Clasificacion de Rocas Sedimentarias-exposicion

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA Escuela Académico Profesional de Ingenieria Geológica

PETROLOGÍA SEDIMENTARIA CLASIFICACIÓN DE ROCAS SEDIMENTARIAS Docente: Ing. VICTOR ARAPA VILCA Alumnos: AGUILAR LLATAS, Luis Alfredo CERDAN MUÑOZ, José Idonil JARA VÁSQUEZ, Gilmer MERLO PALOMINO, Richard Abel QUILICHE CARRASCO, CristianPaúl SERRANO ARRIBASPLATA, Francisco

Ciclo: Vacacional

Cajamarca, Febrero del 2012

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA CAJAMARCA Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ing. Geológica

INDICE 1.

2.

CONSIDERACIONES GENERALES ............................ ............................ ............................ .......5 1.1.

CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS: ........................... ........................... ...6

1.2.

ROCAS SEDIMENTARIAS DE TIPO QUIMICO.......................... ............................ ..........10

1.3.

ROCAS SEDIMENTARIAS DE TIPO ORGÁNICO ............................ ............................ .....11

1.3.1.

ROCAS DE ORIGEN NATURAL.......................... ........................... .........................11

1.3.2.

ROCAS DE ORIGEN ANIMAL ............................. .......................... .........................12

EL TETRAEDRO FUNDAMENTAL................................. ............................. ........................... .15 3.1.

ROCAS CLÁSTICAS ............................ ............................ ........................... ....................19

3.1.1.

CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS CLÁSTICAS: ............................. ............................ 23

3.1.1.1.

RUDITAS.......................... ............................ ............................ ........................24

3.1.1.2.

ARENITAS O PSAMITA: ............................ ............................ ........................... .28

3.1.1.3.

PELITAS: .......................... ............................ ............................ ........................34

3.2.

ROCAS INTERMEDIAS ........................... ........................... ............................ ...............37

3.2.1. 3.3.

CLASIFICACIÓN DE ROCAS INTERMEDIAS .......................... ............................ .....37

ROCAS SEDIMENTARIAS NO CLÁSTICAS....................... CLÁSTICAS.................................................. ........................... ....................41

3.3.1.

SEDIMENTARIAS QUÍMICAS............................. .......................... .........................41

3.3.2.

SEDIMENTARIAS ORGÁNICAS ......................... ............................ ........................42

3.3.3. INTERPRETACIÓN DE LÁMINAS DELGADAS UTILIZANDO PETROGRAFÍA Y AMBIENTES SEDIMENTARIOS .............................................................................................51 3.3.3.1.

MUDSTONE.......................... ............................ ............................ ...................51

3.3.3.2.

WACKESTONE ........................... ........................... ............................ ...............52

3.3.3.3.

PACKESTONE...................................................................................................53

3.3.3.4.

GRAINESTONE........................... ........................... ............................ ...............54

3.3.3.5.

BOUNDESTONE......................... ........................... ............................ ...............55

3.4.

ROCAS ORGÁNICAS. ............................. ........................... ............................ ...............56

3.4.1. 3.5.

CARBONES .......................... ............................ ............................ ........................56

ROCAS EVAPORÍTICAS .......................... ........................... ............................ ...............59

3.5.1.

LOS MINERALES DE LAS EVAPORITAS ........................... ............................ ..........61

3.5.1.1.

YESO ........................... ............................ ........................... ............................ .62

3.5.1.2.

LA ANHIDRITA ........................... ........................... ............................ ...............62

3.5.1.3.

HALITA ............................. ........................... ........................... .........................63

3.5.2. CONDICIONES DE PRECIPITACIÓN DE LAS EVAPORITAS MÁS COMUNES EN AGUA DE MAR .......................... ............................ ........................... ............................ ...............64 1

PETROLOGIA SEDIMENTARIA


INDICE 1.

2.

CONSIDERACIONES GENERALES ............................ ............................ ............................ .......5 1.1.

CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS: ........................... ........................... ...6

1.2.

ROCAS SEDIMENTARIAS DE TIPO QUIMICO.......................... ............................ ..........10

1.3.

ROCAS SEDIMENTARIAS DE TIPO ORGÁNICO ............................ ............................ .....11

1.3.1.

ROCAS DE ORIGEN NATURAL.......................... ........................... .........................11

1.3.2.

ROCAS DE ORIGEN ANIMAL ............................. .......................... .........................12

EL TETRAEDRO FUNDAMENTAL................................. ............................. ........................... .15 3.1.

ROCAS CLÁSTICAS ............................ ............................ ........................... ....................19

3.1.1.

CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS CLÁSTICAS: ............................. ............................ 23

3.1.1.1.

RUDITAS.......................... ............................ ............................ ........................24

3.1.1.2.

ARENITAS O PSAMITA: ............................ ............................ ........................... .28

3.1.1.3.

PELITAS: .......................... ............................ ............................ ........................34

3.2.

ROCAS INTERMEDIAS ........................... ........................... ............................ ...............37

3.2.1. 3.3.

CLASIFICACIÓN DE ROCAS INTERMEDIAS .......................... ............................ .....37

ROCAS SEDIMENTARIAS NO CLÁSTICAS....................... CLÁSTICAS.................................................. ........................... ....................41

3.3.1.

SEDIMENTARIAS QUÍMICAS............................. .......................... .........................41

3.3.2.

SEDIMENTARIAS ORGÁNICAS ......................... ............................ ........................42

3.3.3. INTERPRETACIÓN DE LÁMINAS DELGADAS UTILIZANDO PETROGRAFÍA Y AMBIENTES SEDIMENTARIOS .............................................................................................51 3.3.3.1.

MUDSTONE.......................... ............................ ............................ ...................51

3.3.3.2.

WACKESTONE ........................... ........................... ............................ ...............52

3.3.3.3.

PACKESTONE...................................................................................................53

3.3.3.4.

GRAINESTONE........................... ........................... ............................ ...............54

3.3.3.5.

BOUNDESTONE......................... ........................... ............................ ...............55

3.4.

ROCAS ORGÁNICAS. ............................. ........................... ............................ ...............56

3.4.1. 3.5.

CARBONES .......................... ............................ ............................ ........................56

ROCAS EVAPORÍTICAS .......................... ........................... ............................ ...............59

3.5.1.

LOS MINERALES DE LAS EVAPORITAS ........................... ............................ ..........61

3.5.1.1.

YESO ........................... ............................ ........................... ............................ .62

3.5.1.2.

LA ANHIDRITA ........................... ........................... ............................ ...............62

3.5.1.3.

HALITA ............................. ........................... ........................... .........................63

3.5.2. CONDICIONES DE PRECIPITACIÓN DE LAS EVAPORITAS MÁS COMUNES EN AGUA DE MAR .......................... ............................ ........................... ............................ ...............64 1



3.6.

3.6.1.

ESPONJOLITAS, RADIOLARITAS Y DIATOMITAS............................ .......................65

3.6.2.

Chert:......................... ............................ ............................ ........................... ......66

3.7.

4.

ROCAS SEDIEMTARIAS SILICEAS ......................... ........................... ............................ .65

ROCAS SEDIMENTARIAS FERRUGINOSAS ........................ ............................ ...............67

3.7.1.

LATERITAS............................ ........................... ........................... .........................69

3.7.2.

Bauxitas .......................... ........................... ............................ ............................ .69

CUADRO DETERMINATIVO PARA CLASIFICAR ROCAS SEDIMENTARIAS......................... .....70 4.1. DESARROLLO DEL CUADRO DETERMINATIVO PARA CLASIFICAR ROCAS SEDIMENTARIAS .....................................................................................................................72

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INTRODUCCIÓN

En la introducción a la clasificación de rocas sedimentarias, las rocas detríticas aparecen como rocas formadas por procesos de deposición de partículas sólidas (fragmentos de rocas y minerales) en un medio sedimentario. Afinando más en la definición de rocas detríticas, a diferencia de las rocas evaporíticas y las rocas carbonatadas, los materiales que forman las rocas detríticas han sido transportados hasta el medio sedimentario por un agente geológico (viento, agua o hielo). Durante el transporte, los fragmentos, llamados clastos, sufren un desgaste que depende de la energía del transporte, del tiempo y de la distancia recorrida, dando lugar al redondeamiento de los clastos y la reducción de su tamaño. Este desgaste también dependerá de la naturaleza de los clastos. Así, por ejemplo, en los abanicos aluviales, situados justo al pie de la montaña, los clastos son muy grandes y poco redondeados, ya que no han sufrido apenas transporte. En cambio, en las playas, formadas por los sedimentos arrastrados por los ríos hasta el mar, los clastos son granos minerales (los fragmentos de roca se han disgregado completamente en sus componentes minerales), muy pequeños y redondeados.

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RESUMEN En el presente trabajo se ha recopilado información correspondiente a la clasificación de las rocas sedimentarias tanto clásticas como no clásticas, así mismo se agrega información relacionada a rocas intermedias. Las clasificaciones que se encuentran en el trabajo están basadas en tablas confeccionadas por autores como Folk y Dunham, así mismo también hay otras clasificaciones las cuales están hechas en base a los autores antes mencionados, es decir son modificaciones y ampliaciones de las tablas preexistentes. Para dichas clasificaciones cada autor toma en cuenta distintos rasgos de las rocas como textura, composición petrográfica, composición mineralógica, tipo de matriz, cemento, etc. De aquí que aparezcan distintas denominaciones para rocas de composición similar como por ejemplo ortocuarcita y cuarzoarenita para Pettijhon y Folk respectivamente. Ambos autores haciendo referencia a una roca con un nivel de cuarzo superior al 95%. Además hacemos mención de otros tipos de rocas como carbones, evaporitas, rocas ferruginosas, silíceas y carbonatas.

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OBJETIVOS Objetivo general  Clasificar las rocas sedimentarias Objetivos específicos  Clasificar en base a cuadros porcentuales  Comparar las diferentes tablas propuestas entre autores

MARCO TEÒRICO 1. CONSIDERACIONES GENERALES Con el objeto de que la clasificación de las rocas sedimentarias, tanto por los geólogos de campo así como los que se encuentran en diferentes áreas, sea objetiva y reproducible se elaboró distintas tablas, para que de esta manera sea más fácil su reconocimiento y posteriormente pasar a nombrarlas correctamente y así obtener un margen mínimo de error al momento de nombrarlas. Lo común entre todos las rocas sedimentarias es su formación en el ambiente exógeno, es decir en la superficie de la tierra en conjunto con los procesos sedimentarios. El producto de todos estos procesos, la roca sedimentaria lamentablemente como grupo no sigue una línea homogénea común. Una muestra de una roca clástica tiene una apariencia diferente a una roca sedimentaria química. Por eso es muy recomendable usar la clasificación "clástica - química orgánica" como estructura o grupo principal. Dando primacía al modo de formación o a los componentes minerales y a la textura de la roca, que incluye el tamaño y la forma de los granos, se obtiene diferentes clasificaciones.

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1.1. CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS: a) Rocas sedimentarias de tipo clástico. b) Rocas sedimentarias de tipo químico. c) Rocas sedimentarias de tipo orgánico. a) ROCAS SEDIMENTARIAS DE TIPO DETRITICAS O CLASTICAS Esta rocas están formadas por fragmentos procedentes de otras rocas, son arrastrados y depositados en otro lugar por los agentes geológicos. Corrientemente, estos fragmentos pueden estar más o menos unidos por un cemento natural. La roca de origen mecánico, que en un principio era blanda después del proceso de formación está consolidada. Las etapas del proceso de formación son las siguientes: Formación de fragmentos (meteorización) Movilización por los agentes externos. Transporte por los mismos agentes. Sedimentación Procesos diagénicos, transforman en rocas más o menos coherentes. El sedimento detrítico se compone de los productos llamados clastos que se clasifican de más gruesos a más finos: bloques, guijarros, gravas, arena, limos, lodo y arcilla. Este sedimento puede estar formado por varios de estos tipos de clastos al mismo tiempo. Según el tamaño de los granos se dividen en tres grupos: grano grueso, grano medio y grano fino. i. Rocas detríticas de grano grueso Los conglomerados son gravas consolidadas constituidas de clastos redondeados, cantos rodados y guijarros sustentados en una matriz de sedimentos más finos. Esta matriz consiste, usualmente, de arena o limo cementada generalmente por calcita o cuarzo. Contrariamente, las brechas exhiben clastos angulares o fragmentos subangulares en similitud de tamaño a aquellos clastos presentes en los conglomerados antes referidos. La matriz puede ser arenosa o limosa. La angulosidad 6



en los clastos permiten inferir la cercanía y poco transporte de los elementos constituyentes de la roca fuente. 

CONGLOMERADOS: Son materiales detríticos cuyos clastos (llamados cantos) son de tamaño mayor a 2mm. En un conglomerado se pueden distinguir las siguientes partes:   





7

Clastos, elementos gruesos. Matriz, elemento más fino que envuelven los clastos. Cemento, une a los clastos y a la matriz. El cemento es de precipitación química y según su naturaleza, puede ser calcárea, siliceos o ferruginosos. La forma de los clastos indica el transporte que sufrieron hasta formar las rocas así como el ambiente de formación. Las pudingas se deben a ríos caudalosos, pues los clastos son redondeados. Las brechas tienen cantos ángulos o debido a que sufrieron poco transporte y se forma a pie de montaña. Si los clastos son aplanados indican que sé a formado en acantilados costeros



ii. Rocas detríticas de grano medio Las rocas más comunes de este grupo corresponden a las areniscas, arcosas y grauvacas. Las areniscas están compuestas casi enteramente por granos de cuarzo bien escogidos, subangulares a redondeados. Pueden exhibir cantidades menores de feldespato, mica, y otros minerales tales como olivino, rutilo, circón y magnetita. Los granos de cuarzo están frecuentemente cementados por sílice, calcita y óxidos e hidróxidos de hierro, éstos últimos imprimen un color ocre o rojo a las muestras. El color verde en algunas areniscas es indicio de la presencia de glauconita, un mineral del grupo de los filosilicatos. Las areniscas pueden tener como ambiente de formación tanto en zonas de aguas someras así como desiertos. Las areniscas de desierto exhiben granos de cuarzos bien escogidos, muy redondeados y pulidos. Las grauvacas consisten de fragmentos angulares y mal escogidos de feldespato y cuarzo sustentados en una matriz de sedimentos mucho más finos compuesta mayormente de clorita. Este mineral le imparte a la roca un color gris y de allí su denominación del alemán grauwacke. Se consideran estas rocas como consolidación de sedimentos de rápida sedimentación en aguas profundas. Las arcosas están compuestas esencialmente de granos angulares y moderadamente escogidos de cuarzo, feldespato y mica en menor proporción. Mineralógicamente poseen similitud con los granitos, y de hecho, obedece su origen a la depositación de los sedimentos aportados por estas rocas. 

ARENISCAS

Rocas con granos de arena cementados, su tamaño de grano oscila entre 2-0.06 mm. Según la procedencia de la arena y la naturaleza de la cementación podemos obtener rocas de distintas características. En la textura de las areniscas hay dos componentes: clastos y los huecos existentes entre ellos que pueden estar vacíos o rellenos.

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Las principales variedades de las areniscas son: a) Areniscas silíceas b) Areniscas calizas c) Arenisca ferruginosa d) Arenisca margosa e) Arcosa. f) Grauvaca iii. Rocas detríticas de grano fino Las limolitas contienen partículas que varían entre 0,0625 y 0,004 mm. Estas rocas se forman por la acumulación de sedimentos finos en el fondo de los mares, ríos y lagos. Los minerales constituyentes son extremadamente pequeños para ser estudiados bajo el microscopio petrográfico sin embargo, los mejores análisis pueden ser efectuados con la ayuda de la microscopía electrónica. Las lutitas consisten esencialmente de minerales de arcilla con partículas menores de 0,004 mm. Los colores de estas rocas varían desde el blanco al marrón negruzco. El color negro predominante en muchas lutitas se debe a proporciones importantes de materia orgánica y el color rojo a la presencia de óxidos e hidróxidos de hierro. Arcillosas. Son las más abundantes, su tamaño de grano es inferior a 0.06mm. Están compuestas por minerales arcillosos que provienen de la alteración química de los feldespatos. En una misma roca pueden existir distintos materiales arcillosos, también pueden presentar feldespatos y cuarzos triturados. Según el tamaño de grano podemos distinguir: 

Limonitas: Grano visible a microscopio óptico



Arcillas: Grano visible al microscopio electrónico.

Otros tipos son las margas formadas por gran variedad de arcilla y carbonato cálcico, se encuentran intercaladas entre rocas arcillosas. Este 9



tipo de rocas según su contenido en arcilla o carbonato cálcico será rocas mecánicas o carbonatadas.

1.2. ROCAS SEDIMENTARIAS DE TIPO QUIMICO A diferencia de las rocas de origen mecánico clástico que se forman por erosión, transporte y disposición de fragmentos y minerales de rocas preexistentes, las rocas sedimentarias, químicas y bioquímicas son el resultado de la precipitación de distintos aniones y cationes disueltos en las aguas de los ríos, lagos y océanos. La principal diferencia de ambos tipos de rocas es que las rocas químicas se forman como resultado de la precipitación de sustancias, que se encuentran en disolución en el agua, mientras que en la formación de las rocas bioquímicas, interviene directamente la actividad de organismos vivos. En función de su composición, estas rocas pueden, a su vez, clasificarse en distintos grupos entre los que destacan las rocas carbonatadas y las evaporizas.

10


UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ing. Geológica 

Rocas sulfatadas: El yeso es un sulfato cálcico cristalizado con dos moléculas de agua cuya formación data de cientos de años. Presenta una resistencia en compresión baja (60Kg/cm3), tiene escasa dureza frente al rayado y es soluble en agua.



Rocas carbonatadas: Están formados por CO 3Ca en forma de calcita no llegando a un 50%, pudiendo presentar aragonito, siderita y dolomita. El importante contenido en calcita provoca que sean rocas de escasa dureza de fácil corte y presenten una baja densidad. Tipos 





Calizas Margas Dolomías

1.3. ROCAS SEDIMENTARIAS DE TIPO ORGÁNICO Son rocas formadas de materia orgánica, restos de seres vivos laminares y/o vegetales que han sufrido una transformación posterior o diagénesis. Estas rocas tienen un gran contenido en carbono (más del 60%) acompañado de hidrogeno, y a veces también de oxígeno y ozono. Son blandas, ligeras y combustibles. Cuanto más carbono e hidrogeno tengan, darán mayor poder calorífico. 1.3.1. ROCAS DE ORIGEN NATURAL Son rocas de colores, generalmente oscuras que derivan de la transformación de masas vegetales acumuladas en zonas pantanosas, lagunas o deltas fluviales. Estas zonas, generalmente, están inundadas durante largos periodos de tiempo, esto permite un gran desarrollo de la vegetación. Para que se forme el carbón en estos ambientes, debe producirse el hundimiento lento del fondo, de forma que aparecen grandes cantidades de restos vegetales.

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El carbón se forma principalmente con celulosa y lignina (hidratos de carbono no complejos), mediante el proceso de carbonización. Este proceso abarca una serie de reacciones anaerobias que se desarrollan en aguas estancadas (ausencia de oxigeno) donde existe una abundante flora bacteriana, que es la responsable de la transformación de los restos vegetales en carbón. Los diferentes tipos de carbón dependen del tipo de vegetales acumulados pero sobre todo, del grado de carbonización alcanzado. En función del contenido en carbono y de su potencial calorífico, distinguimos: turba, lignito, hulla y antracita. 1.3.2. ROCAS DE ORIGEN ANIMAL Formadas por la acumulación de restos animales. Se distinguen: 

De carácter básico. La Creta. Es un carbonato cálcico formado a partir de caparazones de animales acuáticos. De color blanco, blando y poroso. Si es triturado y se eliminan sus impurezas constituye la pintura de cal.



De carácter ácido. Las silíceas biógenas. Formadas por la acumulación de caparazones de animales cuyos esqueletos están formados por un gel de silicio, podemos distinguir el trípoli, de grano muy fino y gran dureza, empleado para pulir. Kieselgur, formado a partir de esqueletos de animales microscópicos. Tiene una gran porosidad y poder de absorción, por lo que se emplea para la fabricación de dinamita y como aislante térmico. Y por último el Sílex, roca muy dura y compacta.

BIOQUIMICAS: Son las rocas formadas por la compactación y cimentación de rocas inorgánicas (esqueletos) de seres vivos, como por ejemplo conchas de moluscos, fragmentos de coral, caparazones de organismos microscópicos, etc. Todos estos organismos han fabricado sus esqueletos a partir de las sales disueltas y mediante reacciones químicas producidas dentro del organismo. Ejemplo de estas conchas son la caliza coralina (procede de los corales), la caliza nummulitica (procede de unos fósiles denominados nummulites ) y la lumaquela (procede de conchas de moluscos).

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Caliza coralina

A continuación se presenta un cuadro resumen de las diferentes clasificaciones de las rocas según su origen: clásticas, orgánicas, o químicas.

TIPOS

DESCRIPCIÓN

ROCAS Según

el

mayor

a

tamaño

(de

menor)

y

composición del grano:

S A C I T Í R T E D

Se

forman

a

partir

de

la

sedimentación y compactación de clastos

(fragmentos o partículas de

- Con

cantos

rodados:

conglomerados (pudingas y brechas);

diferentes tamaños y procedentes

- Con granos de cuarzo:

de otras rocas de) que se acumulan

areniscas (ortocuarcitas,

por acción de la gravedad en el

grauvacas, gres);

fondo de lagos, mares o desiertos.

- Con granos de arcilla: pelitas

o

lutitas

(arcillita,

caoliníticas),

pizarra llicorella.

N Ó I C A A C I E T M D I P Í I U C Q E R P

13

Se forman en el fondo de

s a t i r o p a v E

mares, desiertos

lagos a

salados partir

de

o la

evaporación del agua y la posterior

precipitación

y

sedimentación de las sales minerales que contiene.


Según las sales que precipitan: halita, anhidrita, carnalita, silvina y yeso.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ing. Geológica s a d a t a n o b r a C

Caliza (carbonato cálcico), margas (arcillosa y Se

forman

a

partir

de

precipitados carbonatados.

carbonatos), dolomítas (calizas y magnesio), estalactitas, estalagmitas y travertinos.

s a e c í l i S

Se forman a partir de restos silíceos

de

seres

vivos

microscópicos de radiolarios

Trípoli, geyseritas.

o diatomeas.

S A N E G Ó N A G R O

s a c i m í u q o i B

Se forman por la actividad de organismos acuáticos o

Lumaquelas, calizas

por

numulíticas, calizas

acumulaciones

caparazones y partes duras

coralinas, estromatolitos,

de

cretas, toba y diatomita.

los

animales,

tanto

carbonatadas como silíceas.

s a c i n á g r O

Se forman a partir de restos de

seres

vegetales

vivos, como

(plancton

tanto

animales marino)

transformados por bacterias en medios anaerobios.

14

de


Carbones (turba, lignito, hulla y antracita) y petróleo.


2. EL TETRAEDRO FUNDAMENTAL La mayoría de las rocas sedimentarias son mezclas de componentes clásticos y no clásticos. Por ejemplo, la mayoría de las areniscas contienen arcilla y material calcáreo mezclados; la mayoría de las calizas y dolomitas contienen fracciones arcillosas o arenosas, y la mayoría de las pizarras contienen carbonato, arena y elementos de fango. Esto puede expresarse usando un adjetivo calificativo como arena arcillosa o calcárea, caliza arenácea o arcillosa, y así sucesivamente. Los dos grupos principales de componentes, los clásticos y los no clásticos.

BRECHA SEDIMENTARIA

YESO

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Es conveniente recordar que las bien marcadas especies de las clasificaciones hechas por el hombre sólo raras veces son adoptadas por las rocas representativas naturales. En las rocas sedimentarias, así como en las rocas ígneas y metamórficas, son comunes las gradaciones, y muchas rocas están comprendidas entre dos o más miembros extremos. Por esta razón, es conveniente señalar las relaciones entre los elementos constitutivos principales de los sedimentos por medio de diagramas triangulares. Las rocas con cuatro componentes pueden representarse por medio de un tetraedro, en el que cada una de las cuatro caras triangulares representa mezclas de tres componentes. Las mezclas más simples de dos componentes se representan por las aristas del tetraedro, y los sedimentos casi puros se representan por los cuatro vértices.

En la figura al centro se representa el tetraedro fundamental de Petijohn mostrando los principales elementos constitutivos clásticos y no clásticos de los sedimentos. Los cuatro componentes más comunes, cuarzo, arcilla, carbonato y pedernal, ocupan los cuatro vértices del tetraedro, representando a la arenisca, la pizarra (shale), la caliza y los sedimentos silíceos formados químicamente. Cualquier sedimento que contiene más de 5% de estos cuatro miembros extremos se representa por un punto interior al tetraedro. Entre los sedimentos de los miembros extremos están las rocas de composición intermedia. Por ejemplo, la caliza arenácea y la arenisca calcárea se encuentran entre los vértices del carbonato y el cuarzo, y la pizarra arenácea y la arenisca arcillosa se encuentran entre los vértices de la arcilla y el cuarzo (inferior derecha). Las mezclas de estos miembros extremos son sistemas de dos componentes situados a lo largo de las aristas de los diagramas triangulares.

16



17



Los estimativos visuales de la composición de un sedimento se expresan en función del porcentaje de los diversos miembros extremos minerales presentes. Una arenisca calcárea, pizarrosa, puede tener 70% de minerales arcillosos. Estos porcentajes son transportados gráficamente a lo largo de los ejes del triángulo que biseca el ángulo del vértice correspondiente, y se obtiene así un punto del diagrama. Tal punto representa la composición en función de los tres componentes. En el tetraedro fundamental puede suceder que uno de sus miembros extremos se cambie por otro componente de modo de formar tetraedros adicionales. Por ejemplo, el tetraedro de la figura 1 puede tener su miembro extremo pedernal cambiado por materia orgánica o Sulfato. Así se desarrollan dos tetraedros para indicar los sistemas carbonato-cuarzo-arcilla-materia orgánicos y carbonato-cuarzo-arcilla-sulfato, respectivamente.

El tetraedro y sus caras triangulares derivadas pueden usarse para demostrar todas las mezclas posibles de composición entre las rocas sedimentarias. Además los cuatro miembros extremos del tetraedro fundamental representan no solamente cuatro elementos constitutivos principales, sino también las peculiaridades de textura de los sedimentos. Por tanto, las rocas sedimentarias pueden estudiarse por la selección apropiada de los elementos de composición y textura de sus miembros extremos.

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3. GUIA PARA LA DETERMINACIÓN MACROSCÓPICA DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS: El estudio de características como composición, selección, redondeamiento de los clastos, etc., nos va a dar información importante que nos permitirá conocer el ambiente sedimentario en el que se formó la roca, si el transporte fue más o menos largo. Hay que tener en cuenta que el estudio macroscópico de las rocas sedimentarias generalmente no nos va a indicar por sí mismo el medio de sedimentación de una roca sino que tenemos que integrar esa información con la obtenida a escala de afloramiento (estructuras sedimentarias, fósiles, entre otras). También es importante conocer las características de la roca tales como la porosidad o cementación porque nos permitirán conocer las posibilidades de esta como roca almacén de petróleo, agua etc. Partiremos por la clasificación más práctica de las rocas sedimentarias, una variedad que se componen de fragmentos variados de forma redondeada o angulosa conocidos como clastos más o menos cementados entre sí, y el nombre de la roca es determinado más por el tamaño y la forma de ellos, llamadas rocas clásticas . Por otra parte, rocas no clásticas , formadas por sedimentos que han sido transportados en solución acuosa, coloides, etc; y han sido precipitados por procesos químicos, orgánicos o evaporación.

3.1. ROCAS CLÁSTICAS Formadas por partículas sólidas que han sido transportadas por un elemento móvil: agua, hielo, viento, etc; depositadas, para su proceso final, diagénesis y formar la roca. ORIGEN

AGENTE

Agua MECANICO

Viento Hielo

DEPOSITO

Canto rodado Guijarro Arena Limo Arcilla Médanos o dunas Loess (limo) Till (peñascos en una matriz fina)

ROCA

Conglomerado Brechas, aglomerado Areniscas Limolitas, Lodolitas Arcillolitas, lutitas Areniscas Limolitas Morrenas y otras tillitas (peñascos en una matriz fina pero consolidados)

Adaptado de Lexis 22 Mineralogía Geología, Círculo de Lectores, 1983.

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Los distintos aspectos a tener en cuenta a la hora de estudiar macroscópicamente una roca detrítica son: a) TAMAÑO DE LOS CLASTOS En función al tamaño podemos decir que la roca adopta los siguientes nombres: 

Rudácea > 2 mm.



Arenácea: Entre 2 mm y 0,0625 mm



Lutácea < 0,0625 mm.

b) ESFERICIDAD Y REDONDEAMIENTO 

20

Se tiene en cuenta sobre todo el redondeamiento de los clastos que nos dará información sobre la duración del transporte.



c) SELECCIÓN Se refiere a la mayor o menor homogeneidad en tamaño de los clastos. Un sedimento bien seleccionado es aquel en que todos los tamaños de los clastos del esqueleto son parecidos. La selección nos da una idea de la duración del transporte.

Grado de dispersión del tamaño de grano de los clastos en rocas detríticas

d) MADUREZ Se refiere al grado de evolución de un material detrítico que sufre durante el transporte. El término final sería un sedimento con los minerales química y físicamente más estables y con el mayor grado de redondeamiento y selección posible. La madurez puede ser de dos tipos:

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i.

Madurez Textural Se considera: 

El % de matriz: A mayor madurez el porcentaje de matriz será

menor 

Redondez: A mayor madurez mayor redondeamiento de los

clastos. 

ii.

Selección : A mayor madurez mayor selección

Composicional: Se considera la mineralogía de los clastos del esqueleto. Los sedimentos más maduros tendrán un porcentaje mayor de minerales resistentes, en este sentido la clasificación de los minerales en función de su resistencia de menor a mayor será: 

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Fragmentos de rocas - minerales ferromagnesianos - feldespatos Cuarzo, chert y minerales pesados resistentes (zircón, turmalina etc).



Así, una arenisca compuesta fundamentalmente de granos de cuarzo bien redondeados, con bajo % de matriz y con buena selección habrá sufrido un transporte largo (parte distal de un río por ej.) o se habrá formado en un medio altamente selectivo como una playa. Una arenisca formada mayoritariamente por fragmentos de roca o feldespatos. Con alto % de matriz, bajo redondeamiento de los clastos y baja selección habrá sufrido un transporte corto (por ej. En un abanico aluvial de clima árido) 3.1.1. CLASIFICACIÓN CLASIFICACIÓN DE LAS LAS ROCAS CLÁSTICAS: Son rocas que poseen una textura clástica formada por fragmentos de clastos o cristales englobados en una matriz, o en algún material precipitado o diagenético (cemento).

23



3.1.1.1. RUDITAS Roca detrítica en las que sus componentes son de un tamaño superior a 2 mm. a) SEDIMENTOS Y ROCA TIPO: Tamaño de grano, grado grado de consolidación, angulosidad

b)

COMPOSICIÓN: mineralógicos 

Incluye

componentes

petrográficos

CLASTOS: (cantos)  FRAGMENTO DE ROCA: ROCA: (poliminerálicos) (poliminerálicos)





Sedimentarias: Sedimentarias: Areniscas, sílex, lutitas, calizas, c alizas, dolomías



Metamórfica: Cuarcitas, pizarras, esquistos, mármoles



Intrusivas: Granitos, dioritas, gabros



Volcánica: Basaltos, riolitas r iolitas

FASES DE UNIÓN: Matriz: Arenosa, limosa y arcillosa. 



c)



24

Cemento: Carbonatado, silíceo, ferruginoso.

TEXTURA 

y

CLÁSTICA: Rudácea Clastos: > 2 mm


UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ing. Geológica 

d)

Espacios intersticiales: Matriz y vacíos (cemento y poros) CLASIFICACIÓN



EN RELACIÓN CON LA PETROGRAFÍA: 

 

Con la composición de la roca: Siliciclástico, carbonatado, volcánico Con la forma de los clastos: Conglomerado, brecha Con la textura de la roca: Ortoconglomerado, paraconglomerado 

Soporte de clastos: < 15 % de matriz, ORTOCONGLOMERADO



Soporte de clastos: > 15 % de matriz, PARACONGLOMERADO





Con la composición de oligomíctico, polimíctico

los

clastos:

M onomíctico,

EN RELACIÓN CON LA GÉNESIS: 

Con el proceso de formación: Epiclástico, volcanoclático, cataclástico



Con el área fuente de los clastos (su situación): Extraformacional, intraformacional



Con el área fuente de los clastos (si es única o no): Monogénico, poligénico



Con el medio sedimentario: 

Desérticos: desierto de piedra, hamada.



Glaciares



Fluviales: abanicos aluviales.

Marinos: línea de costa, pie de talud. Con la actividad tectónica: Orogénico, no orogénico 



25



EN RELACIÓN A LA COMPOSICION DE CLASTOS: Clasificación se relaciona con la composición de los clastos, teniendo en cuenta la presencia de clastos de cuarzo (C), de granitos, genis y feldespatos (G) y de otras rocas (L).

Clasificación de las Psefitas (conglomerados) basada en la fábrica, tipo de matriz y composición de los clastos (Limarino et al., 1996).

Referencias:

26


C = cuarzo + chert + cuarcitas G = granitos + gneises + feldespatos L = otros fragmentos líticos


TOMANDO EN CUENTA SOLO EL TIPO DE CLASTOS Y NO LA MATRIZ. 



Pocos tipos de clastos: Componentes estables (> 90%) -

MONOMÍCTICO (M)

-

OLIGOMÍCTICO (O)

Muchos tipos de clastos: Componentes inestables (> 10%) -

27

POLIMÍCTICO = PETROMÍCTICO (P)



3.1.1.2.

ARENITAS O PSAMITA:

Son rocas clásticas dominadas por granos de tamaño arena (0,062 a 2 mm), los que se acompañan por una matriz limo-arcillosa y un cemento (calcita, sílice, etc.). Como principio general, la composición de los granos es un indicador de procedencia, es decir de la roca que le dio origen. Por otro lado, el contenido de matriz es un indicador de fluidez. En este sentido, las areniscas que exhiben un bajo contenido en matriz habrían sido depositadas a partir de corrientes fluidas, mientras que el caso opuesto indicaría corrientes altamente viscosas. La identificación precisa de una arenisca se realiza mediante el estudio de cortes delgados de rocas (20-30 micras) bajo un microscopio petrográfico. a) SEDIMENTOS Y ROCAS TIPO: Tamaño, grado de consolidación.

b) COMPOSICIÓN 

CLASTOS (Granos) Cuarzo Feldespatos: Potásicos (ortosa, microclina) y cálcicos, sódicos (plagioclasas) 









Fragmentos de roca: Lutitas y calizas de grano fino, silíceas (chert), volcánicas. Micas: Muscovita, biotita, clorita.

FASE DE UNIÓN: Matriz (< 30 μm): Arcilliosa (illita, caolinita) Cemento: Silíceo, carbonatado, ferruginoso.  

28



c) TEXTURA   

CLÁSTICA: Detrítica Clastos: Granos de 2 a 0,062 mm Espacios intersticiales: Matriz y vacíos (cemento y poros)

d) CLASIFICACIÓN POR COMPOSICIÓN: Existen diversas clasificaciones que varían ligeramente en su nomenclatura y relación porcentual, pero todas ellas tienen en cuenta el porcentaje feldespato, cuarzo y fragmentos de roca, se da una clasificación por autores: DOTT: Establece que las areniscas que tienen menos del 10 % de matriz se denominan Arenitas y las que tienen más de ese valor se llaman Wackes. Por otro lado, según la relación porcentual entre el cuarzo, los feldespatos y los fragmentos líticos, se reconocen diferentes campos.



Clasificación de las areniscas según Dott (1964).

29



De esta manera, las arenitas cuarzosas (cuarcitas) son las que tienen menos del 10 % de matriz y más del 95 % de clastos silíceos. Se caracterizan por su composición, dominada por cuarzo y cemento principalmente silíceo, y una textura bien seleccionada, con clastos moderadamente a bien redondeados. En contraste, los wackes son areniscas con alto porcentaje de matriz y una presencia variable de cuarzo, feldespatos o fragmentos líticos (cuarzo-wackes, wackes feldespáticos y wackes líticos). PETTIJHON: Ésta es la modificación de la clasificación de Dott por Pettijhon et al. (1973) , la matriz define el tipo de triángulo a utilizar, es decir, si la matriz es menor que 15 %, la roca que se está clasificando pertenece a la familia de las arenitas que conforman el primer triángulo; si la matriz está comprendida entre 15 % y 75 %, la roca pertenece a la familia de las grauvacas y, finalmente, si la matriz es mayor que 75 %, la roca pertenece a las lutitas, cuya clasificación se emplea de una manera diferente a las areniscas y



30



no es tema de discusión en este estudio.

El tamaño de grano de la roca que se esté clasificando, ya sea arenita o grauvaca, define si la misma es de arena muy gruesa, arena gruesa, arena media, arena fina y arena muy fina. Para determinar si un tipo de roca pertenece a uno de los cinco tipos de arenitas o si pertenece a uno de los tres tipos de grauvaca se debe realizar un análisis que depende de los componentes de clastos, los cuales están integrados por: porcentaje de cuarzo, porcentaje de feldespatos y porcentaje de fragmentación de roca. Cabe destacar, que estos 3 porcentajes deben totalizar un 100 %, indiferentemente del caso. Un resumen de dicha interpretación se refleja en la siguiente tabla. Esta muestra cada uno de los tipos de roca, el intervalo de porcentaje de matriz los intervalos de porcentaje de cuarzo, porcentaje de feldespatos y porcentaje de fragmentación de roca, que puede tener cada una de las arenitas, grauvacas y lutitas.

31



SEGÚN FOLK (1970): En relación a los anteriores, Folk cambia el alcance (proporciones relativas) con el que se utilizan esos criterios y la terminología a la que dan lugar.

Añadiremos dos clasificaciones más según Mc, Bride (1963) y Chen (1968), dos autores más, la única diferencia con respecto a los anteriores clasificaciones, es el modo en que agrupan a las rocas y nuevos nombres que pueden adoptar; pues la composición sigue presente en cuanto a feldespatos, cuarzo y fragmentos de roca.

32



Mc. BRIDE (1963): Muy similar a la clasificación de Folk (1970), agrega un nuevo nombre Subarcosa lítica, lo que hace descender la cantidad de cuarzo para nombrar a otras rocas, disminuye el porcentaje de extensión de la arcosa, en cuanto a feldespato, ahora abarca entre 90 % - 100% , a diferencia de Folk que parte desde los 75%. Lo mismo sucede con litarenita, en esta clasificación se extiende de 0 a 10%, restando 15% en relación a Folk.

33





CHEN (1968): Divide en 4 grupos, areniscas cuarzosas, areniscas subcuarzosas; en función al contenido de cuarzo, de 90 - 100%, y 75 – 90%, respectivamente; las otras dos en función al mayor contenido de feldespato o fragmentos de roca, así tenemos areniscas feldespáticas , con más del 50% de feldespatos y menos fragmento de roca, y areniscas líticas con menos del 50% de feldespato y más fragmento de roca.

3.1.1.3. PELITAS:

Las pelitas componen alrededor del 50 % de las rocas sedimentarias. Están formadas por partículas de fango menores de 63 micras, es decir partículas de limo (62 a 4 micras) y arcilla (menos de 4 micras). Los términos fangolitas o pelitas pueden usarse como sinónimos. En contraste, el término lutita se refiere a una pelita que

34



muestra laminación y fisilidad, es decir la propiedad de partirse a lo largo de delgado planos de laminación. Esta propiedad de las lutitas está vinculada a la orientación preferencial de los minerales laminares de arcilla y mica. El color de las pelitas se relaciona con la presencia de pigmentos, tal como óxidos de hierro o carbón. Estas coloraciones oscuras en las pelitas también pueden indicar la presencia de compuestos organógenos, tal como el bitumen, el kerógeno y el petróleo.

a) SEDIMENTOS Y ROCAS TIPO: Tamaño y grado de consolidación

b) COMPOSICIÓN: Incluye componentes petrográficos y mineralógicos Componentes petrográficos* (Tamaño de grano) LIMO (< 62 μm)

ARCILLA (< 4 μm)

60% 40%

Composición mineral* (Mineralogía) CUARZO (limo) ⇒ 30% FELDESPATO ⇒ 5% MICAS (moscovita)⇒ 5% ARCILLAS (> 4μm) ⇒ 20% ARCILLAS ⇒ 40%

40% 60%

OTROS: Carbonatos. Óxidos de Fe. Materia orgánica. Sílice. Pirita *valores medios de una lutita tipo 35



c) TEXTURA:     

Clástica: Detrítica Lodosa (fina) Matriz: Fina (< 62 μm) Elemento textural: Orientación (arcillas) Propiedad de la roca: Fisilidad (hojosa, lajado)

d) PROPIEDADES 

COLOR: ⇒ (componentes + ambiente)

COLOR ROJO AMARILLO BLANCO VERDE GRIS NEGRO  

COMPONENTES Fe3+ (hematites, goethita)↑ Materia orgánica muy baja Fe3+ (limonita)↑ Materia orgánica baja Materia orgánica (>3%)

Fe ↓ (caolinita) Fe2+ (clorita, illita) ↑ > Fe3+

AMBIENTE Oxidante Ligeramente reductor

Fe2+ (pirita) ↑

Porosidad: Bastante porosa Plasticidad

e) CLASIFICACIÓN    



36

LUTITA COMÚN (distintas arcillas, cuarzo...) LUTITA MARGOSA (calcita) LUTITA SILÍCEA (sílice ↑) LIMOLITA: Es una roca compuesta principalmente por limo. Posee una superficie algo áspera al tacto. ARCILLOLITA: Es una roca compacta, sin fisilidad y formada por partículas del tamaño de la arcilla.


Reductor


3.2. ROCAS INTERMEDIAS Existen rocas sedimentarias intermedias entre las detríticas y las de precipitación bio-geoquímica. Entre ellas, las más abundantes son las margas, en sentido general. Estas rocas están compuestas por carbonatos y material detrítico arcilloso en proporciones variables, pero en general en torno al 50 % respectivamente. Son rocas generalmente poco compactas, formadas en ambientes sedimentarios variados pero en general más profundo que los correspondientes a las rocas carbonatadas.

FUENTE: http://www.ugr.es/~agcasco/msecgeol/secciones/petro/pet_sed.htm#intro

3.2.1. CLASIFICACIÓN DE ROCAS INTERMEDIAS No existe una clasificación exacta, pues varia de autor en autor, y de composición, pero de forma general intervienen los clastos según su tamaño, limo, arena, arcilla, grava y realiza una mezcla con carbonatos en algunos casos y un último cuadro según el origen del fragmento de roca, metamórfica, ígnea y sedimentaria.

37



38



39



C-arcilla, limo-Z, S-arena

Arcill arenosa zC Arcillo limosa zS Areno limosa cS Areno arcillosa sZ Limo arenosa cZ Limo arcillosa szc: Depende del componente mayor sC

40



FUENTE: http://www.geologia.uson.mx/academicos/amontijores/clasare.htm

3.3. ROCAS SEDIMENTARIAS NO CLÁSTICAS 3.3.1. SEDIMENTARIAS QUÍMICAS Los sedimentos depositados por medios químicos, consisten principalmente de carbonatos, sulfatos, sílice, fosfatos y haluros. Casi todos se originan por precipitación química en cuerpos de agua salobres superficiales. La precipitación puede ser causada directamente por evaporación o por reacciones puramente químicas entre sales disueltas. Ejemplos: Halita (sal común para cocinar), Yeso, etc.

Fuente: http://byricardomarcenaro.blogspot.com/2009_09_01_archive.html

41



3.3.2. SEDIMENTARIAS ORGÁNICAS Estas rocas se forman por la acumulación de organismos microscópicos (diatomeas - radiolarios) o por organismos como algas y corales que forman secreciones calcáreas. Los depósitos formados por ellos se llaman Orgánicos o Biogénicos. También corresponden a este tipo las acumulaciones de fragmentos de las partes duras de animales y plantas. Ejemplos: Coquina (roca formada por acumulación de restos de conchillas calcáreas), Diatomita (compuesta por un 70% a 80% de restos de Diatomeas-algas- asociados un fino “polvo calcítico” que oficia de matriz o cemento, pueden estar presentes fragmentos de radiolarios, sílicoflagelados y foraminíferos).

Fuente: http://www.britannica.com/bps/media-view/139343/1/0/0



Rocas carbonatadas - Constituyen el 20 % de las rocas sedimentarias y proceden de la precipitación físico-química o bioquímica del Ca. - Formadas esencialmente por carbonatos (calcita, aragonito, dolomita).

Clasificación de las rocas carbonatadas en función de su composición mineralógica (Pettijhon, 1957)

42


UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ing. Geológica 

Clasificación de Folk (1959, 1962):

Los aloquímicos son todas aquellas partículas formadas dentro de la cuenca de sedimentación, pero que no son producto de la precipitación química en el agua, sino que son, principalmente, fragmentos de organismos que vivieron durante la sedimentación o partículas producidas mecánicamente. Los aloquímicos se agrupan en: 

Componentes biogénicos o esqueletales, que son productos de la fragmentación de macro o microorganismos, por ejemplo, fragmentos de moluscos, ostrácodos, algas y foraminíferos.



No biogénicos o no esqueletales, originados ya sea por la abrasión mecánica del sedimento o producidos durante la sedimentación por procesos físicos y/o químicos, por ejemplo: intraclastos, pseudopeloides y ooides. Rocas aloquímicas: calizas formadas por:  Elementos esqueléticos (= compon. aloquímicos > 10%):

-



Intraclastos (sed. removilizado, p.ej. mud-cracks)



Bioclastos (fósiles o fragmentos de fósiles)



Oolitos (redondeados, estr. concéntrica, m. agitados)



Pellets (redondeados, sin estruct.: coprolitos)



Agregados (racimos apelmazados de pellets) Bioclastos o fósiles: Restos de partes duras de organismos vivos.

43

-

Pellets: Agregados de micrita de forma subesférica, sin estructura interna y menores de 1 mm, generalmente de origen fecal (coprolitos). Si no se conoce su origen se denominan peloides.

-

Oolitos: Partículas esféricas de micrita y/o esparita con estructura concéntrica, menores de 2 mm y origen inorgánico (> 2 mm: pisolitos). Los oncolitos son similares pero de origen orgánico (algas). Cuando no se conoce su origen se denominan ooides.





Intraclastos: Son clastos irregulares de roca carbonatada de la misma cuenca de depósito.



Agregados: Partículas arracimadas formadas en ocasiones por aglomeraciones de pellets o peloides.

Aspecto al microscopio de los principales tipos de componentes aloquímicos y ortoquímicos en las calizas (Castro Dorado, 1988).

Rocas ortoquímicas: < 10% de aloquímicos.  1-10% aloquímicos: se denominan con el aloquímico más abundante:







Micrita con intraclastos



Micrita con oolitos



Micrita con fósiles

< 1% aloquímicos: micritas (medios tranquilos). Fase de unión (cemento) (componentes ortoquímicos): son producto

de la precipitación química directa en el agua, ya sea marina o meteórica, al momento de la sedimentación o durante de la 44



diagénesis. Los principales productos ortoquímicos son la matriz y el cementante, constituidos por calcita microcristalina o micrita y calcita espárica o esparita. Los principales minerales carbonatados son aragonito, calcita y dolomita. - Matriz: se define como la parte de la roca en donde todos los sedimentos alquímicos y terrígenos se encuentran contenidos o el material de grano fino de una roca y está constituida principalmente de micrita. - Micrita: Es calcita microcristalina menores de 5 micras de diámetroy constituye la matriz de grano fino en rocas carbonatadas. - Esparita: Caracterizada por cristales de calcita, generalmente mayores de 10 micras y colores claro o traslucido. Originada como cemento, rellenando poros (ortoesparita). - Cemento: material químicamente precipitado que rellena poros situados entre los sedimentos y constituido principalmente de calcita espática. 



Calizas arrecifales: Formadas por algas, corales, etc. en posición de vida (biolititos). Indican medios poco profundos y cálidos. Dolomías recristalizadas: La dolomita sustituye a la calcita. Se forman posteriormente al depósito.



CLASIFICACIÓN DE LAS CALIZAS a) En función de la textura (Dunham , 1962): Distingue dos tipos generales de carbonatos (rocas y sedimentos carbonáticos) los que presentan textura deposicional reconocible, y los que presentan textura cristalina, no siendo posible reconocer la textura deposicional.

45



Fuente: http://www.ucm.es/info/petrosed/rc/cla/index.html

CARBONATOS CON TEXTURA DEPOSICIONAL RECONOCIBLE:  Boundstone : Los componentes originales se encuentran ligados durante la sedimentación debido a la acción de organismos bioconstructores (corales, algas rodofíceas, cianobacterias, etc.).  Grainstone : Textura grano-soportada y sin matriz micrítica. El espacio intergranular puede estar ocupado por cemento.  Packstone : Textura grano-soportada y con matriz micrítica. El espacio intergranular está ocupado por micrita.  Wackestone : Textura matriz-soportada con más del 10% de granos.  Mudstone : Textura matriz-soportada con menos del 10% de granos. b) Clasificación de Embry y Klovan (1971): Esta clasificación complementa la clasificación de Dunham, añadiendo cinco nuevos tipos:

46



Rudstone : Textura grano- soportada, en la que los “clastos" tienen un



tamaño > 2 mm y están en una proporción superior al 10%. Floatstone : Textura matriz-soportada, en la que los “clastos" tienen un tamaño > 2 mm y están en una proporción superior al 10%.


UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ing. Geológica 

Dentro de los boundstones diferencian los siguientes tipos: Framestone : Tipo de bioconstrucción en la que los organismos construyen armazones rígidos (Ej.: arrecifes de corales). o

o

Bindstone :

Tipo de bioconstrucción por organismos (esqueléticos o no) que incrustan y atrapan el sedimento (Ej.: estromatolitos).

o

Bafflestone : Tipo de bioconstrucción en la que los organismos

atrapan sedimento por efecto pantalla (Ej.: mud mounds )

Fuente: http://www.fcnym.unlp.edu.ar/catedras/sedimentologia/pdf/guia_tp.pdf

47



Fuente: http://sepmstrata.org/thinsections/classification.html

c) Clasificación de Friedman (1965): Esta clasificación es útil para calizas y dolomías cristalinas, en las que no se aprecia la textura deposicional. En ella se considera la textura cristalina (forma de los cristales) y la fábrica cristalina (dimensión y relaciones mutuas entre cristales). El autor propone los siguientes términos texturales: i. Equigranular: los cristales tienen aproximadamente las mismas dimensiones. Dependiendo de la forma de los cristales, a su vez la textura podría ser:   

48

Xenotópica (cristales anhedrales). Hipidiotópica (cristales subeuhedrales). Idiotópica (cristales euhedrales)



ii. Inequigranular: los cristales tienen dimensiones diferentes. Igual que en el caso anterior, dependiendo de la forma de los cristales, la textura podría ser:   

Xenotópica (cristales anhedrales). Hipidiotópica (cristales subeuhedrales). Idiotópica (cristales euhedrales).

En cada uno de estos tres últimos casos, las relaciones mutuas entre los cristales pueden ser: poiquilotópica, cuando los cristales son de gran tamaño y engloban a cristales más pequeños, y porfirotópica, cuando los cristales son de tipo porfiroblástico, y se distinguen por su contraste con el resto de los cristales de la roca. En función de los componentes petrográficos (Folk, 1962):

49



Fuente: http://sepmstrata.org/thinsections/classification.html

50



3.3.3. INTERPRETACIÓN DE LÁMINAS DELGADAS UTILIZANDO PETROGRAFÍA Y AMBIENTES SEDIMENTARIOS

3.3.3.1.   

51

MUDSTONE

Lodos: carbonato (micrita)>90% Granos: <10% (fósiles) Ausencia de granos <1%



3.3.3.2.  

  

52

WACKESTONE

Granos escasos: (>10% y <60%) fosiles, pelets, entraclastos Fase de unión: abundante matriz 90% de lodo o limo carbonatado (micrita) Textura: lodosa (granos flotando en lodo calibrado, madurez textural) Aspecto lodoso a granular difuso: masivo, bandeado, orientado Génesis: 

Lodo: desintegración de algas verdes, bioerosión, granos fósiles



Medio marino de baja energía, somero relativamente profundo



Diagénesis: micritizacion de los granos, compactación de lodo



Disolución por presión: estilolitos, recristalización de la micrita



3.3.3.3.

PACKESTONE



Granos: abundantes (>60%), fósiles, pellets, intraclastos, ooides Fase de unión: escasa matriz (40%) de lodo o limo carbonatado Textura: granuda (soporte de grano); redondez, madurez textural Aspecto granudo: difuso (fractura rugosa), masivo, bandeado,



orientado Génesis:

  



Granos fósiles: lodo de desintegración de algas verdes,

bioerosión   

53

Medio marino: de alta energía, somero relativamente profundo Diagénesis: micritizacion de los granos peloides Disolución por presión: recristalización de la micrita



3.3.3.4. 

 

 

GRAINESTONE

Granos escasos: abundantes (>70%), fósiles, intraclastos (cuarzo), ooides. Fase de unión: cemento (esparita), ausencia de matriz (micrita). Textura: granuda (soporte de grano), bioclástica, porosa (poros intergranulares). Redondeamiento de fósiles, madurez textural. Aspecto granudo: (fractura rugosa), masivo, bandeado, orientado. Génesis: 

Granos: ooides, intra/bioclastos, cemento, simultaneo o posterior al

depósito.  

Medio marino: de alta energía, somero relativamente profundo. Diagénesis: cementación, cementos (gravitacional, mosaico,

sintaxial).  

54

Disolución: poros (intragranulares, vacuolares, etc.). Compactación: recristalización.



3.3.3.5. 





 



BOUNDESTONE

Componentes: relacionados con organismos, ligados durante el depósito. Armazón esquelética (corales, briozoarios), cavidades (con matriz, cemento). Organismos incrustados, mallas de algas (laminaciones, estromatolitos). Textura: orgánica o bioconstruida porosa (poros esqueléticos). Aspecto heterogéneo: sin estratificación (biohermas), con estratificación (biostroma). Génesis:   

Organismos coloidales incrustados: arrecifes biológicos. Medio marino: de alta energía, somero (borde de plataforma). Diagénesis: bioerosión, disolución, cementación,

recristalización, dolomitización.

55



3.4. ROCAS ORGÁNICAS. Las rocas orgánicas son aquellas que se han formado por la acción de los seres vivos. Son los carbones y petróleos. 3.4.1. CARBONES Los carbones son rocas sedimentarias de origen orgánico formadas principalmente por carbono amorfo acompañado de hidrocarburos, compuestos orgánicos de naturaleza compleja (glúcidos como la celulosa y lignina), proteínas vegetales y materia inorgánica. El origen del carbón se debe a una progresiva carbonización de las materias vegetales mediante procesos anaeróbicos (en ausencia de oxígeno). Tras quedar sepultados los restos vegetales en cuencas, las bacterias anaerobias producen reacciones que transforman sus componentes en ácidos húmicos; posteriormente se produce una compactación por presión en capas sucesivas, que junto con la temperatura culmina en la carbonización. La forma de presentación del carbón es primordialmente en secuencias de capas horizontales, combinadas en forma alterna con otras rocas de origen sedimentario. Aunque en el periodo Cuaternario se materializaron yacimientos de carbón, en realidad su formación se remonta al Devónico, consolidándose en abundancia durante el Carbonífero, durante el cual alcanzaron gran desarrollo los helechos y las primeras gimnospermas. La forma de clasificación de los carbones más utilizada es la que atiende a su contenido en carbono.

56



Fuente: http://www.cohep.com/Centro_doc/cies-Carbon%20mineral.doc 

TURBA: Menos del 55% de carbono. Materia orgánica reciente, zona pantanosa. No es un carbón mineral, pero representa el primer estado en la formación de todos los carbones. Consiste principalmente en materia vegetal descompuesta, y tiene la apariencia de tabaco comprimido.

Fuente: http://contenidos.educarex.es/sama/2006/minerales/ud2/sedimentarias.htm



57

LIGNITO: 55 – 70% de carbono, aspecto leñoso, gran contenido en azufre. También se le llama carbón café por su color negro parduzco. Está formado por materia maderosa alojada en materia vegetal descompuesta, a menudo



con bandeo. A causa de su alto contenido de humedad, se desintegra después de secarse en el aire.




SUBBITUMINOSO: Es un carbón mate, céreo a ceroso, frecuentemente difícil de distinguir del carbón bituminoso. Exhibe muy poco material derivado de madera; se divide paralelamente a la estratificación y carece del crucero columnar del carbón bituminoso.

Fuente : http://www.mineriaenlinea.com/reportajes/hist_rep.php?id_repo=313



58

BITUMINOSO: Es denso, negro, frágil y bandeado. Se parte en bloques prismáticos y no se desintegra por exposición al aire. Ordinariamente no son visibles a simple vista los fósiles vegetales. Con evidentes las capas lisas y astillosas y las bandas mate y brillantes. Arde fácilmente y se quema produciendo una llama amarillenta humeante.



Fuente: http://despertandoconcienciaplanetaria.wikispaces.com/Energ%C3%ADas+no+renovab les+Carb%C3%B3n



ANTRACITA: 95 - 100% de carbono, poco volátil y gran poder calorífico. Es un carbón lustroso, negro, duro y frágil que se rompe con fractura concoidea. Arde lentamente, sin humo, y con una llama corta azulosa.


3.5. ROCAS EVAPORÍTICAS Son las rocas formadas a partir de la intensa acumulación de sales (sulfatos, carbonatos, cloruros, bromuros) que puede tener lugar en aguas continentales o marinas sometidas a una intensa evaporación. Estas rocas se forman por precipitación química directa de sales en un fluido acuoso sobresaturado. Suelen presentar texturas equigranulares (como las rocas plutónicas), y se reconocen fácilmente por ser solubles o por su baja dureza. Rocas monominerales, por lo que sus características corresponden a las del propio mineral, que da nombre a la roca. 59



Puesto que cada mineral precipita en unas determinadas condiciones de concentración, la génesis de cada tipo de roca está estrechamente ligada a su ambiente sedimentario. Las rocas evaporitas representan menos del 1% del total de las rocas sedimentarias.

Las evaporitas son rocas formadas por la evaporación de aguas salinas. Para que se formen es esencial que el ritmo de evaporación exceda al de los aportes de aguas. Estas rocas se pueden acumular en ambientes marinos, marinos marginales y continentales. La mayoría de los depósitos antiguos de mayor desarrollo se han formado en cuencas marinas hasta marinas marginales.

60



Las evaporitas se encuentran el todo el registro geológico, desde el Precámbrico, aunque son más comunes en las sucesiones del Fanerozoico. Resultan particularmente importantes en el Cámbrico tardío, Pérmico, Jurásico y Mioceno. Son típicas de condiciones climáticas secas, pero la temperatura puede ser muy variada. Aunque son más frecuentes en regiones cálidas, también se forman en zonas áridas de muy altas latitudes. La velocidad de acumulación varía de acuerdo a la temperatura. En las regiones frías es mucho más lenta.

3.5.1.

LOS MINERALES DE LAS EVAPORITAS

El mineral que la constituye sirve para darle la denominación a la roca. Están compuestas esencialmente por halita, anhidrita y yeso, pero entre las evaporitas pueden aparecer numerosos minerales. Entre los sulfatos, la especie más común es el yeso, aunque la anhidrita se hace más abundante en condiciones de soterramiento superiores a los 600 m. Se asume que este cambio se debe al proceso de deshidratación de yeso.

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3.5.1.1.

YESO

El yeso (SO4Ca.2H2O) es un sulfato de calcio hidratado y un mineral corriente y frecuente en rocas sedimentarias. Muchas veces aparece formando capas gruesas, pero con más frecuencia aparece intercalado en calizas y pizarras. Es uno de los primeros minerales que cristalizan cuando se evaporan las aguas salinas. Frecuentemente se forman por hidratación de la anhidrita (el sulfato de calcio deshidratado), lo que hace que presente pliegues debido al incremento de volumen.  Color: Incoloro, blanco, gris; diversas tonalidades de amarillo a rojo castaño por causa de impurezas. De transparente a translúcido.  Color de la Raya: Blanca

3.5.1.2.

LA ANHIDRITA

La anhidrita (SO4Ca) es el sulfato de calcio deshidratado (sin agua).Su nombre significa sin agua, en contraposición al yeso que es el sulfato de calcio hidratado. Aparece en la misma forma que el yeso, aunque no es tan frecuente, ya que rápidamente absorbe agua atmosférica y forma yeso.  Color: Incoloro a azulado o violeta. También blanco o rosado.  Color de la Raya: Blanca

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3.5.1.3.

HALITA

Es un mineral muy corriente. Generalmente es blanco a transparente, pero puede presentar diversas tonalidades. Aparece formando grandes capas y masas irregulares, junto con yeso, silvina, anhidrita, calcita, arena y arcilla. Suele presentarse en cristales de contornos cuadrados e isótropos (cúbica), también en individuos con forma de tolva (caras esqueléticas e interior hueco), piramidales y dentados. Su tonalidad es clara (blanca), aunque suele ser más oscura cuando posee inclusiones de anhidrita. En la halita son comunes las inclusiones fluidas que han permitido determinar temperaturas de cristalización entre 32°C y 48°C. Se reconoce fácilmente por su sabor salado, y se diferencia de la silvina porque es menos amarga que ésta.

Fuente: http://iesmontesdetoledo.wikispaces.com/Rocas+evapor%C3%ADticas

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3.5.2. CONDICIONES DE PRECIPITACIÓN DE LAS EVAPORITAS MÁS COMUNES EN AGUA DE MAR

Fuente: http://grados.ugr.es/geologia/pages/infoacademica/archivos/sedimentologia/!

RESULTADOS DEL EXPERIMENTO DE USIGLI (1849)

Fuente: http://www.fcnym.unlp.edu.ar/catedras/sedimentologia/pdf/evaporitas.pdf

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3.6. ROCAS SEDIEMTARIAS SILICEAS 3.6.1. ESPONJOLITAS, RADIOLARITAS Y DIATOMITAS Son rocas silíceas de origen orgánico. Se forman por acumulación de restos orgánicos de composición silícea. Las esponjolitas se forman por acumulación de espículas de esponjas, que son de naturaleza silícea. Las radiolaritas, por acumulación de esqueletos de radiolarios. Y las diatomitas, por la acumulación de placas de diatomeas.

En las dos primeras imágenes se muestras dos tipos de radiolarios. Hay muchos más, de formas muy divertidas y sorprendentes. En la imagen de la derecha, una microfotografía al microscopio electrónico en el que se puede observar el esqueleto silíceo del radiolario de la imagen del centro. Observar la sorprendente estructura tridimensional.

En la fotografía, una radiolarita (roca). Tiene un brillo similar al del cuarzo, y fractura concoidal.

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En estas imágenes se muestran algunos tipos de diatomeas. Son microfotografías realizadas con el microscopio electrónico, ya que las diatomeas son algas microscópicas. En las dos imágenes de la izquierda se observan armazones tridimensionales tan complejos como en los radiolarios.

En la imagen de la izquierda, algunas muestras de diatomita.

3.6.2. Chert: Agrupa un conjunto de rocas silíceas de textura microcristalina. Debido a los diferentes colores que adopta la sílice, los chert pueden ser de diversas tonalidades. Así, la variedad jaspe es de color rojo, y el pedernal es la variedad oscura. Posee fractura concoidal, como el cuarzo, y es muy resistente, por lo que se utilizó en la antigüedad para la fabricación de herramientas y armas.

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En la imagen, algunas puntas de flechas talladas en chert. En realidad, es muy difícil distinguir el chert de las radiolaritas, diatomitas o esponjolitas. Sólo es posible al microscopio. El chert, al estar formado por precipitación química, no presenta estructuras orgánicas de ningún tipo, sólo una textura cristalina semejante a una que estuviera formada de un 100% de cuarzo.

3.7. ROCAS SEDIMENTARIAS FERRUGINOSAS Son los depósitos sedimentarios que poseen más de 15% de Fe (o sea más de 21,4% de Fe2O3 o 19,3% de FeO). Estos contenidos son muy superiores a los normales para las rocas sedimentarias más comunes (pelitas, areniscas o carbonatos). En las rocas sedimentarias ferruginosas el hierro puede encontrarse en estado bivalente (ferroso) o trivalente (férrico). La precipitación de los minerales de hierro está entonces controlada por el quimismo de las aguas en los ambientes sedimentarios y en el campo diagenético. Los depósitos pueden formarse en ambientes continentales, mixtos y marinos. No obstante, la mayor parte de las rocas sedimentarias ferruginosas de importancia se han acumulado en ambiente marino.

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Fuente: http: //grados.ugr.es/geologia/pages/infoacademica/archivos/sedimentologia/!

El hierro es aportado a los ambientes sedimentarios por procesos de meteorización y por actividad volcánica, esta última relacionada con volcanismo lávico, piroclástico y con emanaciones termales. Los procesos de meteorización son de gran importancia como proveedores de hierro a los ambientes marinos. El hierro puede ser liberado de rocas máficas y de minerales ferromagnésicos bajo condiciones de clima húmedo y tropical, en especial desde áreas de muy bajo relieve. Se producen así aguas cargadas en hierro y suelos lateríticos.

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3.7.1. LATERITAS Se forman en países tropicales, y están formadas por óxidos e hidróxidos de hierro y aluminio. Tienen aspecto masivo terroso, y color variable. Generalmente, amarillento.

3.7.2. Bauxitas Están formadas por hidróxidos de aluminio, pero contienen mucha arcilla, por lo que su color suele ser más rojizo que las lateritas. Suele presentar una textura distintiva, con la presencia de agregados redondeados.

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4. CUADRO DETERMINATIVO PARA CLASIFICAR ROCAS SEDIMENTARIAS (Según WALTER T. HUANG) El cuadro de clasificación de rocas sedimentarias está preparado para hacer de modo sencillo la determinación macroscópica de rocas sedimentarias, a la vez que satisfactoria y determinativa. TEXTURA COMÚN

I.

COMPONENTES: PARTÍCULAS DE ROCA Y MINERALES

CLÁSTICAS:

ROCA SEDIMENTARIA

RASGOS DE DIAGNÓSTICO

Rocas determinadas por el tamaño y la forma de las

partículas

Ruditas 2 > 256 mm

Arenitas 1/16-2 mm

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Uno o varios elementos meclados, especialmente pedernal, cuarzo, granito, cuarcita, caliza, etc

Conglomerado

Partículas en su mayoría subredondeadas a redondeadas

Brecha

Partículas angulosas principalmente

Fanglomerado

Fragmentos de pie de monte o abanicos aluviales petrificados.

Cualesquiera partículas de roca mezcladas con harina mineral

Tillita

Partículas de roca estriadas, prácticamente sin calisficar

Principalmente cuarzo

Arenisca cuarzosa o arenita

Arenas bien clasificadas, maduras y limpias

Arcosa

Rojo a gris claro, deficientemente clasificadas, no

> 25% feldespato Feldespato de potasio o



plagioclasa

maduras

10-25 % feldespato Astillas de roca de basalto, pizarra (shale), riolita, pizarra (shale), etc. > 25% cuarzo, minerales y astillas de roca

Lutitas 1/16 < 1/256 mm

II.

Principalmente minerales arcillosos: cuarzo afanítico, ópalo, calcedonia, carbonatos, pirita, clorita, minerales de hierro

NO CLÁSTICAS: mineralógica

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Más madura que la arcosa

Grauwacka

Fuertemente endurecida, tenaz obscuro a gris verdoso, microbrecha

Subgrauwacka

Intermedia entre la arenisca cuarzosa y la grauwacka.

Limolita

Intermedia entre la arenisca y la pizarra (shale)

Pizarra (shale)

Característicamente físil

Esquisto arcilloso

No plástico

Argilita

Plástica cuando está mojada

Rocas determinadas por la composición química o

Densa, Principalmente afanítica de caliza grano grueso, cristalina, porosa, de mosaico, oolítica Principalmente dolomita

De grano fino

Arenisca feldespática

Caliza

Reacciona fácilmente con HCl frío Pueden ser orgánicas, bioclásticas, pedernalosas, arcillosas, yesosas.

Dolomita

No reaccionan fácilmente con HCl frío. Raramente presentan fósiles, tienden a ser de grano meido. Blanco a gris claro, muy desmenuzable, fosilífera

Calcita finamente Creta cristalina con restos



de caparazones de microorganismos Materia calcárea y minerales arcillosos Densa, en faja Mezcla de sílice coloidal, ópalo, calcedonia, etc. Cristalinas o Principalmente yeso masiva Principalmente anhidrita Principalmente halita Masiva o Minerales fosfáticos estratificada y fragmentos de hueso Amorfa, en Humus capas fajeada Sapropel Carbono Humedad

Marga

Gris claro, desmenuzable Silex, pedernal Abigarrada, dura, lustre (chert) mate a semivítreo, fractura concoidea Roca yesífera Evaporitas asociadas Roca anhidrita frecuentemente en el campo, los agregados Sal gema de cristales son comunes Fosforita Es necesario el ensayo químico para el P 2O5 Garbones: Lignito Bituminoso Antracita

Color pardo o café Fractura prismática Fractura concoidea

4.1. DESARROLLO DEL CUADRO DETERMINATIVO PARA CLASIFICAR ROCAS SEDIMENTARIAS La mayoría de las rocas sedimentarias se componen de fragmentos variados de forma redondeada o angulosa conocidos como clastos más o menos cementantes entre sí, y el nombre de la roca es determinado más por el tamaño y la forma de los clastos que por su composición. Estas son las rocas sedimentarias clásticas. Por otra parte los nombres de las rocas sedimentarias densas, no clásticas y de textura cristalina, son determinados por su composición química o mineralógica. Además de los minerales resistentes, como el cuarzo, el feldespato, la mica y otros que se encuentran en rocas ígneas o metamórficas, debemos familiarizarse con: la calcita, la dolomita, el ópalo, la calcedonia, la limonita, el yeso arcilloso, la anhidrita, la alita entre otros. Todos éstos son fáciles de identificar por simples pruebas de dureza, crucero, fractura, reacción con ácidos y olor. 72



Las rocas sedimentarias, siendo por lo general mezclas de todas proporciones (rocas ígneas, metamórficas o sedimentarias), son de carácter gradual y debe dárselas un adjetivo calificativo; por ello, frecuentemente se hace referencia a areniscas calcáreas, calizas arcillosas, pizarras arenáceas, etc. Otras variedades útiles de composición, como pedernalosa, carbonácea, bituminosa, dolomítica, feldespática, ferruginosa, yesifera, micácea, fosfática y tobacea, se aplican con facilidad a la mayoría de los nombre de las rocas sedimentarias. Además se aplican el término modificador estructural como masiva, laminada, estratificada, fosilífera, concrecionada, oolítica y pisolítica. Con el empleo de este cuadro se realiza el reconocimiento de texturas clásticas y no clásticas de manera sencilla para la determinación de muchas rocas sedimentarias.

5. CONCLUSIONES 

 

Las rocas sedimentarias se clasifican según su composición y su textura. Se clasificó las rocas sedimentarias en base a cuadros porcentuales Notamos que entre las tablas propuestas por autores, las diferencias notorias son el tipo de sedimento que utilizan para clasificar, tamaño, madurez, contenidos mineralógicos y la roca madre del sedimento.

6. RECOMENDACIONES

73



Tener en cuenta el tamaño de grano, madurez, matriz, esfericidad, textura.



Analizar la parte fresca de la muestra, no la intemperada.



Utilizar diferentes instrumentos para una mejor determinación, ácido, lupa, rayador, tablas.


Clasificacion de Rocas Sedimentarias-exposicion

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