Universidad de Chile Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas Departamento de Geología / GL5102-3 Otoño 2012 Roxana Alonso – Rurik Romero Ambiente Sedimentario Lacustre Los lagos se definen según Forel (1892) como toda cuenca con agua profunda tan grande como sea, no conectada con el mar. Estos ambientes se clasifican según diversos parámetros que controlan la sedimentación. Entre ellos se encuentra la salinidad, comportamiento térmico, zona climática, etc. Entre los grandes grupos de estos se encuentran: -Lagos Glaciares: Lagos alimentados de derretimiento de aguas. -Lagos de Montaña: Característicos de zonas montañosas de gran humedad con gran aporte de clastos de las zonas aledañas en altura. -Lagos de “baja altura”: Se desarrollan en zonas humedas a poca altura y se caracterizan por un escaso aporte de clastos, favoreciendo la sedimentación química. -Lagos Salinos: Frecuentes en regiones tropicales y sub-tropicales con bajo aporte de lluvias. Entre ellos se encuentran los lagos sódicos, sulfatados, clorados y nitratados. -Lagos Efímeros: Se forman por fenómenos estacionales. Entre ellos se encuentran los lagos de playa, salares y lagunas semilunares. 1.Dinámica del medio lacustre La sedimentación en los lagos dependen de procesos químicos, físicos y biológicos que dependen de factores que determinan la dinámica lacustre. Estos son: Geometría de la cuenca: Condiciona la influencia de otros factores y procesos como la posibilidad de estratificación de masas de agua, la importancia de corrientes y del oleaje, desarrollo de vegetación, etc… La relación entre la superficie del lago y la cuenca de drenaje regula la entrada de sedimentos a la cuenca y en consecuencia controla su transporte y deposición. Clima: La influencia climática sobre la cuenca sedimentaria, definirá ciclos estacionales sobre estos, dejando una evidencia de los cambios de temperatura. Además la vida de un lago dependerá de que el flujo de aguas hacia este sea mayor al de pérdida, por lo que las condiciones atmosféricas definirán este período. Junto con ello, la aridez aporta mayor erosión en zonas circundantes a la cuenca, aumentando el aporte de sedimentos. Propiedades de las aguas: • Salinidad: las sales disueltas son el resultado de la composición de aguas de épocas anteriores, de las sales presentes en las aguas que provienen de las redes de drenaje y de la tasa de evaporación. Lagos salinos poseen altas concentraciones de sulfatos y cloruros, a diferencia de lagos carbonatados, cuyas aguas de hallan son poco mineralizadas. • Contenido de oxígenos y nutrientes: esta propiedad produce eutrofización, ya que una gran cantidad de nutrientes elevarán la producción orgánica y, en consecuencia, restos orgánicos se depositarán en el fondo del lago, lo que aumentan la demanda de oxígeno en esa zona. Éste fenómeno se observa en lagos someros. La zona donde se produce un brusco descenso de oxigeno se le conoce como oxiclina. Si la demanda de oxígeno es baja, la columna de agua permanecerá oxigenada. Un lago como éste será llamado oligotrófico, caracterizado por oxidación fuerte. También se define eutrófico, con reducción débil; y distrófico, muy pobre en oxígeno o sin él. • Temperatura-densidad: controlan profundidad, drenaje, etc. y la temperatura es fluctuante casi siempre. En condiciones ideales, debido al calor solar, se producirá un perfil gradual descendente de temperaturas. Sin embargo, la acción del viento produce una estratificación o separación de masas de aguas calientes (superiores) y masas de aguas frías (en profundidad y más densas –en consecuencia). La capa superior, que además posee circulación interna y abundancia de oxígeno se conoce como epilimnion. La inferior se conoce como hipolimnion. Metalimnion es la zona de transición entre las capas anteriores, donde se halla la termoclina, que es donde la línea de temperatura cambia abruptamente. Hutchinson clasifica los lagos según la circulación de las aguas (inversiones controladas por la temperatura) de la siguiente manera: - Lagos monomícticos: presenta un evento de circulación libre de aguas. - Lagos dimícticos: presenta dos estaciones de cirulación de aguas. - Lagos oligomícticos: sus aguas están siempre a mas de 4°C y posee ciculacion escasa. - Lagos amícticos: cubiertos de hielo continuamente. - Lagos polimícticos: el agua circula a bajas temperaturas de forma contínua. La estratificación química a su vez puede prevenir la circulación libre de aguas en la inversión si los niveles mas profundos del lago presentan mayor salinidad o partículas en suspensión, por ende, mayor densidad. De ocurrir esto, la inversión solo ocurre en la parte superior, conociendose como mixolomnion y un comportamiento holomíctico en esta zona. La circulación de sedimentos a la cuenca es principalmente por el agua entrate por ríos, que al ser de distinta densidad, forman corrientes. Cuando las aguas que ingresan son menos densas que el lago, esta circula sobre este (overflow), en caso de ser más densa debido a alta carga de sedimentos o bajas temperaturas ingresará por la parte baja de este (underflow). En caso de presentarse un lago de gran profundidad y clara estratificación de las aguas puede existir un ingreso de aguas de densidad intermedia al epilimnion y el hipolimnion se tratará de un interflow. 2. Sedimentación en los lagos Los tipos de procesos que controlan la sedimentación en los lagos se reflejará en el tipo de sedimentos que se originan en la cuenca y su distribución. Se consideran 4 tipos principales de sedimentos en los lagos (según Kukal, 1991): 1) 2) 3) 4) Sedimentos mecánicos o clásticos Sedimentos de origen químico Sedimento bioquímicos Sedimentos orgánicos, incluyendo los formados por partes minerales de organismos y los constituidos por partes inestables de microrganismos. Según su procedencia, Jones y Browser (1978) consideran que los componentes mineralógicos pueden ser alógenos, endógenos o autígenos. Las fracciones alógenas reflejan los procesos físicos del sistema lacustre. Depositación La depositación ocurre en todo tipo de ingreso de aguas, siendo el Underflow el único que forma, de forma clara, lechoformas en el fondo del lago. En áreas cercanas al límite de la cuenca se forman ondulitas orientadas en paralelo a línea de costa, en caso de grandes lagos, podría asemejarse a depositación marina sin mareas, dominado por el oleaje y con estratificación cruzada y hummockys. La sedimentación en zonas profundas puede evidenciar la actividad energética del lago. Condiciones de baja energía privilegian la formación de lutitas laminadas y morfologías de varva debido al cambio estacional. Varvas con presencia de material clástico claro con intercalaciones laminares de materia orgánica (sapropel) indican períodos anóxicos del ambiente, tratándose generalmente de lagos de dominio glacial con cobertura total del lago en invierno y aportes clásticos en los deshielos. También pueden presentarse otro tipo de varvas, observándose laminaciones carbonatadas y materia orgánica. Por otra parte, los sedimentos de materiales gruesos en zonas alejadas a los deltas pueden deberse a flujos en el fondo del lago, corrientes de turbidez y deslizamientos subacuáticos (slumps). La depositación clástica en este tipo de ambiente está definida según cordones de grano decreciente hacia el centro de este con alto contenido de materia orgánica por algas muertas, plankton, etc., lo que favorece la formación de lutitas con potencial petrolífero. Verticalmente se forman ciclos periódicos granocrecientes, por ejemplo, lutitas, turbiditas de arena, arena y arena fluvio deltaica. Sedimentación carbonatada Los carbonatos son, generalmente, asociados a productividad orgánica y la bio-producción de este. La precipitación de este se ve favorecido por la producción de CO2 por fotosíntesis de algas y plantas. Siendo las últimas más abundantes en la costa, aportando un mayor volumen de sedimentación en las orillas del lago. Depositación Biogénica Está conformada por acumulación de algas muertas y corales en el fondo del lago, conchas, estromatolitos y plantas, siendo estos dos últimos mas abundantes en las playas. Evaporitas En lagos de baja profundidad y cambios estacionales fuertes puede darse la precipitación de yeso, halita y anhidrita, formando lagos salinos o salares en el caso de una evaporación completa del lago. 4. Bibliografía Sedimentología, Vol.1. Alfredo Arche Sedimentary Enviroments: Processes, Facies and Stratigraphy, 3rd Edition. H.G. Reading Sedimentology. Jacobus Le Roux. Obtenido de U-Cursos, GL5102-3, semestre Otoño 2012.