CUENCAS O CUBET CUBETAS AS SEDIMENTARIAS
El Ciclo de Wilson, propuesto por Tuzo Tuzo Wison, nos explica de forma ordenada, el proceso de apertura y cierre de los océanos, y la frag meEl Ciclo de Wilson, propuesto por Tuzo Wison, nos explica de forma ordenada, el proceso de aper tura y cierre de los océanos, y la fragme ntación y posterior unión de los continentes, que provoca la formación de cordilleras, y resume todo lo que suecede en los borde s constructivos y destructivos sobre la litosfera. En el ciclo se pueden distinguir las siguientes fases:
1- El continente se fragment a por acción de puntos calientes que abomban y adelgazan la corteza hasta romperla, originándose un (como el Rift africano africano). ).
2- En la línea de fragmentación se empieza a formar litosfera litosfera oceánica (borde constructivo) que separa los fragmentos continentales. Si continúa la separación el rift e s invadido por el mar y se va transformando en una . Los continentes quedan separados por una pequeña cuenca oceánica (como el actual mar Rojo).
3- El pro ceso co ntinúa y lo s co ntinentes se separan pro gresivamente. Entre ello s aparece una cuenca o ceánica ancha, co n una do rsal bien desarro llada (co mo el o céano atlántico actual) .
4- Cuando la cuenca oceánica alcanza cierto tamaño y es suficientemente antigua, los bordes de contacto con los fragmentos continentales se vuelven fríos y densos y comienzan a hundirse debajo de los continentes y se ge nera un borde de destrucción. En es ta zona se origina una cadena montañosa que va bordeando al contine nte ( , como la cordillera de los Andes). La corteza oceánica se desplaza desde el borde constructivo al de destrucción como una cinta transportadora, por lo que la cuenca oceánica deja de crecer (como el Océano Pacífico).
5- Dada la forma esférica de la Tie rra, otros bordes constructivos pueden empujar a los fragmentos continentales en sentido contrario, con lo que la cuen ca oceánica se va estrechando (como en el Mar Mediterráneo).
6- Finalmente al desaparecer la cuenca oceánica las dos masas continentales chocas (obducción) y se origin a un continente único (supercontinente), y sobre la sut ura que cierra el océano se forma un a cordillera ( , como la cordillera del Himalaya).
DEFINICION
Las cuencas sedimentarias son las areas de la superficie terrestre en las que se han podido acumular grandes espesores de sedimentos durante un largo intervalo de tiempo. La existencia de cuencas sedimentarias, donde se acumulan importantes volumenes de sedimentos, implica la existencia de corteza sometidos a denudacion y erosion en la cual ha rellenado parcial o totalmente el volumen capaz de ser rellenado (acomodacion).
La subsidencia de una cuenca sedimentaria esta usualmente acompañada de la elevacion tectonica de las areas adyacenles, por lo que el fa ctor tectonico es en definitiva el que rige tanto la sedimentacion en la cuenca como la destruccion de los relieves adyacentes. Cuando termina la inestabilidad tectonica con la finalizacion de los movimientos verticales (subsidencia y e levacion) deja de ser activa la cuenca sedimentaría.
De acuerdo con la actividad sedimentaria y su grado de deformacion se pueden diferenciar tres tipos de cuencas sedimentarias:
1.- Cuencas activas, areas subsidentes en las que se han deposi-tado y actualmente se siguen depositando materiales.
2.- Cuencas inactivas, areas igualmente subsidentes, pero en las que ya termino la sedimentacion. Los materiales del relleno de la cuenca estan escasamente deformados, por lo
que resulta simple reconstruir la forma original de la cuenca.
3.- Cuencas fuertemente deformadas, que usualmente forman cadenas montanosas, y en las que el relleno originario ha sido pa p ar- ci al me nte eliminado por erosion . En ellas la reconstruccion de la forma y posicion original de la cuehca es bastante compleja.
RELACION ENTRE CUENCA SEDIMENT SEDI MENTARIA ARIA Y MEDIO SEDIMENTARIO
Los conceptos de cuenca sedimentaria y medio sedimentario soo n c o m p l e t a m e n t e d i f e r e n t e s . E l c o n c e p t o d e c u e n c a s see d i m e n t a r i a s e b a s a e n e l c o n t e x t o t e c t o n i c o ( s u b s i d e n c i a ) s de un area definida geo-graficamente y con limites de tiempo coincidentes con el del inicio y final de la subsidencia. Por el contrario el concepto de medio sedimentario se refiere a un intervalo de tiempo concreto y se trata de un area de la suu p e r f i c i e t e r r e s t r e d e f i n i d a p o r s u s c a r a c t e r f s t i c a s s see d i m e n t a r i a s ( n o t e c t o n i c a s ) . s
Las cuencas sedimentarias se clasifican con un criterio totalmente diferente a los medios sedimentarios. Concretamente los criterios basicos utilizados para esta clasificacion son los tectonicos, tales como el emplazamiento en relacion con los limites de placas, naturaleza del substrato cortical, evolucion tectonica y grado de deformacion.
PRIMER GRUPO
Un primer grupo de cuencas sedimentarias son aquellas que se disponen dentro de una misma placa y cuyo substrato es de corteza continental.
Cuencas Intracratonicas Corresponden a areas subsidentes delimitadas dentro de continentes formadas inicialmente por un hundimienlo de fallas normales que en unos casos no han sufrido deformacion posterior Auu l a c o g e n o s A Estos han sufrido un ligero acortamiento .
SEGUNDO GRUPO
oceanica se localizan en las partes mas proturidas de los oceanos,
TERCER GRUPO
Un tercer grupo de cuencas, el mas amplio y mdrgenes continentales,
cons-
CUARTO GRUPO
QUINTO GRUPO
nes relativamente reducidas, se alcanzan espesores muy considerables de sedimentos.
CLASIFICACION DE LAS CUENCAS SEDIMENTA SEDIMENT A RIAS EN RELACION CON LA TECTONICA GLOBAL
Los criterios basicos utili-zados para la clasificacion de las cuencas sedimentarias son los tec-tonicos. tales como el emplazamiento en relacion con: los limites de placas, la naturaleza del substrato cortical, la evolucion tectonica y el grado de deformacion. La diversidad de las cuencas sedimentarias es muy grande, por lo que su clasificacion es relativamente compleja. Debe basarse en criterios muy generales.
CRITERIOS DE CLASIFICA CL ASIFICACION CION
La primera clasificacion de las cuencas sedimentarias, tras la emision de la Teoria de la Tectonica Global puede considerarse que es la de Dickinson (1974). (1974). Este autor establecio como criterios de clasificacion: la naturaleza del substrato (corteza oceanica y/o continental), la posicion con respecto a los limites de placas y el tipo de limite de placa (divergente, convergente o transformante).
rift
CLASIFICACION POR GRUPOS cuencas cratonicas
continentales
cuencas intracratonicas
aulacogenos
rifts
cuencas de bordes de cratones
margenes
continentales, margenes divergentes
El tercer grupo de cuencas son las relacionadas con la colision y la formacion de Cordilleras de plegamiento, que se superponen arealmente a margenes continentales tras la deformacion de los mis-mos. Incluyen las cuencas de antepais y cuencas intramontanosas(figs. intramontanos as(figs. 22.7C y 22.8A).
El cuarto grupo de cuencas son las que se form an en relación
22.8B).
22.6E). Se localizan en las partes mas profundas de los oceanos y estan limitadas por dorsales y fosas. La cor teza oceanica del substrato) se va renovando constantemente por los efectos de acrecion y desaparicion cortical, pero las cuencas tienden a permanecer como cuencas oceanicas durante tiempo indefinido.
A d e m a s d e l o s t i p o s s i m p l e s d e c u e n c a s d e l a c l a s i f i c a c i o n Ad anterior,, existen tipos mixtos entre varias de ellas y tipos anterior poo l i f a s i c o s , d o n d e l a h i s t o r i a s e r e p i t e , d o s o m a s v e c e s . E s t o p dificulta la aplica-cion de la clasificacion anterior, anterior, en el estudio de cuencas sedimentarias reales, en especial las que estan deformadas
22.2.2.- CUENCAS CRATONICAS CRA TONICAS CONTINENTALES
Con el nombre de see d e n o m i n a n a l a s a r e a s s continentales antiguas (Paleozoicas o Precambricas) constituidas por corteza continental gruesa (30-35 km), en las que dominan los procesos de erosion sobre los de see d i m e n t a c i o n , y q u e e s t a n s o m e t i d a s l e v a n t a m i e n t o s s tectonicos tecto nicos que acelera la denudacion.
Un caso especial de cratones son los . Estos escudos cons-tituyen el "armazon" de los continentes y ha sido el area fuente de los sedimentos depositados en las cuencas see d i m e n t a r i a s . s
Dentro de los cratones o en sus bordes se pueden individualizar areas subsidentes que reciben sedimentos, sedimentos , las cuales se denominan De acuerdo con su genesis, con la geometria de los cuerpos see d i m e n t a r i o s q u e l a s r e l l e n a n y c o n s u e m p l a z a m i e n t o s e s diferencian diferenci an tres tipos principa-les: cuencas intracratonicas, bordes de cratones y aulacogenos o abortados, sobre cuyas caracterfsticas se tratara a continuacion.
S o n a r e a s s u b s i d e n t e s l o c a l i z a d a s d e n t r o d e l o s c r a t o n e s y e n So las que hay deposito, a partir de los rel ieves que que les rodean. Suu f o r m a , s u m a g n i t u d y l a e d a d d e l o s m a t e r i a l e s q u e l a s S rellenan son muy cambiantes de unas a otras. Unas presentan una forma geometrica definida (lineal, ovalada, rectangular, triangular,, etc.) mientras que otras son irregulares. Su tamano triangular varfa desde el kilometro hasta miles de kildmetros. La edad de los materiales y la magnitud del intervalo de tiempo representado en el deposito son muy diversas.
Las cuencas intracratonicas estan bordeadas por fallas normales, muchas veces con pianos casi verticales. En funcion con los dispo-sitivos de las fallas de borde se pueden diferenciar diferenci ar dos tipos esen ciales: graben o semigraben (fig. 22.9). Las primeras (tipo graben) son cuencas rela tivamente simetricas con fuer tes hundimientos en los dos bordes (fig. 22.9A), mientras que las segundas (tipo sem igraben) son cuencas asimetricas con un borde fall ado y otro no, en las que por el basculamiento del bloque hundido se va formando un hueco que se puede rellenar de sedimentos (fig. 22.9B). Los deposi-tos en estas cuencas son de a banicos aluviales, fluviales y lacustres, con una distribucion asimetrica en los semigrabenes.
22.2.2.2.- CUENCAS DE BORDES DE CRATONES
se denominan a las áreas extensas y ligeramente subsidentes, adyacentes a los continentes, con substrato de corteza continental, ligeramente adelgazada. También se conocen con el nombre de cuencas continen tales formadas por flexura , ya que en ellas suelen estar ausentes las fallas en los bordes, de manera que son pre cisamente los fenómenos de flexura de la corteza conti nental los que motivan la individualización de la cuenca. Su relleno sedimentario está const ituido por depósitos marinos someros, costeros y continentales. Una de las características más importantes de las mismas es que los materiales apenas presentan deformación, permaneciendo horizontales o subhorizontales.
22.2.2.3.- AULACÓGENOS O RIFTS AB A B O R TA TAD DOS
El término aulacógeno fue introducido en la nomenclatura geológica por autores rusos, El térm ino procede de la palabra griega "auiax" que significa surco. Se denominan aulacógenos a los surcos subsidentes profundos con substrato de corteza continen tal adelgazada, limitados por fallas y que se relacionan en uno de sus extremos con un margen continental o con una cade na plegada (cadena geosinclinal). Su relleno sedimentario es semejante al de los bordes de cratones (y plataformas) pero difieren en dos rasg os principales: el primero es que los materiales depositados tienen mayores potencias y el segundo que es tos materiales están deformados, mientras que en las cuencas de los bordes de cratones quedan horizontales o subhorizontales.
La génesis de los aulacógenos responde a las fases iniciales del ciclo de Wilson, pero deteniéndose en la etapa inicial del rift intracontinental, razón por la que también se les llama "rifts abortados'". En la figura 22.14, original de Hoffman e t a l . (1974) se presenta un modelo evolutivo de un aulacógeno y su comparación con el desarrollo de un geosinclinal o margen continental que sigue el ciclo de Wilson. El resultado es que se forma un sistema montañoso con pliegues, que son las adaptaciones de la cobertera a las fallas, y con algunas fallas inversas de la cobertera que producen cabalgamientos hacia afuera del aulacógeno.
Uno de los ejemplos de aulacógenos más citado en la bibliografía es el aulacógeno de Oklahoma, dentro de la plataforma americana, que hacia el este se une a la cadena plegada de Ouachita.
22.2.3.- CUENCAS EN MÁRGENES DIVERGENTES
Son las cuencas sedimentarias localizadas en los márgenes continentales de tipo pasivo (o Atlántico) desde su etapa inicial hasta el final de la etapa de madurez del ciclo de Wilson. De acuerdo con este ciclo los pasos de un g grr a b e n a u n rift intracontinental, posteriormente a un rift con corteza oceánica y más adelante a la fase de océano estrecho (tipo Mar Rojo) son siempre transicionales. Por esta razón se incluyen, en primer lugar, unas consideraciones generales sobre la formación y evolución de las cuencas sedimentarias en régimen distensivo, por efecto de la extensión cortical. Estas consideraciones iniciales son también aplicables para la interpretación de la génesis de las cuencas intracratónicas continentales formadas por fracturación {graben, rifts intracontinentales y aulacógenos).
Por esta razón se incluyen, en primer lugar, unas consideraciones generales sobre la formación y evolución de las cuencas sedimentarias en régimen distensivo, por efecto de la extensión cortical. Estas consideraciones iniciales son también aplicables para la interpretación de la génesis de las cuencas intracratónicas continentales formadas por fracturación {graben, rifts intracontinentales y aulacógenos).
22.2.3.2.- CUENCAS RIFT
La formación de un rift, en muchos casos se carac teriza por un rápido hundimiento, acompañado de una sedi mentación muy importante. En un análisis de la subsidencia un rift corresponde a una región e intervalo de tiempo en el que se alcanzan valores anormalmente altos de la tasa de subsidencia, de l orden de los 100 m/Ma. Se trata de subsidencia tectónica, en la fase inicial de la formación de una cuenc a, por lo que se le llama subsidencia inicial.
De una cuenca sedimentaria se podrá decir que es un rift solamente cuando no haya «seguido su evolución posterior, bien porque sea actualmente un rift o bien porque haya quedado abortado (caso de los aulacógenos). Por el contrario, cuando la cuenca haya seguido su evolución, se podrá hablar de una etapa de rift ( o rifting) para aludir a un inter valo del desarrollo de la misma.
se denominan episodios de rifting a aquellos episodios iniciales fuertemente subsidentes, que qu edan reflejados en el análisis de la tas a de subsidencia tectónica, elaborado a partir del registro sedimentario del relleno de la cuenca. En otros casos la evolución de las cue ncas se adapta más al ciclo de Wilson con una única etapa de rift inicial, sin recurrencias, ni repetición de procesos
22.2.3.5.- MÁRGENES CONTINENTALES CONTINENTALES DE TIPO ALPINO
El rasgo más característico de este tipo de margen es que entre el área de corteza continental sin adelgazar y la de corteza oceánica se interpone una banda, de algunos centenares de kilómetros de anchura, con corteza continental adelgazada y fallada. Durante un intervalo de tiempo prolongado estas fallas siguen actuando delimitando dentro del dominio pelágico de la cuenca sectores muy subsidentes (surcos) y otros sectores menos subsidentes (umbrales).
El juego de estas fallas (sintéticas y antitéticas) lleva a que en algunos puntos puedan producirse incluso emersiones temporales y episodios de karstificación sobre materiales pelágicos.
22.2.4.- CUENCAS EN MÁRGENES CONVERGENTES
El paso de un margen pasivo a un margen convergente se inicia debido a un proceso de envejecimiento de la litosfera, un enfriamiento y aumento de densidad de la misma y un desacoplamiento en el límite océano-continente.
En esta transformación a un margen activo (convergente) empiezan a producirse notables modificaciones en el antiguo margen, en especial en las proximidades de la fosa y sobre la vertical de la zona de subducción. En el caso de zona de subducción intraoceánicas, en las que la corteza oceánica enfriada se hunde bajo áreas de corteza oceánica se delimitan: fosa, complejo de acreción, cuenca de antearco, arco y dos cuencas intraarco, una activa con expansión y otra inactiva (también llamada back-arc) q u e alcanza hasta el continente. Dentro de los sistemas arcosurco intraoceánicos se diferencian tres tipos: emigrante, estacionario y separado.
A.-CUENCA PROFUNDA Y POCO SUBSIDENTE. B.- CONSTITUYEN "'ARCOS SEDIMENTARIOS" QUE LLEGAN A LA SUPERFICIE QUE SE DISPONEN ENTRE UNA PARTE EMERGIDA DEL PRISMA DE ACRECIÓN Y EL ARCO VOLCÁNICO. C- ARCO SEDIMENTARIO LLEGANDO A LA SUPERFICIE Y PRÁCTICAMENTE LLENO DE SEDIMENTOS, DANDO UN ASPECTO SIMILAR A UNA PLATAFORMA CONTINENTAL D.- PLATAFORMA CONTINENTAL SIN CUENCA FRONTAL Y ESCASO DESARROLLO DEL PRISMA DE ACRECIÓN E.-ARCO SEDIMENTARIO AMPLIAMENTE EMERGIDO CON UNA CUENCA DE ANTE-ARCO POCO PROFUNDA (EJEMPLO BASADO EN LA BAHÍA DE COOK, ALASKA).
CUENCA DE RETRO RETROARCO ARCO
La cuenca retroarco {retroarc basin) es la que queda entre el continente y el arco, o sea, entre el antepaís y el geoanticlinal. Es la precursora de la cuenca remanente o residual que será definida en el apartado siguiente y es realmente la parte que queda de la cuenca del margen pasivo originario sin haber sufrido ninguna deformación. El término flysch ha sido utilizado con mucha frecuencia para denominar a los depósitos esencialmente turbidíticos formados en las etapas anteriores a la deformación de una cadena montañosa (cadena geosinclinal).
De acuerdo con lo descrito anteriormente los depósitos de flysch serían los más recientes de las cuencas de antearco y de la cuenca de retroarco, en ambos casos alimentados desde los nuevos relieves (arco volcánico). Las cuencas intraarco, la activa con expansión y la inactiva (también llamada back-arc) se desarrollan sobre corteza oceánica (en el primer caso) y sobre corteza oceánica y/o corteza continental adelgazada (en el otro).
CUENCAS REMANENTES Se llama cuenca remanente a la cuenca que se extiende desde el continente hasta el frente activo formado por los nuevos relieves emergidos que se desplaza hacia el continente y que tiene una parte marina profunda en las proximidades del frente activo.
Cuencas de antepaís . Se llama cuenca de antepaís a la cuenca marina somera (o continental) que se individualiza entre la cadena montañosa ya formada y el continente.
Son cuencas con sedimentación marina, con un se ctor subsidente profundo que se localiza al frente de una cadena montañosa en formación, y que constituyen el resto o parte "remanente" de la cuenca originaria.
Cuencas intracadena Durante el desplazamiento del frente activo que forma la cadena montañosa (o cordillera) se pueden individualizar, dentro de ella, algunas regiones subsidentes, a las que se les llama cuencas intracadena
CUENCAS INTRAMONTAÑOSAS
Finalizada la etapa de colisión, y má s concretamente los movimientos horizontales (cabalgamientos) en el conjunto de la nueva cordillera pueden delimitarse áreas subsidentes rodeadas de montañas. Estas áreas que quedan mor fológicamente deprimidas con respecto a las adyacentes se localizan las cuencas intramontañosas, también llamadas depresiones intramontañosas o depresiones postorogénicas, las cuales se alimentan de los materiales producto de la denudación de los relieves montañosos adyacentes
22.2.5.- CUENCAS RELACIONADAS FALLAS TRANSCURRENTES Y TRANSFORMANTES
Se llaman fallas transcurrentes (en general) a las grandes fallas con salto en dirección, mientras que se llaman fallas transformantes (un tipo particular) a las que cortan transversalmente a las dorsales o las zonas de subducción. Las dimensiones de estas fallas son m uy variables desde las grandes fallas transformantes que sirven de límite de placas y que afectan al toda la litosfera, a las fallas transcurrentes que se sitúa n dentro de una misma placa con m ovimiento de algunas decenas o centenas de metros.
Las cuencas sedimentarias relacionadas con las fallas transcurrentes son de dos tipos principales: a.- las que se s itúa sobre un sistema de fallas (cuencas de disipación o releasing bend), incluyendo las que las que ubican en la terminación de una falla; b.-las que se prese ntan (en plante) formas geométricas (cuadrados, rectángulos, rombos) que se denominan cuencas de separación.
CUENCAS DE DISIPACION
Las cuencas de disipacion son surcos subsidentes que se alinean con las fallas trans currentes en las que en lugar de tener un unico plano de falla hay una ramificacion y diversificacion. Un ejemplo de cuenca de dis ipacion relacionada con accidentes transcurrentes es el Corredor de las Alpujarras, esta cuenca tiene unos 90 km de longi tud y una anchura de 2 a 6 km, presenta un relleno sedim entario del Mioceno medio de mas de 1km de espesor.
LAS CUENCAS PULL- AP APART ART puu l l - a p a r t ; Las cuencas p se originan como consecuencia de que entre dos fal las más o menos paralelas, que presentan un cier to enfrentamiento, se individualicen áreas en las que por efecto de una curva o un escalón de la traza principal de la falla trans currente se produce un hueco, que tiende a rellenarse por sedimentos rápidamente, la apertura del hueco no es instan tánea sino que se prolonga durante un cierto tiempo, con una tasa de apertura de 1 a 10 cm/año
22.2.7.- CUENCAS OCEÁNICAS
Son las cuencas sedimentarias localizadas dentro de una misma placa, en las que el substrato es de corteza oceánica y cuyos límites son dorsales y/o fosas. En unos casos la cuenc a oceánica ocupa toda la placa desde la dorsa l a la zona de subducción. El depósito en las cuencas oceánicas es de materiales pelágicos con facies muy uniformes en regiones muy amplias. Las unidades litoestratigráficas son laminares o tabulares con terminaciones en cuña hacia el borde de la dorsal.