Clasificacion Rocas Sedimentarias

Clasificación de las rocas sedimentarias según su textura.

En función de sus componentes, las rocas sedimentarias se clasifican en:

• Rocas detríticas o clásticas (más del 50% de terrígenos). Ruditas o conglomerados (pudingas y brechas), areniscas, lutitas (limolitas, arcillas o arcillitas).

• No detríticas (menos del 50% de terrígenos), que a su vez pueden subdividirse en:

o De precipitación química o biogeoquímica. Calizas, dolomías, evaporitas, rocas silíceas (silex, chert). Dentro de este grupo se incluyen las rocas residuales (rocas aluminosas o bauxitas y rocas ferruginosas o lateritas).

o Organógenas (depósito de fragmentos orgánicos de animales y/o vegetales). Carbón, petróleo.

Texturas

De los cinco tipos texturales básicos, las rocas sedimentarias presentan, según su origen, los tipos clástico (rocas detríticas en sentido amplio) y secuencial (rocas organógenas y de precipitación química), o una combinación de ambos.

Rocas detríticas

Todas las rocas detríticas presentan textura clástica, esto es, formadas por clastos embutidos en una matriz de grano más fino, y pueden estar cementadas o no por material ortoquímico y/o diagenético (formado con posterioridad al depósito del sedimento). El cemento suele estar formado por material carbonatado, silíceo o ferruginoso como casos más generales.

Las características que definen la textura de las rocas sedimentarias detríticas se tratan brevemente a continuación.

Tamaño, morfología y naturaleza de los clastos

El tamaño de grano de los componentes clásticos es el criterio fundamental para clasificar las rocas sedimentarias detríticas, siendo su morfología y su naturaleza composicional criterios adicionales para adjetivar las rocas.

Los clastos se clasifican según su tamaño en:

Los clastos de una roca sedimentaria detrítica dada pueden tener más de un tamaño de grano de entre los grupos anteriores, dando lugar a términos intermedios que se denominan en función de los tamaños de grano mayoritarios.

Aunque existen expresiones numéricas para describir la forma de los granos, visualmente se pueden clasificar en función de sus grados de redondez y de esfericidad. El primero varía desde muy redondeados, redondeados, subredondeados, subangulosos, angulosos y muy angulosos. El segundo oscila entre granos de alta y baja esfericidad.

Grados de redondez para clastos con a) alta y b) baja esfericidad.

Las ruditas o conglomerados son rocas que presentan fragmentos con tamaños mayores de 2 mm de diámetro (i.e., tamaño de grava); cuando los cantos son redondeados las ruditas se denominan pudinga, y cuando los cantos son angulosos, brechas. En función de la composición de los clastos, las ruditas pueden ser calcáreas, graníticas, cuarcíticas, etc.

Las areniscas presentan fragmentos con tamaños entre 2 y 0.0625 mm (i.e., tamaño de arena); cuando tienen menos del 15% de matriz y están compuestas esencialmente por granos de cuarzo se denominan cuarcitas, cuando lo están por fragmentos de feldespatos se denominan arcosas, y cuando los fragmentos son esencialmente calizos, se denominan calcarenitas. Cuando tienen más del 15% de matriz se denominan grauvacas.

Las lutitas presentan componentes con tamaños de grano menor de 62 micras (i.e., tamaño de fango) en una proporción de más del 75%. Dentro de ellas se distinguen las arcillas o arcillitas, que presentan tamaños de grano menores de 0.004 mm (4 micras), estando compuestas por minerales de las arcillas, que son el producto de alteración de otros minerales como los feldespatos, o el producto de procesos diagenéticos y las limolitas, que presentan tamaños de grano entre 0.0625 y 0.004 mm (4 micras), y que están compuestas tanto por material detrítico fino (i.e., clástico) como minerales de las arcillas (clástico y/o diagenético) que forman parte del cemento. Cuando las arcillitas se compactan y pierden agua, se transforman en rocas diagenéticas o metamórficas de grado muy bajo denominadas de forma amplia pizarras.

Clasificación de las rocas sedimentarias detríticas en función de la naturaleza y tamaño de los clastos.

Como es fácil entender, las rocas detríticas suelen presentar más de un tipo de tamaño de grano. En estos casos, la roca se clasificaría con el nombre correspondiente al tamaño de grano más abundante y a continuación se calificaría con el adjetivo apropiado en función del tamaño subordinado (e.g. arenisca arcillosa).

La cuantificación del tamaño de grano se realiza mediante un análisis del grado de desviación de los tamaños encontrados a partir del máximo estadístico. Si bien existen diferentes formulaciones numéricas para describir las heterogeneidades en el tamaño de grano, la más común es la dispersión de la distribución estadística o coeficiente de clasificación (So), definido numéricamente como:

So = (Q3/Q1)

siendo Q3 y Q1 los cuartiles tercero y primero, respectivamente, de una curva de frecuencias acumulativa de tamaños de grano. Los cuartiles tercero y primero son los valores de las frecuencias acumuladas correspondientes al 75% y 25%, respectivamente, del conjunto de medidas de una curva de frecuencias acumulativas.

Visualmente, la dispersión del tamaño de grano puede estimarse visualmente de forma cualitativa (de visu y con ayuda del microscopio petrográfico y/o electrónico), utilizándose los términos de rocas muy bien, bien, moderadamente y mal clasificadas. El grado de dispersión de los tamaños de grano es muy importante desde el punto de vista de las propiedades de las rocas ya que tiene una influencia directa sobre el grado de porosidad y permeabilidad de la misma.

Grado de dispersión del tamaño de grano de los clastos en rocas detríticas.

Madurez

Existen dos tipos de madurez.

Madurez mineralógica, referida al grado de estabilidad de los componentes minerales encontrados en el sedimento. Un sedimento mineralógicamente maduro es aquel que contiene una proporción elevada de minerales o fragmentos de rocas estables químicamente en las condiciones sedimentarias (e.g. arcillas) y/o físicamente resistentes a la alteración (e.g. cuarzo, circón, turmalina, apatito...); un ejemplo sería areniscas cuarcíticas. Un sedimento inmaduro mineralógicamente es aquel que contiene proporciones elevadas de minerales o fragmentos de rocas inestables en las condiciones de sedimentación (e.g. feldespatos); un ejemplo sería areniscas feldespáticas o arcosas.

Madurez textural, referida al contenido en material fino, al grado de redondez de los clastos y dispersión de los tamaños de grano del sedimento. Sedimentos inmaduros texturalmente son aquellos que tienen más del 5% de matriz fina, los cantos están poco redondeados y la dispersión de los tamaños de grano es elevada (coeficiente alto). Sedimentos supermaduros son aquellos que no presentan fracción fina, los cantos están bien redondeados y la dispersión de los tamaños de grano es baja (coeficiente bajo). Entre ambos existen términos intermedios denominados submaduros y maduros.

Matriz y cemento

Todas las rocas sedimentarias detríticas presentan, además de clastos (fragmentos de minerales y/o rocas erosionadas), una matriz de grano más fino y un cemento que dan cohesión al sedimento. Así, es normal que las ruditas presenten una matriz de tamaño grava y/o fango, y las areniscas una matriz de tamaño fango. La composición de los granos de la matriz suele ser similar a la de los clastos que sustenta, ya que su formación es contemporánea con la sedimentación de los clastos, excepto cuando el tamaño es de tipo fango, en cuyo caso está compuesta por minerales de la arcilla y oxhidróxidos de Fe. La abundancia de matriz, no obstante, es muy variable, pudiendo en algunos casos ser prácticamente inexistente. Esto implica que las propiedades físicas y mecánicas de las rocas puedan variar bastante para un mismo tipo de roca.

El cemento es un material formado con posterioridad al depósito de los clastos y la matriz, resultante de procesos de precipitación a partir de soluciones acuosas iónicas o coloidales que circulan e interaccionan con las rocas. Los cementos pueden tener un tamaño de grano variable, mayor o menor que el de los clastos y/o matriz, según sea su naturaleza y el proceso genético que los formó. Su existencia en las rocas detríticas es uno de los factores que producen una reducción en su porosidad y, en general, un mayor grado de resistencia mecánica y de cohesión entre sus componentes clásticos y matriz siempre que la naturaleza del cemento se adecuada. Por lo tanto, los cementos ejercen una función de consolidante natural.

Porosidad y empaquetamiento

Características importantes de las rocas detríticas son la porosidad y el empaquetamiento de los clastos.

La porosidad es el volumen total de la roca ocupado por espacios vacíos (rellenos de aire), y se expresa en porcentajes en volumen:

Porosidad: (Volumen de poros)/(Volumen total) * 100

Desde un punto de vista práctico, la porosidad que se mide es la porosidad abierta, esto es, aquella fracción de la porosidad total definida por poros intercomunicados entre sí. Esta porosidad da una idea de la permeabilidad del material a soluciones fluidas

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