Estratigraf ía y Geología Estratigrafía Estructural GONZALEZ ALVAREZ OSCAR 313229280
Trajabo final | Geologia de Yacimientos | 02 de junio de 2017
ESTRATIGRAFÍA Es una de las ciencias geológicas que tiene como finalidad el estudio y la interpretación de las rocas estratigráficas. Son rocas estratigráficas la inmensa mayoría de las rocas sedimentaria ya que se caracterizan por presentar una disposición en capas superpuestas (estratificación) desde el momento del depósito. El fin de esta ciencia es delimitar unidades litológicas, deducir su génesis, establecer su ordenación temporal y sus relaciones laterales y a partir de ello interpretar los sucesos acaecidos en una región y un intervalo de tiempo Carácter de estudio Relativo: ♣ Se basa en los principios estratigráficos ♣ Métodos paleontológicos ♣ Carácter de las rocas Absoluto: ♣ Principios estratigráficos De superposición Continuidad Original Horizontal Original y Continuidad Lateral Uniformismo Sucesión Faunística (Evolución de las especies) De corte o truncamiento Vectorialidad Simultaneidad de eventos
Nivel simple de litología homogénea o gradacional formado paralelamente a la superficie de depósito y separado de los estratos adyacentes por superficies de estratificación, y depósito bajo condiciones físicas, químicas y biológicas en un espacio y tiempo. Se puede estudiar desde el punto de vista de su geometría o por su génesis
Geometría (3 dimensiones) Unidad fundamental de litología homogénea de forma tabular limitada por superficies de estratificación. Formados por materiales que fueron depositados bajo condiciones físico-químicas y biológicas específicas.
Los estratos son una acumulación de materiales líticos en forma sucesiva y continua y que al interrumpirse se genera sus límites inferior y superior. Todos los sedimentos son textural y composicionalmente uniformes.
PÁGINA 1
Textural: Se refiere al tamaño de partículas o cristales, forma, esfericidad, redondez. Composición: Mineral química u orgánica.
ESTRATIFICACIÓN Es la disposición sucesiva en estratos de los sedimentos, rocas sedimentarias y algunas rocas metamórficas o en caso más extraordinario, rocas ígneas. El estudio de la estratificación se concentra en las relaciones geométricas entre superficies de estratificación, variación en el espesor de los estratos considerando el interior de los mismos.
PRINCIPIOS ESTRATIGRÁFICOS
Superposición: Establece que en una sucesión de estratos los más bajos son los más antiguos y los más altos son los más modernos, siempre y cuando no haya inversión de ellos.
Horizontalidad Original y continuidad lateral: Los estratos en el momento de su depósito son horizontales y paralelos a la superficie de depósito quedan delimitados por dos planos que muestran continuidad lateral.
Uniformismo y catastrofismo: Los procesos que han ocurrido a lo largo de la historia de la tierra han sido uniformes y semejantes a los actuales “El ´presente es la clave del pasado”.
Sucesión faunística o de la correlación: Menciona que organismos que viven y se fosilizaron fueron diferentes y no repetibles en cada intervalo de la historia geológica, permitiendo establecer correlaciones entre materiales de la misma edad.
Simultaneidad de eventos: Consiste en aceptar que en la naturaleza ocurrieron en tiempos pasados fenómenos normales como los que vemos en la actualidad, pero además otros raros y eventuales, que mayoritariamente coinciden con las grandes catástrofes.
Vectorialidad: Permite conocer la superficie interior y superior de los estratos gracias a la ayuda de estructuras sedimentarias primarias.
Corte y truncamiento: Cualquier roca que es cortada por un cuerpo ligero, intrusivo o falla es más antigua que el intrusivo o falla.
PÁGINA 2
OBJETIVO ESTRATIGRÁFICOS Identificación de los minerales: Consiste en el reconocimiento y la identificación de los diferentes tipos de materiales estratigráficados conociendo su litología, texturas, propiedades geofísicas, químicas y contenido fósil.
Delimitación de unidades litoestratigráficas: Consiste en delimitar volúmenes de rocas sedimentarias en función de su litología.
Ordenación relativa de las unidades (Secciones estratigráficas): Estudia la relación entre cada dos unidades litoestratigráficas superpuestas, deduciendo la continuidad del proceso sedimentario entre ellas.
Interpretación genética de las unidades: Pretende llegar a conocer las condiciones sedimentarias reinantes desde el inicio del depósito de los materiales más antiguos hasta la sedimentación de los más modernos.
Levantamiento de secciones estratigráficas: Ordenación temporal de todas las unidades litoestratigráficas presentes en un área concreta desde la más antigua hasta la más moderna, estableciendo la sección estratigráfica.
Correlación: Consiste en establecer la equivalencia de los estratos.
Introducción de la temporalidad: Se pretende disponer del mayor número de datos posibles para fijar la edad de los materiales a partir de datos bioestrátigraficos, diferentes estratos y por el contenido fósil o por propiedades físicas de determinados niveles se dibujan isócronas. Son utilizados en épocas más recientes, los métodos radiométricos y magnetoestratigráficos.
Análisis de cuencas: Pretende conocer por una parte la geometría y génesis de cada cuenca sedimentaria y también la localización espacial y temporal de cada una de las unidades estratigráficas.
UNIDADES ESTRATIGRÁFICAS Es un estrato o un conjunto de estratos adyacentes susceptibles de reconocer en su conjunto como una unidad en la clasificación de la sucesión estratigráfica.
PÁGINA 3
Son conjuntos de estratos que se pueden tocar, medir, muestrear y cartografiar.
UNIDADES LITOESTRATIGRÁFICAS Conjunto de estratos que constituyen una unidad, por estar compuesto predominantemente por un cierto tipo litológico. Volumen reconocido de rocas y diferenciable de los volúmenes que lo rodean por su litología. Unidades básicas Grupo: Dos o más formaciones Formación: Unidad fundamental, conjunto de estratos de rango intermedio. Miembro: Es cuando en una formación se puede diferenciar dos o más partes, atendiendo a sus litofacies. Capa: Estrato distintivo establecido dentro de un miembro o una formación. Sus dimensiones pueden variar de centímetros hasta pocos metros.
UNIDADES BIOESTRATIGRÁFICAS Conjunto de estratos que constituyen en unidad por su contenido fósil o carácter paleontológico y que por consistente es posible diferenciar de los estratos adyacentes. Unidades Básicas: Biozona: Volúmenes de materiales estratificados, diferentes o caracterizados por su contenido paleontológico. Alcances Los fósiles de las rocas estratificadas suministran dos tipos interesantes de información, el primero acerca de la edad relativa y el segundo acerca del medio sedimentario que se basa en el conocimiento de los factores ecológicos que rigen la distribución de los organismos en la actualidad y su valor paleoecológico en tiempos pasados.
UNIDADES CRONOESTRATIGRÁFICAS Parte de la estratigrafía que trata de la edad de los estratos y de sus relaciones goecronológicas.
PÁGINA 4
Son volúmenes de materiales estratificados diferenciados por su edad. Estas unidades están delimitadas por cronohorizontes que son superficies estratigráficas de carácter isócrono, que constituyen la base de la correlación estratigráfica. Unidades Básicas Cronozona: Tipo de zona que abarca todas las rocas formadas durante determinado intervalo de tiempo geológica. Isócrona: Cuerpos que se encuentran dentro de la sincronía, en intervalos de tiempos definidos. Eonotema: Unidad de mayor rango y equivale a los materiales formados durante un eon. Eratema: Corresponde a los materiales depositados en cada era. Sistema: Unidad de rango inferior al eratema. Series: Unidad entren el piso y el sistema, siempre es una división. Piso: Unidad fundamental cronoestratigráfica.
UNIDADES MAGNETOESTRATIGRÁFICAS Unidades delimitadas por la infrayacente y la suprayacente por la polaridad magnética remanente. Es un cuerpo de roca que contiene un registro de la magnetopolaridad primaria, impuesto cuando la roca se depositó o cristalizo. Sirve como patrón de referencia parea una parte del tiempo geológico durante el cual el campo magnético terrestre tenía una polaridad característica o una secuencia de polaridades, ósea es el patrón de referencia para: Unidad de polaridad cronológica Unidad geométrica Las unidades básicas es la unidad estratigráfica de la infrayacente y la suprayacente por la polaridad magnética remanente.
PÁGINA 5
GEOMETRÍA DE LAS UNIDADES ESTRATIGRÁFICAS Las unidades terminan lateralmente por acuñamiento o cambio lateral.
Unidades litosísmicas tabulares Se caracterizan por tener techo y base planos y paralelos entre sí.
Unidades litosísmicas en cuña: Son en los que se observa un aumento o disminución progresiva del espesor.
Unidades litosísmicas sigmoidales: Muestran techo y base escalonados, con máximo espesor en el centro y reducción hacia los bordes. Se produce en cuencas subsidentes que van acompañados por un ascenso del nivel del mar
Unidades litosísmicas oblicuas: Poseen una geometría oblicua a los límites superiores y tangenciales a los inferiores. Son típicos de cuencas donde el aporte de sedimentos es mayor que la tasa de subsidencia.
PÁGINA 6
Complejo sigmoidal-oblicuo: Es la combinación de las unidades sigmoidales y oblicuas
Unidades litosísmicas caóticas: Son unidades caracterizadas por no poseer estructura interna. Corresponden a masas de rocas no estratificadas o a grandes masas de materiales deslizados y re depositados, por procesos de slump.
UNIDADES LITOSÍSMICAS CON FORMAS ESPECIALES. Con forma de montículo o lóbulo. La base es plana y presentan superficies convexas hacia el techo.
Unidades con clinoformas de tipo hummocky. Se observan lóbulos que se interfieren.
Unidades de cuerpos arrecifales: Con forma de montículo pero con el techo plano, que se terminan lateralmente de forma brusca.
PÁGINA 7
GEOMETRÍA DE LOS ESTRATOS DENTRO DE LAS UNIDADES LITOESTRATIGRÁFICAS ACRECIÓN VERTICAL O AGRADACIÓN: Se produce cuando predomina el crecimiento o depósito vertical dando como resultado la superposición de capas horizontales paralelas a las superficies límites de las unidades litoestratigráficas. Se trata de la geometría interna más usual de los estratos dentro de una unidad, se cumplen los principios de la superposición, de la continuidad lateral y horizontalidad
ACRECIÓN FRONTAL O PROGRADACIÓN: Se produce cuando predomina el crecimiento frontal, hacia el interior de la cuenca, dando lugar a unidades sigmoidales u oblicuas, donde se coloca una capa sobre otra. Produce estratos o secuencias granocrecientes. El avance de las capas que se van superponiendo se hace en el sentido del transporte. Consisten en estratos oblicuos a la superficie basal de la unidad litoestratigráfica, en los que las capas presentan concavidad hacia el techo, lo que permite diferenciarlo de los dispositivos de acreción lateral.
PÁGINA 8
Acreción Lateral: Se llama así al proceso de crecimiento de estratos en sentido perpendicular a la dirección de la corriente. Es producida por desplazamientos laterales de canales de alta sinuosidad, dando lugar a estratificación cruzada. Se trata de geometrías visibles especialmente en observación de campo, ya que su escala es decamétrica. Presenta una geometría de estratos cóncava hacia el techo.
CAMBIOS RELATIVOS AL NIVEL DEL MAR Las transgresiones y regresiones quedan reflejadas en las secciones estratigráficas de manera muy diferente siendo expresiones estratigráficas del nivel del mar. Un cambio estático en una modificación de la posición del nivel del mar que afecta a todos los océanos, inducida por fenómenos alicíclicos de gran escala (cambio absoluto del nivel del mar). Transgresión Es un movimiento horizontal tierra adentro de la línea de costas o un avance de mar sobre áreas en las que anteriormente había depósitos o erosión continental debido a una elevación brusca del nivel relativo del mar. Regresión Es un movimiento horizontal más adentro de la línea de costa o un avance de áreas con deposito costero y/o continental sobre áreas anteriormente ocupadas por el mar debido a un descenso brusco del nivel relativo del mar. Tipos de transgresiones y regresiones. Retrogradación Es el dispositivo de crecimiento gradual de los cuerpos sedimentarios, hacia el exterior de la cuenca.
PÁGINA 9
Progradación Es el dispositivo de crecimiento gradual de los cuerpos sedimentarios, hacia el interior de la cuenca. Progradación con regresión Se forman estos dispositivos en intervalos de tiempo en los que la tasa de sedimentación supera a la tasa de subsidencia y en los que el volumen de aporte va aumentando. Progradación con transgresión Se presenta en áreas concretas de cuencas sedimentarias en las que la tasa de sedimentación supera a la de subsidencia (con lo que se forma el dispositivo progradante) y en las que los aportes van disminuyendo Retrogradación con regresión La tasa de sedimentación es igual o superior a la tasa de subsidencia con lo que la cuenca tiende a ser expansiva produciéndose la retrogradación. Retrogradación con transgresión. Se forma cuando la ata de subsidencia supera a la de sedimentación y los aportes se mantienen semejantes o van disminuyendo.
CORRELACIONES Correlación litoestratigráfica Pretende demostrar la correspondencia en cuanto al carácter litológico y la posición litoestratigráfica, comparando la unidades litoestratigráficas presentes en cada una de las secciones estratigráficas y los niveles de litologías especiales dentro de las mismas.
Correlación bioestratigráfica Intenta establecer la correspondencia entre dos niveles fosilíferos basándose en la presencia de ciertos Intenta establecer la correspondencia entre dos niveles fosilíferos, basándose en la presencia de ciertos fósiles y en su posición bioestratigráfica.
Correlación Cronoestratigráfica Tiene como finalidad el establecimiento de la correspondencia de superficies isócronas y el reconocimiento de su posición cronoestratigráfica. Consiste en la comparación temporal de dos o más secciones estratigráficas, seleccionando los rasgos estratigráficos que indiquen su simultaneidad.
PÁGINA 10
MEDIOS GRAFICOS Sección estratigráfica Es la sucesión cronológica de todas las unidades estratigráficas presentes en una región, ordenadas de más antiguas a más moderna, esto es, en el orden en el que ocurrió su depósito. Existen secciones estratigráficas simples y compuestas.
Mapa geológico Es un mapa de la distribución superficial de las unidades litoestratigráficas, en el que se han diferenciado los tipos de contacto entre ellas (concordantes o discordantes), y al que se han añadido los signos estructurales (fallas, pliegues, etc.).
Corte estratigráfico Es una representación bidimensional vertical, a escala, y con su topografía, en la que se muestre la posición de las distintas unidades litoestratigráficas.
Corte geológico Es toda representación a escala, de la intersección de un plano vertical con su topografía actual, en la que se muestre la disposición de las unidades litoestratigráficas y la estructura de los materiales.
Columna litoestratigráfica Es la parte principal de la sección estratigráfica. En esta se expresan, a escala, los espesores relativos de cada una de las unidades litoestratigráficas presentes en la misma y las litologías de cada una de ellas, poniendo a estas una cierta clave.
PÁGINA 11
Estratigrafía de secuencias Estudio de las relaciones de los cuerpos rocosos desde un punto de vista cronoestratigráfico, de un conjunto de cuerpos estratificados repetitivos y con una relación genética. A través de superficies de erosión, deposito o bien de correlaciones. La unidad fundamental, es la secuencia. De manera general estas secuencias se clasifican en tres tipos de acuerdo al mecanismo de depósito que las conforma: Progradacional, retrogradacional y agradacional
Geología estructural Los procesos geológicos internos generan fuerzas que deforman las rocas. El tipo de deformación resultante depende de los siguientes factores: ■ La intensidad de la fuerza aplicada ■ El tiempo de aplicación de la fuerza (normalmente varios mill. de añ os) ■ La naturaleza de la roca ■ El lugar de la corteza terrestre donde se produce la deformación Ante estas fuerzas deformantes, las rocas pueden responder de 2 maneras diferentes: Rompiéndose → forman diaclasas y fallas Plegándose → originando difer entes tipos de pliegues
PLIEGUES Son ondulaciones que se producen cuando actúan fuerzas tectónicas compresivas que deforman plásticamente las rocas, sin llegar a romperlas. Se forman, sobre todo, en Rocas Sedimentarias, aunque se pueden encontrar también en Rocas Metamórficas y Volcánicas. En la naturaleza se originan pliegues de diferentes formas y tamaños, desde unos milímetros (MICROPLIEGUES) hasta algunos kilómetros (MACROPLIEGUES).
PÁGINA 12
Tipos de pliegue Según su forma ANTICLINALES (forma de A y con los materiales más antiguos en núcleo) SINCLINALES (forma de U y con los materiales más modernos en núcleo)
Según la posición del plano axial Rectos Inclinados Tumbados Acostados
Pliegues-Falla y Mantos de corrimiento Cuando las fuerzas tectónicas siguen actuando y sobrepasan el límite de plasticidad de las rocas, estas se pueden romper y deslizarse sobre el plano de fractura (el desplazamiento puede ser de varios kilómetros), originando un Pliegue-Falla figura (a). Si un cabalgamiento tiene más de 5 Km de longitud se denomina Manto de Corrimiento figura (b).
PÁGINA 13
DIACLASAS Son fracturas en las rocas sin desplazamiento de los bloques. Constituyen las grietas y fisuras presentes en la mayoría de las rocas de la corteza terrestre. Tienen una anchura, una extensión y una profundidad muy variables. Muchas diaclasas son rellenadas posteriormente por minerales o por diques de rocas magmáticas.
Tipos de diaclasas Tectoclasas Se originan por esfuerzos tectónicos, los mismos que dan lugar a las Fallas.
Diaclasas Se originan durante la formación de las rocas, por ejemplo, las producidas en los basaltos cuando se contrae la lava al enfriarse y dan lugar a columnas prismáticas (pentagonales, hexagonales de Basalto), o los sistemas de diaclasas originadas en las rocas graníticas al ascender el magma. La disyunción columnar se debe al enfriamiento paulatino del basalto. Este fenómeno también se conoce como “retracción” y consiste en una disminución del volumen debido al enfriamiento. Es columnar porque la lava al enfriarse se contrae y se generan las pequeñas grietas que forman los hexágonos. Esas primeras grietas son las que descienden a medida que se enfría la lava interna. El resultado es la columna de basalto.
PÁGINA 14
FALLAS
Los bloques resultantes de la rotura se desplazan uno con respecto al otro. El movimiento entre los dos bloques es brusco y con sacudidas, y como consecuencia, se pueden producir terremotos. Una falla puede actuar durante millones de años. Cada vez que se reactive, lo hará bruscamente.
Tipos de fallas Fallas Normales: Producidas por fuerzas distensivas, uno de los bloques se hunde a favor del plano de falla. Se caracterizan porque hay un aumento en la superficie total del terreno. Fallas Inversas: Generadas por fuerzas compresivas, uno de los bloques se eleva en contra del plano de falla y, por tanto, se produce un acortamiento en el terreno. Fallas de Dirección: Producidas por fuerzas que tienen la misma dirección y sentido contrario, los bloques se mueven horizontalmente y el plano de falla es vertical.
PÁGINA 15
Asociaciones de fallas Fosas tectónicas o graben: Constituidas por una serie de bloques delimitados por fallas normales, progresivamente más hundidos hacia el centro, forman valles que pueden medir decenas de km de ancho y miles de km de longitud. Se forman en zonas donde las fuerzas distensivas estiran la corteza continental y se produce una separación de placas Macizos tectónicos o horst: Los bloques centrales quedan elevados respecto a los bloques laterales y delimitados por sistemas de fallas. Forman cadenas montañosas alargadas y, generalmente, asociadas a fosas tectónicas
Formación Soyatal Formación del Cretácico Tardío (Turoniano-Campaniano) Localidad tipo: En los alrededores de Soyatal, Querétaro, ubicado 48 km al noreste de Zimapán, Hidalgo. Descripción litológica: “Consiste en alternancia de caliza y lutita calcárea delgada, con aumento de las lutitas laminares hacia arriba; una gruesa sucesión de capas superiores consiste predominantemente en lutita y capas intercaladas de arenisca” la parte inferior de la unidad está formada por estratos bien definidos de 10 a 20 cm de espesor de caliza gris oscura de grano fino, separados por intercalaciones delgadas de lutita roja; la parte superior consiste de caliza con intercalaciones de capas más delgadas de 5 a 10 cm de caliza arcillosa y lutita calcárea. Espesores: La formación Soyatal se compone de secuencias de por lo menos 100 m de espesor, mayormente incompletas y fuertemente deformadas por tectonismo.
PÁGINA 16
Distribución: Los afloramientos se extienden en el sector septentrional entre el Puerto El Colero y Zimapán, en las inmediaciones de los poblados La Vega, rancho nuevo, Saja, Bothina y San Antonio; también está expuesta en afloramientos aislados en el Río Tula y en el Arroyo Las Tuzas Contenido paleontológico: Se ha reportado poco contenido paleontológico, dentro del cual destacan microfauna de los géneros Globotruncata, Stomiosphaera, Heterohelix Ambiente de depósito: La presencia de plegamiento sinsedimentario y principalmente de brechas calcáreas sugieren que los mecanismos de depósito de la formación Soyatal, están relacionados 1) con movimientos inducidos por gravedad en forma de flujos de escombros (brechas) 2) con deslizamientos de masa (pliegues sinsedimentarios) 3) con depósitos turbidíticos, relacionados a corrientes de turbidez; La asociación de estos tres tipos de depósitos presentes sugiere que estos fueron emplazados a lo largo de una zona de talud, la cual se encontraba entre la Plataforma Valles-San Luis Potosí (este) y la Cuenca Mesozoica del Centro de México. Edad: Edad de Turoniano medio al Antoniano, con base en la presencia de foraminíferos planctónicos (Whiteinella paradabia, W. archaeocretae y Clavihedvergella simples). Importancia económica: No establecida. Citas bibliográficas:
Arellano-Gil, J., Velasco-De León, P., Silva-Pineda, A., Salvador-Flores, R., Beltrán-Romero, F., 2005, Origen y características geológicas del paleo-Lago de Amajac, Hidalgo: Revista Mexicana de Ciencias Geológicas, 22( 2), 199-211. Barboza-Gudiño, J.R., Hoppe, M., Gómez-Anguiano, M., Martínez-Macías, P.R., 2004, Aportaciones para la interpretación estratigráfica y estructural de la porción noroccidental de la Sierra de Catorce, San Luis Potosí, México: Revista Mexicana de Ciencias Geológicas, 21(3), 299-319. Carrillo-Bravo, J., 1971, La Plataforma Valles-San Luis Potosí: Boletín de la Asociación Mexicana de Geólogos Petroleros, 23(1-6), 102 p.
PÁGINA 17
