Sedimentología básica
Luis Ayala Carazas
@geoxplorock
Estructura del curso Objetivos Requisitos Intro Introduc ducció ción n
Las Las
y concep concepto toss
faci facies es sedi sedime men ntari tarias as y la forma ormaci ción ón de estr estruc uctu tura rass prim primar aria iass
abajo Traba
de cam campo y toma de dato atos
Elabo oraci ració ón Elab Amb Ambie ient ntes es
de colu column mnas as estr estrat atig igrá ráfi fica cass y mate materi rial al de camp campo o
de depó depósi sito to
Sistem emas as de info inform rmac ació ión n Sist Aplicaciones Ejercicios Referencias
geo geográf gráfic ica a (GIS (GIS ó SIG) SIG) apli aplica cado doss al estu estudi dio o de sedi sedime men ntos tos
Objetivos Desarrollar
la capacidad de los alumnos a realizar trabajos de inves investig tigaci ación ón geocien geocientífi tífica ca indepe independ ndien iente. te.
Comp Comple leme men ntar tar
los los conoc onocim imie ien ntos tos adqu adquir irid idos os en la univ univer ersi sida dad. d.
Aprender
a realizar columnas estratigráficas, ya sea para fines sedime sediment ntoló ológi gico coss ó estra estratig tigrá ráfic ficos. os.
Desa Desarr rro ollar lar
una met metodología de campo mpo estr estru uct ctu urad rada.
Requisitos En realidad no se necesita ningún requisito avanzado para estudiar sedi sedim ment entolog ología ía,, per pero ést ésta nec necesi esita de alg algunos nos conoc nocimie imien ntos básicos que todo estudiante de geología debe tener en su background de conocimientos, siendo principalmente:
Geomorfología Mineralogía Petrología Geolog Geología ía estru estructu ctura ral l Paleontología Tomado de Fossen H. (2010)
Introducción y conceptos
Qué es sedimentolo sedimentología? gía? Es una de las disciplinas de la geología que se encarga del estudio de los mecanismos de acumulación, transporte y depositación de sedimentos y/o detritos en los ambientes continentales y marinos, los los que even ventua tualmen mente forma rman rocas sed sedimen imenttaria rias.
Proceso generalizado de erosión, transporte y depositación de sedimentos. Tomado Tomado de Nichols G. (2009)
Recordar…
Los sedimentos se transportan en los distintos ambientes sedimentarios y tienden a ocupar espacios, es decir, se depositan en las depresiones o zonas donde existan espacios de acuerdo a la morf morfo olog logía del terre erren no. Sien Siendo do ést éstas últi ltimas mas contro trolad ladas por por fact cto ores res tect tectón ónic icos os,, geom geomor orfo foló lógi gico cos, s, hidr hidrol ológ ógic icos os y por por supu supues esto to,, geol geológ ógic icos os..
Del mismo modo… El transporte de los sedimentos tiene una cantidad definida de mecanismos los cuales están controlados por las leyes físicas de la gravedad así como de otros agentes geológicos tal como el agua, el viento y el hielo, los que en la actualidad provocan los diversos movi movim mien ientos en masa masa ó desa esastres tres natura turale les. s.
El present presentee es la clave clave hacia hacia el pasado pasado… … Thee pre Th prese sen nt is th thee key key to th thee pa passt…
Relaciones con otras disciplinas Sedimentología Geología estructural
Usted está aquí! Estratigrafía
Biología
Geocronología Geología de campo y regional
Tectónica y geofísica
Geomorfología
Petrología sedimentaria Geología del cuaternario
Ciencias del mar
Cuencas sedimentarias
Movimientos en masa
Disciplinas Disciplinas geológicas empleadas en el análisis de una cuenca. Tomado Tomado de Nichols G. (2009)
Divisiones
1-S 1-Sedi edimen mentolog logía físi físicca (objeto de estu estud dio del prese resen nte curs curso o)
2-Sedimen 2-Sedimentolo tología gía biológ biológica ica
3-Sedimen 3-Sedimentolo tología gía química química
Sedimentología física -Toma de datos sedimentológicos -Salidas de campo ó fie field ld trip tripss -Elaboración de columnas estratigráficas
-Recono Reconocim cimien iento to de estruc estructur turas as sedimen sedimenta tarias rias en afloramientos de sedimentos ó estratificados
Sedimentología biológica y química
Restos Restos de diatomeas y materia orgánica. Tomado de Igarza M. (2010) ( 2010)
Preparación de muestras de sedimentos y observación de testigos testigos.. Laboratorio Laboratorio del Instit Instituto uto del Mar del Perú, Perú, IMARPE (2010)
Tipos de ambientes sedimentarios
Diferentes ambientes sedimentarios de acuerdo a su posición continental ó marina. Tomado Tomado de Nichols G. (2009) (2009)
Ambiente depositacional depositacional ó de d e deposición? Estas dos terminologías son comúnmente utilizadas en diferentes trabajos publicados e informes de campo haciendo referencia sobre el tipo de ambiente en el que se depositaron los sedimentos ó al contexto genético al que pertenecen las rocas estratificadas. Lógicamente estos dos términos son confusos y aunque esperan expresar lo mismo, la primera terminología es un poco extensa y la segunda expresa otro tipo de acepción referente al acto de realizar la necesidad humana.
deposi sitio tiona nall envir environ onme men nt y en Estos términos provienen del inglés depo un intento de traducción se generaron dichas confusiones. Por lo que en el siguiente curso se hablará de ambiente de depósito.
Sedimento VS. roca sedimentaria Sedimento (no consolidado):
Material ó detrito que es disgregable al molerse con las manos ó con la picota (picsa), se puede observar el tamaño de sus granos a simple vista de manera fácil y directa. La matriz suel uele envolver granos muy poco consolidados.
Roca sedimentaria (consolidado):
Material litificado después de los procesos de la diagénesis en una cuenca sedi sedime men ntaria aria cuya cuya exten xtensi sión ón pued puede e ser ser local o regional. Se caracteriza por su alta resi resisstenc encia y por porque no se disg disgrrega, ega, la matr matriz iz envu envuel elve ve a los los demá demáss elem elemen enttos petrográficos petrográficos con mayor rigidez.
Roca ó sedimento?
Análisis estratigr estratigráfico áfico Estratigrafía es el estudio de las rocas para determinar el orden y el momento de los eventos en un tiempo geológico dentro de la historia de la Tierra, permite estudiar e interpretar la formación de las rocas sedimentarias en función de los ambientes de depósito. El registro estratigráfico de las rocas sedimentarias es una base de datos fundamental para entender la evolución de la vida, la tectónica de placas y el cambio climático global a tra través vés del del tiem tiemp po. Trad raducid ucido o de Nic Nichols ols G. (2009 2009)) Tomado de Ayala L. (2011). En preparación
Relación sedimentología-estratigrafía Se puede hacer sedimentología y estr estrat atig igra rafí fía a en un mism mismo o anál anális isis is? ?
Sí, y aunque que son dos discipl iplina inas que que se encuen encuentr tran an íntima íntimamen mente te relacion relacionad adas as una con la otra, la sedimentología sólo se encarga de la determinación genética de las rocas estratificadas y sedimentos, mientras que que la estr estra atigr tigraf afía ía es más más desc descri rip ptiv tiva y sistemática ya que es la base principal del cartografiado geológico.
Por lo que sí se puede realizar un análisis sedimentológico en rocas est estrati atific ficadas y uno est estrati atigrá gráfico para sedimentos. Tomado de Ayala L. (2010)
Clasificación de las rocas sedimentarias
Tipos de rocas sedimentarias existentes. Tomado de Nichols G. (2009)
Mecanismos de transporte de sedimentos Muchos de los depósitos sedimentarios son el resultado del transporte de material en forma de partículas. La interacción del mate ma teri rial al se sedi dime men nta tari rio o con el me medi dio o de tr tran ansp spor orte te res esul ulta ta en la formación de bedforms, características que son preservadas bajo la forma de estructuras sedimentarias en rocas y por lo tanto proveen un registro de procesos que ocurrieron en el momento del depósito. Si los procesos físicos que ocurren en diferentes ambientes modernos son conocidos y la génesis de las rocas sedimentarias son interpretadas en función de aquellos mismos procesos, entonces es posible inferir el probable ambiente de depósito. depó sito.
Gravedad
Agua
Es el mecanismo más simple de transporte de sedime sediment nto o el cual cual trans transpo port rta a partíc partícul ulas as hacia hacia debajo de una pendiente.
El transporte de material en este medio es el más importante de todos los mecanismos de transporte, los flujos de agua sobre la superficie terrestre es por medio de canales y escorrentía.
-La caída de rocas genera pilas de sedimento en la base de las pendientes, típicamente consisten principalmente de detritos gruesos los cuales no se encuentran retrabajados por otros procesos.
-Las corrientes en el mar son manejadas por el viento, las mareas y la circulación oceánica.
-Pedregales a lo largo de los lados de los valles en áreas montañosas
-Estos flujos pueden suficientemente fuertes para cargar con el material grueso a lo largo de la base del fluido y el material más fino en suspensión.
-Constituyen conos de talud. -Los depósitos de pedregal están localizados en las áreas montañosas y ocasionalmente a lo largo de las costas, son raramente conservadas en el record record estratigráfico. estratigráfico.
-El material puede ser cargado en el agua a través de centenares y miles de kilómetros antes de ser depositado.
Viento El aire que fluye sobre la tierra puede recoger el polvo y la arena arras arrastr tránd ándol olos os a larg largas as dist distanc ancia ias. s. La capac capacid idad ad del vient viento o para para trans transpo port rtar ar material material es limitado por la baja densidad del aire, debido a la diferencia de densidades entre el material transportado y el medio de flujo.
Hielo Considerando que el hielo es un fluido, ya que éste se mueve a través de la tierra, aunque muy lentamente, el hielo es por lo tanto un fluido mucho más visc visco oso que que es capaz apaz de tran transp spor orttar grandes cantidades de detritos clásticos. El movi movimi mien entto de los los detr detrit itos os por por la acc acción ión del del hie hielo es impo mportan rtantte en y alrededor de las capas de hielo y en las áre áreas mon montaño añosas con gla glaciares. es. El volumen de material transportado por el hielo ha sido grande en las épocas de extensas glaciaciones.
Mezclas densas Los sedimentos densos y mezclas de agua ocurren cuando existe una gran conc concent entra ració ción n de sedime sediment nto o en el agua, agua, low, la ésta ésta mezc mezcla la se denomi denomina na debris flow cual se considera que es una mezcla cuya consi consist stenc encia ia es simil similar ar a la del conc concre reto to mojado. Estas mezclas densas se compo omport rtan an en una una mane manerra dif diferen erente te al sedimento dispersado en agua y se mueven bajo gravedad sobre la tierra ó debajo del agua gua. Est Estos mec mecanis nismos mos de fluj flujo o son son tambi ambién én impo import rtan ante tess como como medi medios os de transpo nsport rte e de mat materia rial gru grueso eso en los océanos profundos.
Tipos de flujos
flujo joss lami laminar nares es, Existen 2 tipos de flujos: En flu donde todas las moléculas dentro de un fluido se mueven paralelamente una con otra hacia la
flujos turbu turbulen lento toss, dirección de transporte. En flujos las moléculas en el fluido se mueven en todas las direcciones, pero con un movimiento neto en
la
dirección
de
trans porte.
De acuerdo a experimentos se ha demostrado que las líneas de flujo son paralelas a bajas tasas tasas de fluidez, fluidez, pero a velocidade velocidadess más altas se
tiende
a
un
fluido
en
turbulento.
Flujo turbulento y laminar a través de una tubería. Tomado Tomado de Nichols G. (2009)
Transporte de las partículas Las Las partí partícu culas las de cualqu cualquier ier tamañ tamaño o puede ueden n ser transp anspor orttadas das en un flui fluido do por por uno uno de los los 3 sigu siguie ien ntes tes mecanismos: Rodamiento: Los clastos se mueven por rodamiento a lo largo del fondo del flujo de aire o agua sin perder contacto con la superficie. Saltación: Las partículas se mueven en una serie de saltos, periódicamente dejando y/o perdiendo contacto con la superficie, y cargadas a cortas distancias dentro del cuerpo del fluido antes de retornar a la superficie otra vez. Suspensión: La turbu turbule lenc ncia ia dent dentro ro del flujo produce suficiente mov movimi imiento hac hacia arr arriba iba lo cual ual mantiene a las partículas dentro del fluj flujo o en movi movimi mien entto más más o meno menoss continuamente.
El efecto Bernoulli Los granos se movilizan por rodamiento como resultado del arras arrastre tre fricc friccion ional al entre el fluido y los clastos alrededor de los otros. Pero, hacer que los granos salten y por lo tanto trasladarse temporalmente hacia arriba desde la base del fluido se necesita una fuerza adicional. Este impulso es generado generado por el efect efecto o Bernoul Bernoulli. li.
El flujo de un fluido a través través de una tubería tubería cónica cónica resulta resulta en un incremento de velocidad en un extremo angosto donde la presión disminuye. La energía total en el sistema es conservada. Tomado de Nichols G. (2009).
El comportamiento de las partículas en el fluido
La fuerza de levantamiento generada a partir del efecto de Bernoulli causa que los granos se muevan hacia hacia arriba desde la base del fluido. Tomado de Nichols G. (2009)
Depósitos sedimentarios Los depósitos sedimentarios se forman por la acción de los los proceso esos geomorfológicos y climáticos, debido principalmente al medio de tran transp spor ortte y a la met meteori eoriza zaci ción ón.. Los distintos medios de sedi sedime men ntació ación n origi rigina nan n una seri seriee de depósitos cuyas características están relacionadas con las condiciones de formación de estos sedi sedime ment ntos os.. Cono Conoci cien endo do los los fact actores ores geomorfológicos y climáticos, es posible prever la disposición y geome geometr tría ía del depós depósit ito, o, propi propieda edades des fís físic icas as y otro tros aspe aspecctos de int interés erés..
Tipos de depósitos sedimentarios sedimentarios Depósitos coluviales Depósitos
aluviales
Depósitos
fluviales
Depósitos
eólicos
Depósitos
lacustres
Depósitos
litorales
Depósitos
glaciares ó morrénicos
Depósitos
de origen volcánico
Tomado de González González de Vallejo Vallejo
Depósito coluvial Son materiales transportados por gravedad, la acción del hielo y deshielo ó por el agua. Su origen es local, producto de la situ de las rocas y posterior transporte alteración in sit transporte como derrubios derrubios de ladera. Frecuentemente están asociados a masas inestables. Su composición depende de la roca de la que proceden, estando formados por fragmentos angulares y de diferentes tamaños, generalmente de tamaño grueso, englobados en una matriz limo-arcillosa. Su espesor suele ser s er escaso, aunque aunque puede ser muy variable.
Depósito aluvial Son materiales transportados y depositados por el agua. Su tamaño varía desde la arcilla hasta las gravas gruesas, cantos y bloques. Las facies más gruesas presentan bordes redondeados. Se distribuyen en forma estratiforme, con cierta clasificación clasificación,, variando variando mucho su s u densidad. Están muy desarrollados desarrollados en los climas templados, templados, ocupando ocupando cauces y valles fluviales, llanuras y abanicos aluviales, terrazas y paleocauces.
Depósito fluvial Lo constituyen constituyen los detritos transportados transportados y depositados depositados por los ríos. Siendo Siendo los ríos de 3 tipos principales: principales: entrenzad entrenzados os (tipo braided), meándricos y anastomosados. anastomosados.
Tipos principales de ríos de acuerdo al número de canales y la relación entre éstos. Tomado Tomado de Nichols G. (2009)
Río entrenzado ó braided
Depósitos fluviales
Río meándrico
Río anastomosado
Depósito litoral Son materiales formados en la zona intermareal por la acción mixta de ambientes continentales y marinos, influyendo en este caso las corrientes fluviales, el oleaje y las mareas. Predominan las arenas finas y los limos, pudiendo contener abundante materia orgánica y carbonatos. Los sedimentos más finos: el lodo y la materia orgánica son característicos de las zonas de delta y estuario. Otro tipo de depósitos característicos de las zonas litorales son las dunas.
Depósito glaciar Son detritos transportados y depositados por el hielo o por el agua de deshielo. Están formados por tillitas y morrenas. Su composición es muy heterogénea y la distribución es altamente errática. Los depósitos fluvio-glaciares contienen fracciones desde gravas gruesas a arcillas; están algo clasificadas y su granulometría decrece con la distancia frente al glaciar. Sin embargo, los de origen lacustre-glaciar presentan fracciones más finas, predominando las arcillas y las estructuras laminadas.
Depósitos de origen volcánico Los Los depós depósito itoss volc volcáni ánico coss pueden pueden ser resid residual uales es por por alter alteraci ación ón de los mate materi riale aless infra infraya yace cente ntes, s, result resultando ando en depósito depósitoss limo-ar limo-arenos enosos os y arcilla arcillas, s, transp transport ortados ados como como produc productos tos de las emisione emisioness volcánicas dando acumulaciones de piroclastos.
Mapa de peligros geológicos. geológicos. Tomado de Villac Villacorta orta S., INGEMMET (2010)
Las facies sedimentarias y la formación de estructuras primarias
Facies sedimentarias Es un término ampliamente usado en geología, las facies sedimentarias se refie fieren a la suma de característic ticas que que se presentan en una unidad sedimentaria. Estas carac característica terísticass incluyen: Dimensiones
Estructurass Estructura amaño o Tamañ Colorr Colo
sedimentari sedimentarias as
de gran granos os
y con contenid enido o biog biogén énic ico o
Are A ren nis iscca de gra ran no me med dio con es estr tra ati tifi ficcaci ció ón cr cru uzada No es nec necesa esario rio incl ncluir uir toda odas las caract acterís erístticas icas de la roca oca en el nombre de las facies, tan sólo se realiza la descripción de las más importantes.
Tipos de facies sedimentarias
Litofacies:
La descripción se centra en las característica física y químicas. Biofacies:
La descripción se centra en las características de la flora y fauna. Icnofacies:
La descripción se enfoca en el contenido fósil.
Bioturbación producida por organismos contemporáneos a la sedimentación de las facies sedimentarias. Tomado de GSW (GeoScienceWorld)
Icnofacies en la base de la Formación Marcavilca, bioturbación producida por Glossifungites (Thalassinoides). Fotografía tomada de d e Vera M. (2007)
Utilidad del análisis de facies El concepto de facies no implica una simple forma de describir y agrupar a las rocas vistas en el campo, sino que también involucra una aproximación aproximación de la interpretación interpretación de las rocas rocas y sedimentos. Si agrupamos los conceptos de lito-bito-icnofacies al momento de depósito de los sedimentos es posible reconstruir los ambientes sedimentarios del pasado ó paloambientes.
Recordar!!! Las rocas presentan características que son únicas de algún ambi am bien ente te de de depó pósi sito to de dete term rmin ina ado
Aclarando… “La interpretación de facies debe ser objetiva y basada en el reco econocimient ento de los proceso esos que formaron a las capas”. “Para la determinación de ambientes sedimentarios no sólo es suficiente una ó dos tipos de facies, por lo que se necesita un conjunto de ellas debido a que dicha agrupación, con sus diversas cara caract cter erís ísti ticcas físi físiccas reve revela lan n un análi nálisi siss gené enétic tico más más prec precis iso” o”..
Por lo que una facie sedimentaria por sí sola, no es un dato representativo representativo del depósito sedimentario, sedimentario, salvo salvo excepciones… excepciones…
Asociación de facies
Las características de un ambiente de sedimentación son determinadas por la combinación de procesos que ocurren en ella. La combinación de facies es llamada una asociación de facies que se encuentra relacionadas entre sí dentro de un mismo contexto geológico sedimentario, por lo que ésta reflejan el ambiente de sedime sediment ntaci ación ón real. real.
Facies sedimentarias individuales y asociaciones de facies las cuales son interpretadas como como resultado de la recopilación de datos en el campo. Tomado Tomado de Nichols G. (2009)
Asociación de facies sedimentarias de arenisca cuarzosa gris blanquecina con estratificación ondular cruzada, debido al entrecruzamiento de las laminaciones ondulares. Probable Grupo Morro Solar. Pasamayo, Perú.
Ley de Walter (1894)
“La ley de Walter establece que si una facie se encuentra sobreyaciendo a otra sin ningún tipo de ruptura en la sucesión estratigráfica entonces estas dos facies se depositaron adyacentes una con la otra en algún momento determinado”. Posib sibles tip tipos de rup ruptura tura:: Superficies de erosión, hiatus, cambios en el nivel del mar
Las líneas de depósito (ó de tiempo) se cruzan c ruzan con los límites de facies sedimentarias!!!
Tomado del Taller Taller de Ciencias Naturales y Museo - Universidad Nacional de la Plata
Asociaciones de facies mostrando cambios en la litología vertical y lateralmente, nótese que de acuerdo a la Ley de Walther no es necesario tener una sedimentación estrictamente vertical para tener facies sedimentarias superpuestas.
Sucesión ó secuencia de facies
Es una asociación de facies en la que las facies ocurren en un orden particular, aparecen cuando existe una repetición de una serie de procesos como respuesta a los distintos procesos que han ido sucediendo de acue cuerdo a la evolución del contexto geol eológico.
Sucesión ó secuencia de facies en calizas, en la naturaleza estas transiciones son más comunes que la transición de una facie a otra. Tomado de Nichols G. (2009)
Formación de estructuras primarias La génesis de las estructuras primarias estudiadas en el presente curso se enfocará en las que que se han han form ormado ado en el momen omentto del del depó depósi sitto de sedi sedim ment entos (sins sinsed edim imen enttario ario)).
Explicación de la formaci ación de rizaduras de corri rriente, est estrati atificaci cacion ones es cruza uzadas das y lamin laminaci acione ones. s. Tomado omado de Nich Nichol olss G. (200 (2009) 9)
Rizaduras de corriente ó ripples de corriente.
Laminaciones oblicuas planas y lami laminac nacio iones nes obli oblicu cuas as curva curvas. s.
Modelos en tres dimensiones de la geometría de las rizaduras de corrientes y el por qué de las principales características de las laminaciones y estratificaciones cruzadas. Tomado de Nichols G. (2009)
Rizaduras de corriente vistas en planta. Río Pativilca-Lima,Perú
Trabajo de campo y toma de datos
Toma de datos
La toma de datos en el campo ampo es el pro proceso pri princi ncipal pal de todo trabajo relacionado al área de las geociencias, al igual que el trabajo de precampo, laboratorio y de post-campo, la colecta de datos es sumamente importante para la construcción de una interpretación coherente y ordenada.
Por lo que, la misión del geólogo en el campo es la de recolectar la mayor cantidad de info nformación dis disponi ponibl blee llevando ando un orden den sistemáti ático y teni eniendo endo def definido nido qué es los que que se busc busca a para para evit evitar ar la pérd pérdid ida a inne inneccesar esariia de tiem iempo. po.
Ver, observar, muestrear, describir, anotar y quizás…interpretar
La construcción de un modelo geológico Muchas veces nos sorprendemos al ver gráficos ó interpretaciones increíbles en distintas publicaciones o papers en el contexto geocientífico nacional, hechos por otros autores con más experiencia…siempre queda la pregunta…y cómo lo hicieron? Tomado omado de Megard Megard
?
Tomado de Catunean Catuneanu u
Tomado omado de Miall Miall
Tomado de Carlott Carlotto o et al
La única forma es empezando a salir al campo…
La toma de datos permite elaborar gráficos a priori, los cuales reflejan los avances y productividad de nuestro trabajo, posteriormente estos datos pasarán por un proceso de “limpieza” en el gabinete ya que estos serán presentados formalmente en algún inffor in orme me o pu publ blic icaci ación ón..
Los autores con con más experiencia experiencia alguna vez fueron estudiantes…
Parámetros sedimentológicos a tener en cuenta Color Granulometría
ariaci cion ones es en el Varia riacio ciones nes Varia
tamañ amaño o del del gran grano o
en el espes speso or de las las capas de sed sedime imentos y estr estra atos
Natura rale leza za de los los Natu Composi osici ción ón Comp
clas clasttos - fuen fuentte de prov proven enie ienc ncia ia
de las las grav gravas as y congl onglom omer erad ados os
Matriz Textura
Direccionalid alidad ad Direccion
y paleoc paleocorrien orrientes tes
orma de gran granos os Forma Selecc cció ión n Sele
ó clasi clasifi fica caci ción ón (sorti (sorting ng)) de los los gran granos os
Estructuras sediment sedimentarias arias Estructuras Simbología ía Simbolog
utiliza utilizada da
Color
Qué número de facies se puede observar según el color?
Evolución de las facies sedimentarias
Granulometría de los sedimentos clásticos
La esc escala ala de tamañ amaños os de gra grano Udde Udden n-Wen -Wentw two orth rth para sedimentos clásticos: el diámetro de clasto en milímetros es usada para definir los diferentes tamaños sobre la escala, phi viene a ser: -Log2 del diám diámet etro ro de gran grano. o. Tomado ado de Nicho ichols ls G. (200 (2009) 9)
Variaciones en el tamaño del grano A
B
A: Gradación Gradación normal B: Gradación inversa C: Secuencia granodecreciente D: Secuencia granocreciente
C
D
Naturaleza de los clastos ó fuentes de proveniencia
Se realiza mediante el análisis del tipo de clasto presentes en el tipo de depósito, pudiendo ser estos característicos de cierta zona de acuerdo a su petrología y química. Por lo que se puede establecer la locación paleogeográfica del área fuente y brinda información sobre el moment ento en el que que ocurri urrió ó la ero erosión de zonas nas exhumad umadas as ó levan evanttadas adas
Desde el punto de vista mineralógico…
Minerales pesados que pueden ser usados como indicadores de proveniencia. Tomado de Nichols G. (2009)
Desde el punto de vista petrológico…
Tomado de Streckeisen (1979)
Desde el punto de vista petrológico…
Tomado de Streckeisen (1979)
Distribución porcentual de la naturaleza de las gravas, componiéndose principalmente por rocas volcánicas e intrusivas con una cantidad subordinada de rocas sedimentarias (Guzmán et al., 1997). Tomado de INGEMMET.
Composición de las gravas y conglomerados Para una descripción más completa sobre la naturaleza de los clastos, en este caso gravas y conglomerados, se debe considerar el número de litologías presentes, para lo que se aplican los siguientes términos:
Para ara grav gravas as y/o y/o cong conglo lome mera rado dos: s: Monomíctico: Todos odos los los clas clasto toss en el depó depósit sito o sedim sedimen enta tari rio o tiene tienen n el mismo mismo origen y composición (por ejemplo, ejemplo, clastos de granito).
Polimíctico: El depósito sedimentario contiene clastos de diversas composiciones (granitos, (granitos, restos restos de caliza, sienitas, areniscas cuarzosas, dacitas, etc.).
Oligomíctico: Cuando existe en el depósito sedimentario tan sólo dos ó tres tipos de rocas (lutitas, esquistos y areniscas arcósicas).
Matriz
La matriz es la porción más fina y abundante dentro dentro de un depósito sedimentario.
En arenas y areniscas la matriz es típicamente limo ó material arcilloso, material que se encuentra rellenando los espacios entre los granos. granos.
La matriz es el material depositado junto con los detritos, y el cemento, es el pre p reci cipi pittad ado o po porr pr proc oces esos os qu quím ímic icos os de desp spué uéss de dell de depó pósi sitto! o!!! !!
Textura La textura es el arreglo de los diferentes tamaños de grano dentro del sedimento ó rocas sedimentaria. Conglomerado intraformacional: intraformacional: Compuesto por clastos del mismo material que la matriz y es formada por el retrabajo del sedimento litificado justo después del depósito.
Textura clasto-soportada
Textura matriz-soportada Tomado de d e Nichols G. (2009)
Direccionalidad y paleocorrientes
Los diagrama de rosas ó rosetas son usadas para resumir la información sobre paleocorrientes (paleoflujos), en el presente gráfico se observa que la dirección de fluido es hacia el SO. Tomado de Nichols G. (2009).
Uso de histogramas circulares ó rosetas La dire direccción ción de trans ransp port orte de los sedi sedim ment entos ó también llamada dirección de paleocorrientes es hacia el SO de acuerdo el gráfico gráfico mostrad mostrado. o.
Aun Aunqu quee tambi ambién én exist isten otro otross dire direcccion ciones es de flu flujo alea aleattorias rias (NO), est esto es deb debido ido a la libr libree disposici ición de ocurrencia de los fenómenos de la natu natura rale lezza, lógi lógica came ment nte, e, la info inform rmaci ación ón obt obteni enida en campo deb debe ser ser coher herent ente con la morfolog morfología ía del sistem sistema a sedimen sedimenta tario. rio.
Tomado de Ayala et al (2010)
Columna estratigráfica mostrando la variación del tamaño de gravas y sus diferentes estructuras sedimentarias, las supe superf rfic icie iess eros erosiv ivas as dest destru ruye yen n la capa capa infe inferi rior or adyacente, siendo en este caso, la dir direcc eccional nalida idad del fluj flujo o de trans ransp port orte haci acia el SO.
Tomado de Ayala et al (2010)
Forma de granos
Las formas básicas de los clastos son: Bien Bien
redon redondea deado do
Redondeado Subredondeado Subangular Angular
Forma de clastos. Tomado de Nichols G. (2009)
Muy Muy
angu angula lar r
Lógicamente, existen variaciones de estas características con las relaciones espaciales. La forma de los clastos es una expresión directa del recorrido y cómo fue el transporte de los sedimentos. Tomado de Nichols G. (2009)
Conglomerado de clastos bien redondeados. Tomado de Nichols G. (2009)
Conglomerado con clastos subangulosos a angulosos. Tomado de Nichols G. (2009)
Selección ó clasificación (sorting) de los gr granos anos La selección de granos se define como el grado de uniformidad que existe entre el tamaño de granos que se encuentran en un sedimento, mientras los tamaños de los granos sean más uniformes, éstos sedimentos serán mejor clasificados.
Clasificación, selección ó “sorteo” de los granos constituyentes de un sedimento. Tomado de Nichols G. (2009)
Estructuras sedimentarias El reconocimiento y interpretación de las estructuras sedimentarias es uno de los pilares fundamentales del trabajo sedimentológico, tanto en el campo como en el procesamiento de datos post-campo.
Una de las ventajas más importantes de estas características físicas es la dificultad (en mayor ó en menor grado) de reconocerlas, ya que ést éstas, al igu igual que las estructur turas pre prese sen ntes en roca rocass meta etamórfi rficas cas ó ígneas permiten al observador desa desarr rrol olla larr su capa capaci cida dad d de visi visión ón en el camp campo o. Estratificación cruzada presente en la Formación Pariñas. Negritos-Talara. Negritos-T alara. Perú
Simbología utilizada
Simbología utilizada comúnmente en sedimentología. Tomado de Nichols G. (2009)
Elaboración de columnas estratigráficas estratigr áficas y materiales de campo
Columnas estratigr estratigráficas áficas
Desarrollo de columnas estratigráficas (CE), a la izquierda CE de campo. A la derecha CE procesada y digitalizada. Tomado de Ayala L. (2011). En preparación
Modelo de columna estratigr estratigráfica áfica utilizada
Modelo de columna estratigráfica según Tucker (1996)
Documentando la información
Columna estratigráfica registrada en Torre Torre-Huancayo, Perú. Tomado de Ayala L. (2010)
Equipo de campo Picota ó picsa
Brújula Brunton
Protactor Libreta de campo
Lupa
Wincha ó flexómetro flexómetro
GPS
Ácido clorhídrico
Cuchilla
Lapiz rayador con ó sin imán
Colores, lápiz y borrador
Chaleco de campo u otro tipo de vestimenta que permita guardar los diferentes materiales de campo
Desarrollo de una columna estratigráfica
Tiempo de hacer un pequeño ejercicio!!! ejercicio!!!
Estratiland
Coordenadas del sitio: 8954416,787456 8954416 ,787456 (área desconocida) : Determinar NORTE Y ESTE Libre Libreta ta de apunte apuntess De abajo hacia arriba: De a 0.00m a 1.50m: Arenas de grano medio a muy fino, gris oscuras, secuen secuenci cia a grano granocr creci ecient ente, e, lamina laminació ción n horiz horizont ontal al ó de bajo ángulo ángulo,, paleocorr paleocorrient ientes es ocasionale ocasionaless y predomina predominante ntess hacia el NO, número de foto oto AMG45 AMG45.. Prese Presenc ncia ia de gast gaster eróp ópod odos os , signo signoss de oxida xidaci ción ón y disposición disposición en capas regulares. regulares.
De 13.00m a 16.00m: Lodo, beige oscuro, la matriz es lodosa y engl englob oba a grav gravas as de dif diferen erente tess tama tamaño ños, s, la textu texturra es matr matriz iz-soportante, se observa pequeños lentes de gravas estratificados con cierta imbricación imbricación hacia el NE. Fotografía AMG498.
Superficie de erosión curva
Depósit ito o colu coluvi vial al,, no se obser observa va el De 16.0 16.00m 0m a 17.0 17.00 0m: Depós afloramiento afloramiento de sedimentos.
De 1.50m a 5.00m: Gravas de 95mm diámetro a tamaño de gránulo, matri matrizz areno arenosa sa gris gris azulad azulada, a, forma formass redon redondead deadas as textu textura ra clasto clasto-soportante, soportante, secuencia granodecreciente, imbricación de clastos hacia el NE y liger ligerame ament nte e hacia hacia el NO. NO. Depósi Depósito to polimíc polimíctic tico o compue compuesto sto por gravas gravas de tonalitas y gabros, número de foto AMG79. Poca cantidad cantidad de micas en la matriz, disposición en canales.
Cambio transicional a arenas
Arenas de grano grano medio a muy fino fino hacia el tope, tope, De 5.00m a 7.60m: Arenas poca matriz, matriz, secuencia secuencia granodecr granodecrecient eciente, e, laminació laminación n oblicua oblicua plana, plana, paleocorrientes dominantes hacia el N, número de foto AMG124. Bien selecc seleccion ionada adass y forma formass subre subredon dondea deadas das en los grano granoss de cuarz cuarzo o y magnetita, hay presencia de abundantes biotitas alteradas a flogopita. Disposición en capas regulares. regulares.
Arenas de grano grano fino fino a muy grueso grueso,, gris De 17.00m a 18.00m: Arenas oscur oscuras, as, secuenci secuencia a grano granocr creci ecient ente, e, estra estratif tifica icació ción n cruza cruzada da en canales, dirección de flujo de canales hacia el N. Número de foto AMG005 Selección moderada de los granos de plagiocasa y ortosa, formas subredondeadas subredondeadas en granos de cuarzo, cuarzo, rizaduras rizaduras de corriente, en la base de esta capa sedimentaria. sedimentaria. Presencia de abundantes abundantes micas. Cambio transicional transicional
De 7.60m a 13.00m: Lodo, beige claro , bioturbación por paleoraíces, no existe información de paleocorrientes, número de foto AMG 174. Pequeños gránulos.
De 18.00m a 20.00m: Arenas de grano medio, blanquecinas, no exis existte vari variac ació ión n del del tamañ amaño o de gran granos os,, gran granos os muy muy bien bien seleccionados, los granos granos de cuarzo cuarzo presentan presentan la característi característica ca del “barniz del desierto”. No se ha tomado fotografías. Estratificación cruzada cruzada planar planar de gran ángulo hacia hacia el N. No existen sedimento sedimentoss gruesos ni presencia de fósiles. No se ha tomado fotografías. fotografías.
Superficie de erosión curva muy marcada
---Fin de los apuntes de la libreta de campo---
Ambientes Ambient es de depósito
Block diagrama y tipo de facies ideales de un río entrenzado ó braided. Tomado de Tucker M. (2003)
Block diagrama y tipo de facies ideales de un sistema marino deltaico. Tomado de Tucker M. (2003)
Block diagrama y tipo de facies ideales de un sistema de río meándrico. Tomado de Tucker M. (2003)
Block diagrama y tipo de facies ideales de un sistema de línea de costa. Tomado de Tucker M. (2003)
Block diagrama y tipo de facies ideales de un sistema marino profundo. Tomado de Tucker M. (2003)
Sistemas de información geográfica (GIS ó SIG) aplicados al estudio de sedimentos
Google Earth
Earth explorer
Modelos de elevación digital (DEM)
Base de datos tomada de: http://srtm.csi.cgiar.org/SELECTION/inputCoord.asp
Los modelos de elevación digital remarcan las características topográficas del terreno
Los mapas topográficos por sí mismos ya nos brindan abundante información…
ARCGIS
Herramienta muy importante en el manejo de base de datos y objetos espaciales!!!
Aplicaciones
Determinación de ambientes sedimentarios
Industria del Petróleo
Análisis de recortes de roca
Movimientos en masa
Peligros geológicos
Tomado de Villacorta Villacorta S. (2011). (2011). Movimientos en masa, INGEMMET
Construcción de modelos específicos
Geología regional
Ejercicios
Qué se puede observar?
Qué se puede observar?
Qué tipo estructura sedimentaria se observa?. Y a qué qué tipo de facies corresponde la siguiente roca?
Tomado del Taller Taller de Ciencias Naturales y Museo - Universidad Nacional de la Plata
Qué tipo de depósito sedimentario se observa?
Reconozca el número de depósitos sedimentarios presentes
Arenas, arcillas, areniscas ó lutitas?
A qué tipo de facies corresponde la siguiente fotografía?
Fotografía tomada de Vera M. (2007)
Qué se puede observar en el siguiente siguiente DEM DE M y dónde se encuentran los depósitos sedimentarios? sedimentarios?
Dónde se encontrarían los depósitos coluviales, aluviales y fluviales?
Determinar el número de facies, asociaciones asociaciones de facies y sucesiones de facies
Determinar el número de facies, asociaciones asociaciones de facies y sucesiones de facies
Qué tipo de proceso ha ocurrido?
Tomado de Villacorta Villacorta S. (2011). (2011). Movimientos en masa, INGEMMET
Qué tipo de depósito sedimentario se observa?
Qué tipo de facies se observa??
Qué tipo de depósito se observa?
Qué tipo de depósito sedimentario se observa?
De acuerdo a la imagen de Google Earth, trazar el afloramiento de los distintos depósitos sedimentarios observados en ella sobre el mapa topográfico
De acuerdo a la imagen de Google Earth, trazar el afloramiento de los distintos depósitos sedimentarios observados en ella sobre el mapa topográfico
Referencias
-Sedimentology -Sedimentology and Stratigraphy, Stratigraphy, second edition. Willey-Blackwell publication (2009)
Gary Nichols
-Aspectos sedimentológicos sedimentológicos de los depósitos depósitos aterrazados del río Pativilca. XV Congreso Peruano de Geología (2010) ( 2010)
Luis Ayala, José Galván, Vladimir Amorín, Javier Jacay, William Almonacid
-Geología y conservación de los acantilados de la Costa Verde-Lima. Verde-Lima. Guía de excursión SGP (2011)
Luis Ayala, José Macharé
Registro de columna estratigráfica en e n Torre Torre Torre, Huancayo. Post Explorock (2010) -Registro
Luis Ayala
-Análisis sedimentológico, sedimentológico, estratigráfico y estructural de una secuencia silicoclástica en Pasamayo, Perú (2011)
Luis Ayala (en preparación)
-Sedimentary -Sedimentary rocks r ocks in the field . Willey-Blackwell Willey-Blackwell publication (2005) ( 2005)
Maurice Tucker
-Movimientos -Movimientos en masa. Instituto Instituto geológico, geológico, minero y metalúrgico del Perú (2011)
Sandra Villacorta
-Materia orgánica sedimentaria reciente del margen continental continental peruano (Tumbes-San (Tumbes-San Juan): su origen y su preservación (2010) ( 2010)
María del Carmen Igarza
-Colección -Colección de fotos: Picasa (2007)
Miguel Vera
-Taller -Taller de Ciencias Naturales y Museo. Universidad Nacional de la Plata (2011)
Tópicos de geología y sedimentología
-Structural Geology, second edition (2010)
Haakon Fossen
-Google Earth, Earth Explorer y ARCGIS (2011)
Colección de imágenes satelitales, modelos de elevación digital y procesamiento de datos
-Cartografía -Cartografía topográfica topográfica digital. digital. Instituto Instituto Geográfico Nacional del Perú (IGN)
Cuadrángulos Cuadrángulos de Lurín y Huayllapampa Huayllapampa
-Instituto -Instituto geológico, geológico, minero, metalúrgico metalúrgico del Perú (INGEMMET)
Mapas geológicos
-GeoScienceWorld -GeoScienceWorld (GSW)
www.geoscienceworld.org
-The Walking Walking Geologist Blog (2011)
www.thewalkinggeologist.blogspot.com
-The CGIAR Consortium for Spatial Information Information (CGIAR-CSI)
Adquisición Adquisición de modelos de elevación e levación digital (DEM)
Recordar…
Existe bastante información información actualizada en la web sobre los distintos tópicos tópicos de d e geología!!!
Para ir en busca del conocimiento, lo primero que se debe hacer es perder el miedo y el temor a los obstáculos propios del medio que nos ro rod dea ea..
Gracias
