rocas que se forman son calizas y dolomías.
c. Rocas silíceas: son rocas formadas por sílice. Se pueden formar por la
acumulación de caparazones de radiolarios, diatomeas y algunos tipos de
esponjas. Las principales rocas son: diatomitas o tierra de diatomeas, chert o
sílex.
d. Rocas ferruginosas: las lateritas.
e. Rocas fosfatadas.
f. Rocas organógenos: incluyen carbones, formados a partir de la transformación
de restos vegetales en condiciones reductoras; tipos de carbones: turba, lignito,
hulla y antracita, y petróleo.
YACIMIENTOS MINERALES SEDIMENTARIOS
Placeres: son depósitos fluviales producidos por la acción de la gravedad, haciendo que
sedimenten los minerales más densos y arrastrando aguas abajo los más ligeros. Los
minerales aparecen concentrados en lugares donde disminuye la velocidad de la
corriente, como por ejemplo la parte interna de un meandro. Minerales: oro, platino, rutilo,
casiterita, circón, etc.
Lateritas y bauxitas: la meteorización de rocas con cuarzo en medio básico y condiciones
climáticas ecuatoriales, hace que se disuelva la sílice quedando como una residuo
insoluble óxido e hidróxidos de hierro y aluminio denominados lateritas, y bauxitas
cuando predomina los hidróxidos.
Enriquecimiento supergénico: son yacimientos formados en por magmatismo o
metamorfismo, situados cerca de la superficie, y han experimentado un enriquecimiento
al penetrar en ellos aguas de lluvia con CO2 y O2.
Yacimientos evaporíticos: son los formados por cloruros y sulfatos.
Yacimientos de carbón y petróleo.
USOS DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
Morteros y hormigones.
Ladrillos, tejas, cerámica.
Sillería, mampostería, roca ornamental
Áridos
Pinturas
Aislantes térmicos.
Abonos, productos químicos, conservación de alimentos.
Absorbentes.
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SUELOS
El suelo es una fina capa superficial sobre la que viven los vegetales, formada por material
mineral, aire, agua y materia orgánica.
Es el resultado de la actuación de una serie de factores como clima, roca madre,
organismos, relieve y tiempo. La ciencia que estudia los suelos se denomina Edafología.
La formación del suelo tiene lugar por medio de una serie de etapas, que comienzan con la
meteorización de la roca madre y la posterior formación de un manto de roca alterada
llamada regolito. El regolito está formado únicamente por sedimentos y no se le considera
un suelo, al no contener materia orgánica. Cuando comienzan a establecerse seres vivos, se
inicia la formación del suelo.
Los suelos pueden ser: autóctonos, o alóctonos o transportados.
Factores que intervienen en la formación de un suelo:
Clima: controla el tipo de suelo.
Relieve: las fuertes pendientes impiden la formación de suelos, y las laderas umbrías son
las que poseen suelos más desarrollados.
Tiempo: cuanto más viejo más evolucionado.
Composición:
Fase sólida: formada por materia mineral y orgánica. La fase sólida está formada por
minerales inorgánicos, y por compuestos orgánicos (que incluyen el conjunto de seres vivos
existentes en el suelo, así como sus restos en un estado de descomposición variable). La
materia orgánica muerta constituye el mantillo o humus. La descomposición del humus
produce una serie de compuestos coloidales que, al unirse a los minerales arcillosos,
originan compuestos organominerales, que controlan la textura y estructura del suelo.
Fase líquida: solución de agua con iones.
Fase gaseosa: formada por el aire existente entre los intersticios de la fracción sólida,
los gases en disolución de la fase líquida y los gases desprendidos por la respiración de los
vegetales y la flora y fauna microscópica.
Horizontes de un suelo:
Los componentes que hemos venido estudiando no están uniformemente distribuidos en el
suelo. Es debido al proceso de lixiviación (lavado), que actúa a lo largo de la evolución. La
lixiviación se produce por las aguas de lluvia al moverse desde la parte superior del suelo
hacia su interior.
El lavado o lixiviado del agua de infiltración es responsable de la formación de horizontes
con diferentes características.
Los horizontes de los suelos son utilizados para su clasificación. Estos horizontes son:
O capa de hojarasca.
A color oscuro por la gran cantidad de materia orgánica transformada que contiene.
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B pardo o rojo. Es un horizonte de acumulación de los compuestos arrastrados de
horizontes superiores.
C roca madre meteorizada.
R roca madre no alterada.
Clasificación de los suelos: Los suelos que dependen de la climatología se denominan
suelos zonales, y los que son independientes de la climatología, y dependen de la
naturaleza de la roca, o del tiempo de evolución, se denominan suelos azonales.
La conservación de los suelos: Debido a la importancia de los suelos (agrícola, materias
primas, ecológica, climática), es necesario su conservación. El suelo es un recurso no
renovable, pues su tiempo de formación suele ser largo. En España, como en muchos otros
lugares, el mayor problema es la erosión del suelo, unido a la contaminación de los mismos.
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