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Estratigrafía y Sedimentación

Estratigrafía y Sedimentación Estratigrafía: Etimológicamente significa descripción de los estratos, parte de la geología que estudia la la disposición de los caracteres de las rocas sedimentarias estratificadas. Es la rama de la geología g eología que que trata del estudio e interpretación de las rocas sedimentarias estratificadas estratificadas,, y de la identificación, descripción, secuencia, tanto vertical como horizontal; cartografía y correlación de las unidades estratificadas de rocas. D’Orbigny (1852) define la estratigrafía D’Orbigny (1852) estratigrafía como el estudio estudio de las rocas asociados a su contenido fósil para determinar la edad el orden en tiempo geológico en la cual fueron formadas.

Estratigrafia y sedimentación 

PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA ESTRATIGRAFIA

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Principio de la superposición de estratos

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Principio del uníformismo y el actualismo

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Principio de la sucesión faunística (sucesión biótica)

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Concepto espacio para acomodar detrito

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Unidad cronoestratigráfica Unidad geocronológica Un Intervalo

Estratigrafía y sedimentación 

Principio del uniformismo y el actualismo

Se debe a Hutton, pero pero quienes mas lo divulgaron fueron Playfair y Lyell. La frase original que lo enuncia es “el presente es la clave del pasado”. (the present is the key to the past). Algunos autores lo consideran como un solo principio principio que indica que los procesos (físicos) que han tenido lugar a lo largo de la historia hist oria de la Tierra, habían habían sido uniformes y semejantes a los actuales (continuos), y como consecuencia el estudio de las condiciones actuales nos sirven para la comparación e interpretación interpretación de lo que ocurrió ocurrió en el pasado. pasado.


Principio del uniformismo y el actualismo

•Uniformismo: las leyes y procesos naturales han permanecido uniformes a

lo largo del tiempo geológico. • Actualismo: los fenómenos que hoy están actuando han producido los

mismos efectos en el pasado. •Sin embargo el uniformismo tal como fue enunciado no puede ser

totalmente aceptado, ha de ser corregido para permitir variaciones en el ritmo e intensidad con que se han desarrollado los procesos geológicos. Un ejemplo: es la atmósfera sin oxigeno que existía en el precámbrico, que no permitía la vida.


Principio de la sucesión faunística Se debe a Smith (siglo XIX), que por sus observaciones de la distribución de los fósiles en el tiempo, se permite enunciar este principio, según el cual cada estrato, o grupo de ellos, pueden identificarse por su contenido biológico, o en otras palabras, las capas que tienen el mismo contenido fósil son de la misma edad, aunque su litología difiera. Esto permite establecer una correlación mas exacta al permitir una datación de los materiales ¿cristalinos?


OTROS PRINCIPIOS Horizontalidad original A la hora de la sedimentación los materiales, que mas tarde formaran los estratos, se depositaron horizontal y paralelos a la superficie de deposito (originalmente horizontal). Continuidad lateral Los estratos originalmente tienen continuidad lateral y terminan adelgazando en sus bordes. La edad es la misma en toda al superficie del estrato. Relaciones de corte Cualquier sucesión estratigráfica cortada, es mas antigua que el material (o estrato) que lo corta. Ejemplo: falla Simplicidad Se debe a Ockttam, y dice que la teoría o hipótesis mas sencilla es la que da la mejor explicación a los hechos.

Estratigrafía y sedimentación UNIDADES ESTRATIGRÁFICAS •Una unidad estratigráfica es el conjunto de estratos y de rocas

asociadas cuyas propiedades permiten diferenciarlo de otras. A partir de las correlaciones entre varias series o secuencias estratigráficas, se pueden definir diversas unidades que sirvan para encuadrar en ellas las conclusiones e interpretaciones conseguidas. •Según que se atienda preferentemente al carácter litológico, paleontológico o

temporal, se establecen las unidades litoestratigráficas, bioestratigráficas y cronoestratigráficas respectivamente. • Además, relacionadas con éstas últimas, aunque sin referirse a las series

estratigráficas, se utilizan también las unidades geocronológicas, que sólo t ienen en cuenta el tiempo absoluto.

Estratigrafía y sedimentación PRINCIPIOS DE ESTRATIGRAFIA •Los sedimentos clásticos se depositan en capas o estratos, cuya forma, tamaño y

espesor dependen de: Espacio disponible para la depositación, la geometría del espacio, el tamaño de las partículas y la energía del medio •Todos los estratos están separados vertical y lateralmente por superficies de

estratificación. • Las superficies de estratificación representan períodos cortos de tiempo durante

los cuales se interrumpió el proceso sedimentario-depositacional. Por lo tanto los planos de estratificación o superficies de estratos se consideran superficies de tiempo. • La extensión lateral de un estrato es limitada. Un estrato se puede adelgazar o

acuñarse lateralmente, sin dejar registro del tiempo de la depositación en la zona de acuñamiento.

Estratigrafía y sedimentación PRINCIPIOS DE ESTRATIGRAFIA • Los sedimentos que caracterizan internamente a un estrato, pueden gradar

lateralmente a otro tipo de sedimento dentro del mismo estrato. • Algunas combinaciones de ambientes depositacionales producen discontinuidades

abruptas en estratos de similar contenido de sedimento: arenas y lutitas fluviales de un canal cortadas por otras arenas de otro canal encima. Caso contrario ocurre en las cuencas marinas profundas, donde las lutitas pelágicas tienen mayor continuidad. • La extensión lateral de los estratos es generalmente mucho más grande lateral que

verticalmente.

Estratigrafía y sedimentación

Algunos ejemplos de laminación y estratificación según Ricci Luchi (1970)

Tipos de terminaciones laterales de estratos: A. cuña; B. biselada invertida; C. biselada normal; D. digitizada; E. truncada. ( Corrales et al ., 1977)



Clasificación de las unidades estratigráficas

Resumen de categorías y términos utilizados en la clasificación estratigráfica. (Tomado de Hedberg, 1976)


Clasificación de las unidades estratigráficas. (Mendoza, 2005)

Estratigrafía y sedimentación Unidades litoestratigráficas. Son unidades establecidas a partir de los caracteres litológicos de la sucesión estratigráfica. Son las más utilizadas ya que muestran una gran objetividad. La principal limitación que presentan, es su relativa extensión lateral en el caso de correlaciones a grandes distancias. Como estas unidades están condicionadas por los ambientes sedimentarios, al variar éstos lateralmente, en un mismo período de tiempo, hacen que varíen las características litológicas y por ello, la extensión que abarca una misma unidad litoestratigráfica está siempre limitada en el espacio. De menor a mayor categoría estas unidades se denominan: capa, miembro, formación –unidad básica- y grupo, comprendiendo cada una de ellas a las anteriores.

Estratigrafía y sedimentación FORMACIÓN: unidad litoestratigráfica fundamental. Consiste en un cuerpo rocoso tridimensional con homogeneidad litológica. Criterios para su definición: a. que sea cartografiable: ¿escala? b. que su litología sea lo más homogénea posible: ¿a qué escala?. MIEMBRO: unidad litoestratigráfica de rango inferior a la formación. Tiene propiedades litológicas que la distinguen de las partes adyacentes de la formación CAPA: unidad formal de menor jerarquía. Su espesor puede abarcar desde 1 cm a varios metros GRUPO: unidad litoestratigráfica de mayor rango. Está constituida por dos o más formaciones.

Estratigrafía y sedimentación Unidades litoestratigráficas



Cuadro de nombres de las unidades litoestratigráficas del Cretácico en Venezuela, tomado de Gonzales de Juana et al (1980).


Estratigrafía y sedimentación Unidades bioestratigráficas. • Son unidades establecidas a partir de las características paleontológicas que

presentan las rocas estratificadas. •Son bastante objetivas, pues se fundamentan en la presencia física de los

diferentes taxones. Las ventajas que ofrecen están ligadas a los parámetros tiempo y espacio, pues al basarse en la evolución, no son repetitivas y cubren un espacio que puede llegar a ser la totalidad de la superficie de la Tierra. • La principal limitación consiste en que están subordinadas a la presencia de

fósiles por lo que cubren bien sólo el Fanerozoico y aún así, existen materiales azoicos en los que no es posible realizar ninguna división bioestratigráfica. •El término fundamental es la zona o biozona, pudiendo presentarse varios tipos

como acrozona, cenozona, etc..


BIOZONA Cuerpo de roca caracterizado por la presencia de uno o varios elementos diagnósticos fósiles, del (o los) cuales) recibe su nombre. Biozona de Intervalo: ¸Basada en un taxón ¸Superposición de rangos de tos taxones ¸Primeros registros ¸Últimos registros ¸Parte del rango de un taxón determinado por el de otros taxones Biozona de Apogeo: abundancia de un taxón o grupos de taxones

Estratigrafía y sedimentación Unidades cronoestratigráficas • Las unidades cronoestratigráficas dividen la Columna Estratigráfica basándose en

el tiempo y se refieren a los estratos que se han depositado durante un tiempo determinado, son por lo tanto unidades materiales y tangibles (estratos). • Es muy difícil en su descripción separarlas de las unidades geocronológicas; sin

embargo éstas no se consideran unidades estratigráficas propiamente dichas y son divisiones intangibles puramente temporales. Ambas unidades son inferidas, ya que se deducen de observaciones previas realizadas. • Son las unidades fundamentales, ya que a través de ellas se llega a la finalidad del

trabajo puramente estratigráfico, es decir, al encaramiento de las observaciones dentro de la columna estratigráfica general y por lo tanto correlacionable en todo el mundo. •Son las usadas para el establecimiento de la escala de tiempo geológico.

Estratigrafía y sedimentación Unidades cronoestratigráfica. Corresponde a un cuerpo rocoso que se acumulo en un intervalo de tiempo geológico especifico. Un volumen de roca sedimentaria y metasedimentaría que tiene extensión lateral finita y un espesor lateralmente variable y que se acumulo en un intervalo de tiempo geológico especifico . Unidades geocronológica. es un intervalo de tiempo especifico de la historia de la tierra, en el cual ocurrieron diferentes eventos en el planeta. Las unidades geocronológicas son divisiones de tiempo utilizadas en geología histórica para formar la escala temporal geológica. La unidad básica es la edad, y se agrupan, en orden creciente de duración, en épocas, periodos, eras y eones.

Unidad Cronoestratigráfica

Superior Medio Inferior

Unidad Geocronológica

Tardío Medio Temprano

Estratigrafía y sedimentación CRONOESTRATIGRÁFICAS: cada uno de los volúmenes de rocas estratificadas diferenciadas por su edad. Delimitadas por horizontes cronoestratigráficos (isocronos). Tangible. GEOCRONOLÓGICAS: cada una de las unidades de tiempo geológico correspondientes a las unidades cronoestratigráficas. Abstracto GEOCRONOMÉTRICAS: división del tiempo geológico cuyos límites han sido elegidos arbitrariamente, no mostrando relación alguna con las unidades cronoestratigráficas. Numéricas

Unidad Cronoestratigráfica

Superior Medio Inferior

Unidad Geocronológica

Tardío Medio Temprano

Estratigrafía y sedimentación Unidades Cronoestratigráficas y unidades geocronológicas



Estratigrafía y sedimentación Unidades Cronoestratigráficas y unidades geocronológicas Límites, definición, edades, areas tipo y marcadores temporales Las edades que delimitan a estas unidades han cambiado por un conocimiento de las secuencias y los avances en las técnicas de datación


The difference between rock-stratigraphic units (left) and time-stratigraphic units (right). In this illustration the rock stratigraphic units, along with their lithostratigraphic correlation, are scaled to stratigraphic thickness, as they would be observed in a field study. W hen these same sections are portrayed as time-stratigraphic units (and organized according to the time intervals over which they were deposited), however, the character of their comparative relations (both inter-sectional and intra-sectional, as well as t heir inter-section correlations, change.


Unidades Magnetoestratigráficas. Su registro paleomagnético: [unidad básica: zona de polaridad ‐normal, inversa, mixta ‐] Unidades Pedoestratigráficas. Horizontes de paleosuelos desarrollados sobre rocas: [unidad básica: geosol]


Ilustración de las diferencias de posición de los niveles o líneas de cambio de las diversas propiedades o atributos de los estratos en una sección estratigráfica. (Hedberg, 1976)


Relaciones entre las unidades litoestratigráficas, bioestratigráficas y cronoestratigráficas (Corrales et al., 1977)

Estratigrafía y sedimentación Tiempo Geológico y Unidades Cronoestratigráficas Diversas metodologías se desarrollaron para conocer la edad de la Tierra y la magnitud del tiempo geológico •Cronología de registros documentales, James Usher (1650) 4004 AC Salinidad del Océano, Edmund Halley (1715), John Joley (1899) 90 Ma •Principios Estratigráficos: Tiempo relativo

+ Axiomas (horizontalidad original, superposición continuidad lateral, relaciones corte, Nicolas Steno (1668), Charles Lyell (1830) + Uniformismo, James Hutton (1785) + Sucesión faunística, William Smith (1815) •Velocidad de sedimentación 3 Ma ‐ 1,500 Ma •Velocidad de evolución de los organismos, Lyell (1830) 80 Ma inicio Cz •Velocidad de enfriamiento de la Tierra, Lord Kelvin (1890's) 100/24 ‐ 40 Ma •Radioactividad como reloj, Becquerel, 1896; Rutherford, 1905; Bottwood, 1907; espectrometría de masas 1950. 4560, 4540 4530, 4350 , 4030Ma

Estratigrafía y sedimentación Correlación Estratigráfica

•Relación de equivalencia entre las propiedades físicas, químicas, paleontológicas o temporales de un estrato o conjunto

de estratos. Por lo general la correlación basada en tiempo geológico o correlación cronoestratigráfica, tiene mayor connotación que cualquier otra propiedad. En geología y específicamente en estratigrafía, no basta con conocer el origen y el desarrollo de algún fenómeno en particular (el “como” o el “por que”), si no se conoce

“cuando” sucedió.

• A escala de registros de pozos y de interpretación sísmica los estratos pueden ser correlacionados para definir

unidades cronoestratigráficas.

• La escala de interpretación y de correlación cronoestratigráfica está limitada a la disponibilidad, abundancia y

distribución areal de la información geológica. Por lo cual una combinación de información de afloramientos, registros de pozos y sísmica, es ideal para la comprensión de la evolución depositacional de una cuenca.

• La correlación cronoestratigráfica de estratos usando perfiles de pozos depende en gran medida de la continuidad

de los tipos litológicos y de las propiedades físicas dentro de los estratos.

Estratigrafía y sedimentación Correlación Estratigráfica

• La correlación sísmica ofrece una visión más amplia de las unidades cronoestratigráficas en

sedimentos discontinuos, que la correlación de pozos, pero la resolución sísmica para estratos y paquetes de poco espesor es limitada en comparación a los registros de pozo. Las dos herramientas anteriores deben usarse juntas para correlación cronoestratigráfica. El inconveniente es que los estratos individuales delgados observados en los registros deben ser amarrados con precisión a las secciones sísmicas. Sin embargo, existen maneras de solucionar dicho inconveniente. • A partir de lo discutido anteriormente se desprenden algunas implicaciones importantes referente a

los estratos: -Las superficies de estratos pueden representar diferentes cantidades de tiempo de un lugar a otro -También representan por lo menos pequeñas unidades de tiempo en su entera extensión. - El concepto de superficies de estratos depende completamente de la escala de tiempo y de la escala de roca bajo consideración.

Estratigrafía y sedimentación Correlación Estratigráfica Correlacion ar es m ostrar la correspon dencia en caracteres y en po sición est rati g ráfic a (ISSC, 1980; Reg u ant , 2001)

Criterios de correlación: 1. Físicos: geométricos, litológicos, paleomagnéticos, radiométricos, geofísicos, teledetección. 2. Biológicos: basados en la presencia de fósil guía o de asociaciones de fósiles. Gráficos de correlación: 1. De columnas 2. Gráfico de Shaw 3. Diagramas mixtos: columnas + datos geofísicos 4. Cuadros de correlación 5. Panel de correlación




Ejemplos de correlación litoestratigráfica (arriba) y cronoestratigráfica (abajo). (Corrales et al., 1977)


Estratigrafía y sedimentación Discontinuidades Estratigráficas •Son interrupciones en el proceso depositacional que implican una ausencia de registro material

(tangible) y por consiguiente de tiempo geológico (intangible pero cuantificable). • Los planos de estratificación son las discontinuidades más elementales de la naturaleza.

Son detectables fácilmente por rasgos geométricos (angularidad) entre sucesiones de estratos, por evidencias de erosión y/o niveles de mineralizaciones entre dichas sucesiones. • El intervalo de tiempo en el cual no ha habido depositación se denomina hiatus o h iato . •Si la ausencia de sedimentos es debido a erosión y parte de los materiales de la sucesión más antigua han sido erosionados, el intervalo de tiempo ausente se denomina laguna. •El espesor de sedimentos erosionado en términos de tiempo geológico se denomina v ac ío erosio nal .

Estratigrafía y sedimentación Discontinuidades Estratigráficas

• Por razones prácticas el término hiatus es el más usado para expresar ausencia de tiempo geológico / sedimentación

• De acuerdo a su geometría, se pueden dividir en: paralelas o angulares. Las discontinuidades paralelas son: la diastema, la paraconfo rmid ad y la d i s c o n f o r m i d a d . Las discontinuidades angulares son las d i s c o r d a n c i a s

El termino d i s c o r d a n c i a fue propuesto ´ por ´ primera vez por James Hutton en 1787 observada en Jedburgh 1787 y en 1788 en Siccar Point, Escocia

Estratigrafía y sedimentación Discontinuidades Estratigráficas (Discordancia)

Discordancia de Hutton en Siccar Point,

Discordancia de Hutton en Jedburgh

Estratigrafía y sedimentación Discontinuidades Estratigráficas (Discordancia)

Estratigrafía y sedimentación PRINCIPALES DISCONTINUIDADES ESTRATIGRÁFICAS No Erosivas Es la discontinuidad estratigráfica en la que se mantiene el paralelismo entre los materiales inferiores y superiores, y la superficie es como un plano de estratificación, sin que sea necesaria la existencia de señales de erosión. Se interpreta como una interrupción de la sedimentación durante un tiempo más o menos largo. Lo más frecuente es encontrar las paraconformidades en sedimentos marinos, pues es donde se conjugan más fácilmente las condiciones necesarias para generar este tipo de discontinuidad. La Diastema es un caso de paraconformidad cuya duración de tiempo es muy corta y difícil de determinar. El mejor ejemplo de una diastema son las superficies de Estratificación Paraconformidad:

EROSIVAS Disconformidad: Es la discontinuidad estratigráfica en la que los materiales inferiores y superiores a la discontinuidad mantienen un paralelismo, pero la superficie de interrupción es una superf icie de erosión. La disconformidad lleva consigo una interrupción de la sedimentación y un proceso erosivo, sin que por ello la zona haya sufrido ningún movimiento que altere la inclinación original de los estratos anteriores a la Discontinuidad. D i s c o r d a n c i a ( u n c o n f o r m i t y ): es la discontinuidad estratigráfica en la que los estratos inferiores y superiores a la d i s c o n t i n u i d a d m a n t i e n e n a n g u l a r i d a d y la superficie de interrupción es una superficie de erosión. La a n g u l a r i d a d entre

ambas secuencias sugiere la influencia de tectonismo y def ormación que levanta e inclina la secuencia, lo que favorece la acción y efectos de la erosión. Dependiendo si la erosión ha peneplanado los materiales inferiores, la discordancia se denomina finiero siva. Si la superficie de erosión delínea relieve preexistente, esta se denomina d i s c o r d a n c i a c o n paleorelieve . I n c o n f o r m i d a d ( n o n c o n f o r m i t y ) : cuando un conjunto

de estratos sedimentarios descansa sobre materiales ígneos o metamórficos (basamento común de las cuencas sedimentarias).

PRINCIPALES DISCONTINUIDADES ESTRATIGRÁFICAS

Tipos de discontinuidades estratigráficas. Entre las discordancias: A. es finierosiva y B. con paleorelieve. (Corrales et al., 1977)



Discordancia del Eoceno

Discordancia Angular, FM. Misoa (Eoceno), FM. Isnotu (Mioceno), Carretera El Venado, estado Zulia.

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