Ambientes Antiguos

Materia:

TEMA:RECONSTRUCCION DE AMBIENTES

ANTIGUOS

PROFESOR:

Judith Elizabeth Flores RiveraNOMBRE:

Benavides Salazar GeovannyAÑO:2013

I. INTRODUCCION

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El propósito de la Geología, ha sido siempre el estudio de la Tierra, su origen, sus cambios y su evolución a través de la escala del tiempo geológico. En este informe se tratará sobre la paleogeografía, que es el estudio de la geografía antigua de la Tierra y en especial se conocerá los métodos para determinar la paleoclimatología, que es uno de los principales métodos para la reconstrucción de ambientes antiguos que se dan a través del tiempo.

El clima terrestre varía. El actual difiere muchísimo del que dominaba hace 100 millones de años, cuando los dinosaurios habitaban el planeta y las plantas tropicales florecían a altas latitudes; difiere incluso de lo que era hace solo 18000 años en el tiempo geológico, cuando los hielos cubrían una zona extensísima del hemisferio Norte.

Stephen Scheneider (1987), afirma con seguridad, que el clima continuará modificándose en el futuro. En parte, la evolución se verá impulsada por causas naturales, como las fluctuaciones en la órbita terrestre. Pero los cambios climáticos que acontezcan, a diferencia de los registrados del pasado, tendrán probablemente también una nueva fuente: la actividad humana.

El estudio del pasado ayuda a dar una cierta perspectiva de la situación actual y futura. Por ejemplo, Los carbones carboníferos se formaron en llanuras de inundación, en ambientes límnicos, en ambientes deltáicos, en estrechas cuencas costeras y en llanuras expuestas tras una abrupta regresión marina, y por acumulación de restos vegetales en zonas pantanosas. Como se ve, todos estos medios sugieren condiciones de clima débilmente húmedos. Por esta razón, el carbón es un buen indicador de humedad del clima de la época en que se formaron las turberas y carbones.

Para llevar a cabo su propósito el paleoclimatólogo tiene distintas fuentes en donde encontrar datos que apoyen sus teorías o le entreguen mayor información sobre el periodo en estudio. No todas las fuentes son igual de precisas, ni tampoco nos hablan en el mismo lenguaje, refiriéndome a periodos de tiempo medidos. Es así como es posible separar las fuentes en 4 grandes grupos, Glaciológicas, Geológicas, pueden ser marinas o terrestres, Biológicas e Históricas, pero en este

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informe se enfocará sobre dos de ellas que son la glaciología y a través de sedimentos oceánicos.

II. CONCEPTUALIZACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LOS SIGUIENTES MAPAS PALEOGEOGRÁFICOS: MAPAS ISÓPACOS, MAPAS DE TOPE Y FONDO, Y MAPAS DE FACIES.

II.1. MAPAS ISÓPACOS

Estos mapas son de suma importancia para la industria petrolera, porque a través de estos se pueden identificar las diferentes formaciones que se encuentran el subsuelo.

Los mapas isópacos, son aquellos mapas que muestran los espesores variables de una unidad estratigráfica por medio de curvas trazadas por puntos de igual espesor.

Estos mapas poseen reglas para ser trazados ya que se debe tener la información necesaria para que no existan errores durante su elaboración y construcción.

II.1.1. Definición

Los mapas isópacos, son aquellos mapas que muestran los espesores variables de una unidad estratigráfica por medio de curvas trazadas por puntos de igual espesor.

Las curvas isópacas conectan puntos de intervalos verticales iguales, medidos entre dos planos de referencias. Los mapas isópacos ilustran el tamaño y la forma de una depresión, si esta existe, en un periodo marcado por planos estratificación.

Estos mapas son muy útiles en las terminaciones de eventos teutónicos o las relaciones estructurales responsables de determinados tipos de sedimentos.

II.1.2. Descripción

El mapa isópaco no está definido con respecto a la forma. La forma queda definida por el marcador utilizado. Un adelgazamiento puede

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indicar un levantamiento y un engrosamiento puede indicar una acumulación como el caso de un relleno de canal. El mapa isópaco difiere de otros mapas de isovalores en que su plano de referencia es el techo de la unidad estratigráfica. Esta convención invertida nace del hecho de que la parte superior del intervalo es la primera en ser atravesada por la broca y el horizonte superior o capa clave, se utiliza como plano de referencia a representar.

El mapa isópaco muestra directamente el relieve estructural del horizonte inferior, respecto al horizonte superior tomado como plano de referencia. No está definido con respecto a la profundidad, sus profundidades quedan determinadas con un mapa estructural correspondiente a esa unidad. Comúnmente, se dibuja un mapa isópaco con líneas a trazos, sobre el mapa estructural del tope de la misma unidad. Así queda determinada la profundidad, la forma y la posición geográfica. Los mapas isópacos se pueden utilizar para expresar el grado de hundimiento que ocurrió durante la acumulación de un depósito sedimentario, según la paleoestructura, y también pueden ser usados como mapas paleogeomorfológicos.

II.1.3. Ejemplo

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Fig. 2.1.3.1. Mapa isópaco de las unidades cenozoicas, construido a partir de datos de pozos y datos de superficie tomados de Legarreta et

al. (1985), Kozlowski et al. (1987) y Silvestro et al. (2005).II.2. MAPAS DE TOPE Y FONDO

II.2.1. Definición

La mayoría de los mapas usados en la geología del petróleo son mapas del subsuelo, siendo los mapas geológicos de superficie, los tectónicos y los geofísicos, parte de la información utilizada en la evaluación geológica de un yacimiento.

Son mapas que muestra la distribución superficial de distinto tipos de rocas, además de la información litológica se incluye información referente a la edad de las rocas, relaciones estructurales, etc.

Los mapas estructurales o mapas de tope y fondo, se compone de líneas unidas por puntos de igual profundidad, y nos dan indicios de la forma de la estructura del yacimiento.

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II.2.2. Descripción

Los mapas estructurales pueden ser del tope o de la base de la arena que contiene hidrocarburos, pero éste se especializa principalmente en la forma geométrica que posee la roca que en alguna parte de su amplia estructura es posible que contenga hidrocarburos.

Usa contornos para indicar la elevación de la parte superior de la capa de roca sedimentaria subterránea que podría ser un objetivo de perforación o una roca reservorio potencial.

Si se tiene el mapa del tope de la estructura; el cual se estima el área y se tiene el mapa de la base contra la profundidad; por otro lado, se tiene cuáles son las profundidades del tope que va estar atenida por el contacto gas petróleo y la profundidad del contacto agua petróleo que sería la base; es decir, todo lo que queda encerrado entre el tope, base, sería básicamente el volumen.

Fig. 2.2.2.1. Proyección isométrica. La sección a) muestra tridimensionalmente la estructura del campo, el cual yace en el subsuelo

marino. La sección b) es el mapa estructural del techo de la unidad

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productora, el cual es una proyección ortogonal de la estructura. La sección c) representa el área del campo en superficie (nivel del mar).

Muchos mapas geológicos contienen símbolos estructurales superpuestos sobre los colores que presentan las unidades litológicas. Cuando una estructura es sencilla y tiene pocas observaciones estructurales, es de fácil comprensión la geología de dicho mapa. Pero hay mapas donde contienen basta información y detalles estructurales. Esto es conveniente cuando las unidades de rocas están representadas por símbolos en blanco y negro.

Los dos métodos más comunes para representar una estructura geológica, son los símbolos estructurales y los contornos estructurales.

En la siguiente figura muestra un mapa en el que se ha usado símbolos, se hace referencia que mientras que el rumbo de las estructuras representadas se marca sobre el mapa determinando con transportador el azimut correcto, los valores de la inclinación deben indicarse mediante números. Si se omiten los valores de la inclinación no se pueden establecer secciones transversales exactas a partir del mapa.

Fig. 2.2.2.2 Mapa fotogeológico en donde se muestran los valores de inclinación.

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II.2.3. Ejemplo

En las regiones donde las deformaciones no son muy grandes, y se disponen de suficientes datos, suelen representarse las estructuras por medio de contornos estructurales trazados sobre el fondo o la cima de algún estrato, un “horizonte” reconocible en el campo o mediante registros de perforación disponibles.

Fig. 2.2.3.1. Mapa estructural de tope y fondoII.3. MAPAS DE FACIES

II.3.1. Definición

Un mapa de facies muestra la variación en cuanto al área, del aspecto de una unidad estratigráfica. El aspecto de una unidad estratigráfica en un punto de observación cualquiera, como en un barreno o en una sección de afloramiento, es algún atributo litológico o biológico observable de la sección en ese punto de control. Los mapas de facies basados en atributos litológicos son mapas de litofacies. La cantidad de datos litológicos sobrepasa con ventaja a los datos de fauna disponibles en relación con las unidades estratigráficas.

Ningún numero o símbolo solo que pueda ponerse en un mapa expresa completamente todos los aspectos de composición de una sección estratigráfica. La variedad de tipos de roca presentes, sus posiciones repetidas en el intervalo estratigráfico, y los espesores variables de las

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capas desde arriba hasta debajo de la sección, presenta interrelaciones complejas que requieren mapas diseñados especialmente para que salgan a la vista los accidentes de importancia en un estudio dado.

II.3.2. Descripción

En la mayoría de los estudios de facies se prepara una serie de mapas, cada uno de los cuales comunica información sobre aspectos seleccionados de la unidad mapeada. Los mapas de estructura y los mapas isópacos son mapas de configuración, pero el uso de las curvas de nivel para mostrar la composición litológica es un desarrollo más reciente. Esto no implica que no sean de valor los mapas de dibujos cualitativos.

Al preparar mapas de facies, se agrupan en forma tabular las medidas hechas en cada pozo o afloramiento. La hoja de recopilación tiene columnas para registrar el espesor total de la unidad estratigráfica, así como el espesor de cada tipo de roca, individualmente o agrupados como porciones finales.

Dos mapas principales de mapas de facies caen en esta categoría. Están basados en el espesor absoluto de un tipo de roca seleccionado de una unidad estratigráfica, o bien en su espesor relativo con respecto al espesor total de la unidad estratigráfica misma.Mapas del espesor neto (mapas isólitos). Cuando en cada punto de control del mapa se registra el espesor total de la arenisca de una unidad estratigráfica, y se trazan líneas de igual espesor de la arenisca en el campo cubierto por los números se le llama a la representación mapa de espesor de la arenisca. Este es una variante de un mapa isópaco, pero como se utiliza para presentar la variación superficial observada en un tipo de roca especifico, es también una forma del mapa de facies.

Mapas de porcentaje. En vez de configurar directamente el espesor neto de la arena, puede calculares el porcentaje de arenisca que tiene la unidad, dividiendo el espesor de la arena por el espesor total en cada punto de control. El mapa resultante es un mapa de porcentajes de la arenisca que muestra la cantidad relativa de arena que hay en la unidad estratigráfica. Los datos de porcentaje se configuran comúnmente con un intervalo de 5 o 10 por ciento.

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Mapas ordinarios de facies de varios componentes

Cuando se va a incluir más de un componente litológico en un mapa ordinario de facies hay disponibles varias alternativas de procedimiento. Pueden sobreponerse en el mismo mapa varios conjuntos de líneas de porcentaje o líneas isólitas, usando sombreado o color para distinguir las combinaciones particulares de interés.

Mapas de relación. La relación de espesor de un tipo de roca a otro proporciona un medio efectivo para desplegar las interrelaciones existentes entre dos componentes litológicos con un solo conjunto de curvas de nivel.

El triangulo de facies. Cuando están comprendidos tres componente litológicos en un estudio de facies, es conveniente expresar las relaciones existentes entre ellos mediante el triangulo del 100 por ciento, que encuentra un uso extenso en la geología y que se aplica a la clasificación de las rocas por composición o textura, a las relaciones de fase entre los miembros de extremo en un estudio geoquímico y a una extensa variedad de estudios de facies.El triangulo de las facies se utiliza cuando la unidad estratigráfica tiene solo res componentes o cuando se seleccionan para estudio tres componentes cualesquiera de una unidad estratigráfica de N componentes.

II.3.3. Ejemplo de mapa de facies

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Fig. 2.3.3.1. El mapa muestra la distribución de los tipos de materiales y ambientes sedimentarios en un límite cronoestratigráfica particular.

III. DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA DE DETERMINACIÓN DE PALEOCLIMATOLOGÍA EN SEDIMENTOS DE FONDO OCEÁNICO, MEDIANTE LA UTILIZACIÓN DE LA RELACIÓN O16 – O18.

La concentración de isótopos estables en compuestos naturales varía debido a su comportamiento ligeramente diferente en los procesos físico-químicos naturales, derivado de su diferente masa. Como la magnitud de estos efectos o fraccionamientos isotópicos es una función de los parámetros que caracterizan el proceso, entre los que la temperatura es el más importante, se obtiene información sobre las condiciones ambientales en el momento de ocurrir el proceso a partir de la composición isotópica del agua, hielo y minerales.

Los isótopos ambientales, cuya distribución en los compuestos naturales se rige por las condiciones ambientales, son uno de los instrumentos más poderosos para investigar las variaciones climáticas y la respuesta del medio ambiente a dichas variaciones. En climatología se pueden aplicar, en principio, numerosos métodos de datación isotópica para fijar la escala de tiempo correcta de sucesos climáticos anteriores; la selección depende del intervalo de edad y de la naturaleza del sistema que se investiga.

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Fig. Isótopos utilizados en investigación climatológica

III.1. Metodología

Los sedimentos marinos constituyen la primera fuente importante de datos isotópicos utilizados en paleoclimatología. La relación oxígeno 18/oxígeno 16 en las conchas carbonatadas de los protozoos marinos denominados foraminíferos, que se encuentran presentes en los perfiles de sedimentos marinos, es una función del valor de dicha relación en el agua de mar y de su temperatura. Estos dos factores actúan en la misma dirección durante las fluctuaciones climáticas glaciales/interglaciales, aumentando las variaciones isotópicas en el carbonato de calcio formado.

Mediante la datación paralela de capas de sedimentos haciendo uso del radiocarbono, el desequilibrio de la serie del uranio y el método potasio-argón, se ha podido establecer una cronología detallada y evaluar las variaciones de la temperatura de los océanos durante la mayor parte del Cuaternario.

Se ha comprobado que las variaciones de la relación oxígeno 18/oxígeno 16 en las conchas de foraminíferos concuerdan razonablemente con las variaciones previstas de insolación inducidas por los cambios cíclicos de los parámetros orbitales de la Tierra y con las consiguientes fluctuaciones climáticas pronosticadas por la teoría de Milankovitch.

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Fig. 3.1.1. Se muestran ejemplos seleccionados de variaciones inducidas por el clima en las concentraciones de oxigeno 18 y del deuterlo que se

conservan en los archivos ambientales. En el gráfico B se muestra la curva compuesta de las variaciones de oxígeno 18 en las conchas de

foraminíferos extraídas de cinco perforaciones de sedimentos de fondos marinos. En el gráfico C se muestran los cambios de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera, conservada en forma de burbujas

de aire, (curva superior) y de la temperatura del aire superficial derivada del perfil Isotópico del deuterlo (curva inferior), ambos en función del

perfil de edad correspondiente a la perforación de la capa de hielo de la estación Vostok.

Los isótopos estables del oxígeno O16 y O18, son herramientas útiles para interpretar el clima pasado. La proporción de estos dos isótopos en el agua dulce y, en el carbonato de calcio de las conchas de animales marinos es muy distinta, y depende directamente de la temperatura del agua. Niggli, demostró que en el agua dulce, la proporción O16 - O18 es constante e igual a 0.002, mientras que la variación de esta proporción

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en los carbonatos marinos, es del orden de 0.16% por cada 10oC de temperatura.

IV. DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA DE DETERMINACIÓN DE PALEOCLIMATOLOGÍA, MEDIANTE LA UTILIZACIÓN DE NÚCLEOS DE GLACIARES (GLACIOLOGÍA).

La glaciología es el estudio de los glaciares como registros de fenómenos naturales ocurridos hace millones de años. Los glaciares son inmensas masas de agua sólida que perduran por miles de años, y que por lo mismo llevan en sí un registro confiable sobre la composición de la atmósfera de tiempos anteriores y además también de temperaturas, precipitaciones, movimiento de masas de hielo y actividad volcánica y solar. Este registro no sufre mayores alteraciones ya que se encuentra en el hielo bajo la superficie donde las alteraciones por derretimiento y contaminación son mínimas.

IV.1. Metodología

IV.1.1. Por el método geoquímico

Para determinar los cambios térmicos se analiza el fraccionamiento isotópico del nitrógeno, oxigeno e hidrógeno de la nieve que se ha ido acumulando en el tiempo. El valor de este fraccionamiento, en especial el del oxígeno, tiene relación directa con la temperatura que había en el ambiente cuando esta nieve fue depositada, aunque es un cálculo teórico, ya que la temperatura a la cual se asocia el fraccionamiento es la que había en altura además depende de la época del año en la cual ocurrieron las precipitaciones y la procedencia de las masas de aire que alcanzaban a los mantos de hielo en estudio. Para solucionar esto último el fraccionamiento del hidrógeno nos entrega información sobre las transiciones térmicas de las fuentes de humedad de donde procedía la nieve.

IV.1.2. Material disuelto y particulado en el hielo

La información paleoclimática en los testigos de hielo puede ser obtenida por tres vías:

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Análisis de isótopos estables del agua, Material disuelto y particulado en el hielo, y De las características físicas del hielo y de las burbujas

contenidas en él. Esta última forma de obtener información del hielo es una de las más comúnmente usadas.

En las capas superiores del hielo se encuentran varios rasgos estratigráficos (rasgos de capas paralelas de rocas sedimentadas o disueltas a través de los años) que poseen significancia paleoclimática, siendo la más importante de éstas la presencia de sectores de derretimiento (capas horizontales o rasgos verticales) resultantes del recongelamiento de agua percolada. Estas capas de hielo son deficientes en burbujas de aire y pueden ser diferenciadas de las otras ricas en burbujas formadas por compactación de hielo.

Otro componente importante del hielo y que es de significancia paleoclimática es el contenido de gases atmosféricos almacenado en burbujas de aire formadas durante la densificación de la nieve a hielo. La cantidad de estas burbujas presentes depende principalmente de la presión atmosférica, y en menor medida de la temperatura superficial del aire en el sitio de formación. La composición del aire atrapado en el hielo se ha utilizado ampliamente para estudiar la evolución de la composición del CO2 atmosférico. Algunos estudios realizados estudiando la composición gaseosa de las burbujas en el hielo han permitido reconstruir cambios en la composición atmosférica de hasta 420.000 años atrás, y para cuatro períodos interglaciares.

V. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

http://www.ecured.cu/index.php/Paleogeograf%C3%ADahttp://fluidos.eia.edu.co/hidrologiaii/articuloseshii/temasvariados/paleoclima/paleoclima.htmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/Paleoclimatolog%C3%ADa#Reconstrucci.C3.B3n_de_paleoclimashttp://www.portalciencia.net/geolopal.htmlhttp://paleoclimatologia.blogspot.com/http://www.iaea.org/Publications/Magazines/Bulletin/Bull324/Spanish/32406880915_es.pdf

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http://fluidos.eia.edu.co/hidrologiaii/articuloseshii/temasvariados/paleoclima/paleoclima.html