estratos

LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
Ambientes y Estructuras
Sedimentarias
AMBIENTES SEDIMENTARIOS
Sedimentos registran los procesos
físicos, químicos y biológicos de
su formación.
• Aplicando lo que se conoce de las
condiciones
actuales
se
reconstruyeron los ambientes
antiguos
y
sus
relaciones
geográficas:
–
•
mapa paleo-geográficos ===> ex
distribución de masas, tierra,
montañas, etc.
Los ambientes sedimentarios se
ubican en dos categorías
principales:
–
–
ambiente continental y
ambiente marino, siendo la zona
costera una zona transicional
1
2
Ambientes y Estructuras Sedimentarias
ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS
•
•
Proporcionan información adicional para la interpretación de la historia de la
Tierra.
Las rocas sedimentarias se forman como capa sobre capas sucesivas de
sedimentos acumulados en varios ambientes depositacionales ===> capas o
estratos, de mm a decenas de m. separados por:
–
•
planos de estratificación: superficies planas a lo largo de las cuales se separan;
resultan de cambios en el tamaño de los clastos o composición, pausas en la
depositación.
Posición de capas o estratos:
– Comúnmente horizontales ya que se acumulan como partículas depositadas por
fluidos.
– Estratificación cruzada, horizontal a planos inclinados, típico de dunas, deltas de ríos
– Estratificación gradada gradualmente varia de gruesa abajo a fina arriba ===> pérdida
de energía de una corriente. Más frecuentemente asociada a corrientes de turbidez
(masa de agua y sedimentos más densa que el agua y que se desplaza hacia abajo
por la pendiente en fondos de océanos y lagos)
3
Planos de estratificación
Planos de estratificación truncados
4
Estratificación cruzada
Estratificación cruzada
5
Estratificación gradada
Mecanismo de
formación de la
estatificación gradada
6
Mecanismo de formación de la estatificación
gradada
Ambientes y Estructuras Sedimentarias
ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS
•
Otras estructuras
– Ondulitas
– Grietas de barro
– Fósiles
7
Ondulitas pequeñas
ondas
que
se
desarrollan en la
superficie de capas
sedimentarias por el
acción de agua o aire
en movimiento
Grietas de barro
indica
que
los
sedimentos donde se
formaron estuvieron
alternativamente
húmedo/seco, lagos
poco profundos y
desiertos.
8
Fósiles
-restos o trazas de vida
prehistórica
-ayuda a comprender
condiciones ambientales del
pasado.
-Inclusión más importante
dentro de las rocas
sedimentarias.
-Importantes indicadores
paleoambientales y
cronoestratigráficos.
-En general sufren
modificaciones
-Algunos conservan su
estructura original (los más
recientes)
Petrificados
(transformados en
piedra) ===> los
poros y cavidades de la
estructura son rellenos
por minerales que
precipitaciones.
Reemplazados: las
paredes y partes duras
son reemplazados por
minerales.
Moldes, posteriormente
FOSILES de restos vegetales
9
Recursos Energéticos asociados a
Rocas Sedimentarias
Carbón:
• De materia orgánica, restos
de plantas químicamente
alteradas
pero
aún
identificables
===>
producto
final
del
enterramiento de grandes
volúmenes de plantas por
largos períodos en pantanos,
sobre el nivel del mar.
–
–
–
–
–
1º acumulación
2º Turba
3º Lignito
4º bitumen
5º Antracita
1º: acumulación de abundantes plantas en
ambientes sin oxígeno; Ejemplo pantano, donde:
• se incrementa la
concentración de C por
liberación de O y H;
•descomposición parcial por
acción bacteriana.
2º Turba: material blando, café, producto de
enterramiento superficial
3º Lignito carbón café y blando.
Si el enterramiento continua, el consecuente
aumento de presión y temperatura generan
reacciones químicas y liberan gases orgánicos y
H2O hasta que la roca se transforma en:
4º bitumen: volumen 10 veces inferior que la
turba donde se inició el proceso
5º Antracita: bitumen sometido a procesos de
metamorfismo; comúnmente deformado, ocurre
principalmente en montaña; es un combustible
más rico y energético, pero mas difícil de extraer
que el bitúmen
10
Recursos Energéticos asociados a
Rocas Sedimentarias
• Petróleo y Gas Natural
– Coexisten ya que se forman en ambientes similares,
– corresponden a mezclas de compuestos de hidrocarbono (H + C y menos S, N y O)
– productos biológicos derivado de restos de organismos (plantas y animales) de
origen marino a través de procesos complejos aun no bien entendidos
•
PROCESO
– 1º acumulación de sedimentos en zonas biológicamente activas, cerca de la costa
– 2° Por enterramiento creciente, en millones de años, la materia orgánica original se
transforma en hidrocarburo líquido y gaseoso (móviles),
– 3° fluidos son exprimidos a capas permeables cercanas, porosas y con agua
(areniscas);
– 4° Por su densidad inferior a la del H2O, los hidrocarburos migran hacia arriba y se
evaporan, a menos que se encuentren con una trampa de petróleo, la que permite la
acumulación económica
Recursos Energéticos asociados a
Rocas Sedimentarias
TRAMPAS DE PETROLEO
•
permiten la acumulación económica de
hidrocarburos, para lo cual deben
cumplirse 2 condiciones básicas.
•
Trampas:
– 1) Roca reservorio que contenga
suficiente petróleo y gas que haga que
la realización de un sondaje valga la
pena.
– 2) Sello de roca impermeable, como
una lutita, que impida el escape hacia
arriba.
11
Recursos Energéticos asociados a
Rocas Sedimentarias
TIPOS DE TRAMPAS
DE PETROLEO
a) anticlinal:
b) trampas de falla:
c) Domos de sal:
d) Trampa estratigráfica:
TIPOS DE TRAMPAS DE PETROLEO
Anticlinal
Serie de estratos sedimentarios arqueados;
El petróleo y el gas se almacenan en el ápice del pliegue, con el gas más
arriba por su menor densidad y ambos sobre el agua que saturaba el
reservorio (Arabia Saudita, Wyoming)
12
TIPOS DE TRAMPAS DE PETROLEO
Trampas de falla:
reservorio inclinado en contacto con capa impermeable; resultado del
desplazamiento de la falla; la migración hacia arriba del petróleo y gas es
detenida por la falla
TIPOS DE TRAMPAS DE PETROLEO
Domos de sal
•
•
•
•
abundantes en el Golfo de México,
zonas de potentes acumulaciones sedimentarias,
niveles de sal presentes a gran profundidad son forzados a ascender como columnas en
respuesta a la presión litostática de las capas que la sobreyacen;
las columnas deforman las capas; el gas y el petróleo, como tiende a ascender, se acumula
en las capas arenosas levantadas por la columna de sal
13
TIPOS DE TRAMPAS DE PETROLEO
Trampa estratigráfica
resultan del patrón original de sedimentación y no de deformación
Ej. niveles inclinados de areniscas acuñadas hasta casi desaparecer
Recursos Energéticos asociados a
Rocas Sedimentarias
TIPOS DE TRAMPAS DE PETROLEO
•
Cuando el techo de una trampa es perforada por un sondaje, los fluidos migran
desde los poros donde estaban almacenados hacia el pozo. Normalmente para
extraerlo hay que bombearlo.
•
En rocas más antiguas y deformadas, las trampas se rompen y los fluidos
escapan en forma natural, por lo tanto los depósitos económicos son en general
jóvenes (<Cretácico, mayoritariamente del Cenozoico).
14
15
16
17
¿DONDE ESTA EL PETROLEO?
18
Recursos Energéticos asociados a
Rocas Sedimentarias
Lutitas bituminosas.
•
•
•
•
•
Grandes volúmenes de petróleo se encuentran almacenadas en las lutitas
bituminosas, pero un porcentaje muy bajo (<10%) de este puede ser
recuperado con las tecnologías actuales.
roca sedimentaria de grano muy fino que contiene abundante materia orgánica,
suficiente para producir 38 l/ton.
Hay muchas lutitas orgánicas con contenidos de petróleo, pero de muy bajo
grado.
Las l.b. no contienen petróleo propiamente tal sino que kerosene, un material
de hidrocarbono ceroso que al calentarse a 480ºC se descompone a
hidrocarbono y residuos carbonosos. Al enfriarse los hidrocarbonos se
condensan en un fluido llamado petróleo de lutita.
Sólo hay proyectos pilotos, pero sin intentos comerciales serios para su
explotación, esencialmente porque no es competitivo con el petróleo tradicional.
Además requiere mucha agua para su procesamiento y deja una gran cantidad
de residuo.
19