Trabajo Práctico N

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TRABAJO PRÁCTICO N 2
ROCAS SEDIMENTARIAS
INTRODUCCIÓN
Para el reconocimiento y clasificación de las rocas sedimentarias es necesario
revisar algunos conceptos relacionados con el ciclo exógeno y el origen de los sedimentos.
Todas las rocas que quedan expuestas en la superficie de la tierra interactúan con la
atmósfera y la hidrósfera. Como resultado de esta interacción, los distintos minerales que
forman las rocas se desestabilizan, produciéndose un conjunto de cambios físicos y
químicos que agrupamos bajo el nombre de meteorización. Por medio de este proceso,
rocas y minerales formados bajo diferentes condiciones (mayores temperaturas y presiones)
se alteran para formar materiales que estén en equilibrio con las nuevas condiciones
ambientales.
La meteorización puede ser física o química.
Durante la meteorización física o mecánica, las rocas se rompen o desintegran, en
fragmentos cada vez más pequeños, pero no se modifica la composición mineral de la roca
original. Los fragmentos pueden ser posteriormente transformados por la meteorización
química.
Durante la meteorización química, las rocas expuestas al agua, los gases
atmosféricos, ácidos y organismos, se descomponen dando lugar a nuevos minerales. La
estabilidad de los minerales en la superficie es inversa a la temperatura de formación, es
decir, el olivino, mineral que se forma a altas temperaturas, es el más inestable y el primero
en ser descompuesto químicamente, en cambio, el cuarzo, que es el último mineral en
formarse y de más baja temperatura, no es atacado químicamente y se mantiene como tal.
Cuando la meteorización es completa, los productos finales, son granos de cuarzo y
minerales de neoformación como arcillas o calcita y demás minerales en solución. Además,
los minerales inestables portadores de hierro como el olivino, anfíbol y biotita producen
hidróxidos y óxidos de hierro estables tales como limonita (amarilla) y hematita (roja).
SEDIMENTOS Y ROCAS SEDIMENTARIAS
La meteorización física y química produce la desintegración y descomposición de
las rocas preexistentes dando lugar a materiales sueltos, sedimentos, que formarán las
rocas sedimentarias. Este sedimento puede ser clástico, cuando consiste en fragmentos de
rocas o granos minerales liberados durante la meteorización física o puede ser químico
cuando consiste en minerales formados y sustancias solubilizadas durante la meteorización
química o por la actividad de organismos. Una vez formado el sedimento, es erosionado o
sea es removido y transportado por medio de agentes tales como el agua, el aire o el hielo
(glaciares) a otro lugar donde se deposita. El conjunto de procesos de compactación y/o
cementación de los sedimentos, incluyendo la generación de algunos minerales estables en
el ciclo exógeno (neoformación), se los engloba bajo el nombre de litificación.
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CARACTERÍSTICAS DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
La composición y textura de las rocas sedimentarias están principalmente
controladas por el tipo de sedimento que se produce durante la meteorización y por los
cambios que se produzcan o las características que éstos adquieran durante el transporte.
El estudio del tipo de roca sedimentaria y sus componentes nos permitirá inferir las
condiciones en su área de origen (a veces también el tipo de roca original) y las
características del medio de transporte. Para el análisis del ambiente de depositación se
deben tener en cuenta además otras características que se producen en el mismo lugar de
acumulación tales como estructuras sedimentarias, contenido de fósiles, forma de los
cuerpos de roca, etc.
CLASIFICACION DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
A pesar que el 95% de la corteza terrestre está compuesto por rocas ígneas y
metamórficas, las rocas sedimentarias son las más comunes sobre la superficie terrestre.
Aproximadamente el 75% de la superficie expuesta de los continentes consiste de
sedimentos o rocas sedimentarias, y cubren la mayor parte del suelo marino.
De acuerdo al tipo de sedimento que da origen a la roca, se las divide en clásticas o
detríticas, químicas y bioquímicas.
1- Rocas Sedimentarias Clásticas
Están compuestas por fragmentos de partículas sólidas de rocas preexistentes
originadas por procesos de meteorización (textura clástica). Los componentes principales
de este tipo de rocas son: clastos, matriz y cemento (Fig. 1). Los clastos son los
fragmentos de mayor tamaño que forman el esqueleto de la roca, las matriz son los
fragmentos menores que rellenan los espacios entre los clastos, y el cemento es un
precipitado químico que rellena los poros. Matriz y cemento pueden faltar. El cemento
puede ser silíceo, calcáreo o ferruginoso. El cemento, cuando está presente, hace a la roca
muy compacta, difícil de desgranar. Los distintos tipos de cemento se reconocen porque
cuando es síliceo la roca es clara, cuando es calcáreo, reacciona con ácido clorhídrico y
cuando es ferruginoso la roca está teñida de rojo.
Las rocas sedimentarias clásticas se clasifican sobre la base del tamaño de los clastos (Ver
tabla 1).
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Figura 1: Textura de las rocas sedimentarias clásticas o detríticas.
Conglomerado y brecha sedimentaria: Están formadas por partículas de tamaño grava (>
2 mm). La diferencia entre ambas es que el conglomerado tiene los clastos redondeados y la
brecha los tiene angulosos. El conglomerado es más común que la brecha ya que los clastos
de gran tamaño se redondean fácilmente durante el transporte. Por lo tanto, una brecha nos
está indicando poco transporte. Para transportar clastos de tamaño grava se necesita un
medio de alta energía tal como ríos de flujo rápido u olas, por lo tanto las gravas tienden a
depositarse en ambientes de alta energía tales como canales de ríos y playas.
Arenisca: Están formadas por partículas de tamaño arena (1/16 - 2 mm). En las areniscas,
la composición mineralógica de los clastos es variable aunque la mayoría de ellas están
compuestas por granos de cuarzo con pequeñas cantidades de otros minerales.
Limolita y arcilita: Están formadas por partículas de tamaño < 1/16 mm. Las limolitas
comprenden tamaños entre 1/16 mm y 1/256 mm. Las arcilitas tienen tamaños < 1/256 mm.
Estas rocas no tienen matriz ni cemento. Al tener un tamaño de grano tan pequeño,
normalmente ambas fracciones están mezcladas y entonces decimos que la roca es una
fangolita. Estas rocas comprenden alrededor del 40% de todos los sedimentos detríticos.
Generalmente, la turbulencia de las aguas mantiene al limo y arcilla en suspensión por lo
tanto, necesitan aguas quietas para depositarse tales como en el ambiente marino profundo
o en lagos.
2- Rocas Sedimentarias Químicas
Se originan a partir de sustancias que se han puesto en solución durante la
meteorización química. Cuando los materiales disueltos pueden ser extraídos de las aguas
de un lago o del mar para formar minerales por procesos químicos inorgánicos se forman
las rocas sedimentarias químicas.
Cuando estas rocas se litifican tienen una textura cristalina, es decir, consisten en un
mosaico de cristales intercrecidos.
Caliza: El principal componente es calcita y se forma por la precipitación química del
carbonato de calcio disuelto en el agua, preferentemente en zonas costeras de aguas cálidas
y someras. Como es cristalina de grano fino, tiene una fractura concoide.
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Travertino: Esta caliza posee textura esponjosa y bandeada y se forma a partir de
carbonato de calcio proveniente de aguas subterráneas a temperatura elevada.
Evaporitas: Incluye la evaporita de halita y la evaporita de yeso. Se han formado por la
precipitación química inorgánica de minerales en solución. Ambas tienen textura cristalina.
La evaporita de halita está compuesta por el mineral halita que ha precipitado a partir de
agua de mar o más raramente de aguas de lago. La evaporita de yeso está compuesta por el
mineral yeso. Estas rocas presentan en general una estratificación fina o laminación
formada por láminas alternantes de halita (en el caso de la evaporita de halita) o yeso (en el
caso de la evaporita de yeso) y material clástico, esta estructura se produce debido a que en
general la precipitación de ambos minerales se ve favorecida en áreas de alta evaporación
(lagos en climas áridos) que caracterizan a una época del año, y es durante esta época que
precipita el mineral y durante la época que no hay evaporación, en el área se produce la
depositación de material clástico.
3- Rocas Sedimentarias Bioquímicas u Organógenas
Al igual que las rocas sedimentarias químicas, se originan a partir de sustancias que
se han puesto en solución durante la meteorización química pero, a diferencia con las
anteriores éstas se forman cuando los materiales disueltos pueden ser extraídos de las aguas
de un lago o del mar para formar minerales por medio de procesos químicos orgánicos.
Coquina y lumachella: En el agua de mar hay organismos que construyen sus esqueletos
con carbonato de calcio, cuando los organismos mueren sus esqueletos se rompen y se
acumulan como sedimentos de tamaño grava, arena o limo/arcilla que se litifican formando
así la coquina o la lumachella. La coquina está formada por conchillas rotas cementadas por
carbonato de calcio y la lumachella es un tipo de coquina con restos de organismos de
mayor tamaño. Debido a que los organismos juegan un papel tan importante en la
formación de estas rocas se las clasifica como bioquímicas.
Carbón: El carbón es una roca que se forma a partir de la concentración de carbono debido
a la descomposición de restos de plantas. Se forma en turberas y pantanos.
Diatomita: Es una roca que se forma a partir de la acumulación de caparazones silíceos de
diatomeas.
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TABLA 1. CLASIFICACIÓN DE ROCAS SEDIMENTARIAS
ROCAS SEDIMENTARIAS CLÁSTICAS
Sedimento, nombre y tamaño
Descripción
Psefitas Grava (> 2 mm)
Partículas redondeadas
Partículas angulosas
Nombre de la roca
Conglomerado
Brecha sedimentaria
Psamitas Arena (1/16 - 2 mm)
Arenisca
Pelitas
Arena
Limo (1/16 - 1/256 mm) Limo en su mayoría
Limo + arcilla
Arcilla (< 1/256 mm)
Arcilla en su mayoría
Limolita
Fangolita
Arcilita
ROCAS SEDIMENTARIAS QUÍMICAS
Textura
Cristalina masiva
“
porosa y bandeada
Cristalina
Cristalina
Composición
Nombre de la roca
Calcita (CO3Ca)
Caliza
Travertino
Yeso (SO4Ca.2H2O)
Halita (ClNa)
Evaporita de Yeso
Evaporita de Halita
ROCAS SEDIMENTARIAS BIOQUÍMICAS U ORGANÓGENAS
Textura
Composición
Nombre de la roca
Restos conchillas
Calcárea (CO3Ca)
Coquina/Lumachella
Restos vegetales
Carbonosa (C)
Carbón
Restos de diatomeas
Silícea (SiO2)
Diatomita
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Trabajo Práctico N°3 -Rocas sedimentarias
Se observan: conglomerado - brecha - arenisca - arcilita 1) Origen de la muestra: clástica, química o bioquímica
2) En rocas clásticas: tamaño de los clastos (grava, arena, limo o arcilla)
Composición de los clastos (líticos, cuarzosos, feldespáticos, etc)
Forma de los clastos (redondeados, angulosos, subangulosos o subredondeados)
Tamaño de los clastos de la matriz
Composición del cemento
3) En el caso de rocas químicas y bioquímicas: composición química
4) Nombre:
5) Describir cualquier otra característica que observe y le parezca importante para definir la
roca
1)Origen de la muestra:
2) En rocas clásticas:
Tamaño de los clastos:
Composición de los clastos:
Forma de los clastos:
Tamaño de los clastos de la matriz:
Composición del cemento:
1) Nombre:
2) Observaciones:
1) Origen de la muestra:
2) En rocas clásticas:
Tamaño de los clastos:
Composición de los clastos:
Forma de los clastos:
Tamaño de los clastos de la matriz:
Composición del cemento:
3) Nombre:
4) Observaciones:
1) Origen de la muestra:
2) En rocas clásticas:
Tamaño de los clastos:
Composición de los clastos:
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Forma de los clastos:
Tamaño de los clastos de la matriz:
Composición del cemento:
3) Nombre:
4) Observaciones:
1) Origen de la muestra:
2) En rocas clásticas:
Tamaño de los clastos:
Composición de los clastos:
Forma de los clastos:
Tamaño de los clastos de la matriz:
Composición del cemento:
3) Nombre:
4) Observaciones: