estructuras sedimentarias primarias díaz jaramillo fernando rodrigo
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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE CIENCIAS
Licenciatura en Ciencias de la Tierra Sedimentología y Estratigrafía
ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS PRIMARIAS
Profesor: Sergio Yussim Guarneros
Alumno: Fernando Rodrigo Díaz Jaramillo
ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS.
Son los rasgos (geometría) de las rocas sedimentarias que se observan frecuentemente
en los elementos que constituyen la sedimentación. Se observan principalmente en: rocas
clásticas, aunque también pueden presentarse en rocas carbonatadas.
Existen dos clasificaciones, por los elementos que las conforman y por su cronología.
Por los elementos que las conforman:
A) Inorgánicas: son el resultado de la interacción de la gravedad con las características
físicas y químicas del sedimento así como las condiciones hidrodinámicas.
B) Orgánicas o de bioturbación: son las marcas de actividad orgánica en los sedimentos.
Por su cronología.
Se forman debido a los procesos de sedimentación: estructuras primarias, o bien debido a
los procesos diagenéticos o posteriores: estructuras secundarias.
ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS PRIMARIAS.
Son aquellas formadas al tiempo de la sedimentación o muy poco tiempo después y antes
de la consolidación de los sedimentos.
Se estudian para inferir: Condiciones particulares del medio de depósito, tales como:
agente de depósito, tipo de flujo (turbulento ó laminar; alta o baja energía, etc.).Y sirven
también para inferir la “polaridad” (arriba y abajo) de la estratificación.
Las estructuras primarias inorgánicas son el producto de la interacción entre la gravedad,
las características físicas y químicas del sedimento y el fluído, así como el entorno
hidráulico. Divididas en 3 tipos principales de estructuras: las pre-deposicionales, sin-
deposicionales y post-deposicionales.
Pre-Deposicionales ( En la superficie de estratificación).
Registran condiciones ambientales y de flujo anteriores al depósito de la capa que las
cubre. La mejor forma de visualizarlas es en vista frontal, ya sea de la parte superior del
estrato sobre el que se encuentran o de la parte inferior del estrato que las cubrió, y rara
vez pueden ser identificadas en sección.
Sin-deposicionales.
Las Estructuras sin-deposicionales, conocidas como estructuras de carácter interno son
aquellas formadas durante la sedimentación. Son además esencialmente estructuras de
construcción que se relacionan con los estratos.
Pos-deposicionales.
Son estratos de sedimento que han sido deformadas y distorsionadas por procesos
inorgánicos, no tectónicos en un tiempo posterior al depósito y antes de la consolidación
de los sedimentos. El principal agente generador es la gravedad. Son de carácter local,
referidas a uno o varios estratos deformados dentro de estratos no deformados.
ESTRUCTURAS DE CARÁCTER INTERNO.
ESTRATO Y SUPERFICIE DE ESTRATIFICACIÓN.
Se llama estrato a la unidad de sedimentación, de forma generalmente tabular que fue
depositada bajos condiciones físicas constantes. La estructura primaria por excelencia en
todas las rocas es la estratificación, es un plano de debilidad formado por una
interrupción y/o erosión del depósito o debido a un cambio en la naturaleza del depósito,
por ejemplo, diferencias en el tamaño de las partículas, cambios de la composición
mineralógica, grado de compactación, cambios en el tipo de cemento, en el color, en los
espesores. Todo esto nos habla de un cambio de energía del medio de transporte.
La estratificación siempre es subparalela a la horizontal al tiempo del depósito.
LAMINACIÓN Y CAPA.
Se denomina estrato a cada capa cuyo espesor
es mayor a 1 cm y lámina, si es menor.
Cuando los planos de estratificación se
encuentran muy cercanos entre sí (escala de
mm), se denomina: laminación. La laminación
se asemeja a una estratificación, pero se
observa únicamente en rocas con tamaño de
grano muy fino.
Son producto de las fluctuaciones de las
corrientes, cambios climáticos, por la erosión,
requieren de un sepultamiento rápido que las
protege de la destrucción.
Son típicas de un ambiente lacustre.
TIPOS DE ESTRATIFICACIÓN.
Existen varios tipos de estratificación que se dividen en 7 formas principales:
Estratificación Gradada: es aquella que se compone de capas en las cuales hay una
variación de tamaño de grano en forma vertical como resultado de cambios de energía en
el medio. Se considera como normal cuando los granos de mayor tamaño están
depositados en la base de la capa y se va reduciendo hasta tener los granos más finos en
la parte superior. Cuando los granos de menor tamaño se encuentran en la base y los
más gruesos en el techo de la capa se denomina inversa.
Normal Inversa
Estratificación intercalada: se define como una alternancia de capas, registrándose dos
tipos, gruesa, que es intercalación de capas de material grueso con capas de material
fino, y la fina, que es intercalación de capas de material fino de diferente composición,
textura o color.
Estratificación Cruzada: Capas depositadas en forma inclinada con respecto a la
superficie horizontal o superficie de sedimentación principal, son ondulaciones suaves a
gran escala con un buzamiento de 8 – 10 grados. La estratificación cruzada es una de las
más comunes e importantes estructuras sedimentarias. Ya que se forman en varios
ambientes de depósito. Como su nombre lo dice, se compone de laminaciones internas
inclinadas con respecto a la superficie de sedimentación. Aparentemente las
estratificaciones cruzadas son formadas debido a migraciones de megarizaduras o dunas.
La clasificación interna de la estratificación cruzada se divide en las siguientes:
Estratificación cruzada planar: tiene ambas superficies de estratificación planas, pueden o
no ser paralelas. Ocurre cuando las dunas migran por corrientes, y donde la erosión es
menor que la sedimentación en la superficie de estratificación.
Estratificación cruzada lenticular: se presenta cuando las superficies de sedimentación
son curvas en forma de lentes y/o canales. Estas se generan en ambientes de depósito
con alta energía (tormentas y tempestades).
Estratificación Lenticular: Son lentes de arena en una matriz de lodo; se debe a
condiciones variables en forma cíclica tanto del régimen hidráulico como del aporte de
estos dos materiales. Existen dos tipos básicos de estratificación lenticular:
a) con lentes conectados: se conforman por un aporte moderado de arcilla o matriz de
lodo permitiendo continuidades en los lentes.
b) con lentes aislados: se conforman por un aporte sobresaturado de la matriz de lodo,
que interfiere o interrumpe alguna conexión entre los lentes de la estratificación.
Estratificación tipo flaser: Son lentes de lodo en una matriz de arena; se debe a
condiciones variables en forma cíclica tanto del régimen hidráulico como del aporte de
estos dos materiales. Tienen lugar en áreas donde existe una sedimentación con
rizaduras de por medio y van alternando periodos de corriente con otros de quietud. Si se
parte de la base que se posee arena y arcilla, la arena puede formar las rizaduras,
mientras la arcilla permanezca en suspensión depositándose en el momento en que se
calme la corriente. De los flasers podemos sacar 3 tipos básicos: asociada con pequeñas
rizaduras de crestas rectas, formadas a partir de pequeñas rizaduras con crestas curvas y
las asociadas con rizaduras de oleaje.
Estratificación tabular: es una de las estructuras internas más sencillas. Los estratos se
acomodan de manera horizontal y en forma paralela.
La estratificación masiva: esta estratificación se forma en ambientes de depósito de
baja energía y frecuentemente compuesta de rocas de granos finos extensamente
recristalizados. La estratificación masiva se caracteriza por no tener láminas dentro de los
estratos. Este tipo de estratificación es comúnmente vista en arenas muy bien
clasificadas, donde las estructuras no pueden ser delineadas por variaciones texturales.
RIZADURAS Y ONDULACIONES DE ARENA
Rizaduras: Son ondulaciones en superficies no cohesivas o poco cohesivas, resultado de
la interacción de las corrientes de agua, viento u oleaje sobre la superficie no cohesiva de
los sedimentos. En sección transversal pueden ser simétricas, cuando son formadas por
oleaje u oscilación y solo indican la dirección de la corriente, o asimétricas, generadas por
corrientes de agua o viento, indicando el sentido de la corriente.
La mayoría de sus clasificaciones se basan en su origen, forma y tamaño.
Por el agente principal de formación y sus procesos de generación.
Rizaduras de oleaje: son ondulaciones simétricas y asimétricas producidas por la acción
de las olas en sedimentos no cohesivos (arena). Usualmente son de crestas rectas
mostrando bifurcación (la cual nunca se presenta en las rizaduras de corriente).
Rizaduras de corriente: Son producidos por una corriente o flujo unidireccional. Sus
crestas y sus valles se alinean paralelos a la dirección perpendicular a la que poseía la
corriente que las originó. El sentido de la corriente o de transporte es con pendiente
suave de las crestas (barlovento) a la abrupta (sotavento). La estructura interna de la
rizadura cambia al aumentar la energía, asociándose de esta manera la estratificación
cruzada planar a las rizaduras de crestas rectas, estratificación cruzada lenticular a las
onduladas y también estratificación cruzada lenticular, aunque más acentuada a las
semilunares.
Rizaduras de viento: este tipo de rizaduras se produce por la acción del viento en las
arenas, presentan crestas paralelas semirrectas y los granos gruesos se encuentran en
las crestas, al contrario de las rizaduras producidas por el oleaje que tienen sus granos
más gruesos en los valles y la base.
Rizaduras aisladas: conocidas también como incompletas, se originan cuando no existe
suficiente aporte de arena para cubrir completamente la superficie de estas, son
aplanadas, con líneas de cresta discontinuas y en los valles usualmente se observa el
sustrato, son comunes en las llanuras de marea lodosas.
Rizaduras combinadas: se forman bajo la influencia tanto de oleaje como de corriente en
igual magnitud, generalmente se dan enaguas someras y son de dos tipos, longitudinales,
con dirección paralela a la corriente, y las transversales, con crestas transversales a la
dirección de la corriente y forma redondeada.
Por la forma de sus crestas.
En vista de planta, las crestas de rizaduras presentan formas como: rectas, sinuosas,
catenarias, linguoides y lunadas.
a) crestas rectas: son derechas a través del ancho de la rizadura (sin curvas en planta),
continuas por largas distancia. Este tipo se caracteriza porque sus crestas y valles pueden
seguirse en largas distancias. Se han formado bajo una velocidad de corriente
relativamente pequeña.
b) crestas onduladas: son sinuosas (en planta) a lo ancho de la rizadura, pero también
son continuas por largas distancias. Formadas en ambientes con alta energía (corrientes
de agua o de viento), pueden extenderse varios centros de metros.
c) crestas discontinuas: se caracterizan por tener la línea de cresta discontinua,
fragmentada y no puede ser seguida, pueden presentarse en variedad de formas como
linguoidales, semilunares, triangulares y rómbicas. Formadas en ambientes de alta
energía.
Por su tamaño.
En razón a su tamaño, las rizaduras se dividen en pequeños y grandes o mega-
rizaduras. Reineck et al. (1971) establece este límite en los 60 cm; cuando la rizadura
sobrepasa los 30 m de longitud se le califica de gigante.
Morfológicamente una rizadura, además, puede ser en parte definido por el llamado índice
de rizadura, que es un índice obtenido de la relación existente entre la longitud y altura del
mismo.
Índice de Rizadura.
El siguiente gráfico que muestra los tipos de ondulas relacionando las velocidades de las
corrientes con el tamaño de las partículas.
Para intensidades relativamente bajas y para tamaños < a 0.6 mm se forman ondulas
(rizaduras), donde la cara que mira a la corriente tendrá una pendiente suave y una
pendiente mayor en el lado opuesto. A mayores intensidades de corriente entramos en el
campo de las mega-ondulas (mega-rizaduras).
DUNAS O MEGA-RIZADURAS Y ANTIDUNAS.
Las mega-rizaduras o dunas son grandes
ondulaciones producidas en arena cuando
aumenta la velocidad de la corriente (de aire o
de agua). Su tamaño oscila aproximadamente
entre 60 cm y varios metros. Pueden formarse
en desiertos y costas. Su clasificación básica
es de acuerdo a la forma de éstas y se
dividen en los siguientes tipos:
a) Barjanes: Son dunas solitarias de arena en forma de media luna y con sus extremos
apuntando en la dirección del viento. Se forman cuando los suministros de arena son
limitados y la superficie es relativamente plana, dura y carente de vegetación.
b) Dunas longitudinales: que se forman más o menos en paralelo a la dirección del viento
predominante y donde el suministro de arena es limitado. El promedio de los espesores
de arenas en las dunas longitudinales, que se extienden hasta varios kilómetros en el
terreno están del orden de 10 a 20 m.
c) Dunas parabólicas (tipo U): Se forman donde la vegetación cubre parcialmente la tierra.
A menudo a lo largo de las costas donde hay fuertes vientos que soplan hacia el interior y
abundante arena.
d) Dunas en forma de estrella: Son colinas aisladas de arena que exhiben una forma
compleja, ya que están expuestas a diferentes direcciones del viento.
Están confinadas en gran medida a zonas de los desiertos del Sahara y Arábigo.
IMBRICACIÓN.
Cantos alargados o planos dispuestos de forma imbricada por una corriente
unidireccional.
ESTRUCTURAS CON CARACTERES DE LA SUPERFICIE DE
ESTRATIFICACIÓN.
MARCAS DE ORIGEN FÍSICO EN EL TECHO.
GRIETAS DE DESECACIÓN
Son divisiones poligonales en la superficie, producto de la evaporación de agua contenida
en sedimentos cohesivos (lodos). Indican que el sedimento en un principio era saturado
en agua y al desecarse producen grietas, que generalmente se rellenan de material más
fino. Se asocian a lagos someros y cuencas desérticas.
HUELLAS DE GOTAS DE LLUVIA.
Marcas que dejan las gotas en el techo de un sedimento blando, tienen una forma
circular si la caída de la gota es perpendicular al suelo y elíptica cuando la gota cae en
dirección oblicua.
HUELLAS DE CRISTALES.
Consiste en la precipitación de cristales de yeso o halita, que al disolverse dejan un hueco
en los sedimentos suaves, y pueden ser llenados de otro sedimento.
CANALES.
Canales llenos de sedimentos con textura diferente y comúnmente más gruesos que el
sedimento original, en un corte transversal se ven en forma de U o de V. Suelen variar
en anchura y profundidad desde unos pocos centímetros hasta unos pocos metros, rara
vez, pueden llegar a decenas de metros de diámetro.
Se producen por la erosión provocada por las corrientes, pero algunos pueden ser el
resultado de la erosión por flujos de gravedad de sedimentos.
MARCAS DE CORRIENTES.
POR EXCAVACIÓN.
Se forman cuando una corriente arrastra objetos sobre un substrato blando, lo que
produce un surco. Estos surcos son generalmente alargados y angostos y pueden
preservar el objeto anclado en uno de sus extremos. Se conservan mayormente como
marcas de base en depósitos de poca profundidad.
Si al moverse el objeto por tracción va rozando el fondo es probable que deje una marca o
puede solo golpear el fondo y seguir su transporte por suspensión, dejando una marca
puntual.
POR OBJETOS.
Producidas por objetos que no son movidos al pasar una corriente, sobre la superficie
sedimentaria, produciendo depresiones de forma cónica alargada o de medialuna.
Presenta zonas diferenciales de excavación, por lo general el mayor grado es justo en la
cara donde la corriente choca contra el objeto; detrás del objeto se crea una zona de lento
depósito producto del cambio local en las condiciones hidráulicas de la corriente.
POR MOVIMIENTO DE PARTÍCULAS.
Son surcos creados cuando el objeto es arrastrado por la corriente, acumulando
sedimento en la parte posterior del mismo.
ESTRUCTURAS DE DEFORMACIÓN.
ESTRUCTURAS DE CARGA.
Estas estructuras son el producto de la depositación de una capa pesada por ejemplo de
arena sobre un substrato no consolidado y blando (hidroplástico) como la arcilla, para
ajustar esta diferencia de peso la capa más pesada se hunde en el fango blando.
ESTRUCTURAS ALMOHADILLADAS.
Son producidas por capas de arena entre capas lodosas; la capa de arena es rota y forma
almohadas aisladas que se sumergen en la capa inferior.
LAMINACIÓN CONVOLUTA.
Es una estructura donde los estratos o láminas se ven intensamente plegados (como
arrugas) pero igual la laminación es continua (no esta rota). Se produce por licuefacción
diferencial de sedimentos hidropáticos por acción de fuerzas locales y diferenciales
(cambio de presión por efecto de un sismo, o cualquier otro tipo de shock).
ESTRUCTURAS DE DESLIZAMIENTO.
Producto del movimiento por deslizamiento gravitatorio de bancos en pendientes
inestables, están compuestos por pliegues y fracturas. Se asocian con una sedimentación
rápida en pendientes fuertes (ambientes de turbiditas, glaciares, etc).
INTRUSIONES O INYECCIONES DE ARENA.
Estructuras en forma de pequeños volcanes, con diámetro de algunos centímetros a
metros, en forma más o menos circular con cráteres formados de arena y limos,
eyectados de un canal central.
Asociados a la expulsión de agua por los sedimentos debido a carga o expulsión de
gases.
Se presentan en zonas de sedimentación intermitente; los diques clásticos, pueden
formarse hacia abajo o hacia arriba a través de las grietas y fracturas de capas
adyacentes, son de arena, grava, limo, lodo o bitumen. Cuando el material es inyectado
desde abajo, este sigue fracturas y es impulsado por presión litostática de sus
alrededores, por hidrostasia o gas.
ESTRUCTURAS ORGÁNICAS.
ORGANISMOS CONSTRUCTORES DE ROCAS: MALLA DE ALGAS,
ESTROMATOLITOS Y ARRECIFES
Malla de algas: Están constituidas por un entramado de filamentos de algas verdes y azul-
verdes, que recubren diversos tipos de sustratos. Se desarrollan siempre en zonas
someras, tanto en aguas dulces como marinas. Normalmente estas mallas presentan una
superficie gelatinosa a la que pueden quedar adheridos sedimentos de grano
generalmente fino. Una vez que la malla o mata queda cubierta por sedimento, los
filamentos crecen hacia arriba originando una nueva mata. La repetición de este proceso
da lugar a un sedimento caracterizado por una fina laminación.
Estromatolitos: Son estructuras análogas a las mallas de algas en cuanto a su génesis,
pero a diferencia de ellas presentan estructuras laminares onduladas y de relieve notable
con formas diversas: tabulares, columnares, irregulares. Las láminas aumentan de
espesor hacia la parte superior de la estructura. Se forman cuando el sedimento fino es
atrapado por las mallas de algas cianofíceas marinas de textura gelatinosa. Cuando las
cianofíceas se cubren completamente de sedimento, crecen nuevos filamentos por
encima generando una nueva malla que terminará cubierta nuevamente por sedimentos y
así sucesivamente.
Aunque pueden aparecer en otros sedimentos, la mayor parte se relaciona con
carbonatos de tamaño limo arcilla. La morfología permite distinguir varios tipos, a partir
de. En general las formas espaciadas lateralmente corresponden a medios sedimentarios
de muy baja energía, mientras que las formas apiladas en la vertical y esferoidales
corresponden a ambientes con niveles de energía más alta. Los oncolitos se consideran
un tipo de estromatolitos.
Arrecifes: Estructura formada por la secreción de carbonato del calcio de corales,
moluscos, braquiópodos, foraminíferos, equinodermos, briozoarios, algas, que viven bajo
el agua auna profundidad somera determinada.
Formando un conjunto rígido de carbonato del calcio cumpliendo con la función de
proteger los tejidos blandos del medio exterior, así como para sostenerlos en posición de
crecimiento.
PISTAS Y GALERÍAS.
Pistas: surcos creados por los organismos al desplazarse. Pueden deberse, al
desplazamiento de los organismos o al reposo. Son estructuras en relieve que, en la
mayor parte de los casos, representan el molde de la huella original. Por tanto aparecerán
en la base de los estratos.
Galerías: orificios excavados en el sedimento. La forma que presentan las galerías es
variable: tubos simples, tubos en forma de U y otras más complejas. La orientación varía
respecto a la estratificación. Es muy frecuente que los organismos que producen estas
excavaciones segreguen mucus, el cual endurecerá las paredes de la galería; una vez
que ésta queda desocupada se llenará por sedimento, que generalmente será diferente a
aquel en que se produjo la excavación, pudiendo o no estar estratificado.
PERFORACIONES.
Diversos organismos son capaces de perforar, e incluso destruir totalmente, sustratos
duros; éstos pueden ser de naturaleza variada, tanto rocas sedimentarias como ígneas o
metamórficas, así como también conchas, huesos, madera.
La perforación puede realizarse ya sea mecánicamente, ya sea por medios químicos; en
el último caso puede liberarse una gran cantidad de carbonato de calcio.
Estos organismos perforadores pueden producir efectos erosivos de gran importancia,
pero también juegan un papel importante como formadores de sedimentos.
ESTRUCTURAS EVAPORÍTICAS: NÓDULOS, DE ENREJADO,
ENTEROLÍTICAS Y AMALGAMACIONES
Estructura nodular: este tipo de estructura es frecuente en los sulfatos como anhidrita y
también yeso.
- Peculiarmente aparecen agrupadas en el depósito
-Tamaños desde milímetros a varios metros.
Pueden formar “agrupaciones” de nódulos coalescentes:
-chickernwire (estructura de turrón)
Pueden generar “replegamientos”: Estructura enterolítica.