UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍ
INSTITUTO DE GEOLOGÍA
MANUAL PARA LA CLASIFICACIÓN DE ROCAS CARBONATADAS Dr. Rubén López-Doncel
SERIE MÉTODOS EN GEOCIENCIAS - 2
1
MANUAL PARA LA CLASIFICACIÓN DE ROCAS CARBONATADAS
2
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍ
INSTITUTO DE GEOLOGÍA
MANUAL PARA LA CLASIFICACIÓN DE ROCAS CARBONATADAS Dr. Rubén López-Doncel
SERIE MÉTODOS EN GEOCIENCIAS - 2
3
CONTENIDO
....................................................................... .............................. .................. ........... .. 5 1. INTRODUCCIÓN .................................................. .............................................................................. .................................... ......... 5 2. GENERALIDADES ................................................... .............................................................................. .......................................... ............... 6 3. MASA BÁSICA ................................................... .............................................................................. ....................................... ............ 7 4. COMPONENTES ................................................... ...................................................................... .......................... ................ ....... 15 5. CLASIFICACIONES .....................................................
5.1 Clasificación de FOLK (composicional) .............................................. 15 5.2 Clasificación de DUNHAM (textural) .................................................... 20 6. CÓMO UTILIZAR ÉSTAS CLASIFICACIONES ........................................... 24 ................................................................................ .............................................. ................... 26 7. DOLOMÍAS ..................................................... ........................................................................... ............................... .................. ............ ... 35 8. LITERATURA .....................................................
4
PROLOGO El propósito del presente manual es el de introducir y/o familiarizar tanto a estudiantes, maestros así como cualquier otro interesado en las Ciencias de la Tierra en general, en el mundo de las rocas carbonatadas, tratando de presentar de forma sencilla y práctica los métodos más comunes para la clasificación de las llamadas rocas calizas. Las rocas carbonatadas, especialmente las calizas, están ampliamente distribuidas en México y su importancia no solo radica en las grandes extensiones donde éstas afloran (p.e. Sierra Madre Oriental, Cuenca Mesozoica del Centro de México o Sierra de Juárez entre otras) sino que una de sus principales características radica en el significado económico que éstas tienen en nuestro país, ya que el 60% de los yacimientos de hidrocarburos en México se encuentran en rocas carbonatadas, esto sin mencionar otros tipos de yacimientos minerales que están asociados de un modo u otro a éstas. Es por lo tanto común encontrar dentro de la literatura relacionada a éstas rocas ciertos términos, como pelmicrita, ooesparita, floatstone o grainstone entre otros, que se refieren a determinados tipos de carbonatos con características únicas, para los cuales es necesario conocer los parámetros que se usaron para nombrarlas de determinada forma. El presente trabajo tratará los métodos con los cuales son clasificadas las rocas carbonatadas en base a su descripción en muestra de mano y parcialmente con la ayuda del microscopio en láminas delgadas. Las técnicas para la elaboración de láminas delgadas, así como los métodos para la descripción facial y microfacial de los carbonatos, es decir el ambiente de depositación donde éstos fueron formadas serán tratados en próximos números de ésta serie. El autor agradece al personal del Instituto de Geología de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí por los comentarios y sugerencias para la realización del presente manual. Un especial agradecimiento al pasante Antonio Quilantán por su ayuda en la elaboración de las figuras y tablas presentadas en este trabajo. Dr. Rubén López-Doncel, 2002
5
1. INTRODUCCIÓN Las rocas calcáreas son rocas sedimentarias cuya formación es producto principalmente de procesos biológicos y bioquímicos en los que se agregan procesos de precipitación inorgánica de CaCO 3. Calizas pueden ser encontradas en la mayoría de las eras geológicas a partir del Cámbrico y hasta la actualidad. La mayoría de los sedimentos carbonatados ocurren en cinturones tropicales hasta subtropicales (latitudes 30° Norte y 30° Sur), por lo cual son excelentes indicadores paleogeográficos. La producción de carbonatos es mayor en aguas marinas con salinidad normal, preferiblemente en aguas someras, templadas y libres de influencia clástica terrígena, sin embargo existen de igual modo carbonatos de aguas profundas, donde en ambientes pelágicos son depositados lodos calcáreos compuestos mayormente por cantidades considerables de esqueletos de organismos pelágicos (p.e. foraminíferos y cocolitos). Debido a que existen rocas carbonatadas de ambientes muy contrastantes, es decir carbonatos de aguas someras hasta carbonatos de aguas profundas, éstas presentan diferencias sedimentológicas, litológicas, faciales y faunísticas muy diversas, por lo que una de las primeras actividades a realizar durante su estudio, es el de clasificarlas correctamente.
2. GENERALIDADES Existen varias formas y métodos para clasificar rocas carbonatadas, por ejemplo: a) Según la composición química y mineralogía, Chilingar (1960), Pettijohn (1957) o Füchtbauer (1959). b) Según características de su fábrica (“masa básica” y componentes). c) Según parámetros físicos físicos especiales, por ejemplo: porosidad, Choquette & Pray (1978). Sin embargo a pesar de esas clasificaciones, el estudio descriptivo de la fábrica; es decir la distribución y características de la masa básica y de los componentes de los carbonatos, es el método mas usado para clasificar este tipo de rocas.
6
Las rocas carbonatadas (calizas) se componen de dos elementos principales:
1) Masa básica 2) Componentes Como “masa básica” se entiende tanto la matriz primaria (micrita) como la esparita1, la cual es formada durante la cementación o a través de procesos de neomorfismo. De tal modo que la masa básica puede ser micrita o esparita. El termino “ componentes” se refiere a la porción de las rocas carbonatadas que se componen de partes que fueron formadas por procesos sinsedimentarios o transportados en la zona de depositación, pudiendo ser estos: bioclástos, peloides, granos agregados, oncoides, ooides o intra-extraclástos (ver capitulo 4). Primeramente deberemos reconocer el tipo de masa básica y los componentes
3. MASA BÁSICA Para iniciar el reconocimiento de una roca calcárea es necesario identificar el tipo de masa básica o matriz. En primer termino es necesario saber si esta se compone de micrita o esparita.
Micrita (término definido por Folk, 1959). Abreviación de “calcita microcristalina”. Matriz con tamaño tamaño de grano muy fino de las rocas carbonatadas y/o la porción mas fina de los componentes calcáreos. Folk definió el limite máximo del tamaño de la micrita en 4 micrones (4 µ) aunque algunos autores sugieren tamaños mayores para la micrita. En general se puede establecer que el tamaño máximo de la micrita es entre 1 y 2 µ.
Esparita1 (Folk,1959). Tipo de “masa básica” con tamaños de cristales en general mayores a 10 µ. Cuando la esparita se presenta como cemento carbonatado se le llama “ortoesparita” y cuando ésta es producto de neomorfismo se le llama “pseudoesparita”. 1
En español se utiliza el término “Espatita” (spatit, según SANDERS, SANDERS, 1936), el cual se limita a la descripción del cemento esparítico, es decir a la ortoesparita. Aquí se sugiere el uso del término esparita (sparit) mayormente utilizado en la literatura internacional.
7
En forma practica el reconocimiento de la masa básica directamente en el campo o en una muestra de mano puede realizarse con relativa facilidad a simple vista o con la ayuda de una lupa (se recomienda aumentos no menores a 10X, preferiblemente 20X). Como principio general una matriz micritica es aquella donde los cristales de calcita no pueden observarse a simple vista, ni con ayuda de una lupa, normalmente se observa como una masa uniforme de color gris que varia de gris claro hasta gris oscuro. La esparita si es reconocible a simple vista y con la ayuda de una lupa puede incluso ser reconocido el tamaño, tipo y geometría de los cristales.
4. COMPONENTES La gran mayoría de las rocas calcáreas no solo se componen de una masa básica o matriz si no que dentro de ella se encuentran en mayor o menor numero una serie de componentes los cuales de acuerdo a su porcentaje, origen, tamaño, forma y arreglo nos ayudan no solo a clasificar la roca, si no también a determinar su ambiente de depositación. A continuación se describen de manera resumida los principales “componentes” de las rocas calcáreas (Fig. 1): 1) Granos de origen esquelético (fragmentos fósiles). Los granos de origen esquelético (skeletal grains) son restos de los diversos organismos, principalmente invertebrados con conchas producidas por secreción calcárea que se encuentran “nadando” o “flotando” dentro de la matriz. Los principales granos de origen esquelético son: bioclástos en general, es decir restos de invertebrados, por ejemplo, restos de amonites, bivalvos o moluscos, braquiópodos, equinodermos, briozoarios , algas y corales, así como foraminíferos y otros pequeños organismos unicelulares. 2) Granos de origen no esqueléticos. Estos componentes están representados principalmente por ooides, peloi-
des, pisoides, granos agregados, intraclástos y extraclástos.
8
Los ooides son componentes no mayores a 2 mm de tamaño en formas circulares a elípticas que se caracterizan por poseer un núcleo, que puede ser
Figura 1. Principales componentes de las calizas: Ooides, granos agregados (lumps) y peloides (tomado de TUCKER, 1981, traducción del autor) un fragmento esquelético o un grano de cuarzo, por ejemplo alrededor del cual crecen lamelas concéntricas compuestas principalmente de calcita micritica, ocasionalmente se alcanzan a reconocer líneas radiales de calcita fibrosa. El origen de los ooides es considerado como de zonas de aguas agitadas por acción de olas, marea o corrientes ocasionales a bajas profundidades.
Pisoides: Son componentes similares a los ooides, pero con un tamaño mayor a 2 mm.
Pellets: Son componentes elípticos compuestos de micrita en tamaños que varían de 0.1-0.4 mm de diámetro. Característico en ellos es la falta de estructura interna, su origen es fecal. Existen algunos bioclástos (granos es-
9
queléticos) del tamaño del pellet que debido a la acción de otros organismos (por ejemplo algas) son destruidos y transformados a micrita (micritización) los cuales en apariencia llegan a ser muy semejantes a los pellets, estos componentes son llamados pseudopellets.
Granos agregados (lumps): Es una colección de granos y diversas partículas cementadas entre sí. El cemento puede variar de microesparitico a microcristalino.
Intraclástos: Son productos retrabajados de un piso marino mas o menos consolidado dentro de la zona de la depositación, es decir son clástos de igual composición al del piso marino los cuales por diversos procesos son retrabajados (brechados) en su lugar de depositación. Estos procesos o eventos pueden ser a través de corriente o olas que disturban el piso marino, actividad orgánica sobre la superficie del sedimento o despegues o derrapes locales. El tamaño de estos varía de pocos milímetros a varios centímetros y localmente metros.
Extraclástos2: También conocidos en forma general como “litoclástos” se trata de componentes retrabajados pos-sedimentarios. Fragmentos de roca calcárea y no calcárea pre-existentes, es decir material de erosión de rocas mas antiguas que fueron redepositados de manera submarina o subaerea. Muy comúnmente los extraclástos se presentan angulosos a subredondeados y en su conjunto forman una fábrica polimictica. Con un poco de experiencia, todos estos componentes pueden ser reconocidos con la ayuda de una lupa e incluso a simple vista. Una gran ayuda para la determinación del tipo de masa básica y del tipo de los componentes es el análisis de las rocas carbonatadas bajo el microscopio, lo que se hace llamar análisis microfacial, para lo cual se utilizan ya sea secciones pulidas o láminas delgadas. El análisis microfacial nos ayuda a determinar con mayor exactitud el tipo de masa básica y el tipo de componente, sobre todo si se trata de componentes biógenos (fósi-
2
Existen para el término extraclásto los sinónimos aloclástos (FOLK, 1959) y exoclásto (MONTY, 1963).
10
les o restos de ellos), posibilitándonos incluso diferenciar si se trata de bivalvos, amonites, gasterópodos, etc. (Figura 4). Para ayudarnos a calcular los porcentajes semicuantitativos tanto de la masa básica como de los componentes pueden utilizarse las siguientes tablas (tomadas de FLÜGEL, 1978):
11
12
13
14
15
5. CLASIFICACIONES Una vez identificado el tipo de matriz, los componentes y sus relaciones porcentuales es posible identificar el tipo de roca carbonatada y clasificarla. Existen dos clasificaciones principales, las cuales son las mas difundidas y usadas cuando se trabaja con rocas carbonatadas. Estas son las clasificaciones de FOLK (1959,1962) y de DUNHAM (1962).
5.1. Clasificación de FOLK (Composicional) La clasificación propuesta por FOLK supone que en referencia a la forma de ser sedimentadas, las rocas carbonatadas pueden ser comparables con rocas clásticas (areniscas, ver Fig. 3). Otra característica de esta clasificación es que en su campo de aplicación las restringe principalmente sobre láminas delgadas y es poco usada en muestras de mano o directamente en el campo, además que su terminología no nos dice mucho sobre el empaquetamiento y orden de los componentes en la muestra. Sin embargo una de las grandes ventajas es que ya familiarizado con los términos que Folk propone, es posible de a cuerdo al nombre dado a la muestra de saber el tipo de componentes y matriz que la componen. Por principio la clasificación de FOLK (Fig. 2) diferencia rocas calcáreas ricas en componentes (Folk, utiliza el nombre de rocas carbonatadas aloquímicas, es decir de origen no químico), de los carbonatos pobres o sin componentes (rocas carbonatadas ortoquímicas, es decir precipitados químicos). Si una roca carbonatada se compone exclusivamente de micrita, es decir sin componentes (roca calcárea ortoquímica), el nombre que se le da a esta roca es Micrita (Fig. 2), si la roca se compone igualmente solo de matriz pero esta es esparita, probablemente una roca completamente recristalizada se le llamará “esparita”. Un caso especial son las rocas calcáreas biogénicas, es decir formadas por secreciones de una concha calcárea, por ejemplo las rocas arrecifales, estas recibirán el nombre de Biolitita (Fig. 2). El nombre de la caliza se da la combinación del tipo de matriz matriz (micrita o esparita) y un prefijo, normalmente las primeras sílabas de los componentes. Para ver algu-
16
nos ejemplos para la aplicación de esta clasificación empezaremos por los nombres mas sencillos.
Rocas Carbonatadas Aloquímicas ESPARITA I (Cemento de Calcita Tardío)
MICRITA II (Matríz de Calcita microcristalina)
Rocas Carbonatadas Ortoquímicas MICRITA III (Sin Componentes)
INTRACLASTOS
) s o c i m í u q o l a ( s e t n e n o p m o C
Intraesparita
Intramicrita
Micrita
Ooesparita
Oomicrita
Dismicrita (micrita disturbada)
OOIDES
BIOGENOS
Bioesparita
Biomicrita
Pelesparita
Pelmicrita
Calizas arrecifales Autóctonas IV
PELOIDES (Pellets)
Biolitita
Micrita Esparita Esparit a (Cemento tardío)
Figura 2. Clasificación de las rocas carbonatadas según FOLK (1959, 1962, traducción hecha por el autor)
17
Las rocas carbonatadas aloquímicas, es decir calizas con componentes, se separan en dos grupos: Grupo 1).-Si la masa básica es esparita (cemento de calcita) Grupo 2).-Sí la masa básica es micrita (calcita microcristalina) Cuando los componentes presentes dentro de una roca carbonatada son ooides y la masa básica es esparita la roca se llamara: ooesparita, pero si tenemos los mismos componentes solo que ahora la masa básica es micrita la roca se denominara : oomicrita, lo mismo es para los componentes como: Componentes
Masa básica
Nombre
Intraclástos
Micrita
Intramicrita
Intraclástos
Esparita
Intraesparita
Peloides
Micrita
Pelmicrita
Peloides
Esparita
Pelesparita
Biógenos
Micrita
Biomicrita
Biógenos
Esparita
Bioesparita
Normalmente ocurre que dentro de una muestra se llegan a reconocer mas de un tipo de componentes, en este último caso el componente dominante (el de mayor %) se colocara como el primer prefijo seguido de las primeras letras de los siguientes componentes, por ejemplo, si una roca se compone de lo siguiente: Componentes
Masa básica
Nombre
Ooides (60%) y Peloides (40%)
Micrita
Oopelmicrita
Esparita
Oopelesparita
Intraclástos (80%) y Bioclástos (20%) Micrita Esparita
Intrabiomicrita Intrabioesparita
Esta clasificación nos ayuda de manera rápida y fácil a identificar tanto los componentes así como la masa básica que constituyen nuestra muestra, sin embargo cuando se pretende dar una descripción detallada de todos los componentes de la
18
muestra, llegan a formarse nombres muy largos y poco prácticos, por ejemplo: Intrabiopeloomicrudita (roca donde dominan los intraclástos seguido por componentes biógenos, peloides y ooides, los cuales llegan a tener tamaños mayores a los 2 mm y descansan en una masa básica micritica). Como complemento a esta clasificación FOLK (1962) presentó una tabla con el espectro de las texturas de las rocas carbonatadas, basada en general con los elementos de su clasificación que ya hemos visto. En esta tabla se comparan de igual modo las rocas carbonatadas en sus equivalentes clásticos análogos. Actualmente se le han agregado a la clasificación de FOLK algunos elementos que pertenecen a otras clasificaciones de rocas carbonatadas. El mas usado de ellos es el término “ rudita” tomado de Grabau (1920) y Müller-Jung-Bluth & Toschek (1969), el cual es referido a componentes o granos mayores a 2 mm de tal modo que rocas carbonatadas que contienen intra-extra o bioclástos mayores a 2 mm pueden ser llamadas intra, extra o bioesparudita, si la masa básica es esparita o intra, extra o biomicrudita si la masa básica es micrita respectivamente.
19
au m en
T ra
d u c
F ig u ra
ta
ci e
iz
a
ie
q u
3 . E sp
r
rd
tr
ó n d
d
l
e
u to
ec
c
A n á lo g o
lá st ic
o o d
a
d e F o lk 1 9 5 9
ec
te
h
x tu
e
s
ic
ra
L u
d ta
a,
q u iv a
la
n
ro
a
s ca
lo a
m b ie n
ar
a
s e
e
d as
c
g ú n F O L K , 1 9 6 2
u e n ca -
p la ta
fo rm
in m a d u
b io g e n o
ri ta em p a q u e
zo n a d
d
a
m p aq u ri ta et
ar
a
la
o
co
en
as
e
a
m a d u
p la y a
re
m a d u
re e se
so b re m a d u
d im en ta
ó n
ca
ri
a
B io
E sp
M
sp it
ta
ar
ar
ri
a
y e
re
n is
ra
p rt
2 /3 d
d o c
a l
so ea
a
p it
e
ar
p it a
ar
a
a
a re
A re
co m p o n en
n
d o n d
is c
e a s
ad o s
te
B io
e
ie
es
d
em
B n so
a
c
e
B io
rt
a
al
B io it
so
Ig u
n ti d ad d
M
ar
es
ca
ic
es
B io
la s
a
e
d
A
ra
d
ci
)
ic
n o
ea
p o c o
a
.
n
rt
is
ra
l
as
so
A
a
/
iz
ib
a
a
st
tr
rr
p o co
v a d
n to ta
e d o re
a
d o n d
ta
d o
sp
o n ri
rd io (E sp
rt
e
c
E s p e c tr o d e
a
it
l
e
o (m
ta
ll sa
re
d e5 0 %
b ie n
d ci
á
A
a a
lc
B io m
e
ic
ca
1 0 -5 0 %
ta
c
ra
e
g u
B io m ri
d
is
ía -
ta
ic
ta
B io m
n
n er g
ra
ri
p o c o
e
e
ic
o n
L o d o
1 -1 0 %
M c
s
re
a
so m
ri ta
ic
A
L
0 -1 %
ic
y
M
ta
sa
M
ta
ti
).
a
ri
s
ic y
(s
d
ta
ri
L u
en o
at
te
ic
d is m
s
rb o n
s
te
v o
c
ca
te
o m p o n en
ti
ta
s
le
ta
M
o n b io g e n o
c
re
n
ri
ti
e
se
d is m
s
er
m in o lo g
re
e
N o m b
p
ía
la
d
re
er
e
a
T
% d
ea
)
ta
ri
a
te x tu r a s d e r o c a s c a r b o n a ta d a s
20
GASTEROPODO
BIVALVO
Forma variable Calcita original Estructura preservada
Aragonita original
Drusa de esparita sin estructura preservada
Calcita metamórfica con relictos de estructura interna
BRAQUIOPODO
EQUINODERMO Forma variable Cristal de calcita monocristalino
Drusa típica con esparita sin estructura
FORAMINIFERO Forma variable
Apariencia nublosa Estructura original preservada endopuntada, endopuntad a, pseudopuntada pseudopuntada,, puntada
Sintaxial crecido en esparita
Micrita o pared con textura fibrosa
Espículas
Figura 4. Preservación y apariencia de los diferentes biogenos en lámina delgada (tomado de: TUCKER 1981, traducción del autor)
5.2.- Clasificación de DUNHAM (Textural) Esta clasificación es actualmente la más utilizada y con mayor aplicación tanto en la enseñanza como en la industria, y se basa en el tipo de relación de los componentes durante la sedimentación y de la Fábrica de la muestra, finalmente son diferenciadas las Fábricas “soportado por los granos” (grain-supported) de la “soportado por lodo” (mud-supported). “Soportado por lodo” significa un lodo calcáreo con componentes que “flotan” en él y entre los cuales no existe contacto. “Soportado por granos” se da cuando estos componentes se tocan o apoyan entre ellos. Igualmente importante en esta clasificación para dar nombre a las rocas carbonatadas es el tamaño de los componentes y su proporción en el total de la muestra
21
(%). Una vez conocidos los parámetros para la aplicación de la clasificación de DUNHAM, veamos como se utiliza ésta de acuerdo al modelo de la Figura 5. En primer lugar DUNHAM diferencia 2 grupos de calizas: 1.- Calizas alóctonas, que son aquellas cuyos componentes primarios (equivalente a los aloquímicos de Folk) son depositados durante la sedimentación, con esto no quiere decir que las rocas son de origen alóctono si no que los componentes presentes no se originaron en el lugar de la depositación, y que no están asociadas a una génesis orgánica. 6 denominaciones conforman la calizas alóctonas (Mudstone, Wackestone, Packstone, Grainstone, Floatstone y Rudstone). Las cuales en primer orden se diferencian de acuerdo al tamaño de los componentes, ya sea menos del 10 % de componentes mayores a 2 mm y/o si tienen mas de 10 % de componentes mayores a 2 mm. Otro factor a considerar es si la masa básica es micrita o esparita y finalmente si se tiene una fábrica “soportada en lodo” o “soportada en granos”. 2.- Calizas autóctonas, son aquellas cuyos componentes primarios son formados durante la sedimentación con un origen organogénico, es decir “in situ”. Aunque las calizas
autóctonas se dividen en tres grupos, Bafflestone, Bindstone y
Framestone, se utiliza el término Boundstones para éstas y se refiere a las calizas de origen orgánico, encerrando en este término principalmente a las calizas arrecifales. La gran ventaja de ésta clasificación es que puede ser utilizada tanto en el campo como en lámina delgada, además de que el nombre de la muestra lleva implícito el orden y arreglo (fábrica) de los componentes. Dos desventajas presenta ésta clasificación, la primera es que aunque se conozca el nombre clasificatorio de la muestra no se sabe que tipo de componentes la conforman, es decir hay que aclarar a parte del nombre, los componentes presentes, p.e. grainstone con pellets y ooides, y la segunda es un problema del lenguaje de la clasificación ya que una traducción al español de ésta clasificación no es posible y no tendría sentido.
22
23
El siguiente listado describe brevemente las principales características de las rocas clasificadas según DUNHAM
Mudstone: Menos del 10 % de componentes Todos menores a 2 mm. Matriz: Micrita Fábrica: Mud Supported
Wackstone: Mas del 10 % de componentes Todos menores a 2 mm. Matriz: Micrita Fábrica: Mud supported
Packstone: Mas del 10 % de componentes Todos menores a 2 mm. Matriz: Mayormente esparitica Fábrica: Grain- supported
Grainstone: Mas del 10 % de componentes Todos menores a 2 mm. Matriz: Exclusivamente esparita Fábrica: Grain supported
Floatstone: Mas del 10 % de componentes Mayores a 2 mm. Matriz: Micritica / Esparita Fábrica: Mud supported
Rudstone: Mas del 10 % de componentes Mayores a 2 mm. Matriz: Micrita / Esparita Fábrica: Grain supported
24
6. COMO UTILIZAR ESTAS CLASIFICACIONES La tabla 1, resume los diferentes elementos a considerar para la denominación de las rocas carbonatadas según las clasificaciones de FOLK y DUNHAM. Para una clasificación sencilla y además práctica de las rocas carbonatadas en el campo y/o en lámina delgada pueden seguirse los criterios enunciados en la siguiente lista de preguntas (compare con tabla 1):
1- ¿Es la masa básica de la muestra micrita o esparita?, ver capitulo 3 2- ¿Cuál es el porcentaje de la masa básica?, ver capitulo 4 3- ¿Existen componentes?, ver capitulo 4 4- ¿Cuál es el porcentaje de los componentes?, ver capitulo 4 5- ¿Es posible reconocer si los componentes son esqueléticos o no?, ver ca-
pitulo 3 6- ¿Es posible reconocer peloides, peloides, ooides, bioclástos, bioclástos, intraclástos o extraclástos?, ver Figura 2 7- ¿Son por lo menos el 10% de los componentes mayores a 2 mm? 8- ¿Están los componentes descansando en la matriz, es decir, es la fábrica “mud-supported”? 9- ¿Están los componentes descansando sobre otros componentes, es decir, es la fábrica “grain-supported”? 10- ¿Es posible reconocer r econocer fósiles o parte de ellos?, ver Figura 4
Tratando de contestar el listado de las preguntas arriba escritas es posible, basados en los elementos propuestos por FOLK y DUNHAM, dar el nombre clasificatorio a nuestra muestra. Algunos ejemplos gráficos de los diferentes tipos de calizas se encuentran en las láminas 1 a 4.
25
1
O c o om E m p pl r T i o e c r n f a i e j t a n oi b l a / t W e , e oB i .1 a n - P c , e k é r s e i n s t s e t c on c u i s p a a e a s l o d o e c on : s c W u e l a o e c n oi a k d m d e o e e s n l t t s . on o o s s B e c om e i c n e o n n p l e on a m b d i o e e p c n n a l t o q a e s u s m t e o s t n s on ai a . d S b c a i . i l oi ó n M o s c l d u a e y c om s t l o b o s i s p e n on .P c a a e r r m e n a b t o p l n e a s a q a c d u t l o o a e m s s t a i f i d i s n c e a a g a n ú c t n i e s ó l n a f d s u e c r e D al a n u s nh i o f i oi a c a d m c e i s e , e s on n e l e s n d om c e e s F b a r O r i e o L d e a gr K l y a e m g D a r U u e e s l N t H t r a pi A s o M e r í d e a : 2
3
M a t r i z C E om xi s t p on e n e n t e s d H e a c om ym á p on s d e e l n 1 t e 0 s % ? M c 1 S om 0 on a % y m or p on d e á e s e ol s n d a t 2 e s e l m m M E s u l d - a s f á u b p p r i or c a t e d ? G E r s a l i n- a f á s u b p r i p c or a t e d ? N om b r e s e g ú n F ol k / D un h a m
26
7. DOLOMIAS Otro tipo muy común de rocas carbonatadas son las Dolomias (Dolomit en ingles), las cuales son el producto de un reemplazamiento del mineral calcita, CaCO 3, por el mineral dolomita, CaMg(CO 3)2, por procesos diagenéticos. Este proceso diagenético puede llevarse a cabo casi inmediatamente después de la depositación del lodo calcáreo (dolomitización temprana) o mucho después de la litificación de la roca calcárea (dolomitización tardía). Cuando se trabaja en lugares donde afloran rocas carbonatadas es común encontrar algunas capas, secuencias e incluso zonas dolomitizadas, las cuales pueden ser clasificadas del mismo modo que las rocas calizas. Partiendo del hecho que las dolomias son el producto del reemplazamiento de las calizas es común encontrar, de acuerdo a la intensidad de la dolomitización, restos o “fantasmas” de la caliza y de los componentes originales, los cuales en equivalencia con las clasificaciones para las calizas, nos sirven como parámetros para su clasificación. Si una muestra se encuentra totalmente dolomitizada y no se reconoce ninguna estructura pre-existente, la muestra es entonces una dolomia, pero si la muestra se encuentra solo parcialmente dolomitizada entonces es posible reconocer los diferentes elementos que se utilizan para dar los mismos nombres de las clasificaciones anteriormente vistas, por lo que en este caso solo se agregará el prefijo “dolo”, para indicar que la roca se encuentra dolomitizada. De este modo si la muestra es una biomicrita / wackestone dolomitizada, es posible usar el término “dolobiomicrita / dolowackestone” y así respectivamente para los demás nombres clasificatorios, por ejemplo: Micrita / Mudstone
Dolomicrita / Dolomudstone
Bioesparita / Grainstone
Dolobioesparita / Dolograinstone
Biomicrudita / Floatstone
Dolobiomicrudita /Dolofloatstone
Bioesparudita / Rudstone
Dolobioesparudita / Dolorudstone
27
LAMINA 1 (siguiente página)
MUDSTONE / MICRITA Foto 1. Mudstone / Micrita compuesta por mas del 90% de matriz micritica color gris y con un contenido menor al 10% de componentes. Los pocos componentes presentes en la muestra son todos menores a 2 mm y se trata de pequeños bioclástos y un foraminífero planctónico uniserial. Muestra de una caliza de la Formación Tamabra en la Sierra de Álvarez, S.L.P., 10X, polarizadores paralelos. Largo de la foto 1.5 mm.
WACKESTONE / BIOMICRITA Foto 2. Wackestone con calcisferas / Biomicrita con calcisferas. En la lámina se observa que el contenido de componentes sobrepasa el 10%, dominando las calcisferas seguidos por algunos bioclástos y en la parte central de la lámina se observa un foraminífero planctónico globular. Todos los componentes nadan en una matriz micritica gris oscura, formando una fábrica tipo “mud-supported”. Muestra de la Formación Cuesta del Cura de la Sierra de Coronado, S.L.P., 5X, polarizadores paralelos. Largo de la foto 2.5 mm.
28
Foto 1. Mudstone / Micrita
Foto 2. Wackestone con calcisferas / Biomicrita con calcisferas
29
LAMINA 2 (siguiente página)
PACKSTONE Foto 3. Packstone con pellets y bioclástos / Pelbiomicrita-Pelbioesparita bien empaquetada compuesta por mas del 10% de componentes los cuales descansan en una matriz micritica / esparitica. Aunque el porcentaje de componentes en la muestra es importante se reconoce que éstos flotan dentro de la masa básica formando una fábrica “mud-supported”. Todos los componentes son menores a 2 mm. Muestra de una caliza de la Formación El Abra en la Sierra de Álvarez, S.L.P., 5X, polarizadores cruzados. Largo de la foto 2.5 mm.
GRAINSTONE Foto 4. Grainstone oolitico-peloidal / Oopelesparita muy bien empaquetada. Lámina delgada de un grainstone compuesto por una masa básica esparítica en la que nadan ooides y peloides, los cuales muestran un empaquetamiento marcado, típico de una fábrica “grain-supported”. Muestra de la Formación Tamabra de la Sierra La Bonita, Matehuala, S.L.P., 5X, polarizadores cruzados. Largo de la foto 2.5 mm.
30
Foto 3. Packstone con pellets y bioclástos / Pelbiomicrita-esparita bien empaquetada
Foto 4. Grainstone con ooides y pellets / Oopelesparita
31
LAMINA 3 (siguiente página)
FLOATSTONE Foto 5. Floatstone con intraclástos / Intramicrudita. En la foto se observa una brecha calcárea con componentes mayores a 2 mm de tamaño los cuales flotan en una matriz micritica. La fábrica de la muestra es “mud-supported”. Los clástos estan subredondeados hasta redondeados. Muestra de una caliza de la Formación Tamabra en la Sierra del Coro, S.L.P.
RUDSTONE Foto 6. Rudstone de intra-, extra y bioclástos / Intra-extrabioesparudita. Brecha calcárea polimíctica con gran contenido de componentes (>50%), los cuales debidoa su extremo empaquetamiento forman una fábrica tipo “grain-supported”. La masa básica de la muestra es predominantemente esparitica. Esta brecha se encuentra parcialmente dolomitizada, por lo cual puede ser clasificada como un dolorudstone / dolointra-extrabioesparudita. (ver capitulo 7). Muestra de la Formación Tamabra de la Sierra del Coro, S.L.P
32
Foto 5. Floatstone con intraclástos / Intramicrudita
Foto 6. Rudstone con intra-, extra- y bioclástos / Intra-extrabioesparudita
33
LAMINA 4 (siguiente página)
DOLOMIAS Foto 7. Microfotografía de una lámina delgada de una dolomia, la cual muestra una destrucción completa de la fábrica (fabric-destructive dolomitization). Este tipo de dolomitización es causado por un reemplazamiento extremo de la caliza original por cristales hipidiomórficos hasta idiomórficos (romboedros) del mineral dolomita. En este caso la muestra no conservó ningún rastro de la matriz y los componentes originales. Muestra de una caliza de la Formación Tamabra en la Sierra de Álvarez, S.L.P., 5X, polarizadores cruzados. Largo de la foto 2.5 mm.
Foto 8. Dolomudstone / Dolomicrita. En la foto se ve una mudstone-wackestone / micrita-biomicrita la cual sufre una dolomitización incipiente que es reconocida por los cristales romboédricos idiomórficos de dolomita que crecen dentro de la matriz miciritica original. Esta dolomitización claramente epigenética reemplaza principalmente la matriz de la muestra. Muestra de la Formación Tamabra de la Sierra del Coro, S.L.P
34
Foto 7. Microfotografía de una dolomia
Foto 8. Microfotografía de una dolomudstone / dolomicrita
35
8. LITERATURA CHILINGAR, G .V. (1960): Notes on classification of carbonate rocks on basis of chemical composition. Journal of Sed. Petrol., 30/ 1, 157-158, 3 Tab. Tulsa.
CHOQUETTE, P. W. & PRAY, L. C. (1970): Geologic nomenclature and classification of porosity in sedimentary carbonates. Bull. Amer. Ass. Petrol. Geol. 54/2, 107250, 13 Figs., Littleton, Col. 80121.
DUNHAM, R. J. (1962): Classification of carbonate rocks according to depositional texture. Mem. Amer. Ass. Petrol. Geol. 1, 108-121, 7 Tab., Tulsa.
EMBRY, A. F. & KLOVAN, E. J. (1972): Absolute water depths limits of Late Devonian paleoecological zones. Geol. Rdsch. 61/2, 10 Figs., Stuttgart.
FLÜGEL, E. (1979): Microfacies Analysis of Limestones. 663 p., Springer-Verlag, Berlin.
FOLK, R. L. (1959): Practical petrographic classification of limestones. Bull. Amer. Ass. Petrol. Geol. 43, 1-38.
FOLK, R. L. (1962): Spectral subdivision of limestones types. Amer. Ass. Petrol. Geol. Mem. 1, 62-84, 1 Tab., 7 Figs., Tulsa.
FÜCHTBAUER, H. (1959): Zur Nomenklatur der Sedimentgesteine. Erdöl u. Kohle 12, 605-613, 7 Figs., Hamburg
GRABAU, A. W. (1920): On the classification of sedimentary rocks. Amer. Geol. 33, 228-247.
36
MONTY, Cl. (1963): Bases d´une nomenclature des roches calcaires marines. Ann. Soc. Géol. Belgique, 86, 1962/1963, Mem. 2, B 87-122, 1 Tab., Bruxelles.
MÜLLER - JUNGBLUTH, W. V. & TOSCHEK, PH. (1969): Karbonatsedimentologische Arbeitsgrundlagen. 2. ed., Univ. Innsbruck 8, Alpenkundl. Studien 4, 32 p., 3 Tab., Innsbruck
PETTIJOHN, J. (1957): Sedimentary Rocks. 2 ed., 718 p., 173 Figs., 40 Tab., New York: Harper.
SANDERS, B. (1936): Beiträgezur Kenntnis der Anlagerungsgefüge (rhythmische Kalke und Dolomite aus der Trias). Z. Krist. Min. Petrogr., B, N, F. 48, 1 / 2, 3 / 4, 27-139, Leipzig
TUCKER, M. E. (1981): Sedimentary Petrology: an Introduction. 252 p. Blackwell, Oxford.
Otra Literatura recomendada FÜCHTBAUER, H. & MÜLLER, G. (1970): Sedimente und Sedimentgesteine. In: Sediment-Petrologie 3, 378 p., 133 Figs., 55 Tab., Stuttgart: Schweizerbart
LEIGHTON, M. W. & PENDEXTER, C. (1962): Carbonate rocks types. Mem. Amer. Ass. Petrol. Geol. 1, 33-61, 9 Tab., 2 Figs. , Tulsa
PLUMLEY, W. J., RISLEY, G. A., GRAVES, R. W., KALEY, M. E. (1962): Energy index for limestone interpretation and classification. Mem. Amer. Ass. Petrol., Geol.
1, 85-107, 4 Tab., 5 Figs., Tulsa ROBINSON, R. B. (1966): Classification of reservoir rocks by surface texture. Bull. Amer. Ass. Petrol. 50, 3/1, 574-559, Tulsa
37
TUCKER, M. E. & WRIGHT, V. P. (1990): Carbonate Sedimentology. 482 p., Blackwell, Oxford.
WILSON, J. L. (1975): Carbonate facies in geologic history.- 471 p., BerlinHeidelberg-New York (Springer).
