ROCAS SEDIMENTARIAS

ROCAS SEDIMENTARIAS
Silvia Barredo
Las continuas transformaciones que sufre la tierra son impulsadas por fuerzas de origen
interno y externo. Las primeras son el resultado de la dinámica terrestre y son responsables de
la modificación de la corteza por medio de la formación de las montañas, de cuencas
sedimentarias, etc. Las de origen externo en cambio tienden a destruir las irregularidades de la
superficie de los continentes originadas por las fueras internas y a restablecer el equilibrio de
la litosfera. Se manifiestan en los procesos de erosión y transporte de materiales por el viento
la lluvia, los ríos, el mar y los glaciares. De manera que se puede hablar de un ciclo donde
alternan los procesos destructivos y constructivos de los materiales de la corteza terrestre, que
así esta sometida a cambios constantes.
Los procesos formadores de las rocas sedimentarias tienen lugar en la superficie terrestre o
muy cerca de ella, en ese sentido se dice que son procesos exógenos . En contraposición con
los formadores de las rocas ígneas y metamórficas que son los endóngenos.
Los procesos exógenos dan lugar a la redistribución y a la reorganización de los materiales
terrestres como resultado del intercambio con la atmósfera y la hidrosfera. La redistribución
tiene lugar por el desgaste o DEGRADACIÓN de las rocas que constituyen generalmente
áreas elevadas en la superficie terrestre y, la posterior depositación de los materiales
removidos en las áreas deprimidas ó AGRADACIÓN. Esta tendencia a la nivelación de la
superficie terrestre se denomina GRADACIÓN.
Los principales procesos exógenos son los siguientes:
QUIMICA
METEORIZACION
FISICA
EROSION
TRANSPORTE
DEPOSITACION
DIAGENESIS
METEORIZACION: consiste en la destrucción de la roca in situ mediante la alteración
física DESINTEGRACIÓN y la alteración química DESCOMPOSICIÓN.
Desintegración: consiste en la fragmentación mecánica de las rocas en unidades menores
que se denominan CLASTOS y que pueden estar constituidos por trozos de roca ó por los
minerales que la componen. No se producen cambios químicos ni mineralógicos.
Ocurre por:
• La presión ejercida por la formación de cristales de hielo o sales en los intersticios
de la roca.
• La absorción y liberación de agua por los materiales arcillosos y limosos (tamaño
de partícula muy pequeña) lo que da lugar a la expansión y contracción como resultado
de los períodos alternantemente húmedos y secos.
• La expansión y contracción pero por cambios bruscos de temperatura
(insolación).
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• La expansión debido a la relajación o liberación de la presión de carga por erosión
del material suprayacente, se denomina DISYUNCION EN LAJAS
• La presión ejercida por la acción de plantas y raíces.
Descomposición: Consiste en el conjunto de reacciones químicas que dan lugar a la
formación de nuevos minerales estables a las nuevas condiciones y a la puesta en solución de
numerosos compuestos. Los productos de alteración más importantes son las arcillas
(caolinita, montmorillonita, illita, etc) y óxidos e hidróxidos de hierro y aluminio. La
descomposición es producida principalmente por hidrólisis, oxidación y reducción y reacciones
con ácidos carbónicos, sulfúricos, orgánicos, etc.
La subdivisión en meteorización física y química se realiza a los fines prácticos, ya que en la
realidad los procesos son complejos y actúan juntos lo que torna muy difícil separarlos. Que
uno u otro intervenga con mayor o menor intensidad depende del tipo de roca atacada, del
clima y del relieve.
EROSION: es el proceso dinámico por el cual se produce la remoción, o lo que es lo
mismo el arranque del material de su lugar y la puesta del mismo al medio de transporte. Así
que se deduce que, para que exista erosión se necesitas un AGENTE capaz de movilizar y
transportar el material.
Los agentes erosivos son:
río = corrosión
•
Agua corriente
mar = abrasión
•
•
•
Glaciares
Viento = deflación
Gravedad
Los materiales producidos por la descomposición y desintegración pueden quedar en el
mismo lugar, de manera que constituyen una cubierta sobre la roca fresca (roca sin alterar) o
pueden ser arrastrados a otros lugares. En este último caso el agente de transporte se
caracteriza por:
COMPETENCIA: es la posibilidad de una corriente para transportar clastos de un tamaño
determinado.
CAPACIDAD: es la carga máxima que puede transportar.
CARGA: es la cantidad de material que transporta la corriente en un momento determinado.
La distancia de transporte de los grandes ríos, corrientes marinas o el viento son del orden
de varios centenares a millares de kilómetros. Que un clasto pueda ser transportado depende
de la velocidad del flujo (es decir la velocidad del agente) y de su tamaño, su forma también es
importante ya que si son redondos será más fácil moverlos que si son muy irregulares. La
forma de transportar los materiales removidos es por:
1.
2.
3.
4.
Tracción
Saltación
Suspensión
Solución
2
1) Los clastos se deslizan, ruedan y giran en función de su forma.
2) Los clastos saltan.
3) Es intermedio entre el transporte mecánico y el químico. Los materiales son
transportados suspendidos en el flujo porque éste tiene la energía suficiente para
levantarlos y moverlos. La suspensión depende de la velocidad del agente y de la
existencia de movimientos turbulentos. Por ejemplo, las partículas de tamaño coloidal son
transportadas por suspensión.
4) Los materiales en solución son transportados miles de km sin depender de la velocidad ni
de ninguna otra característica física del agente de transporte. Precipitan cuando las
condiciones físico químicas lo permiten.
DEPOSITACION: Cuando las condiciones son favorables o, en otras palabras, cuando el
agente transportante ya no puede llevar su carga (pierde competencia) deposita.
Generalmente ocurre en zonas deprimidas que así son rellenadas, estas zonas son las
CUENCAS SEDIMENTARIAS y según su posición son clasificadas como continentales,
marinas o mixtas.
En el caso de los materiales llevados por tracción, la depositación ocurre al disminuir la
velocidad de la corriente, lo que da lugar a la pérdida de la competencia y por lo tanto se
produce la depositación. Cuando son transportadas en suspensión las partículas hasta arena
fina tienen el mismo comportamiento que en el caso de la tracción, pero los clastos de tamaño
más finos, como los limos y arcillas, son depositados cuando se aglutinan ya que produce un
aumento de peso y de diámetro lo que produce el descenso. Los coloides en cambio, dependen
sólo de la cantidad de electrolitos y coloides de carga contraria que existan en el medio para
producir la floculación.
Por otro lado se considera que el viento es un medio de transporte característico y muy
importante. Transporta por tracción las arenas gruesas hasta los guijarros. Los sedimentos
más finos son llevados en suspensión, aunque en caso de vientos fuertes hasta los guijarros
pueden ser llevados de esta manera.
DIAGÉNESIS: Una vez depositados los sedimentos sufren una serie de cambios físicos y
químicos, pero de todos tal vez los más importantes son los que llevan a la LITIFICACIÓN
es decir la conversión del agregado suelto o SEDIMENTO en una roca sedimentaria
denominada SEDIMENTITA. Definido de esta manera, se entiende que la litificación es
contraria a la meteorización.
La litificación se produce por:
• Compactación: es decir perdida o reducción de los espacios vacíos u
ocupados por fluidos.
• Cementación: aquí la precipitación de sustancias químicas, existentes en las
soluciones intersticiales, pasa a constituir un CEMENTO ya que actúa como
ligante de los clastos. Los cementos más comunes son: calcita, cuarzo, ópalo,
calcedonia y óxidos e hidróxidos de hierro.
• Autigénesis: ó formación de nuevos minerales durante o después de la
depositación, los que se denominan AUTIGENOS. Estos son: cuarzo, carbonatos,
feldespatos, etc.
• Recristalización : ósea el proceso de solución y recristalización in situ de los
minerales de la roca. No se forman nuevos minerales pero cambia la textura.
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• Crecimiento secundario o crecimiento postdeposicional de un grano:
por precipitación química de la misma composición alrededor del grano y en
continuidad óptica con el mismo.
TEXTURA y ESTRUCTURA
Textura: corresponde a las características individuales y/o las relaciones que tienen entre sí
las partículas, ósea los clastos o componentes químicos, por ejemplo el tamaño, forma, etc.
Estructura: son los rasgos mayores que caracterizan al depósito, por ejemplo la
ESTRATIFICACION, que es la propiedad que tienen las rocas sedimentarias de disponerse
en bancos o estratos con cierto paralelismo.
a)
b)
50 cm
Textura(a) y estructura (b) de rocas clásticas, nótese la diferencia de escala entre ambas.
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Concepto de madurez textural y mineralógica de sedimentos
Desde la meteorización hasta la depositación final de un sedimento puede observarse que no
todos lo minerales se comportan de igual manera ante la destrucción química ya que algunos
se mantienen inalterados mientras que otros no. Debido a ello durante el proceso de
sedimentación la composición mineralógica original evoluciona hacia un producto final estable.
Se pudo determinar que en general el orden de estabilidad de los minerales es inverso a la
serie de Bowen, así la olivina se altera mas fácilmente que la mica y que el cuarzo es un
mineral muy resistente.
Podemos concluir que la composición de la fracción clástica refleja entonces el grado de
destrucción sufrido por la roca ya que éste estará constituida solo por aquellos minerales más
estables.
Generalmente se toma una relación entre la cantidad de cuarzo y feldespato como índice de
madurez mineralógica de la roca. Así una arcosa, roca compuesta por feldespato potásico
mayormente, tiene un induce bajo, cercano a 1, mientras que una ortocuarcita compuesta casi
exclusivamente por cuarzo, es elevado, superior a 10.
La importancia geológica radica en que indican que la composición de la fracción clástica de
una sedimentita no depende solamente de la composición de la roca original sino también de la
intensidad y el tiempo con que actuaron los procesos destructivos durante la sedimentación.
La textura, principalmente la redondez, evoluciona durante la sedimentación, se dice que son
texturalmente maduros los clastos que están bien redondeados.
Generalmente, los sedimentos con alto índice de madurez mineralógico, son también
textualmente maduros.
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CLASIFICACION
En función de la génesis se la divide en:
ROCAS CLASTICAS, compuestas mayormente por clastos.
QUIMICAS
(*)
ROCAS NO CLASTICAS
ORGANÓGENAS
ROCAS RESIDUALES: formadas por los productos de meteorización que no han sido
transportados, es decir que se forman en el lugar in situ de la roca original.
(*) Esta división es aproximada ya que como los procesos no son excluyentes entre sí, una
roca no es completamente clástica o no clástica.
ROCAS CLASTICAS
Según la procedencia original de la fracción clástica se subdividen en:
1.
EPICLASTICAS
2.
PIROCLASTICAS
Epiclásticas . Los clastos derivan de la fragmentación de rocas preexistentes que afloran en
la superficie terrestre y cumplen el ciclo normal de sedimentación. Según el tamaño de los
clastos se dividen en:
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Así un sedimento que presenta un tamaño entre 1 y 2 mm se denomina arena gruesa. Pero
si además hay una fracción importante de clastos de gravilla se denomina arena gruesa
conglomerádica o algo conglomerádica. Esta adjetivación se utiliza para dar más precisión
a la clasificación.
La textura característica es la CLASTICA, donde se diferencia los elementos mayores o
clastos que componen la fracción principal de la roca y el MATERIAL LIGANTE que se
encuentra rellenado los intersticios entre los clastos y que puede ser químico, así se llama
CEMENTO, o corresponder a una fracción clástica mas fina que la del resto, lo que se
denomina MATRIZ. Por supuesto es mas frecuente que este constituido por ambos así un
conglomerado fino tiene por ejemplo clastos tamaño 64-256 mm, mas una matriz arenosa y
cemento calcítico.
Microfotografía (x 10) de un conglomerado, obsérvese los distintos elementos de la
textura clástica: elementos mayores o ”clastos” y el “material” ligante que rellena los
espacios remanentes, compuesto por la matriz (representada por los clastos menores) y
el cemento (color negro).
Los rasgos texturales más importantes a observar para describir las rocas sedimentarias son:
• TAMAÑO: Esta propiedad permite la clasificación de la roca. El tamaño promedio
de clastos en Psefitas y Psamitas se puede realizar visualmente con una muy buena
precisión pero en las pelitas no, así que se recurre a métodos de laboratorio como el
tamizado, por ejemplo.
• ESFERICIDAD: En realidad se refiera a la forma de los clastos, siendo la forma
ideal comparable a una esfera. Para describir esta propiedad se utiliza tres ejes
ortogonales denominados a, b, c siendo a el mayor, b intermedio y c el menor y según la
longitud que presenten se diferencias las siguientes formas:
Esquema de un clasto y sus elementos representativos
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a
a
b
c
a
c
b
La forma de los clastos es comparable a una esfera en su estado ideal. El cuadro
sintetiza las distintas formas observables en la naturaleza y su representación en tres
dimensiones.
• REDONDEZ: Tiene que ver con el grado de angulosidad de las aristas y vértices
de un clasto, independientemente de su forma. Esta es una propiedad muy importante pues
está relacionada con el transporte, el mayor o menor desgaste indicará mayor o menor
transporte. Para estimarla se utiliza la siguiente tabla de comparación visual:
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• SELECCIÓN: Se refiere al grado de variación del tamaño de las partículas y esta
relacionado con las características del medio de transporte y con la distancia, por ejemplo
los depósitos eólicos son bien seleccionados en general, los glaciares debido a su
competencia elevada pueden transportar hasta bloques de cientos de metros, por lo que la
selección es baja. Para referirse a esta propiedad, se utilizan los siguientes términos:
Muy bien seleccionado: Los clastos varían de 1 a 2 grados de la escala
granulométrica.
Bien seleccionado: Varían 2 a 3 grados
Moderadamente seleccionado: 3 a 7 grados
Mal seleccionado: > de 7 grados.
• FABRICA Y EMPAQUETAMIENTO: La fabrica es la propiedad que se
relaciona con la orientación o la falta de ella de los elementos que componen la roca, por
ejemplo los ejes mayores de los clastos, las valvas fósiles y minerales de hábito laminar. El
empaquetamiento en cambio se relaciona con el grado de contacto que presentan los
clastos entre sí. De esto dependerá la relación entre volúmenes ocupados por clastos y
por espacios vacíos o rellenos por matriz y cemento.
Además de los rasgos texturales enunciados mas arriba se debe observar la composición de
la fracción clástica, es decir si son minerales o LITOCLASTOS - fragmentos de rocas y su
procedencia -, y reconocer si se puede, la composición del material ligante. También son
importantes el COLOR y la CONSOLIDACIÓN, es decir la mayor o menor cohesión que
presenta la roca y así nos referiremos a:
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1. Friable: los clastos se separan con facilidad.
2. Consolidado: los clastos se separan con ayuda de un objeto punzante.
3. Muy consolidado: los clastos se separan con mucho dificultad y con ayuda de un
objeto punzante o no se separan.
NOMENCLATURA ESPECIAL
Se utiliza para las areniscas otras clasificaciones que se basan en la relación porcentual
clasto-matriz y también en la composición.
En función a la relación clasto-matriz se diferencian dos grandes grupos:
1. Wackes ó areniscas sucias o impuras, ya que presentan más del 15 % de matriz
con relación a la fracción clástica.
2. Arenitas o areniscas limpias o puras con menos del 15 % de matriz con relación a
la fracción clástica.
Pero como para hacer uso de esta clasificación se necesita de un microscopio, se
mencionan aquí solo aquellas que pueden ser diferenciadas en primera aproximación
macroscópicamente, estas son:
Grauvaca: arenisca de color generalmente gris verdoso que tiene la característica de
presentar un elevado porcentaje de matriz. Es mal seleccionada, sus clastos son comúnmente
angulosos o poco redondeados y la composición es variada, cuarzo, micas, feldespatos y
fragmentos líticos.
Arcosa: arenisca de grano grueso que esta formada por una fracción clástica cuya
composición es la de un granito, su característica principal es que tiene un alto porcentaje de
clastos de feldespato potásico.
Ortocuarcita: Arenisca formada casi exclusivamente por clastos de cuarzo y escasa matriz.
Es bien seleccionada y con clastos redondeados.
Para el caso de los conglomerados se utiliza el término OLIGOMÍCTICO que significa
que los clastos que los componen son de una única composición, generalmente alguna
variedad de cuarzo. POLIMICTICO O PETROMICTICO en donde los clastos son de
composición variada.
Por el tamaño de sus granos las pelitas son difíciles de diferenciarlas entre limolita o arcilita
pero se puede distinguir una estructura denominada FISILIDAD que es la propiedad que
tienen de partirse por planos separados entre sí por distancias pequeñas. Esto es el resultado
de la disposición subparalela de los minerales laminares que característicamente componen la
roca como las arcillas, micas, cloritas, etc.
Ahora si la roca presenta fisilidad se denomina LUTITA y si no la presenta
FANGOLITA.
Las primera tendrá un alto contenido de minerales laminares de fracción arcilla y la segunda
se caracterizará por el dominio de las fracciones limosas.
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ROCAS NO CLASTICAS
ROCAS QUIMICAS
Son el resultado de procesos inorgánicos, como la precipitaci6n de sustancias en solución y
su posterior litificación.
Sobre la base de la composición y génesis se clasifican en:
Evaporitas: Se forman por la precipitación de sales al evaporarse el agua en que están
disueltas. Esto se da en cuerpos de agua cerrados o de circulación restringida y a la salida de
vertientes (cuevas). La composición típica corresponde a sulfatos, cloruros, carbonatos y
boratos de elementos alcalinos y alcalino térreos.
En general constituyen depósitos muy importantes, que alcanzan una extensión regional del
orden de los cientos de km y varias centenas de metros de espesor.
Entre las evaporitas más destacables se pueden mencionar:
Travertino: Esta compuesto por carbonato de calcio. Presenta una estructura
bandeada característica y es muy porosa. Se forma por la precipitación de esta sustancia
mineral en vertientes y fuentes termales.
Tufa: Es similar a la anterior, pero de estructura más porosa y menos bandeada.
Caliche o tosca: Se compone principalmente por carbonato de calcio. Tiene aspecto
terroso, concrecional, macizo o bandeado. Se forma tanto en la superficie del suelo o subsuelo
por evaporación de las aguas subterráneas que ascienden por capilaridad inducida en clima
áridos y semiáridos.
Oolitas: Son cuerpos acrecionales pequeños, generalmente esféricos o subesféricos, con
textura radial, concéntrica o ambas a la vez y diámetro menor a los 2 mm. Cuando son
mayores a este tamaño se denominan Pisolitas . Se originan por precipitación inorgánica de
sustancias como el carbonato de calcio, hematita, sílice, fosfatos, etc alrededor de un núcleo
en aguas agitadas, como ejemplo se puede mencionar algunas bahías sometidas a tormentas.
Ftanitas: Se compone de variedades de sílice, ópalo o calcedonia. Son muy duras y pueden
presentarse estratificadas o como nódulos en rocas calcáreas.
Fosforitas: Están integradas por fosfato de calcio de naturaleza cristalina, criptocristalina o
amorfa. Corresponden a precipitación inorgánica o tener origen orgánico.
ROCAS ORGANOGENAS
Se forman por la acumulación de restos duros de organismos animales o vegetales. Se
clasifican por su composición en calcáreas, silíceas, fosfáticas y carbonosas.
Dentro de las primeras están las Calizas arrecifales. Estos tienen una estructura
compuesta por exoesqueletos de invertebrados marinos sedentarios como los corales,
moluscos, briozzos, equinodermos, y además algas calcáreas. Estos organismos tienen la
capacidad de fijar exoesqueletos sobre sus propios restos. Por ejemplo, la gran barrera
australiana de arrecifes tienen 15000 Km de longitud y 30 m de espesor promedio. En el
pasado geológico se conocen arrecifes de hasta 900 m de espesor.
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Calizas pelágicas: Son calcáreas y se forman por la precipitación en el fondo marino de
microorganismos calcáreos planctónicos, sobretodo foraminíferos. Su acumulación es muy
lenta, del orden de los 2 a 10 m por millón de años.
Coquinas: Se forman por la acumulación de organismos con caparazón como los moluscos
y braquiópodos, al ser distribuidos por las corrientes generalmente están fragmentados.
Constituyen cuerpos estratificados que alcanzan espesores del orden de los 10 m por 100 km
de longitud.
Diatomeas y radiolaritas: se forman por la consolidación de un fango compuesto por
microorganismos con caparazones silíceos como las diatomeas y radiolarios respectivamente.
Muchas rocas organógenas fosfáticas están compuestas por Guano o excremento de aves
pero también se forman por la acumulación de huesos de vertebrados y por conchillas de
invertebrados fosfáticas.
Dentro del grupo de rocas organógenas están las denominadas Rocas carbonosas. Están
compuestas casi en su totalidad por restos vegetales carbonizados. Es decir que los restos
vegetales sufrieron transformaciones que los llevaron a enriquecerse en carbono, con la
consiguiente pérdida de hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, etc hecho que es conocido como
carbonización y su producto final son los carbones. Son depósitos de poco espesor (10 – 20
cm) pero muy extendidos regionalmente.
Ahora, dentro del grupo de rocas no clásticas existe un conjunto de rocas poligenéticas, muy
importantes en el registro geológico conocidas como CALIZAS Y DOLOMIAS. El término
poligenético se refiere a que pueden tener un origen químico, clástico u organógeno.
Estos términos son composicionales y no tienen que ver con la génesis. Así se utilizan para
identificar rocas compuestas por calcita y dolomita respectivamente.
El proceso es el siguiente:
Carbonato disuelto en la hidrósfera
Precipitación química y bioquímica
CALIZAS Y DOLOMIAS AUTOCTONAS
Fragmentación mecánica
Reemplazo epigénico
Calcita por dolomía
Reemplazo epigénico de calcita por dolomita
CALIZAS ALOCTONAS
DOLOMIA
(epigénica)
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Como se desprende de la figura, las calizas y dolomías primarias tienen un origen químico y
bioquímico (caliza autóctona), las demás se forman por erosión de las calizas autóctonas y
depositación dentro de la misma cuenca. Las calizas clásticas se producen por
fragmentación mecánica de calizas químicas u organógenas dentro de la misma cuenca con
mezcla de material externo a la misma, por lo que no son comparables directamente con las
areniscas. Por ejemplo, el embate de las olas en un arrecife coralino produce trozos o clastos
de carbonato que son luego depositados como bancos estratificados próximos a dicha
estructura, en un proceso meramente mecánico, así su génesis es clástica.
Con respecto a las dolomías, estas son menos frecuentes y se producen generalmente por
transformación epigenética de calizas, es decir por cambios mineralógicos, texturales y
estructurales una vez formada la roca. El término singenético se refiere, por el contrario, a
todos aquellos cambios que se producen durante la depositación. Otro origen posible para las
dolomitas es como evaporitas.
ROCAS RESIDUALES
Una roca sometida a la intemperie (intemperismo) esta sometida a los efectos de la
meteorización tanto física y química. Los productos de este proceso pueden ser removidos o
no, y en ese caso cubre la roca de la cual deriva constituyendo el REGOLITO.
Generalmente no presenta grandes espesores pero pueden llegar a cubrir grandes
extensiones. Debido a su naturaleza muestran transición de la base (próxima a la roca de
origen) al techo.
Como ejemplo se puede mencionar las LATERITAS (ricas en aluminio) que resultan de la
meteorización de rocas graníticas y que dan como resultado una roca pelítica rica en óxidos e
hidróxidos de hierro y aluminio.
Son frecuentes en climas tropicales y subtropicales húmedos, donde la meteorización
química es intensa.
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ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS
Silvia Barredo
Se dice que las rocas sedimentarias están estratificadas, esta característica se refiere a la
disposición en capas de los componentes que constituyen la roca. Se denomina ESTRATO a
cada capa cuyo espesor es mayor a 1 cm y LÁMINA, si es menor.
Disposición en capas (estratos) de las rocas sedimentarias
Estrato: es la unidad de sedimentación, de forma generalmente tabular que fue depositada
bajos condiciones físicas constantes. En tal sentido puede observarse que en una secuencia
estratificada las capas presentan diferencias por ejemplo, en el tamaño de las partículas y esto
es el resultado de los cambios de energía del medio de transporte. También pueden observarse
cambios de la composición mineralógica, grado de compactación, cambios en el tipo de
cemento, en el color, en los espesores.
El estrato está limitado arriba y abajo por planos que representan cambios en las condiciones
de sedimentación, y que se denominan: TECHO y BASE.
Un estrato puede caracterizarse por:
1. Su composición y textura
2. Espesor, que es la distancia perpendicular entre el techo y la base.
3. Extensión lateral, que puede ser:
Tabulares
Cuneiformes
Lenticulares
4. Masivos, no existe un orden de los componentes del estrato o consiste en una mezcla
de granos dispuestos caóticamente.
5. Con estructuras Sedimentarias.
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Al conjunto de características que diferencian a un o a varios estratos se lo denomina
Facies. Esas características se refieren al color, estratificación textura, estructura, etc. Por
ejemplo se denomina biofacies a la asociación de fósiles que se encuentran en un
determinado nivel (compuesto de uno o varios estratos y/o láminas) y que puede diferenciarse
de los otros niveles o facies; si los fósiles están ausentes o son de poca significación, y se
hace hincapié en las características físicas y químicas de la roca, se denomina. Litofacies
Estructuras sedimentarias: Son rasgos geométricos y/o diferenciaciones texturales o de
composición, originadas al mismo tiempo que ocurre la sedimentación, es decir
SINGENETICOS, o luego y entonces de se denominan EPIGENETICOS. Estos rasgos le
imprimen características particulares a la roca que nos permiten hacer inferencias sobre su
génesis.
Dependen directamente del medio, del modo de transporte y de la energía. En particular,
esta última es el resultado de la velocidad del flujo, la turbulencia y profundidad del agua.
Energía: Cuando el flujo (aire, agua, etc) se mueve y arrastra partículas en forma irregular
se dice que el flujo es turbulento. Este tipo de flujos se divide en tranquilo o bajo y rápido
o alto. En el primer caso, el material es transportado como carga del lecho (es decir que es
arrastrado por el fondo) y suspensión (sobretodo las partículas muy finas), pero la estructura
resultante y el flujo están desfasados (fuera de fase) o lo que es lo mismo decir que las
ondulaciones del flujo no son paralelas a las ondulaciones del lecho. Cuando el régimen es alto
en cambio, el material es también transportado como carga del lecho o suspensión solo que
aquí, la suspensión puede involucrar tamaños más grandes de partículas, la característica
principal es en todo caso que tanto la estructura como el flujo están en fase o que las
ondulaciones del flujo son paralelas a las del lecho.
Clasificación de estructuras sedimentarias
Clasificación Genética
1. Originadas por corrientes de agua o viento
a)
b)
Por depositación = óndulas, estratificación gradada
Por erosión = Estructura de corte y relleno, turboglifos
2. Originadas por deformación
a)
b)
c)
d)
Por desecación = Barquillos, grietas
Por inyección = diques clásticos
Por impacto = calcos de gotas de lluvia
Por carga de sedimentos = pseudonódulos
3. Originadas por procesos químicos (vinculado a la diagénesis)
a)
b)
c)
d)
Por cementación diferencial = concreciones
Por disolución = estilolitas
Por reemplazo = algunos nódulos
Por difusión = Bandeamiento
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4. Originadas por procesos biogénicos
a)
b)
c)
Trazas de organismos =bioturbaciones
Moldes de pisadas de vertebrados o “Icnitas”
Por actividad vegetal = estromatolitos, impresiones de raíces
Clasificación de acuerdo a la época de formación
1. Primarias o singenéticas Es decir contemporáneas a la sedimentación como por
ejemplo las óndulas, estratificación entrecruzada, etc.
2. Secundarias o epigenéticas: Posteriores a la sedimentación por ejemplo
concreciones
Clasificación de acuerdo a la posición
1. Estructuras sobre el plano de estratificación, por ejemplo ondulitas, calcos de lluvia.
2. Estructuras dentro del plano de estratificación, por ejemplo estratificación
entrecruzada, gradación.
3. Estructuras en la base, como los calcos de surco, de carga, turboglifos.
Clasificación como indicadora de paleocorrientes
1.
2.
Direccionales: ondulitas simétricas (bidireccional) y asimétricas (unidireccional),
calcos de surco, etc.
No direccional: grietas de desecación, gotas de lluvia.
Nivel de Energía
1. Alto régimen de flujo
2. Bajo régimen de flujo
DESCRIPCIÓN DE ALGUNAS ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS
Las ondulas son tal vez una de las estructuras más comunes presentes en la naturaleza. Se
producen por la interacción de las corrientes de agua, viento u oleaje sobre la superficie no
cohesiva de los sedimentos de fondo los que se re-ordenan con la forma de ondulaciones. Sin
embargo es importante aclarar que se las ha hallado en sedimentos fangosos que por sus
características propias son más cohesivos.
Perfil de una ondulita
→
cresta
corriente
λ
seno
a
16
Fotografía de ondulitas en sedimento arenoso de playa.
En sección transversal pueden ser:
Simétricas, cuando son formadas por oleaje u oscilación y solo indican la dirección de la
corriente. Por su geometría sirven para diferenciar original del molde y en consecuencia, techo
de base.
Asimétricas, generadas por corrientes de agua o viento, indican el sentido de la corriente
pero por su geometría no es posible diferenciar molde de original y por lo tanto techo de base.
En la óndulas formadas por corrientes de agua, los clastos más gruesos y las micas se
concentran en los senos mientras que en las eólicas es al revés.
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Muchas de las clasificaciones se basan en el tamaño, origen y forma de las crestas .
Según el tamaño de la óndula se denomina:
Óndulas = λ < 60 cm y megaóndulas λ > 60 cm
La longitud de onda λ y la altura “a” son parámetros muy importantes en el sentido que nos
permiten interpretar cual fue el agente responsable de la formación de una óndula, as, si la
relación λ/a > a 14 se dice que la óndula es de origen eólico, si λ/a > 10 es una óndula de
oleaje y finalmente si λ/a < 5 se la interpreta como acuea.
Por las formas de las crestas:
Rectas
sinuosas
catenarias
linguoides
lunadas
En función de las formas de las óndulas es posible establecer una relación entre la
intensidad de corriente, el tamaño de la partícula y la geometría del lecho.
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Lo que se ve en el gráfico son los tipos de óndulas que se forman a distintas intensidades de
corriente. Así a intensidades relativamente bajas y para tamaños < a 0.6 mm se forman
ÓNDULAS, donde la cara que mira a la corriente tendrá una pendiente suave y una pendiente
mayor en el lado opuesto. Sin embargo, para partículas mayores a ese tamaño, en esas
condiciones de corriente, no se forman óndulas y el lecho permanece plano lo que da lugar a la
formación de la ESTRATIFICACIÓN PLANAR.
Ahora, y dentro del campo de las óndulas, al aumentar la intensidad de flujo, cambia la
forma de las crestas y así pasan de ser rectas a: (a) óndulantes (b) y a linguoides (c). A
mayores intensidades de corriente entramos en el campo de las MEGAÓNDULAS que se
forman para todos los tamaños (véase cuadro), y las crestas a su vez pasan de rectas (a) a
óndulantes (b) y a semilunares (c). Si la energía es un poco mayor aún, se forman DUNAS.
Hasta aquí el flujo y el lecho están fuera de fase.
Cuando la intensidad de corriente es todavía más alta las óndulas y megaóndulas se
destruyen y el lecho se torna plano y, si aumenta un poco mas todavía, se forma las
ANTIDUNAS y la ESTRATIFICACION PLANAR donde la superficie del lecho y la del
flujo están en fase. La laminación plana de alto régimen de flujo se caracteriza por el tamaño
de grano (arenisca gruesa a muy gruesas) y es lo que permite diferenciarla de la de bajo
régimen de flujo.
Mecanismo de migración de óndulas
Cuando la energía es baja, la partícula sube hasta la cresta y cae:
capa
frontal
19
Cuando aumenta un poco la energía, hay mas material en suspensión por lo tanto la partícula
es arrastrada fuera de la cresta, puesta en suspensión y luego cae mientras que otras ruedan
desde la cresta al seno:
Suspención
rueda
Capa
frontal
Cuando la energía es definitivamente alta, los granos ruedan corriente abajo en laminas y
mucho material es puesto en suspensión. Aquí se formarán las antidunas o la estratificación
horizontal o ninguna y, la capa resultante será masiva.
Cuando las óndulas (ondulitas, megaóndulas o dunas) migran pueden generar una estructura
interna muy característica y diagnóstica que se denomina ESTRATIFICACION
ENTRECRUZADA. Se define como una unidad de sedimentación que consiste en una serie
de laminas internas inclinadas “capas frontales” foresets hacia la superficie de sedimentación
principal, las unidades están separadas por superficies de erosión o no depositación.
superficie de erosión o no depositación
set
coset
capa frontal
superficie de sedimentación principal
Mecanismo de migración de ondulas/megaondulas y generación de estratificación
entrecruzada.
Se la clasifican de la siguiente manera:
Planar
Tabula
Estratificación entrecruzada
Tangencial
>E
Artesa
Forma del set
Diseño de la capa frontal
20
Estratificación entrecruzada tabular planar
Migración de ondulas de crestas rectas
inuosas
Estratificación entrecruzada en rtesa
Migración de ondulas de crestas
Muchas veces las ondulitas migran pero no generan estructuras internas. Se dicen que son
internamente masivas.
Las estratificaciones entrecruzadas forman sets de diferentes espesores en función del
tamaño de las ondulas (ondulita, megaóndula, duna, etc), variando desde algunos pocos
milímetros hasta varios metros de espesor.
Esquema teórico de una estratificación entrecruzada tangencial y ejemplo real.
(Foto: P. Gore 1988)
Otra estructura importante corresponde a las ondulitas climbing. Se forman por la
migración y el crecimiento vertical simultáneo de ondulitas (raro de megaóndulas) producidas
21
por corriente u oleaje. Evidentemente para facilitar ese crecimiento vertical se necesita
abundante sedimento, lo que ocurre cuando hay material en suspensión. Inicialmente se
forman las ondulitas que migran por el lecho sin generar ninguna estructura interna. Al
aumentar el material en suspensión, éste tiende a tapar (tapizar) la ondulita ya formada
eventualmente protegiéndola de la erosión, así crece verticalmente por apilamiento, con un
desplazamiento hacia delante despreciable, se forma así la laminación ondulítica ó
laminación climbing en fase, aquí se preserva la capa frontal y la dorsal. Si aumenta un
poco la energía y se incorpora algo de tracción, se forman la laminación climbing fuera de
fase ya que la ondulita se desplaza para adelante, se preserva solo la capa frontal y finalmente
si el transporte se torna sobretodo tractivo, y no hay suficiente material en suspensión que
pueda cubrir la ondulita, ésta migra solamente (sin crecimiento vertical simultáneo) se forman
ripple bedding o las microestratificaciones entrecruzadas.
Laminación /estratificación paralela: Aquí los estratos se disponen paralelos entre sí,
esto indica que la depositación tuvo lugar en el agua y que la energía era baja. Sin embargo,
en ambiente de alto régimen también se genera estructuras de este tipo, solo que el tamaño de
grano involucrado es mayor.
Existe otra variedad que resulta de fenómenos rítmicos como los ascensos y descensos de
mareas o los cambios estacionales de invierno a verano. Están representadas por la repetida
alternancia de láminas de tamaño de grano diferente o de composición mineralógica variable.
Un par de láminas depositadas durante el ciclo anual es un varve (ciclo). En lagos de
ambientes glaciarios por ejemplo, la laminación esta dada por una alternancia de capas claras
de limo grueso a fino y otra oscura de limo fino a arcilla, como resultado de los contrastes
estacionales. Así, en verano, los ríos tienen mayor caudal pueden llevar sedimentos más
gruesos al lago pero, en invierno están congelados y solo se depositan sedimentos finos
existentes en suspención.
22
a)
b)
Fotos a: laminación ondulosa y b: varves (capa oscura = arcilla, clara = limo)
Gradación o Estratificación Gradada: cuando existe una gradación en la granulometría
del estrato como resultado de cambios energéticos del medio, se dice que es directa si los
clastos disminuyen en tamaño hacia arriba e inversa en caso contrario. Por ejemplo si una
corriente capaz de transportar gravilla se desacelera gradualmente, irá depositando primero los
clastos mayores y hacia arriba los más pequeños, lo que resulta en una gradación directa.
Esta estructura es común en procesos como las corrientes fluviales, corrientes de turbidez
en el mar y en los lagos, nubes ardientes, tormentas de polvo, etc.
Marcas de Base
Generalidades
Las propiedades cohesivas de los sedimentos fangosos (limos - arcillas) pueden permitir la
generación de estructuras asociadas a los planos correspondientes al techo y la base. Un
ejemplo corresponde a las arcilitas, la arcilla una vez depositada tiene la propiedad de ofrecer
mucha resistencia a la erosión, pero si una corriente relativamente fuerte fluye, puede
arrastrar objetos como resto de plantas o clastos pequeños los que pueden labrar surcos en el
substrato, o directamente es la corriente la que produce la marca, en ambos casos, estas se
preservan por la rápida depositación de arena que las rellena. En el campo se observan en la
base de bancos de arena como moldes generalmente.
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Algunos tipos
Turboglifos (Flutes): se trata de hoyos discontinuos y alargados como flautas. Se forman
por una corriente turbulenta que genera vórtices, y por acción de la misma corriente ó clastos
ya separados capaces de erosionar. Indican sentido de la corriente ya que la parte que mira
corriente arriba es siempre profunda y empinada mientras que se hace menos profunda
corriente abajo . Si lo que se preservo es el molde o relleno (que es lo mas frecuente) indicarán
base y se ven como protuberancias alargadas o viceversa si es el original. Este es un elemento
diagnóstico para interpretar sentido de la corriente y discriminar techo de base, algo muy
importante si la secuencia está muy deformada.
Visto de arriba
Visto de perfil
Calcos de surco (Groove). Se forman cuando una corriente arrastra objetos sobre un
substrato blando, lo que produce un surco. Estos surcos son generalmente alargados y
angostos y pueden preservar el objeto anclado en uno de sus extremos. Se conservan
mayormente como marcas de base en depósitos de poca profundidad.
Si al moverse el objeto por tracción va rozando el fondo es probable que deje una marca mas
bien aserrada.
O puede solo golpear el fondo y seguir su transporte por suspención, dejando una marca
puntual.
Fotografía de un calco de surco en la base de una estrato (molde).
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Estructura de carga: Estas estructuras son el producto de la depositación de una capa
pesada por ejemplo de arena sobre un substrato no consolidado y blando (hidroplástico) como
la arcilla, para ajustar esta diferencia de peso la capa mas pesada se hunde en el fango blando.
Se forman protuberancias que son muy irregulares lo que permite diferenciarlos de los
turboglifos.
Laminación convoluta: Es una estructura donde los estratos o laminas se ven
intensamente plegados pero igual la laminación es continua (no esta rota). Existen muchas
explicaciones para este proceso pero de todas, la más simple es la que postula que se produce
por liquefacción diferencial de sedimentos embebidos en agua (sedimentos hidroplásticos) por
acción de fuerzas locales y diferenciales (cambio de presión por efecto de un sismo, o
cualquier otro tipo de shock). La liquefacción del material hace que se produzca el flujo
intraestratal que da lugar a las contorsiones o pliegues de las láminas (se ven como arrugas).
Foto S. Barredo(1999)
Estructura de deslizamientos (slump): son estructuras penecontemporáneas de
deformación producto del movimiento por deslizamiento gravitatorio de bancos en pendientes
inestables, están compuestos por pliegues y fracturas. Se asocian con una sedimentación
rápida en pendientes fuertes (ambientes de turbiditas, glaciares, etc) que pueden incluso
provocar el desplazamiento (del orden de centímetro a cientos de metros) del banco completo,
como por ejemplo un banco de pelita fragmentado e inmerso en un banco de arena.
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Diques clásticos: se observa en el techo del estrato. Se trata de diques de composición
arenosa o gravosos que se forman cuando material de esa granulometría que no está
consolidado, penetra o se inyecta en grietas o fisuras rellenándolas.
Grietas de desecación: los sedimentos fangosos saturados en agua al ser desecados y
compactados producen un sistema de grietas que conforman una red y dividen la superficie en
áreas poligonales, cada polígono de pelita puede separarse en laminas que se denominan
barquillos. Los barquillos pueden curvarse debido a su escaso espesor y pueden yacer
cóncavos o convexos hacia arriba. A veces estos se cierran lo suficiente como para constituir
un clasto que se denomina intraclasto (ya que se forma in situ) y la roca resultante se
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denomina conglomerado intraformacional; también pueden sufrir transporte y ser desgastados
hasta redondearse. Por otro lado las grietas pueden rellenarse con arena, lo que también es
frecuente encontrar en el registro geológico.
Marcas de lluvia: cuando llueve, las gotas pueden quedar marcadas en el techo de un
material blando.
Lluvia perpendicular
Lluvia oblicua
Estructura de Hoyos y Montículos: Se trata de una estructura que resulta del escape de
una burbuja de gas por un substrato (arcilla) embebido en agua. Como la burbuja al subir
puede llevar consigo pequeñas partículas de arcillas, la deposita en la parte superior del tubo
que se forma como producto de ese ascenso. Se forma entonces un montículo en forma de
anillo con un orificio central de 2 a 3 mm de diámetro y 1 mm de alto. Los tubitos no se
preserva pues son destruidos en la compactación mientras que el montículo sí. Los hoyos por
otro lado, se producen por corrientes de agua que excavan la pelita y arrastran el material del
montículo.
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QUIMICAS
Las estructuras de origen químico están vinculadas a procesos inorgánicos primarios o
segregaciones de origen secundario que ocurren en una roca. Así, pueden reemplazar a la
roca, rellenar espacios como en las geodas, o por alteración del ph original.
Concreciones: son el resultado de la precipitación de sílice, calcita o algún óxido de hierro
en los poros de una roca o alrededor de un núcleo. El resultado es un cuerpo subesférico en
cuyo interior puede encontrase el fósil o el clasto que sirvió de núcleo.
Foto: Silvia Barredo (1999)
Geodas: Generalmente de sílice, son redondas o subesféricas, tienen su interior hueco con
capas de calcedonia que revisten las paredes y/o cristales bien desarrollados. Generalmente
hacia las paredes esta la calcedonia u ópalo (es decir sílice que cristalizó rápido) y hacia el
centro se desarrollan los cristales. También es común la formación de cristales directamente
de las paredes lo que indica cristalización lenta para todo el proceso.
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Fotografía de una Geoda desarrollada en una conchilla.
Estilolitas, estructura de disolución de carbonato de calcio en calizas o mármoles como
producto del aumento de presión, por ejemplo por la compresión resultante del soterramiento.
ORGANICAS
Son producto de la actividad de organismos, como por ejemplo las trazas producidas por
artrópodos, los moldes o pisadas de vertebrados (icnitas) y por actividad vegetal como los
estromatolitos, impresiones de raíces, etc.
Bloque diagrama con algunos tipos de trazas fósiles y foto de un ejemplo real.
29
Icnicta de vertebrado. (Foto Silvia Barredo, 1999)
Impronta de vegetal (Foto: Silvia Barredo, 1998)
30
EL SIGNIFICADO DE LAS ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS
Las estructuras sedimentarias son importantes pues permiten hacer inferencias sobre las
características del medio de depositación, ayudan a establecer la posición del techo y base de
los estratos en secuencias que han sufrido tectonismo, la dirección y sentido de las corrientes
que depositaron esos sedimentos y por consecuencia la paleopendiente y finalmente permiten
interpretar los cambios físicos y químicos que ocurrieron luego de la sedimentación.
Por ejemplo, a través de las estructuras se analizan que condiciones de flujo existieron
cuando se depositaron los sedimentos que componen una secuencia, así nos dan datos sobre la
energía del medio, si predominan los sedimentos finos se estima que esta era baja o lo que es
lo mismo la velocidad del agente de transporte era baja y probablemente la estratificación
corresponda a la laminación paralela. El aumento gradual de energía permite la formación de
ondulitas, megaóndulas hasta dunas respectivamente y cada una de ellas con desarrollo de
crestas rectas a sinuosas paralelamente. Cuando migran pueden generan las estratificaciones
entrecruzadas (EE). Si las ondulitas ó megaóndulas son de cretas rectas generaran las EE
planares y tangenciales, mientras que las megaóndulas y dunas de crestas sinuosas dan las EE
en artesas. Cuando la energía es alta, el agente se torna más competente, hay mucho material
de diversos tamaños en suspensión por lo que se generan estructuras como la antidunas o la
estratificación horizontal de alta energía.
También permiten saber si el agente era fluido, es decir si llevaba poco material en
suspensión, ó si era viscoso, es decir si llevaba mucho material. Por ejemplo, las capas
masivas y mal seleccionadas indican agentes viscosos.
Se puede aproximar si el ambiente de formación corresponde a aguas poco profundas, ya
que en estos casos se pueden dar condiciones de alta energía que producen estructuras
entrecruzadas en artesas o tangenciales, turboglifos, laminación climbing, etc, en
contraposición a los ambientes más profundos donde comúnmente la energía es menor, se
desarrollan EE planares o tangenciales, laminaciones horizontales o se dan capas masivas. La
existencia de intercalaciones de capas de mayor granulometría en este último caso son
interpretadas como resultado de corrientes de turbidez producidas por ejemplo por tormentas.
31
AMBIENTES SEDIMENTARIOS
Silvia Barredo
Para que sirven:
1. Paleogeografía: Discriminar ambientes: ríos, glaciares, costas, etc.
Localización: para interpretar la historia de la roca
Distinguir diferentes tipos o subtipos
Paleoclima
2. Interpretar la vida de los organismos en el pasado, como era su hábitat, de que
vivían, etc.
3. Importante fuente de recursos: minerales, petróleo, etc.
Los ambientes de sedimentación se dividen en:
fluvial
subácueos
lacustre
palustre
eólico
CONTINENTALES
subaéreo
gravitacional
glacial
deltáico
MIXTOS
estuarios
planicie de marea
barras litorales / albufera
costa
MARINOS
plataforma continental
talud y zona abisal
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AMBIENTES CONTINENTALES
Los ambientes continentales se caracterizan por la notable influencia que tienen en su
evolución, el clima, la topografía y los rasgos tectónicos. De todos se desarrollara aquí el
fluvial dada su importancia económica.
Los ambientes de clima desértico no desarrollan suelos húmicos por las condiciones de
sequedad y la consecuente escasez de vegetación. Predomina la meteorización física sobre la
química lo que resulta en una gran producción de sedimentos. La lluvia ocasional, muchas
veces torrencial, los remueve por corrientes fluviales tipo entrelazadas (braided) y/o por flujos
de barro o detritos*, que conforman geoformas denominadas abanicos aluviales. Los cursos
de agua son entonces intermitentes, muy esparcidos y perennes, por lo tanto de drenaje interior
es decir que no salen de la cuenca, en contraposición a los de regiones húmedas donde
evolucionan a lo largo de cientos de kilómetros hasta llegar al mar, en lo que se denomina
drenaje exterior.
Ejemplos de abanicos aluviales y características de los depósitos de debris flow, véase los
bloques “flotando” en la matriz arcillosa
* Corresponden a avenidas/flujos con forma de mantos o lóbulos, compuestos por grandes
cantidades de sedimentos (desde bloques hasta arcillas) donde la fracción clástica más gruesa
va suspendida en un colchón de sedimentos mas finos y agua (efecto de buoyancy).
RIOS
Representan uno de los constituyentes más importantes en una cuenca y el receptáculo de
petróleo, gas, carbón, oro y uranio más importante a lo largo de todo el planeta.
33
Se originan cuando llueve mas de lo que se puede evaporar, así se forman corrientes a lo largo
de las distintas pendientes de terreno que se van uniendo para formar otras mayores, si
prosperan pueden fluir fuera de la cuenca dando un drenaje externo, para finalmente alcanzar
el mar.
En función de la forma de los canales se dividen en:
Entrelazados: El agua se mueve rápido en zonas de alta pendiente como áreas de
montaña. Son alimentados por descargas rápidas y esporádicas (lluvias torrenciales y cortas)
y una taza de sedimentación muy alta. Sus márgenes no son cohesivos, es decir son fáciles de
erosionar, por lo que los canales cambian constantemente de lugar dando una compleja red
entrelazada ó braided. Son anchos, poco profundos, sinuosos y muy móviles. Tanto las
gravas como las arenas son transportadas sobre todo como carga del lecho y los materiales
finos, en suspensión, cuando depositan la carga conforman las barras de arena y grava que
emergen durante los períodos de poca descarga. Como los materiales finos que son cohesivos,
es decir difíciles de erosionar, son llevados a zonas alejadas, los cursos de agua divagan mas
libremente a lo largo de regiones amplias y no se forman planicies de inundación importantes.
Tipo de depósito: Forman conglomerados gruesos a finos, con baja selección, compuestos
por clastos subangulosos a subredondeados, algunas veces imbricados. Son masivos o con
estratificación horizontal poco definida. Cuando aumenta la participación de arena pueden dar
secuencias granodecrecientes desde grava a arena y desarrollan estratificación entrecruzada
en artesa, coronando con camadas de arcillas que no siempre se preservan.
Bloque diagrama con la morfología de estos ambiente y foto de un ejemplo real
(Silvia Barredo)
34
Meandrosos: Tienen mas carga en suspensión que carga del lecho y se dice que
caracterizan zonas de menor pendiente. Sufren inundaciones una vez por año. Están
compuestos de canales muy sinuosos, relativamente angostos y profundos. A diferencia del
anterior no se rellenan rápidamente, debido a que la taza de sedimentos aportados es igual al
flujo de agua. El predominio de las fracciones finas y cohesivas en el depósito dificulta la
erosión, en consecuencia no forman canales múltiples. Cuando los cursos de agua encuentran
una irregularidad del terreno difícil de erosionar desvían momentáneamente sus trayectorias
generando los característicos meandros. Estos no son fijos, la fuerza centrífuga existente en la
parte externa de la curva hace que el agua vaya más rápido y sea más erosiva así el río corta
gradualmente por ese lado, mientras que en la parte interior de la misma la velocidad del flujo
es baja, por lo que tiende a depositar su carga formando lo que se denomina barra en punta
(point bar). Son subaéreas, quedando cubiertas por aguas sólo en las crecidas. En la parte
profunda del canal, donde la corriente es más fuerte, el sedimento consiste en grava y arena
gruesa mezcladas, mientras que el material fino se deposita en los terrenos bajos laterales
denominados planicies de inundación. Cada tanto, se produce un aumento extraordinario de
caudal y el agua se sale de “madre”, esa corriente se desacelera a medida que se aleja del
cauce depositando primero los gruesos y después y más lejos los finos (fangos). Se forma así
una elevación o paredón que bordea el canal conocido como albardón. Cuando finaliza la
crecida y el agua desciende paulatinamente hasta su curso habitual, se depositan fracciones
cada vez más finas, lo que resulta en una marcada gradación vertical.
Las secuencias resultantes de estos ríos son granodecrecientes como resultado de la
migración lateral de los canales, así a medida que erosionan por la parte externa y se
desplazan en ese sentido sobre la planicie lo hacen también los depósitos de barra y los de la
planicie de inundación contigua.
Planicie
Barra
Canal
Un ciclo
granodecreciente
Espesor vertical
P: pelita
A: Arenisca
P A C
C: conglomerado
Escala granulométrica
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Tipo de depósito: Canal: son granodecrecientes, tienen grava (muchas veces imbricada.)
y arena. Presentan EE en artesa que pasa a EE tangencial, tienen además intraclastos en su
base. Son muy comunes las ondulitas y megaóndulas de crestas sinuosas (sobre todo en las
descargas o crecientes).
Barra en punta: son generalmente de arena y pelitas. Tienen estratificación entrecruzada
tangencial y planar, laminación ondulítica, ondulitas y ondulitas escalonadas climbing. La
presencia de dunas grandes significa que existió creciente.
Albardón y Planicie de inundación: crecen verticalmente, tienen estructuras de alto a
bajo régimen flujo, así en la base hay estratificación horizontal de alta energía, hacia el tope
tienen EE tangencial, ondulitas escalonadas climbing (por desborde), laminación horizontal,
ondulitas (simétricas y asimétricas) terminado en grietas de desecación, bioturbación, calcos
de lluvia y suelos cuando expuestos a condiciones aéreas prolongadas. Lo mismo se encuentra
para la planicie de inundación, solo que aquí hay más material fino –predominantemente
pelitas y arcilitas-, los suelos son más comunes y consecuentemente están colonizados de
plantas y fósiles. La flora puede dar lugar a depósitos de carbón sobre todo cuando se
desarrolla un pantano bajo climas muy húmedos.
Foto de un canal con la zona de corte y la barra en punta
Esquema de los elementos de un canal
36
Otro ejemplo donde se ve la barra en punta,
Registro geológico
Los albardones y la zona de corte
Anastomosados: Esta compuesto de varios canales que fluyen a alrededor de islas
permanentes y vegetadas. Los ríos anastomosados se forman en zonas con alta taza de
agradación y pendiente baja, son comunes en zonas de pantanos y manglares, deltas, etc.
Tienen márgenes estables, ya que están colonizados por una vegetación intensa, son mas o
menos profundos y angostos. Llevan grava fina pero predominan las arenas finas y pelitas.
Las islas son las planicies de inundación, con arcillas y limolitas, están intensamente
vegetadas, por lo que pueden constituir pantanos de gran porte. Tienen albardones muy
desarrollados y arenosos. Tanto los canales como los albardones crecen verticalmente por lo
que se diferencian de los ríos meandriformes.
Bloque diagrama representativo del registro geológico referente a la geometría de los
cuerpos de estos ambientes.
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AMBIENTES MIXTOS
DELTAS
Se trata de depósitos parcialmente subaéreos construidos por los ríos dentro de un cuerpo de
agua: mar o un lago. Se forman por la depositación de los cursos fluviales que traen una carga
suficiente como para que los las corrientes marinas no las puedan dispersar. Son de forma
generalmente triangular (de ahí su nombre) y tienen una parte subaérea y otra subacuea. La
primera es la planicie superior o aérea que esta fuera de la acción marina, mientras que la
segunda es la inferior que corresponde a la zona de influencia tanto fluvial como marina.
Están compuestos por canales fluviales bifurcados llamados canales distributarios.
Presentan formas sinuosas o entrelazadas, tienen albardones y forman barras tanto dentro del
canal como en la boca; las planicies se denominan planicies interdistributarias -es decir
entre los canales- y pueden desarrollar pantanos, manglares, lagos evaporíticos si el clima es
árido y finalmente, playas y dunas más próximo a la acción del lago o el mar.
Tipo de depósito: Los deltas son típicamente granocrecientes ya que los sedimentos
gruesos de los ríos avanzan sobre las facies finas del mar. Esto tiene que ver con la
estratificación que se produce frente a la distinta densidad del agua dulce y la salada. Como la
mezcla no es inmediata, la primera flota sobre la segunda transportando su carga más lejos y
logrando así una selección de tamaños en esa dirección.
Prodelta: Corresponde a la base o piso del delta (bottom set). Predomina las pelitas
arcillosas y las fangolitas. Son masivas y/o laminadas con mucha fauna marina, bioturbación y
estructura de escape de agua.
Frente: Esta compuestos por bancos de limo/arcilla que inclinan mar adentro. Son un poco
más gruesos que los anteriores y tienen fragmentos de conchillas, restos de plantas y a veces
troncos próximos a la desembocadura de los ríos, predomina la estratificación horizontal y hay
desarrollo de laminación convoluta. Como también hay canales con albardones se encuentran
estratificaciones entrecruzadas del tipo planar y asintótica y laminación convoluta. La
diferencia con los canales aéreos es que los depósitos muestran características de retrabajo
por olas y como están por debajo de la zona de acción de olas hay abundante y variada fauna
marina.
Canales aéreos: Tienen bases erosivas, grava gruesa en la parte mas profunda, EE artesa
y generalmente llevan troncos. Tienen albardones con sus estructuras típicas.
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Planicie Interdistributarias : Rica en pelitas, masivas o con laminación paralela, intensa
actividad orgánica, generalmente desarrollan pantanos con turba y pirita más cerca del
continente y, mas cerca del mar manglares con vegetación rastrera, y biota adaptada a la
mezcla de salinidades (agua salada, dulce o salobre).
Bloque diagrama con el perfil idealizado de un delta
Muestra en planta de las partes mas importantes de un delta
39
Delta Túnez
(Bertrand, 1999)
COSTAS CLASTICAS
Los sedimentos provienen de los ríos y del mar. Existen costas dominadas por olas,
dominadas por mareas y mezcla. En el primer caso se forman playas e islas de barrera, en el
segundo generalmente planicies de marea y esturarios.
Estuario: es un cuerpo marino semicerrado y marginal cuya salinidad es parcialmente diluida
por el agua de los ríos que llega a él. Los sedimentos se depositan bajo la influencia de la
acción de mareas, de las olas marinas y locales, la descarga fluvial, lluvias y, fauna y flora
local. Las mareas (astronómicas y meteorológicas) son el factor de control más importante en
la sedimentación. Los depósitos consisten en interestratificaciones de areniscas bien
seleccionadas traídas por el océano y fangolitas fundamentalmente aportadas por los ríos e
intensa bioturbación.
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Planicies mareales: Se desarrollan en costas de baja energía. Están asociadas a los
esturarios, las bahías e islas de barrera. El aporte es marino y consiste en arenas y pelitas con
laminación horizontal aunque son sobre todo masivas, por la intensa actividad orgánica. Tienen
canales con barras en punta y planicies con manglares salinos sometidos a la influencia de las
mareas. Lo más importante en estos ambientes es la actividad de animales y plantas, ya que
atrapan los sedimentos dando lugar a la generación de estructuras biogénicas, es decir trazas
de alimentación, movimiento, etc. Consecuentemente hay importantes acumulaciones de
conchillas
Sandwich Harbour, región de Swakopmund, Namibia (Foto tomada de Bertrand)
AMBIENTE MARINO
PLAYAS
Perfil
1
2
3
4
5
megaóndulas lunadas
ondulitas de crestas rectas
>energía
41
Las corrientes de retorno tienen mas energía por gravedad
1. Backshore: Tiene arena fina a media. Trazas por bioturbación, pueden haber dunas y
formación de suelos. Hay mucho laminación horizontal y estructuras de escurrimiento.
2. Foreshore El limite superior es la línea de alta marea, el inferior el de baja. Hay muchas
marcas de escurrimiento o lavado, arena fina a media, muchas conchillas, grava fina,
bioturbaciones, EE generalmente hacia el mar
3. Shoreface: Abarca desde donde comienza a formarse la ola (tren de olas solitarias o de
oscilación) hasta la rompiente y la zona de surf o carrera. Se caracteriza por tener arena
media y gruesa hasta grava. Se caracteriza por presentar EE de alto ángulo hacia el
continente y por poseer canales de retorno (rip currents) con EE hacia le mar y ondulitas
asimétricas. Es evidente que en la zona de olas solitarias, la energía es menor y hay más
bioturbación, ondulitas simétricas y EE hacia la costa sobre todo.
4.Transición, entre el nivel de base de ola de los tiempos buenos ó calmos y el nivel de
base ola de tormenta (hacia mar adentro). Compuesta por areniscas y fangolitas. Muy
bioturbado, sobre todo cuanto más alejado de la costa está. Generalmente hay ondulitas
simétricas, EE tabular planar de alto ángulo y estructuras de alta energía que indican tormenta
5.Offshore: Mas o menos corresponde a los 10 m de profundidad. Sobretodo pelitas y
limolitas, poca arena. Son capas macizas, cuando se forman estructuras es por tormentas y se
trata de ondulitas de crestas sinuosas o laminación de alta energía (en conjunto forman las
tempestitas). Mucha bioturbación.
PLATAFORMA
La plataforma continental es la parte del suelo marino localizada entre la línea de costa y el
talud. Alcanza extensiones del orden de los 1000 Km aunque puede ser de solo algunos
kilómetros. El quiebre en la pendiente o talud puede estar a 15 m o llegar a profundidades
mayores a los 900 m.
Morfológicamente, esta rodeada de ambientes costeros y mar adentro por el talud. Puede
estar cubierta de sedimentos o tener bancos, islas, etc. La sedimentación en estos ambientes
no siempre es tranquila, así una tormenta puede hacer llegar clásicos gruesos a zonas casi
abisales, la tectónica, los cambios de nivel del mar y los cambios climáticos producen marcas
en los depósitos que son muy bien conservadas en el registro geológico, por ejemplo los
cambios temporales y espaciales en las comunidades bentónicas.
42
Algunas plataformas tienen islas arenosas que dejan una zona cubierta (albufera) entre el
continente y el mar abierto. También, y según la latitud, puede haber arrecifes coralinos, o
abultamientos rocosos, estos últimos sobre todo en plataformas angostas.
DIRECCIONES DE INTERNET
http://www.dc.peachnet.edu/~pgore/geology/geo101/sedstr.htm (fotos)
http://www.geo.duke.edu/ss/answers1.htm (fotos)
http://www.dc.peachnet.edu/~pgore/geology/historical_lab/sedstructureslab.php (fotos –
texto)
http://www.science.ubc.ca/~geol202/sed/sili/sedstructures.html
http://www.soton.ac.uk/~imw/sedstruc.htm
http://walrus.wr.usgs.gov/seds/Movie_list.html (animación)
http://plaza.snu.ac.kr/~lee2602/atlas2/structure.html (fotos)
http://www.geologylink.com/toc/chap6.html http://www.geologylink.com/toc/chap6.html
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