ANÁLISIS DE MICROFACIES: LAS ROCAS CARBONATADAS EN LÁMINA DELGADA Y SU SIGNIFICADO PALEOAMBIENTAL Dr. Ricardo Barragán Manzo Instituto de Geología, UNAM
CLASIFICACION DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
DETRITICAS
•
CLASTOS > 50%
NO DETRITICAS
•
CLASTOS < 50%
QUIMICAS
•
ORGANICAS
•
INTERMEDIAS
•
LAS ROCAS SEDIMENTARIAS DE ORIGEN QUÍMICO O DE PRECIPITACIÓN Y ORGÁNICAS • ROCAS CARBONATADAS: Calizas y Dolomías • ROCAS SILÍCEAS: Sílex autigénico y Pedernal biogénico • EVAPORÍTICAS Ó EVAPORITAS • ROCAS FERRUGINOSAS O FERRITAS • FOSFORITAS O FOSFÁTICAS • DEPÓSITOS RICOS EN MATERIA ORGÁNICA (ROCAS ORGÁNICAS): Turba, Carbón, Bitumen, Antracita, Sapropel, etc.
ROCAS SEDIMENTARIAS
FISICA METEORIZACION
QUIMICA BIOLOGICA
PLUVIAL
DESTRUCCION
FLUVIAL EROSION
EOLICA MARINA GRAVEDAD
PROCESO DE
GLACIAL
SEDIMENTACION TRACCION TRANSPORTE
SUSPENSION SOLUCION
BIOLOGICA DEPOSITACION
FISICA QUIMICA
DIAGENESIS
COMPACTACION CEMENTACION
ORIGEN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS Lago Marino A r r ec i f e Eólico costero Evaporítico profundo Ab an i c o Lago Glaciar Fluvial Marino aluvial somero continental
Laguna costera Delta
•AMBIENTES CONTINENTALES •AMBIENTES TRANSICIONALES •AMBIENTES MARINOS: • Plataforma •Talud o Pendiente Continental Cuenca oceánica
Estuario Barras
Ar r ec i f e
SITIOS DE DEPOSICIÓN CARBONATADA NOTA: No confundir con ambientes sedimentarios en su concepto clásico CONTINENTAL
TRANSICIONAL
MARINO Ma r i n o p r o f u n d o
Marino somero Plataforma 1. Terrestres 2. Acuáticos
1. Líneas de costa 2. Lagunas costeras 3. Llanuras de inundación 4 . D el t a s , e t c .
1 . Pl a t a f o r m a s carbonatadas
M ár g e n d e Plataforma Elevaciones, Dorsales, etc.
Talud
2. Arrec ifes
Márgen de Talud
Cuenca Abisal
AM B IENTES CONTINENTAL ES Paleosuelos
Lagos de agua dulce
A m b i en t es c á r s i c o s T u f a s c a l c á r e as y T r a v er t i n o s Paleo- Lagos s uelos de agua Cavernas salobre Dunas eólicas Caliche
AM B IENTES MARINOS MARGINALES Z o n a s P e r i m a r e al e s Plataforma
PLATAFORMAS CARBONATADAS P l at a f o r m a s c a r b o n a t a d as bordeadas
P l an a s , s o m e r a s y r e s t r i n g i d a s . C ar a c t e r i z a d as p o r u n b o r d e q u e detiene la acción del oleaje. Ej. Sur de La Florida, Plataform a de Beli ce Comúnes en áreas con aguas cálid as
P l at a f o r m a s c a r b o n a t ad a s n o b o r d e ad a s
P l a n as , s o m e r a s y a b i e r t a s . Sin un borde margin al pronunciado. E j . O e s t e d e L a Fl o r i d a , Y u c a t á n , B r a s i l Comúnes en áreas con aguas frías
Ra m p a s H o m o c l i n a l e s
R am p a s Di s t a n t e m en t e escarpadas
S o m e r a s y a b i er t a s . Con pendientes deposicionales u n i f o r m e s y l i g er a s . P as a n d e f a c i e s s o m e r a s d e alta energía a facies lo dosas p r o f u n d as s i n u n r o m p i m i e n t o en el escarpamiento. E j . G o l f o A r á b i c o , O es t e d e A u s t r a l i a C o m ú n e s t a n t o e n a g u a s c á l i d a s c o m o f r í as I g u al q u e l a a n t e r i o r , p e r o con un incremento pronunciado e n el e s c a r p a m i e n t o en su parte externa. E j . No r e s t e d e Y u c a t á n , O es t e d e L a F l o r i d a Comúnes tanto en aguas cálidas c o m o f r í as
PLATAFORMAS CARBONATADAS Plataformas Epeiricas
A r e as c r a t ó n i c a s p l a n as m u y e x t e n d i d a s cubiertas por mares muy someros. El márgen oceánico pu ede ser ligeramente escarpado y bordeado. E j . No e x i s t e n b u e n o s e j e m p l o s a c t u a l es C om ú n e s e n a g u a s c á l i d a s d e l o s m a r e s e p e i r i c o s d e l P al e o z o i c o y M e s o z o i c o
P l at a f o r m a s A i s l a d as
At o l o n es Oc eán i c o s
P l a t af o r m a s A h o g a d a s
P l at a f o r m a s s o m e r a s a i s l a d a s d e s p r e n d i d a s del márgen continental. R o d e a d as d e ag u a s p r o f u n d a s . Bordeadas. Ej. Banco de B ahamas P l a t af o r m a s s o m e r a s a i s l a d a s f o r m a d a s sobre volcanes extintos o subsi dentes. R o d e a d as d e ag u a s p r o f u n d a s . Bordeadas. E j . Is l a s M a l d i v a s Comúnes en el oeste y centro del Pacífico P l at a f o r m a s s u m e r g i d a s q u e r e p r e s e n t an a n c es t r o s d e p l a t a f o r m a s s o m e r a s . Tres posibles proc esos: 1. Aumento r ápido en el nivel del m ar, 2. Subsid encia extr ema, 3 . R ed u c c i ó n d r á s t i c a en l a p r o d u c c i ó n carbon atada por estrés ambiental. E j . Me s e t a B l a k e a l n o r t e d e B a h a m a s C o m ú n e s e n e l o e s t e y c e n t r o d e l P a c íf i c o
EL MEDIO MARINO
AMBIENTES DIAGENÉTICOS Vadoso Meteórico
Vadoso Marino
Lago
Línea del Nivel Freático
Freático Meteórico
Plataforma Ai s l ad a
Plataforma restringida
Zona de Mezcla
Freático Marin o
ARRECIFE
ENTERRAMIENTO SOMERO Marino profundo
ENTERRAMIENTO PROFUNDO
CONCEPTOS ASOCIADOS AL CONCEPTO DE MICROFACIES
PETROGRAFÍA: La descripción y clasificación sistemática de las rocas sedimentarias con la ayuda del estudio microscópico de láminas delgadas y muestras de mano. • PETROLOGÍA: El estudio del origen, estructura, clasificación e historia de las rocas sedimentarias. Proceso de estudio mucho mas amplio que la PETROGRAFÍA
Análisis de microfacies: El Concepto Todos los componentes sedimentológicos y paleontológicos de una roca carbonatada observados en lámina delgada, superficie pulida ó “peel” de acetato. • Microfacies deposicionales = Ambiente de depósito • Microfacies diagenéticas = Historia post-deposicional
El estudio de las facies sedimentarias a nivel microscópico 2. GRANOS SEDIMENTARIOS: COMPONENTES: No esqueletales vs. Esqueletales 1. TEXTURA: Lodosoportada vs. Granosoportada 3. MATRIZ: •Micrítica •Esparítica •Microesparítica
4. ESTADO DIAGENÉTICO: CLASIFICACIÓN
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MÉTODOS • Trabajo de campo y muestreo – Observaciones de campo – Muestreo
• Trabajo de Laboratorio: Técnicas – Mecánicas – Analíticas
LA LÁMINA DELGADA 3 Componentes: ORTOQUÍMICOS: 1. Matriz 2. Cementos ALOQUÍMICOS 3. Granos sedimentarios
I. ORTOQUÍMICOS: 1. MATRIZ: Componentes < 30 micras (Micrítica o Lodo calcáreo) (Microesparítica y Esparítica: Matríz neomórfica). Varios Orígenes: DESINTEGRACIÓN DE ALGAS CALCÁREAS
EROSIÓN MECÁNICA Y BIOLÓGICA DE SEDIMENTOS CARBONATADOS
PRECIPITACIÓN DIRECTA DEL MAR
En ambientes marinos profundos, el aporte principal es el nannopláncton calcáreo y una componente importante de la matriz son los minerales arcillosos
2. CEMENTOS: 1a fase de cementación: alrededor de, o entre los granos sedimentarios 2a fase de cementación: normalmente llena espacios vacíos (bloqueo de porosidades primarias inter- e intra-granulares)
2. Cementos CEMENTO SYNTAXIA L (CRISTAL INDIVIDUAL ) (2o )
CEMENTO MENISCO
CEMENTO ENCRUSTANTE FIBROSO RADIAL EN FORMA DE Ó ISOPACO ESPADAS (Aragonítico) ( Ca l c i t a c o n a l t o c o n t e n i d o d e Mg ) CEMENTO PA SIVO INDEPENDIENTE DE L OS GRANOS SEDIMENTARIOS (2 o )
Acicular aragonítico y Micrítico
Microestalactítico CEMENTO ARA GONÍTICO EN ABANICO
Pendante
¿Como se forma el cemento menisco? CEMENTO MENISCO FORMADO EN SEDIMENTOS HÚMEDOS POR ENCIMA DEL NI VEL FREÁ TICO Ó EN L A ZONA VADOSA
EL CEMENTO SE FORMA DENTRO DE LA PELÍCULA DE AGUA
GRANOS CEMENTO ESPARÍTICO PELÍCULA DE AGUA
Más cementos CAL CITA MAGNÉSICA
MICRÍTA FIBROSO
ACICUL A R FIB ROSO A FORMA DE ESPA DA
ARAGONÍTA
RED DE AGUJ A S Ó PELOIDAL
BOTRYOIDAL
LA ESPARITA 1. ORTOESPARITA Ó CALCITA EN BLOQUES (2 o) •Cemento mas típico •Generalmente se origina en poros inter-granulares •Típico en rocas granosoportadas INTERFASE •Cristales grandes con límites bien definidos SEDIMENTO-AGUA (Calcita Espática) •También es común como cemento intragranular ENTERRAMIENTO SOMERO (En este caso los cristales aumentan ENTERRAMIENTO de tamaño hacia el centro) PROFUNDO 2. PSEUDOESPARITA:
Cemento esparítico neomórfico resultado de la alteración diagenética de la matríz micrítica. Muy común en rocas lodosoportadas
3. MICROESPARITA: Estado intermedio entre micríta y pseudoesparita
LA DOLOMITA
•Cemento diagenético secundario. •Cristales rómbicos (forma más común) •Generado por procesos muy complejos, en ambientes diagenéticos enriquecidos en Magnesio.
LA DOLOMITIZACIÓN: Proceso a través del cual cristales de Dolomita - CaMg(CO3)2 - reemplazan carbonato de calcio (CaCO3) •Fuente del ión Mg2+ ???? •Proceso de bombeo del fluido dolomitizante dentro de la caliza ????
