TEMAS 1 &..

INTRODUCCIÓN A LA SEDIMENTOLOGÍA Origen y propiedades de los sedimentos. Ciclo sedimentario y sus procesos. Conceptos p de morfología, g , tamaño,, textura. Implicaciones. p Análisis estadísticos. Interpretación.

Prof José Humberto Dugarte N Prof. Cátedra de Sedimentología p Geología. g EGMG – FI. UCV Dept. 2009

ROCAS SEDIMENTARIAS - Constituyen y sólo el 5% del total de la litósfera. - Ocupan el 75% del sector más superficial de la litósfera (66% de los continentes y 85% de los océanos). - Incrementan su proporción desde el Precámbrico hasta la actualidad. - Las variedades más frecuentes de rocas sedimentarias son lutitas ((65%), ), areniscas (20%) ( ) y rocas carbonáticas (10%).

ROCAS SEDIMENTARIAS Formada por la acumulación y consolidación de sedimentos. Principalmente pueden ser clasificadas en dos grupos: Clásticas C ) No clásticas ((o precipitadas, químicas o bioquímicas).

El origen de los sedimentos puede ser muy diverso: 9Clástico: formados por partículas minerales y fragmentos de rocas. 9Orgánico: procedentes de restos de seres vivos vegetales y/o animales, q originados g p por la actividad biológica g y metabólica. 9Bioquímico: 9 Químicos: precipitación química o productos residuales de meteorización. 9 Volcánico: aportados por actividad ígnea extrusiva. extrusiva 9 Mixto: como mezcla de todos los procesos anteriores.

ROCAS SEDIMENTARIAS El estudio de las rocas sedimentarias permite, entre otras cosas: 9 Interpretar y reconocer ambientes sedimentarios antiguos y modernos 9 Determinar condiciones paleogeográficas 9 Inferir condiciones paleoclimáticas y estimar las condiciones atmosféricas y oceánicas antiguas (relaciones isotópicas O18/O16, espesores de depósitos evaporíticos, oxidación en rocas precámbricas, presencia de depósitos glaciales). 9 Reconocer la presencia de depósitos de hidrocarburos y caracterizar sus condiciones para la producción (Porosidad, permeabilidad, COT). 9 Identificar y conocer las condiciones de formación de los yacimientos minerales (Uranio, vanadio, cobre, hierro). 9 Realizar adecuados estudios de sitio y resolver problemas de Ingeniería 9 Identificar y cuantificar la presencia de depósitos de aguas subterráneas

Ciclo geológico de las rocas Ciclo geológico de las rocas

http://www.ees.rochester.edu/fehnlab/ees215/fig3_2.jpg

Tomado de: http://plata.uda.cl/minas/apuntes/geologia/geologiageneral/ggcap03.htm

SEDIMENTOLOGÍA es… La rama de la Geología que se encarga del estudio de todos los aspectos t relacionados l i d con los l sedimentos di t y las l rocas sedimentarias: di t i composición, tipos, origen, procesos, ambientes, entre otros.

• Información sobre procesos de formación geológicos. • Exploración y producción de gas y petróleo. petróleo p en el área de la construcción civil ((Geotecnia). ) • Aplicaciones • Exploración, explotación y uso de recursos naturales y minerales.

PROCESOS SEDIMENTARIOS Y CICLO SEDIMENTARIO ROCA FUENTE

ER ROSIÓN

METEORIZACIÓN

TRANSPORTE AGENTES

ÍGNEAS

METAMÓRFICAS

PRODUCTOS 1.- Sedimentos residuos de roca fuente 2. Minerales formados in 2.situ 3.- Constituyentes solubles 4.- Suelos

Agua Viento Gravedad Hielo

DEPOSITACIÓN (Cuenca)

SEDIMENTARIAS

LITIFICACIÓN Y DIAGENESIS


ER ROSIÓN

METEORIZACIÓN

TRANSPORTE AGENTES

ÍGNEAS

METAMÓRFICAS




SEDIMENTARIAS


M t Meteorización i ió Muchas rocas y minerales se forman en p profundidad,, dentro de la corteza terrestre, donde la temperatura y presión son notablemente diferentes a las q que se registran g en la superficie. La meteorización involucra entonces a todos los procesos que tienden a poner a las rocas y a los minerales en equilibrio con los ambientes que se encuentran en o cerca de la superficie de la Tierra.

M t Meteorización i ió

Es la transformación de las rocas y los minerales en la superficie de la Tierra o a escasa profundidad mediante dos procesos esenciales: Desintegración: proceso físico o mecánico.

Descomposición: proceso de alteración química.


Ti Tipos de d meteorización t i ió

Meteorización física o desintegración g Meteorización química o descomposición Meteorización biológica



M t Meteorización i ió física fí i o desintegración d i t ió Proceso de desintegración de las masas de rocas y de los minerales por medio de procesos mecánicos. Fundamentalmente ocurre por: Crecimiento cristalino Procesos alternantes de humectación y desecación. Fracturamiento Insolación (expansión – contracción térmica) Abrasión Además, el debilitamiento de las rocas a causa de la desintegración genera abundantes superficies g p a lo largo g de las cuales se vuelve mucho más efectiva la meteorización por procesos químicos.

Meteorización física – Procesos

CRECIMIENTO CRISTALINO GELIFRACCIÓN (CRIOCLASTISMO) Ocurre por el fenómeno de aumento de volumen de 9 % del agua. agua Es un proceso de ruptura altamente eficiente sobre todo cuando se alcanzan temperaturas inferiores a -5º 5 C, en áreas de alta montaña y en regiones polares

Meteorización física – Procesos GELIFRACCIÓN Ó

http://www2.uah.es/senderismo/Im0607/AH_L18.jpg

M t Meteorización i ió física fí i – Procesos P

CRECIMIENTO CRISTALINO PRECIPITACIÓN DE SALES L precipitación La i it ió de d sales l genera cambios bi volumétricos l ét i entre t 1 – 5% Ocurre eficientemente en condiciones áridas y cálidas. Puede ocurrir tanto en la superficie de la roca como en su interior a lo largo de fracturas.

M t Meteorización i ió física fí i – Procesos P

ALTERNANCIA DE HUMECTACIÓN Y DESECACIÓN

Se favorece en rocas cuyos minerales sean capaces de absorber agua en su estructura (aumento de stress y esfuerzos). esfuerzos) Incremento de volumen por la hidratación de minerales de arcillas. arcillas

M t Meteorización i ió física fí i – Procesos P FRACTURAMIENTO Alivio de p presión ((esfuerzos)) Proceso muy efectivo en rocas ígneas y metamórficas generadas con alta P y alta T, al acercase o exponerse a la superficie por denudación de la cobertura. La eliminación de la carga g litostática p produce una fracturación p por expansión o dilatación de las rocas.

ALIVIO DE PRESIONES

Tomado de: http://cig.museo.unlp.edu.ar/docencia/sed/index.htm

M t Meteorización i ió física fí i – Procesos P INSOLACIÓN (ALTERNANCIA EXPANSIÓN – CONTRACCIÓN) - Diferencias de temperatura de hasta 50ºC - Los L minerales i l poseen distintos di ti t coeficientes fi i t de d dilatación. dil t ió - Las rocas, al tener p pobre conductividad, tienden a expandirse p mayormente sobre su superficie de la roca que su interior. - La repetición sucesiva de este fenómeno genera un alto grado de stress, que favorece la desintegración física.

INSOLACIÓN (ALTERNANCIA EXPANSIÓN – CONTRACCIÓN)




M t i Meteorización ió química í i od descomposición i ió Procesos que envuelven cambios en la composición mineralógica y en la composición. Los procesos involucrados son principalmente: Disolución (o solución) O id ió Oxidación Hidratación y deshidratación Hidrólisis Intercambio iónico (en arcillas) Además, el debilitamiento de las rocas a causa de la desintegración genera abundantes superficies a lo largo de las cuales se vuelve mucho más efectiva la meteorización por procesos químicos.

M t Meteorización i ió química í i – Procesos P Disolución Di l ió (o ( solución) l ió ) Ocurre cuando se disuelven minerales altamente solubles (halita, yeso, calcita, dolomita) en presencia de aguas meteóricas. La naturaleza dipolar de la molécula de agua interactúa con los minerales presentes , favoreciendo la disolución de cationes y aniones en solución. Proceso de carbonatización (o carbonatación) CO2 + H2O CaCO3 + H2CO3

H2CO3

(aguas relativamente frías)

Ca2+ + 2 (HCO3)

M t Meteorización i ió química í i – Procesos P Oxidación Reacción altamente común entre el O2 y los minerales Proceso de oxidación (p (pérdida de un electrón). ) 4Fe2+ + 3O2 4Fe2+O + 2H2O +

2Fe2O3 (hematita) O2

4FeS2 (pirita) + 4H2O + 6O2

4Fe3+O(OH) (goethita) 2H2SO4 + 4FeO(OH)

M t Meteorización i ió química í i – Procesos P Hidratación y deshidratación Se fundamente en incorporar (o desincorporar) agua de una especia mineral original para formar un nuevo mineral, generalmente p g produciendo una estructura cristalina diferente con mayor superficie para la ocurrencia de los demás fenómenos.

(anhidrita) (a d a) CaSO4 + 2H2O

CaSO4 * 2H2O (yeso)

M t Meteorización i ió química í i – Procesos P Hidrólisis Alta efectividad en la alteración de los alumino–silicatos. Reacción química entre los iones de los minerales y los iones del agua (H+ y OH OH-)), lo que conduce a la formación de nuevos componentes. componentes En mayor presencia de CO2, más agresiva es la hidrólisis. hidrólisis 4KAlSi3O8 + 22H2O Al4Si4O10(OH) 8 + 10H2O

4K+ + 4(OH)– + Al4(OH) 8Si4O10 + 8H4SiO4 4Al(OH) 3 (Gibbsita)

+ 4H4SiO4

Serie de estabilidad de Goldich (1968) Serie de estabilidad de Goldich Serie de estabilidad de



M t Meteorización i ió biológica bi ló i

Bioturbaciones (Crecimiento de raíces y plantas) Solución por presencia de CO2, ácido carbónico y á id húmico. ácido hú i Acciones y efectos de actividades antrópicas

L meteorización La t i ió depende d d de… d 1) Tipo de roca fuente (Composición y propiedades texturales) 2) Condiciones ambientales: a) Clima (T, humedad) b)

Ambiente biológico

c)

Ambiente hidrológico

d)

PH y EH del medio

3)) Marco tectónico ((fisiografía g y frecuencia de p procesos)) 4) Tiempo geológico

Relación pluviosidad – temperatura en la Relación pluviosidad – meteorización química

Intensidad y tipos de meteorización según condiciones de temperatura y humedad




ER ROSIÓN

METEORIZACIÓN

TRANSPORTE AGENTES

ÍGNEAS

METAMÓRFICAS




SEDIMENTARIAS



ER ROSIÓN

METEORIZACIÓN

TRANSPORTE AGENTES

ÍGNEAS

METAMÓRFICAS




SEDIMENTARIAS


TRANSPORTE VIDEOS


El ttransporte a spo te



ER ROSIÓN

METEORIZACIÓN

TRANSPORTE AGENTES

ÍGNEAS

METAMÓRFICAS




SEDIMENTARIAS



ER ROSIÓN

METEORIZACIÓN

TRANSPORTE AGENTES

ÍGNEAS

METAMÓRFICAS




SEDIMENTARIAS


…CONCEPTO DE TEXTURA …

C Concepto t d de Textura T t Características de las partículas sedimentarias y las relaciones que guardan los granos entre sí.

El concepto de textura incluye a un conjunto de propiedades que describen las características de los individuos que componen a los sedimentos y rocas sedimentarias. sedimentarias (Spalleti, (Spalleti 2007)

Conjunto de propiedades de las rocas sedimentarias que reflejan la independencia p o interacción de las características físicas yy/o q químicas tales como: tamaño y morfología de granos, redondez, esfericidad, aspecto superficial de granos y arreglo (empaquetamiento) de granos (Zapata 2003). (Zapata, 2003)

Tamaño Morfología

Textura

Redondez E f i id d Esfericidad Textura superficial Orientación (empaquetamiento)

Textura

vs

Tipo de roca Clástica

Textura Textura Cristalina

Tamaño Morfología

Textura


N i Nociones sobre b tamaño t ñ de d grano El tamaño de grano es la propiedad textural más importante de las rocas sedimentarias clásticas. clásticas ¿Por Por qué? q é? - Sirve para caracterizar a los sedimentos p para clasificar los sedimentos y rocas sedimentarias clásticas p - Se emplea - Es útil en la interpretación de los procesos de acumulación

¿Cuál es el tamaño de un clasto? ¿

N i Nociones sobre b tamaño t ñ de d grano ¿Qué pasaría si los clastos fueras esferas? El tamaño fuera una relación directa del diámetro Los clastos son definidos como elipsoides que poseen 3 ejes imaginarios

Tamaño medio aritmético (a+b+c) (a b c) / 3 = D Tamaño medio geométrico (a*b*c) = D3 Tomado de KRUMBEIN (1941)

N i Nociones sobre b tamaño t ñ de d grano La heterogeneidad textural de los sedimentos implica que debemos considerar cómo se distribuyen distrib en los tamaños Empleo de herramientas granulométrica

estadísticas

para

evaluar

la

Escalas Escala s granulométricas ESCALA DE UDDEN (1898) ESCALA PHI DE KRUMBEIN (1934)

distribución

Escalas granulométricas

Escalas granulométricas

Sistema Udden - Wentworth

TABLA GRANULOMETRICA EN LA CUAL SE RECOLECTAN Y LUEGO SE EXPRESAN DE MANERA PORCENTUAL LOS DATOS DE TAMAÑOS DE GRANOS OBTENIDOS A TRAVÉS DE LOS DISTINTOS MÉTODOS DE MEDICIÓN. MEDICIÓN

HISTOGRAMAS DE FRECUENCIA Es la representación p gráfica en forma de barras q g que relaciona la frecuencia porcentual de cada una de las clases de tamaño dadas en escala Ф o en mm. De esta forma se logra observar la distribución granulométrica.

PARÁMETROS QUE SE EVALÚAN EN LOS HISTOGRAMAS Moda: es(son) la(s) clase(s) de mayor(es) frecuencia(s) en una distribución granulométrica,, q g que p permite establecer el tamaño de g grano p promedio o p predominante en las partículas y la energía media del ambiente que actúo sobre ellas. Modalidad: número de modas presentes en una distribución granulométrica. granulométrica La distribución puede ser: U i d l una sola Unimodal: l ffuente d de sedimentos. di Bimodal: dos fuentes, combinación de materiales transportados, cambios bi en ell medio di di dinámico á i d de sedimentación, di t ió errores d de muestreo. t Polimodal: más de dos fuentes, varias fuentes o error de muestreo.

NORMAS PARA LA REPRESENTACIÓN GRÁFICA


HISTOGRAMA Clase Granulométrica

%

16-8

6,3

6,3

8-4

11,3

17,6

4-2

20,1

37,7

2-1

24,5

62,2

1- ½

22,2

84,4

½-¼

12,2

96,6

¼ - 1/8

26 2,6

99 2 99,2

1/8 – 1/16

0,6

99,8

Menor a 1/16

0,2

100

% acumulativo

% 30

20

10

16

8

4

2

1

1/2

1/4

1/8

mm

MODA Y MODALIDAD

CURVA DE FRECUENCIA RELATIVA Es una curva continua, suave y cerrada que se determina por la unión de las marca de clases dentro del histograma de frecuencia frecuencia.

% Reteniido

% Retenido

Curva de Frecuencia

15

30

20

10

5

10

16 6

8

4

2

1

½

¼

1/6

mm

16

8

4

2

1

½

El área bajo la curva es proporcional a la cantidad de partículas de determinado tamaño El ancho es constante, se determina por los límites de clase La altura es la cantidad de material retenido

¼

1/6 m

CURVA DE FRECUENCIA RELATIVA PARÁMETROS QUE SE EVALÚAN EN LAS CURVAS DE FRECUENCIA Asimetría: forma desproporcionada que posee la curva de frecuencia; es decir, no refleja la distribución en forma de una campana. campana - Asimetría positiva: curva de frecuencia que presenta una cola hacia los tamaños Ф finos. fi - Asimetría negativa: curva de frecuencia que presenta una cola hacia los tamaños Ф gruesos. Angulosidad o curtosis (Kurtosis): es el grado de angulosidad de la curva de frecuencia y refleja el escogimiento de la muestra analizada. Puede ser: ¾Platicúrtica: curva achatada, refleja mal escogimiento o pobre escogimiento. ¾Mesocúrtica: curva intermedia, escogimiento moderado. ¾Leptocúrtica: curva aguda, refleja un buen escogimiento.

CURVA DE FRECUENCIA RELATIVA

Asimetría negativa

Asimetría positiva

CURVA DE FRECUENCIA ACUMULADA

Es una curva g generada al g graficar los p porcentajes j de p peso acumulado y se utiliza para obtener los percentiles y calcular varios parámetros estadísticos. Al ser graficada posee una forma de “S” y permite estimar visualmente el escogimiento.

% de peso acumulado

CURVA DE FRECUENCIA ACUMULADA

a

100

Curva acumulativa (aritmética) 1

-4

3

2

50

-3

-2

-1

4

5

a. Curvas de frecuencia acumulada l d

6

0 Diámetro 1 2 en3 unidades 4 5φ

6

7

8

50 1 % de peso

b Curvas de frecuencia b. relativa

6 2

4

0 -4

b

5

3

-3

-2

-1

Diámetro en unidades φ 0 1 2 3 4 5

6

7

8

CURVA DE FRECUENCIA ACUMULADA Estimación visual de los percentiles y otros parámetros estadísticos

MÉTODOS ESTADÍSTICOS COEFICIENTES ESTADÍSTICOS DE FOLK Y WARD (1957)

MÉTODOS ESTADÍSTICOS MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL

Mediana o tamaño mediano: Es el punto medio de la distribución granulométrica (Ø 50) y refleja el nivel de energía del ambiente sedimentario. Md = Ø 50

Media o tamaño medio: Promedio aritmético de todos los tamaños de partículas en una muestra. Mz = (Ø16 + Ø50 + Ø84)/3

MÉTODOS ESTADÍSTICOS MEDIDAS DE DISPERSIÓN Coeficiente de desviación estándar, según Folk (escogimiento): Grado de escogimiento de una muestra, refleja las fluctuaciones de los niveles de energía basándose en la variedad de los tamaños de granos. σ1 = ((Ø84 – Ø16)/4) + ((Ø95 – Ø5)/6.6)

σ1 (ø)

GRADO DE ESCOGIMIENTO

< 0.35

Muy bien escogido

0.35 – 0.50

Bien escogido

0.50 – 0.71

Moderadamente bien escogido

0.71 – 1.0

Moderadamente escogido

1.0 – 2.0

Mal escogido

2.0 – 4.0

Muy mal escogido

> 4.0

Extremadamente mal escogido

MÉTODOS ESTADÍSTICOS MEDIDAS DE DISPERSIÓN Ó Coeficiente de asimetría: Muestra la asimetría presente en la distribución granulométrica. SK1 = (Ø84 + Ø16 – 2 2* Ø 50)/(2 50)/(2*(Ø84 (Ø84 – Ø16)) + (Ø95 + Ø5 – 2 2* Ø50)/(2 Ø50)/(2*(Ø95(Ø95 Ø5)) KG

KURTOSIS

SK1

ASIMETRÍA

<0 67 <0.67

Muy platicúrtica

>+ 0.30 0 30

Muy asimétrica tamaños finos

0.67 – 0.90

Platicúrtica

0.90 – 1.11

Mesocúrtica

+ 0.30 a + 0.10

Asimétrica hacia tamaños finos

1 11 – 1.50 1.11 1 50

L t ú ti Leptocúrtica

+ 0.10 0 10 a - 0.10 0 10

Casi simétrica

1.50 – 3.00

Muy leptocúrtica

- 0.10 a - 0.30

Asimétrica hacia tamaños gruesos

> 3.00

Extremadamente leptocúrtica

< - 0.30

Muy asimétrica hacia tamaños gruesos

Coeficiente de angulosidad o curtosis: Parámetro que indica el grado de agudeza de la curva curva. KG = (Ø95 - Ø5)/ 2.44(Ø75 – Ø25)

MÉTODOS ESTADÍSTICOS MEDIDAS DE DISPERSIÓN Ó

MÉTODOS ESTADÍSTICOS

DISTRIBUCIÓN ACUMULATIVA SEGÚN DISTINTOS TIPOS DE DEPÓSITOS

INFORMACIÓN A OBTENER DE UN ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO

Curva Acumulativa

Curva de Frecuencia

Curva Acumulativa

Mediana o media granulométrica (50% de la dsitribución) d it ib ió )

La moda, la mayor acumulacion alrededor del medio

Md

Mo

Cuartiles (son los valores 25% y 75%)

Q 1, Q 3

Percentiles (cualquier porciento 5%, 10%, 90%)

P90, P10

Tamaño Morfología

Textura


MORFOLOGÍA

¾Es el conjunto de aspectos físicos que incluye parámetros como la geometricidad, esfericidad, forma, redondez y textura superficial. ¾ La información que puede obtenerse de un análisis morfológico es eminentemente cualitativa y no cuantitativa. ¾ La morfología de una partícula es determinada por dos parámetros: a)) Morfología M f l í Inicial: I i i l (tipo (ti de d roca, composición i ió mineralógica) i ló i ) b) Efectos de transporte: (abrasión, fracturamiento, tipo de transporte)

MORFOLOGÍA GEOMETRICIDAD La geometricidad L t i id d mide id ell grado d de d semejanza j que presentan t l los clastos l t con respecto a cuerpos geométricos patrones. La geometricidad se define con el diagrama de Zingg (1935), sobre la base de los j ortogonales g mayor, y , cocientes axiales B/A y C/B. ((Con A,, B y C como los ejes intermedio y menor).

En el diagrama de Zingg se reconocen cuatro geometricidades básicas: Esferoidal – Spheroids (Ecuante):

(B/A y C/B mayores a 0,67) 0 67)

Romboidal – Rods (Prolada):

(B/A menor a 0,67 y C/B mayor a 0,67)

Discoidal – Disks (Oblada):

(B/A mayor a 0,67 0 67 y C/B menor a 0,67) 0 67)

Laminar – Blades:

(B/A y C/B menores a 0,67)

MORFOLOGÍA GEOMETRICIDAD

Discoidal

Laminar

Esferoidal

Romboidal

Clases de forma de granos según Zingg y relación con esfericidad de Krumbein, Krumbein según Zingg (1935) y Brewer (1964)

MORFOLOGÍA GEOMETRICIDAD

Esferoidal E f id l

Romboidal

DIAGRAMA DE SNEED & FOLK (1958)

MORFOLOGÍA ESFERIFICIDAD (Ecuanticidad) Propiedad que describe el grado de similitud que posee un grano respecto a una esfera; es decir, donde la relación de sus longitudes A, B y C tienden a ser iguales. Esfericidad de intercepción, según KRUMBEIN(1941):

FACTORES QUE LA AFECTAN a) Morfología original (tamaño de grano) b) Composición c)) Rasgos R originales i i l (f (fragilidad, ilid d laminación, clivaje o fractura) d) Transporte

Ek= [ (C*B)/A2]1/3

MORFOLOGÍA Otras propiedades morfométricas Índice de aplastamiento (WENTWORTH, 1922) o Platidad (TERUGGI et al., 1971) P = (A + B) / 2C En realidad esta propiedad no mide el aplastamiento sino que es una inversa de la esfericidad (SPALLETTI & LLUCH, 1972):

Esfericidad de proyección y máxima ((SNEED & FOLKS, 1958))

Morfología g vs Tipo p de transporte p - Existe un a relación directa entre la forma de los clastos y los mecanismos de transporte. - El fundamento es que la forma de los individuos puede retardar o acelerar la velocidad de caída o influir sobre la efectividad de los desplazamientos sobre el sustrato. Relación de geometricidad (SPALLETI, 1985) G = (% esferoidales + % romboidales) / (% discales + % laminares)

¿Cómo sería el tipo de transporte según la morfología?

Forma de los clastos y proceso de transporte selectivo

Ejemplo de ambiente litoral

REDONDEZ Se define como el g grado de curvatura q que p presentan las aristas y los vértices de un clasto. Los clastos con un alto grado de curvatura son redondeados y los que poseen aristas y vértices agudos son angulosos. El método tradicional para la determinación de la redondez fue establecido por Waddell (1932). (1932) Se efectúa sobre la máxima proyección del clasto (plano que contiene a los ejes A y B). Cuantitativamente, la redondez se define como el valor promedio de los radios menores con respecto al radio del máximo círculo inscrito.

REDONDEZ WADELL (1933)

R=Σ(r/R) N r: radio de curvatura de esquinas R: radio del mayor cìrculo inscrito N: # de esquinas, q , incluyendo r:0

WENTWORTH (1933)

R=r1/¼(A+B) A: Diámetro mayor B: Diámetro mayor perpendicular al A r1: radio de curvatura más pequeño

CAILLEUX (1947)

R=2r1 /A r1: radio de curvatura más á pequeño ñ A: Diámetro mayor

Significado de algunas medidas de redondez

ESTIMACIÓN VISUAL DE LA REDONDEZ

Escala de Krumbein (1982)

Escala de Powers (1982)

LA REDONDEZ EN PETROGRAFÍAS

Subredondeado

2.25

Subangular g

0.90

REDONDEZ Y ESFERICIDAD

ESSFERICIDA AD

REDONDEZ

Graficos visuales para determinar la esfericidad y redondez redondez. Según (Powers, 1953 y Kumbrein y Sloss, 1955)

FACTORES QUE AFECTAN LA REDONDEZ - Características inherentes al proceso de transporte: a) viscosidad del flujo b) tipo de agente de transporte c) distancia que es transportado el grano.

-Textura Textura del fondo - Composición original de la partícula - Tamaño de la partícula - Morfología inicial de la partícula

TEXTURA SUPERFICIAL Las texturas superficiales p son marcas q que q quedan g grabadas en la superficie p de los clastos. Por lo general, son producidas durante el transporte a causa del impacto de individuos de igual o menor tamaño que el clasto que las contiene. No obstante, algunas texturas superficiales son producto de fenómenos de corrosión por aguas de meteorización o del subsuelo. subsuelo Las texturas superficiales se pueden observar di t directamente t en los l clastos l t d de l las rocas conglomeráticas. Un ejemplo clásico corresponde con las estrías producidas por la acción de los glaciares. granos de arena,, y en También se identifican en g este caso su estudio se efectúa a través de imágenes de microscopía electrónica.

TEXTURA SUPERFICIAL Las microtexturas superficiales p pueden q p quedar labradas en cualquier q tipo p de g grano de arena. Sin embargo, la mayoría de los estudios se han efectuado sobre cristaloclastos de cuarzo, que son muy frecuentes y de alta resistencia mecánica. Estas marcas pueden ser generadas en ambientes distintos y en condiciones dinámicas diversas. En el estudio de microtexturas superficiales, fundamentalmente se evalúan dos parámetros: á 1) Lustre (asociada a solventes naturales) 2) Marcas mecánico)

superficiales

(deterioro

TEXTURA SUPERFICIAL

TEXTURA SUPERFICIAL

TEXTURA SUPERFICIAL

EMPAQUETAMIENTO Y FÁBRICA FÁBRICA - Estudio de la orientación de los individuos (clastos) en el espacio y se genera fundamentalmente durante el proceso de acumulación. - Puede ser afectada por procesos posteriores tales como bioturbaciones, p o deformación estructural. compactación - La fábrica puede ser: a) Isótropa: no se logra reconocer una orientación particular de los grano (frecuentemente involucra una alta proporción de granos muy esféricos). b) Anisótropa: se reconoce una orientación preferencial en la orientación de los clastos. - Condiciona parámetros de porosidad y permeabilidad de la roca.

EMPAQUETAMIENTO Y FÁBRICA IMBRICACIÓN Es una estructura común que puede ser evidente

en

granulometrías

gruesas

(observada en campo), aunque también suele l ser críptica í ti , especialmente i l t en clastos de tamaños pequeños..

Consiste en una disposición “en tejas” de los sucesivos clastos en el depósito. La dirección de la inclinación señala la orientación del agente de transporte; por tanto, es muy útil para análisis de paleocorrientes. Tomado de: http://scienceblogs.com/highlyallochthonous/2008/02/imbrication.png

EMPAQUETAMIENTO Y FÁBRICA IMBRICACIÓN

Tomado de: http://www.esci.keele.ac.uk/services/education/sediments_spain/61-06.jpg

EMPAQUETAMIENTO Y FÁBRICA EMPAQUETAMIENTO - Corresponde con el estudio de los contactos entre los individuos, al determinar que tipos q p de contactos están p presentes y cmo son esos contactos. - El empaquetamiento depende principalmente del tamaño de grano, grano la selección y la forma de los grano. - Se reconocen 6 tipos de empaquetamiento que varían entre 1 (abierto) con arreglo cúbico hasta 6 (cerrado) con arreglo romboédrico. - Determina en gran medida las propiedades físicas de porosidad y permeabilidad.

EMPAQUETAMIENTO Y FÁBRICA Contacto saturado Caso 1

Caso 2

C Caso 3

Contacto concavo/convexo Contacto puntual Caso 4

Caso 5

Caso 6

Contacto longitudinal

Contacto flotante

El empaquetamiento puede presentarse en seis formas posibles. Caso 1 es mas abierto o paquetes cúbicos; caso 6 es mas cerrado o paquetes romboédricos

Contacto concavo/convexo

EMPAQUETAMIENTO Y FÁBRICA EMPAQUETAMIENTO Al evaluar como son los contactos entre grano, inicialmente se puede hablar de: A) Textura clasto soportada: originada en depósitos cuyo agentes de transporte son poco viscosos o fluidos (fluviales, costeros) B) Textura matriz soportada: característica en depósitos originados por agentes de p viscosos ((flujos j de detritos,, conos de deyección, y ,g glaciares)) transporte

EMPAQUETAMIENTO Y FÁBRICA

POROSIDAD La porosidad total o absoluta se define como la relación entre los espacios vacíos en una roca sedimentaria y el volumen total de la roca. Suele expresarse en forma porcentual de la forma siguiente: Porosidad % = Vp/Vs x 100 Otra medida de importancia es la porosidad efectiva que consiste en la relación entre los espacios interconectados con respecto al volumen total de la roca. roca Su expresión porcentual viene dada por la siguiente expresión: Porosidad efectiva % = Vpi/Vs x 100

TIPOS DE POROSIDAD POROSIDAD PRIMARIA • Porosidad intergranular: espacio vacío entre los granos de una roca. roca • Porosidad intragranular: espacio vacío en el interior de los granos. • Porosidad intercristalina: espacio vacío entre cristales precipitados primariamente. primariamente

POROSIDAD SECUNDARIA • Porosidad de disolución: aparece p cuando se disuelven cementos o clastos metaestables (feldespatos, clastos líticos). • Porosidad intercristalina: poros remanentes entre cristales de cemento o precipitados autigénicos. • Porosidad de fracturas: debida a procesos de contracción (desecación), (desecación) compactación o esfuerzos tectónicos.

CONTROLES SOBRE LA POROSIDAD Sobre la porosidad primaria - Granulometría de las partículas p - Escogimiento clasto-soportada) soportada) - Tipo de empaquetamiento (cúbica y textura clasto - Morfología de las partículas - Compactación: por presión litostática; también afecta a la porosidad secundaria. secundaria

Sobre la porosidad secundaria - Fracturamiento: por causas tectónicas y/o sedimentarias (ambientes con alto stress tectónico cercanos a zonas de fallas)) - Disolución: parcial o total de elementos dentro de la roca - Cementación, recristalización y autigénesis: reducen espacios vacío debido a la formación de nuevas especies minerales

POROSIDAD Y TIPO LITOLÓGICO

POROSIDAD Y SU RELACIÓN CON OTROS PARÁMETROS Á

PERMEABILIDAD - Es una medida de la capacidad que tiene un material granular de ser atravesado por un fluido. - Un darcy y ((d)) es la p permeabilidad q que p permite a un fluido con viscosidad de 1 centipoise transitar a una velocidad de 1 cm/seg con un gradiente de presión de 1 atm/cm La permeabilidad se expresa habitualmente en milidarcies atm/cm. -La La permeabilidad está controlada por las propiedades del sedimento: granulometría, granulometría selección,

forma

de

clastos,

empaquetamiento,

fábrica,

porosidad

e

h heterogeneidades id d internas i ( (eg. estructuras sedimentarias). di i ) …….Es decir, ¿las mismas que para la porosidad? ¿La granulometría es igual?

PORSIDAD

VS

PERMEABILIDAD

Según FRIENDMAN & SANDERS (1978)

PERMEABILIDAD Y SU RELACIÓN CON OTROS PARÁMETROS Á

PERMEABILIDAD Y SU RELACIÓN CON OTROS PARÁMETROS Á

ÍNDICE DE MADUREZ TEXTURAL

CLASIFICACION DE ARENISCAS POR MADUREZ Krumbein y Folk -E Poco T

+ 5% matriz arcillosa

Inmaduro

Granos angulares Mala seleccion de tama;o - 5% matriz arcillosa

Joven

Granos subangulares ρ mala Mala seleccion de tamano Poco o nada de arcilla

Maduro

Granos subredondeados Buena seleccion granulometrica

+E

Viejo

Nada de matriz arcillosa Ej. Ej Dunas y playas

const. mucho T

muy madura

Granos bien redondeados ρ redondeado Buena seleccion

La madurez es reflejo tanto del ambiente como el tectonismo del area

TEMAS 1 &..

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