Rocas Sedimentarias

INTRODUCCIÓN

Todas las rocas que afloran sobre la superficie terrestre están expuestas a los ataques de los agentes meteóricos y la acción de los organismos, esto altera a las rocas preexistentes, lo que deja como resultado materiales residuales y fragmentos de rocas inconsolidadas, a los cuales se los conoce como sedimentos

Los sedimentos son materiales formados como consecuencia de la actividad química o mecánica ejercida por los agentes de denudación sobre rocas preexistentes, y se depositan en forma estratificada, capa por capa, en la superficie de la litosfera. La petrificación de los sedimentos a temperaturas y presiones relativamente bajas, conduce a la formación de rocas sedimentarias. Cada capa de sedimentos queda enterrada a más y más profundidad a medida que se depositan sobre ellas otras capas sucesivas. Los estudios estratigráficos demuestran que las rocas sedimentarias pueden acumularse en espesores de decenas de millares de metros.

Algunos sedimentos depositados en geosinclinales y enterrados posteriormente debajo de tremendos espesores de rocas supra yacentes han estado sometidos a elevadas presiones y temperaturas, llegando así a recristalizar a un grado tan extenso que se han convertido en rocas metamórficas. Ciertamente, las rocas sedimentarias enterradas a gran profundidad pueden constituir una forma de metamorfismo de grado bajo, por el cuál tales rocas sedimentarias pasan imperceptiblemente a rocas metamórficas.

A los procesos que intervienen en la reconstrucción de sedimentos entre el tiempo de la deposición y el tiempo que tiene lugar la petrificación completa, se les puede llamar colectivamente diagénesis. Estos procesos comprenden la compactación, cementación, reemplazamiento y recristalización, y han tenido importancia variable en la reconstrucción de diferentes clases de sedimentos.

El estudio de estas rocas tienen gran importancia por las siguientes razones: las tres cuartas partes están cubiertas por estas rocas; por receptáculo, en la mayoría de casos, de petróleo, gas natural, carbón, además de números materiales para la industria de la construcción, y por su

Capítulo I

GENERALIDADES

1. Etimología. Del latín sedimentum, asentamiento. El termino sedimentario indica que se formaron por acumulación de sedimentos, unos consolidados o coherentes, otros incoherentes, varios con precipitación química o bioquímica y algunos por intervención de restos orgánicos.

2. Concepto. La meteorización y erosión producen partículas de diverso tamaño que son transportados por el hielo, el agua o el aire hasta las zonas de mínima energía donde se acumulan. Una vez en reposo los sedimentos sufren procesos que los transforman en rocas sedimentarias.

Estas rocas se han formado por la consolidación o litificación de sedimentos. Los factores que determinan el tipo de roca son fundamentalmente la fuente de sedimentos, el agente que los erosiona y transporta, y el medio de deposición y forma de litificación.

a. Origen. Los productos de meteorización pueden ser transportados en el fondo de las corrientes (por arrastre, rodando o por saltación) o bien dentro del fluido (en suspensión, solución o flotando). Aquellas rocas que se originan a partir de partículas que mantienen su integridad física durante el transporte, son las detríticas, por ejemplo conglomerados, areniscas, limolitas y arcillolitas, y las que se forman por la precipitación de sustancias que se encontraban en disolución, son las de origen físico-químico, por ejemplo carbonatos, evaporitas, ferruginosas y fosfatos.

Existe un tercer grupo de rocas sedimentarias, las biogénicas, en cuya

formación interviene directamente la actividad de organismos vivos, por ejemplo carbonatos, fosfatos y silíceas, este grupo abarca desde las que se originan por acumulación de organismos en posición de vida (calizas de arrecifes, etc.) o que han sufrido un transporte mínimo tras su muerte( diatomitas), hasta aquellas en cuya formación interviene la precipitación de sustancias en disolución favorecida por la actividad orgánica (tobas calcáreas formadas por la precipitación de CaCO3 propiciada por la acción fotosintética de vegetales). Finalmente las rocas orgánicas que son las formadas por acumulaciones de materia orgánica (carbones y petróleo). Las de origen mecánico o clástico son primordialmente detritos que, transportados y depositados, se litifican por consolidación o cementación. Su clasificación se basa en el tamaño de grano de sus componentes.

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.

En la formación de una roca sedimentaria pueden actuar más de un proceso sedimentario por lo que se producen rocas mixtas de difícil asignación a un grupo concreto. Tal es el caso, por ejemplo, de una roca formada por la acumulación in situ de las partes duras de organismos y por partículas aportadas por algún mecanismo de transporte.

b. Abundancia. En los proyectos de ingeniería las rocas sedimentarias son frecuentes. En el volumen de los primeros 15 km. de la corteza las sedimentarias son el 5%; el 95% restante son rocas ígneas, pues las metamórficas dominan los ambientes profundos. Por el área de afloramiento las sedimentarias son el 75% de la superficie el resto son ígneas, sin quedar margen de significación para las metamórficas. Son tres las rocas sedimentarias más abundantes clasificadas por su participación: lutitas 45%, areniscas 32% y calizas 22%; otras, 1%. La propiedad fundamental de las lutitas es la plasticidad o la impermeabilidad, la de las areniscas, su posibilidad y eventualmente la dureza (de ser cuarzosa), o de servir como acuífero, y la de las calizas, la de ser roca rígida y soluble.

Simbología de las principales rocas

c. Ambientes de sedimentación.

Áreas donde tienen lugar los procesos de sedimentación y formación de rocas sedimentarias. Pueden ser:

 Continentales: Glaciar

Desértico

Mares

Fluviales, palustres

 Intermedios: Deltas

Estuarios

 Marinos: Litorales

Mares someros

Mares profundos

Abisales

Fuentes de los sedimentos y material que las forman

Los clastos que componen las rocas sedimentarias tienen diversos orígenes:

 Terrígenos. Se originan en regiones emergidas de la corteza terrestre (cantos, guijarros, arenas). Son llevados a las cuencas de sedimentación.

 Volcánico. El grupo de los piroclásticos (cenizas, lapilles, bloques), pueden ser acarreados a las cuencas de sedimentación.

 Polvo atmosférico. Representa una mínima porción.

 Productos solubles. Da lugar a las evaporitas (sulfatos, carbonatos, etc.)

 Materia orgánica. De restos vivos.

Capítulo II

CARACTERISTICAS, TEXTURAS, ESTRATIFICACION Y PROCESOS DE FORMACION

CARACTERÍSTICAS DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

Las principales características de las rocas sedimentarias son la estratificación, las facies y el color. Estudiando el entorno actual se tienen indicios acerca de la formación de las rocas sedimentarias: los sedimentos de grano muy fino, en un entorno costero típico se depositan sobre los pantanos de sal, y los de grano más grueso, en las dunas y en la playa; en ambos casos habrá huellas fósiles que se conservarán para su interpretación futura.

También el tamaño de las partículas sedimentarias tiene que ver con el entorno de deposición: los lodos pantanosos se acumulan en condiciones acuáticas de relativa calma, mientras las dunas son depositadas por el viento y las arenas de la playa donde rompen las olas. Los granos, según su forma y tamaño demandan entornos de diferente energía y turbulencia; así la distribución de los tamaños y forma de los granos en las playas y arenas de las dunas varía: en las primeras la granulometría muestra mejor clasificación y las partículas aparecen muy bien redondeadas. Tamaño, clasificación y forma de granos condicionan la textura de un sedimento. Contrario a lo que ocurre con los sedimentos de entornos de baja energía, los sedimentos transportados durante largos períodos en entornos de alta energía y depositados en condiciones similares, están bien redondeados y bien clasificados. Las corrientes

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