ROCAS NO CLÁSTICAS 2.1 DEFINICIÓN. Las rocas no clásticas son las rocas sedimentarias para cuya formación intervienen procesos químicos y bioquímicos que son el resultado de la precipitación de los iones disueltos en las cuencas de sedimentación finales como: ríos, lagos, océanos. La precipitación puede ser causada por evaporación, por reacciones inorgánicas entre las sales disueltas o por organismos como las bacterias, los corales o los moluscos. Por este motivo, las rocas sedimentarias suelen acumularse en depresiones sobre la superficie terrestre a las cuales denominamos cuencas. Una cuenca sedimentaria es una zona deprimida de la corteza terrestre de origen tectónico donde se acumulan sedimentos. Las características físicas de una cuenca, como las pendientes de sus laderas, su clima, los tipos de rocas que afloran y los seres que ahí habitan determinarán los procesos sedimentarios dominantes, los cuales definen las características de los ambientes sedimentarios. Los organismos que viven en el mar, al morir, caen a la base de la cuenca sedimentaria, mezclándose con los sedimentos y formando parte de las rocas sedimentarias, es decir, formando rocas sedimentarias orgánicas. En general, si la base de la cuenca es relativamente somera, sus condiciones redox son oxidantes, por lo que la materia orgánica se descompone. Sin embargo, si la base de la cuenca es profunda, como allí donde suelen depositarse lutitas, las condiciones redox son reducidas y la materia orgánica no se descompone. Lo mismo ocurre si la acumulación de materia orgánica es muy elevada, incluso en zonas someras de cuencas como lagos. Las rocas sedimentarias se clasifican según su textura en: textura clástica y textura no clástica (estructura cristalina). Entre las principales rocas sedimentarias no clásticas se dividen en: rocas no clásticas de origen químico tales como carbonatadas, silicosas, salinas (Evaporitas) y en rocas no clásticas de origen orgánico tales como calcáreas, silicosas, carbonosas.
2.2 TIPOS DE LAS ROCAS NO CLÁSTICAS 2.2.1 ROCAS SEDIMENTARIAS NO CLÁSTICAS QUÍMICAS: Al contrario que las rocas detríticas, que se forman a partir de los productos sólidos de la meteorización, los sedimentos químicos derivan del material que es transportado en solución a los lagos y los mares. Sin embargo, este material no permanece disuelto indefinidamente en el agua. Una parte precipita para formar los sedimentos químicos, que se convierten en rocas como la caliza, el silex y la sal de roca. Esta precipitación del material se produce de dos maneras. Mediante procesos inorgánicos como la evaporación y la actividad química que puede producir sedimentos químicos. Los procesos orgánicos de los organismos acuáticos también forman sedimentos químicos, cuyo origen se dice que es bio-químico. Un ejemplo de un depósito producido mediante procesos químicos inorgánicos es el que da origen a las estalactitas y las estalagmitas que decoran muchas cavernas. Otra es la sal que queda después de la evaporación de un determinado volumen de agua marina. Por el contrario, muchos animales y plantas que viven en el agua extraen la materia mineral disuelta para formar caparazones y otras partes duras. Una vez muertos los organismos, sus esqueletos se acumulan por millones de años en el fondo de un lago o un océano como sedimento bioquímico. Las rocas sedimentarias químicas se forman por precipitación de sustancias químicas disueltas en el agua que proceden de la alteración química de las rocas de las áreas fuente. Cuando estas aguas llegan a la cuenca de sedimentación, se mezclan con el agua de la misma. Cuando se produce fuerte evaporación en estas aguas, la salinidad aumenta, a veces hasta superar la saturación en una especie salina dada formándose salmueras donde precipitan cristales sales que caen al fondo por gravedad. Estas acumulaciones de sales forman rocas sedimentarias evaporitas.
IMAGEN N° 1: proceso de formación de las roas evaporitas
2.2.2 ROCAS SEDIMENTARIAS NO CLÁSTICAS ORGÁNICAS La roca no clástica formada con restos de seres vivos. Las más abundantes se han formado con esqueletos fruto de los procesos de bio-mineralización; algunas, sin embargo, se han formado por la evolución de las partes orgánicas y se llaman propiamente. Se forman por la acumulación de restos duros de organismos animales o vegetales. Se clasifican por su composición en calcáreas, silíceas, fosfáticas y carbonosas. Rocas Sedimentarias orgánicas Bajo la denominación colectiva de las rocas sedimentarias orgánicas se presentan todas las rocas sedimentarias combustibles, como los depósitos carbonáceos respectivamente y los depósitos orgánicos. Estas rocas resultan de la aglomeración de las partes mineralizadas de los organismos (conchillas y exoesqueleto) se clasifican, de acuerdo a su composición, en: carbonatadas y silíceas. Se han formado por la evolución de las partes orgánicas (de la materia celular), y se llaman propiamente rocas orgánicas.
Los restos de las plantas compactadas durante millones de años, en las profundidades, crean una roca sedimentaria orgánica llamada carbón. El carbón no parece estar hecho de sedimento. De hecho, es difícil ver plantas fósiles en él porque éstas se compactan en gran medida durante el tiempo, los minerales más estables ya no están, y todo lo que queda es el carbón.
IMAGEN N° 2: antracita
2.3. AMBIENTES DE FORMACIÓN DE LAS ROCAS NO CLÁSTICAS. 2.3.1. AMBIENTE SEDIMENTARIO Ambiente sedimentario es simplemente un punto geográfico donde se acumulan los sedimentos. Cada lugar se caracteriza por una combinación particular de procesos sedimentarios y condiciones ambientales que la diferencian de zonas adyacentes. Algunos sedimentos, como los sedimentos químicos que precipitan en cuerpos acuáticos, son únicamente el producto de su ambiente sedimentario. Es decir, los minerales que los componen ser originaron y se depositaron en el mismo lugar. Otros sedimentos se forman lejos del lugar donde se acumulan. Estos materiales son transportados a grandes distancias de su origen por una combinación de gravedad, agua, viento y hielo. Los sedimentos de origen químico, son precipitados en los cuales los cristales individuales están unidos por enlaces químicos. Dentro de las rocas de origen biógeno las más representativas son los carbonatos que se clasifican a su vez según su composición química y el tipo y origen de las partículas que las constituyen. Los sedimentos de origen orgánico se forman por la acumulación de partes duras de organismos que, al unirse por cementación, constituyen una roca. Las rocas orgánicas
se clasifican según su grado de madurez, con base en el contenido de carbono y volátiles.
2.3.1.1 Tipos de ambientes sedimentarios Los ambientes sedimentarios suelen estar localizados en una de las tres categorías: continental, marina o de transición (línea de costa). Cada uno consiste en un área donde el sedimento se acumula y donde los organismos viven y mueren. Cada uno produce una roca o una agrupación sedimentaria característica que refleja las condiciones predominantes.
2.4. CLASIFICACIÓN DE ROCAS NO CLÁSTICAS. La textura No Clástica es generalmente cristalina, se caracteriza por un intercrecimiento de cristales minerales depositados por precipitación química o por evaporación del agua en cuencas de circulación restringida. Esta se clasifica en dos grupos:
2.4.1. ROCAS NO CLASTICAS QUÍMICAS. Formado por la precipitación de los sedimentos químicos (óxidos de Fe y Mn; carbonatos de Ca-Mg-Fe; fosfatos de Ca, Fe) y Evaporitas (cloruros de Na, K, Mg; carbonatos de Ca, sulfatos, etc.).
2.4.1.1 POR EL CONTENIDO DE CaCO3 (Mg): ROCAS CARBONATADAS A. CALIZAS Son las rocas químicas más abundantes; estas rocas se origina partir del CaCO3 (carbonato de calcio) que se encuentra disuelto en el agua , compuesto químico que proviene en muchos casos de la descomposición previa de los caparazones y conchas de organismos que vivieron en el mismo lugar, es decir en el mismo medio acuático. La precipitación de este carbonato genera cristales microscópicos abundantes que pueden incluir también restos los organismos de la cual proviene, el color de la roca se debe a la cantidad de materia orgánica que esta tenga en su interior de ahí el aspecto que presenta. La precipitación se produce por cambios en condiciones físico-químicas del agua, quiere decir, debido a la variación de parámetros tales como la temperatura, salinidad, variación del potencial de hidrogeno (Ph) entre otros. Puede contener pequeñas cantidades de minerales como arcilla, Hematita, siderita, cuarzo, etc. Su dureza en la escala de Mohs es de 3 y reacciona con efervescencia en presencia de ácidos tales como el ácido clorhídrico. Varios autores clasifican a las calizas en g rupos los cuales tenemos:
a) SEGÚN DUNHAM (1962) Distingue dos tipos generales de carbonatos (rocas y sedimentos carbonáticos), los que presentan textura deposicional reconocible, y los que presentan textura cristalina, no siendo posible reconocer la textura deposicional.
IMAGEN N° 3: cuadro de clasificación de carbonatos según DUNHAM (1962)
CALIZA MUDSTONE
Son rocas carbonatadas de grano fino cuyos componentes originales eran arcillas o lodos, estas rocas poseen micrita mayor a 90% entre arcilla y materia orgánica. Tiene una textura matriz-soportada con menos de 10% de granos que son demasiado pequeños que solo se pueden ver con la ayuda del microscopio.
IMAGEN N° 4: calizas Muds tone
CALIZA WACKESTONE
Es una roca carbonatada soportada por la matriz que contiene más del 10% de granos en su composición con contenidos de fósiles, pellets e intraclastos.
Contiene una matriz micritica.
Es sinónimo de calcarenita
IMAGEN N° 5: caliza wackestone
CALIZA PACKSTONE
Es una roca carbonatada de textura grano-soportada mayor al 60% con pellets, intraclastos y ooides. El espacio intergranular está ocupado por escasa micrita. Es sinónimo de calcarenita y calcirrudita
IMAGEN N° 6: Caliza Packstone
CALIZA GRAINSTONE
Es una roca carbonatada de textura grano-soportado mayor a 70% con ooides e intraclastos y no posee matriz micrítica.
El espacio intergranular puede estar
ocupado por cemento de calcita espática (esparita). Es sinónimo de calcarenita espática
IMAGEN N° 7: CALIZA GRAINSTONE
CALIZA BOUNDSTONE
Roca carbonatada con componentes originales se encuentran ligados durante la sedimentación debido a la acción de organismos bioconstructores (corales, algas rodofíceas, cianobacterias, etc.) Es sinónimo de caliza tipo arrecifal, de biolitita y de coquina
IMAGEN N° 8: Caliza Boundstone
CALIZA CRISTALINA
Carbonatos cristalinos cuya textura deposicional no es reconocible. En esta variedad no es posible detectar los rasgos primarios de la roca, se presupone que pueden ser las variedades anteriores, que a partir de procesos postdiagenéticos sufren una recristalización, generalmente total. El componente característico es calcita esparítica cubriendo toda la muestra.
IMAGEN N° 9: caliza cristalina
b) Según EMBRY Y KLOVAN (1971) Esta clasificación complementa la clasificación de Dunham, añadiendo cinco nuevos tipos
IMAGEN N° 10: clasificación de carbonatos según EMBRY Y KLOVAN (1971)
B. DOLOMÍA La dolomía es una roca sedimentaria de origen químico compuesta básicamente de dolomita,
cuya
composición
química
es
carbonato
de
calcio
y
magnesio
[CaMg(CO3)2]. Aunque la dolomía puede formarse por precipitación directa del agua de mar enriquecida en magnesio, la mayoría se origina cuando el magnesio del agua del mar reemplaza parte del calcio de la caliza. Esta hipótesis se ve reforzada por el hecho de que prácticamente no se encuentra dolomía reciente. Antes bien, la mayoría es roca antigua en la que hubo tiempo suficiente para que el magnesio sustituyera al calcio, a este proceso se le llama Dolomitizacion. 2 CaCO3 + Mg2+ → CaMg(CO3)2 + Ca2+
IMAGEN N° 11: Roca Dolomía
2.4.1.2. POR EL CONTENIDO DE SALES DEPOSITADAS POR EVAPORACION: EVAPORITAS. Son rocas formadas por la precipitación química de cloruros y sulfatos por evaporación del agua de cuencas sedimentarias de pequeño tamaño (albuferas, mares interiores, lagunas saladas) en climas preferentemente áridos.
A. EVAPORITAS Las evaporitas son rocas sedimentarias que se forman por cristalización se sales disueltas en lagos y mares costeros. La mayoría de los depósitos explotables de yeso y sal común se han originado de esta manera. La cristalización requiere la sobresaturación del agua salada por las sales que contiene. El proceso es favorecido por condiciones climáticas, como una evaporación intensa, y estorbado por cualquier causa que aumente la dilución, como el aporte de agua dulce por los ríos o las precipitaciones, estas circunstancias se dan sobre todo en climas áridos. Se requieren también condiciones topográficas específicas, que se presentan en forma de cuencas endorreicas y mares costeros casi cerrados.
a) YESO Es una roca sedimentaria de origen químico compuesto de sulfato de calcio hidratado CaSO4·2H2O. Se denomina piedra de yeso o aljez cuando se presenta en masas compactas; alabastro si es en estado granulado puro (una roca blanca y traslúcida); y selenita o espejuelo si el yeso se muestra cristalizado en láminas. Pueden aparecer con muchos colores, y es debido a las impurezas que acompañan a este tipo de rocas, puesto que nunca se presentan puras. El yeso cristaliza en el sistema monoclínico, en cristales de hábito prismático, tiene una dureza de 1.5- 2 Mohs, fractura concoidea, exfoliación perfecta.
b) HALITA La halita, sal gema o sal de roca es un mineral sedimentario, el cual se forma por la evaporación de agua salada, en depósitos sedimentarios y domos salinos, Su composición química es cloruro de sodio (NaCl). La halita cristaliza en el sistema cubico, es de color blanco, transparente o rosado, tiene una dureza de 2 ½Mohs.
c) SILVINA La silvina o cloruro de potasio (KCl), también llamada Silvita, es muy parecido a la sal común, con la diferencia de la sustitución del sodio por el potasio. Se forma cuando se evapora el agua salada; se localiza en depósitos salinos y fumarolas volcánicas.
d) CARNALITA La carnalita o cloruro de potasio y magnesio KMgCl3· 6H2O, se halla asociada a la sal común y la silvina. Cristaliza en el sistema ortorrómbico, en cristales con apariencia hexagonal, es incolora cuando pura, brillo vítreo y dureza de 2 ½Mohs.
IMAGEN N° 13: principales rocas evaporitas
2.4.1.3 POR EL CONTENIDO DE SILICE (SiO2): ROCAS SILICEAS. Las rocas silíceas son aquellas que como su nombre indican poseen sílice en su composición. De su origen químico por precipitación podemos clasificarlas como:
A. CHERT (SILEX) El sílex es una variedad de cuarzo compacto formado en medio calcáreo. Carece de estructura cristalina. Generalmente se halla asociado con la caliza, rocas sedimentarias formadas por carbonato de calcio, depositadas en aguas profundas. Típicamente se presenta en forma de nódulos entre estratos de caliza. Cuando se crea en creta o marga, se le suele llamar sílex.
B. JASPE El jaspe es una roca sedimentaria, procede de un fango de radiolarios silicificado desde el comienzo de la diagénesis. La sílice (90 a 95 % de la roca) se encuentra en los radiolarios calcedónicos, y en el cemento en forma de calcedonia y cuarzo, raramente de ópalo en el interior de una trama arcillosa teñida por óxidos de hierro o materia carbonosa. Los jaspes no contienen granos detríticos y la fractura es lisa o astillosa, a
veces concoidal, mate y opaca. , Los colores son rojos o violáceos, grises a negros, a veces verdes, amarillos, pardos, en ocasiones combinados.
IMAGEN N° 14: Principales Rocas Silíceas
2.4.1.4 POR EL CONTENIDO DE FOSFATO DE CALCIO [Ca3(PO4)2]: FOSFORITAS. La fosforita es una roca sedimentaria no detrítica que contiene altas cantidades de minerales fosfatados. El contenido en fosfatos es por lo menos de entre un 15 y un 20 %. El fosfato está presente como fluorapatito {Ca5(PO4)3F} típico en masas criptocristalinas (tamaños de grano <1 μm). También está presente en forma de hidroxiapatita Ca5(PO4)3OH, que a menudo se disuelve por huesos de animales vertebrados.
IMAGEN N° 15: Fosterita
2.1.4. 1.5. POR EL CONTENIDO DE Fe: IRONSTONES Ironstone es una roca sedimentaria, ya sea depositado directamente como un sedimento ferruginoso o creado por sustitución química, son capas de óxidos-hidróxidos de hierro con texturas oolíticas intercaladas con calizas limosas y areniscas de ambientes someros. El mineral de hierro recién escindida es generalmente gris, pero se puede encontrar en una forma llamada tigre de hierro en bandas de color rojo y negro.
2.4.2 ROCAS NO CLASTICAS ORGANICAS. Las
rocas
orgánicas
son
rocas
sedimentarias
formadas
por
depósitos
fundamentalmente de origen orgánico, es decir los restos de los organismos vivos. Rocas típicamente orgánicas son la creta, la lumaquela, la coralina y el carbón.
LA CRETA
La creta o caliza de Creta es una roca sedimentaria de origen orgánico, blanca, porosa y blanda. Su formación es debida a la acumulación de enormes cantidades de restos de cocolitofóridos, algas microscópicas cubiertas por minúsculas placas de calcita (cocolitos). Es frecuente encontrar nódulos de sílex asociados a la creta.
LA LUMAQUELA
Roca caliza que guarda en su interior restos de seres vivos descompuestos, es decir fósiles y conchas, de ahí su otro nombre, caliza conchífera o f osilífera.
LA CORALINA
Roca sedimentaria compuesta por restos calcáreos de coral fosilizado. El fango convertido en caliza, contiene pequeñas cantidades de materiales detríticos, como arcillas o cuarzo; estas rocas se forman en condiciones marinas, la mayoría se forman en arrecifes. Podemos encontrar en tres colores las amarillo claro, las de color rojo rosado que deben su color a los óxidos de hierro con que esta mezclada y otras de color negro.
EL CARBON
El carbón o carbón mineral es una roca sedimentaria de color negro, muy rica en carbono y con cantidades variables de otros elementos, principalmente hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno, utilizada como combustible fósil. La mayor parte del carbón se formó durante el período Carbonífero (hace 359 a 299 millones de años).
IMAGEN N° 16: Rocas No Clásticas Orgánicas.
