SEDIMENTOLOGÍA
Propiedades de los Sedimentos 1-. Sedimento Del latín sedimentum, sedimento es toda materia que después de haber estado en suspensión en un líquido, termina en el fondo por acción de la gravedad.
1.1-. Orígenes de los sedimentos El sedimento tiene dos orígenes principales. Se distinguen claramente dos principales tipos de sedimentos: -Detrítico: Consta de partículas sólidas (grano minerales o fragmentos de rocas- clastos) liberados durante el intemperismo. -Químico Compuesto de minerales formados de los materiales disueltos durante el intemperismo químico.
2-. Propiedades de los Sedimentos Los sedimentos tienen una serie de propiedades las cuales van a determinar las características de la roca que formarán, la textura de una roca sedimentaria está determinada principalmente por el tamaño y forma de las partículas, así como por su disposición dentro del agregado. En los sedimentos se cuentan las siguientes propiedades, las cuales van a tener notoria influencia sobre la textura final del depósito.
2.1-. Tamaño Este es un elemento importante de la textura textura en las rocas clásticas, debido a su relación con las condiciones dinámicas del transporte y depósito. Existen algunos métodos para determinar el tamaño de las partículas:
2.1.1-.Metodos a) Método Cribado Es el método más común para medir el tamaño de partículas, trata de sacudir una muestra de arena dentro de un juego de cribas, las partículas se separan en diferentes grupos de acuerdo con las aberturas de cada criba. b) Método Velocidad de Asentamiento (conforme la ley de Stokes) Este procedimiento es utilizado para determinar el tamaño de partículas pequeñas, consiste en determinar su velocidad de asentamiento (Vs) la cual es proporcional al cuadrado del diámetro de la partícula, con este cálculo se calcula el radio equivalente de la partícula. Ley de Stokes:
V s es la velocidad de caída de las partículas (velocidad límite) g es la aceleración la aceleración de la gravedad, Ρp es la densidad la densidad de las partículas y Ρf es es la densidad la densidad del fluido. η es la viscosidad la viscosidad del fluido. es el radio equivalente de la partícula. r es
2.2-. Selección También se denomina clasificación, el grado de clasificación es una medida de la extensión de la distribución. Estadísticamente Estadísticamente se define como el grado de al cual se apartan los granos a ambos lados del promedio, a mayor apartamiento corresponde menor clasificación.
2.2.1-. Coeficiente de Clasificación El coeficiente de clasificación So, desarrollado por Trask (1932), se define como la raíz cuadrada del cociente del cuartil mayor (Q1, el valor de 35%) entre el cuartil menor (Q3, el valor de 75%): S০=√(Q1/Q3) De esta expresión de entiende que mientras los cuartiles estén más cercanos entre sí el coeficiente de la clasificación estará más cerca de 1.0.
Según Trask (1932) -Los sedimentos marinos bien clasificados: -Los sedimentos marinos moderadamente clasificados: -Los sedimentos marinos mal clasificados:
Tabla de Wentworth
So< 2.5 2.54
2.3-. Color Quizá el color sea la característica más evidente y fácil de observar en una roca sedimentaria, sin embargo, la descripción exacta del color, sobre una base objetiva, solamente puede efectuarse usando gráficas comparativas de color, o un diccionario de colores. En general cuatro factores regulan el color de un sedimento (Krynine, 1948): -El efecto masivo total de los colores de los granos del mineral -El color de la matriz de grano más fino -El color de cualquier recubrimiento de los granos -El grado de finura de los granos sedimentarios Acá tenemos algunas explicaciones de él porque de los colores en los sedimentos: -Rojo: se debe a la presencia de compuestos de hierro, óxidos como la Hematita (Fe2O3). -Amarillo pardo: se debe a la presencia de limonita (Fe2O3.2H2O). -Anaranjado pardo: se debe a la presencia de goethita ( Fe(OH)3 ). Marrón: se debe a la mezcla entre la Hematita y pirolusita. Negro: pueden ser efecto del sulfuro de hierro finalmente diseminado, como en algunas pizarras negras, o de la abundancia de carbono orgánico. -Verde: se debe a la presencia de compuestos ferrosos como clorita, glauconita. -Blanco: La mayoría de rocas sedimentarias tienen un color típico, colores pálidos, correspondiente a la mayoría de minerales esenciales.
2.4-. Empaque El grado de empaque puede definirse como las relaciones espaciales mutuas existentes entre los granos de un sedimento. Kahn (1956) (1956) estableció dos definiciones prácticas por medio de la cuales puede medirse el empaque. La primera es la proximidad de empaque, igual al porcentaje total de contactos entre granos a lo largo de una línea medida sobre una sección delgada de la roca. La segunda característica es la densidad de empaque, definida como la longitud acumulada de intercepciones de los granos a lo largo de una línea de una sección delgada. La proximidad de empaque es, en consecuencia, una medida estimada del número de granos que están en contacto con sus vecinos, y mientras mayor sea esta proporción mayor será el grado de empaque.
SEDIMENTOLOGÍA
2.5-. Fábrica
2.8-. Permeabilidad
Es la orientación de los sedimentos no esféricos o falta de ella Fábrica anisótropa: si una cantidad considerable de elementos tienden a orientarse con determinada preferencia. Fábrica isótropa: si no hay orientación definida de los elementos.
Es la facilidad a dejar pasar fluidos. Depende de los poros que estén interconectados. La permeabilidad se expresa por la velocidad del flujo Q (cm3 de fluido por segundo) que pasa a través de una muestra de roca cilíndrica de sección F (cm2) y de L largo (cm). Como la velocidad de flujo depende también de la diferencia de presión P (en atmósferas) y de la viscosidad del fluido M (en centipoises), la relación es la siguiente:
2.5-. Forma y redondez 2.5.1-. Forma Es necesario utilizar diversos conceptos geométricos relacionados entre sí, para describir el aspecto o forma geométrica de una partícula.
2.5.2-. Esfericidad
2.9-. Densidad Relativa
Las relaciones mutuas de las intercepciones de la partícula pueden expresarse como la esfericidad de la misma, el concepto original de la esfericidad, definido por Wadell (1932) es:
Se define como la siguiente expresión:
Esta expresión envuelve ambos conceptos, la densidad del agua y la densidad del sedimento, esta expresión es frecuentemente utilizada en las fórmulas del cálculo del transporte de sedimentos.
2.5.3-. Redondez La redondez de las partículas se expresa en forma bidimensional acomodando la partícula en tal forma que presente su superficie de máxima proyección, si se espolvorean granos de arena en un portaobjetos y se golpea éste ligeramente, los granos tienden a colocarse de manera que presentan su intercepción menor aproximadamente vertical, y sus intercepciones mayor e intermedia visibles desde arriba, por definición de Wadell (1932) la redondez se expresa como:
2.11-. Composición química Se determina por análisis químicos y se expresa por lo general en función de óxidos. La composición química de los sedimentos clásticos varía ampliamente. Está relacionada con el tamaño del grano. Las fracciones más gruesas son más ricas en sílice y más pobres en óxidos de hierro y potasio que las más finas. Las fracciones más finas (arcillas) son ricas en óxidos de aluminio, hierro y potasio. La alteración es también factor importante en lo que se refiere a madurez. Esta se relaciona con el grado de diferenciación o evolución de un sedimento respecto a la roca madre de la que procede. También hay cambios químicos post deposicionales por diagénesis y litificación (cementación) y metamorfismo.
2.12-. Composición mineralógica -Gráfica para la determinación de la esfericidad y la redondez de Powers (1953)
Los minerales de las rocas sedimentarias pertenecen a dos grupos principales detríticos y químicos. Los detríticos se forman por meteorización de la roca generadora y son mecánicamente transportados y depositados, los químicos son precipitados de soluciones. En general los sedimentos detríticos son documentos de procedencia y de dispersión, los químicos son documentos del medio ambiente. Los términos alotígeno y autígeno se emplean para describir de una manera general los dos grupos principales de minerales. Los alotígenos proceden de otro sitio y son llevados al lugar de deposición. Los autígenos son generados en el lugar donde se les encuentra en la actualidad.
2.6-. Pivotabilidad Es una medida de la facilidad del grano a moverse y generalmente se determina por la velocidad con que el grano se desplaza sobre una superficie cilíndrica en rotación con diferentes grados de inclinación. Actualmente, es uno de los métodos más usados en estudios cuantitativos de morfología de granos (Kuenen, 1963).
2.7-. Porosidad El porcentaje de volumen de poros de una roca es su porosidad, la porosidad total es el porcentaje total del volumen de huecos, mientras que la porosidad efectiva es el porcentaje de los huecos comunicados entre sí.
Valores de porosidad en sedimentos: • Arcillas 40 – 55 % • Arena 30 – 40 % • Grava 30 – 40 % • Arena y grava 20 – 35 % • Areniscas 10 – 20 % • Calizas 1 - 20 % Colores de algunos minerales
