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ESTRATIGRAFIA Y
SEDIMENTOLOGIA
PROPIEDADES ROCAS SEDIMENTARIAS
Ing. E. Mancilla
INTRODUCCION
• Una parte importante
de la estratigrafía
aplicada es la
descripción,
clasificación e
interpretación de las
rocas sedimentarias
estudio conocido
como Sedimentación
o Sedimentología.
INTRODUCCIONProcesos de sedimentación (intemperismo, transporte, deposito y
litificación) y producto de sedimentación (rocas sedimentarias)
MUESTREO
Toma de muestras
representativas de una
determinada unidad
litológica.
MUESTREO
Preparación de Muestras
• Sedimentos no
consolidados
No necesitan
Molienda
• Sedimentos y Rocas
consolidadas
Necesitan Molienda
CuarteoObtención de una fracción representativa
Características texturales
La forma final de una partícula detrítica depende de:
1. Forma inicial de la partícula
2. Composición
3. Dureza
4. Planos de fragilidad heredados como fracturas,
diaclasas, estratificación, esquistosidad o clivaje.
5. Tamaño
6. Agente de transporte
7. Distancia y energía de transporte
8. Otros efectos de transporte aleatorios.
Forma inicial de la Partícula
Esfericidad.- Las relaciones mutuas de las
intercepciones de la partícula pueden
expresarse como la esfericidad de la misma.
volumenigualesferaArea
partículaAreaVerdaderadEsfericida
__sup__
sup___
3
__
__
tacircunscriesferaVolumen
partículaVolumenoperaciondEsfericida
Forma inicial de la Partícula
La Esfericidad de un grano es definida por las razones
entre los distintos ejes; Largo L(a), Intermedio I(b), Corto S
(c); de las partículas. Zingg (1935), razones I/L y S/I.
Forma inicial de la Partícula
Forma inicial de la Partícula
• El redondeamiento corresponde al grado de
angulosidad de la partícula. Se estima en
base a la curvatura de las esquinas y está
definida cuantitativamente como:
ri es el radio de un círculo
inscrito en la i-ésima
esquina del grano, n el
número de esquinas y R el
radio más pequeño que
circunscribirá el grano
Forma inicial de la Partícula
• El redondea miento de una partícula,
también es posible estimarlo a través de
la simple comparación con tablas
estándar que presentan granos que
varían desde muy anguloso hasta bien
redondeado.
ESFERICIDAD
REDONDEZ
Forma inicial de la Partícula
• La textura superficial son el
resultado de los efectos de la
erosión, transporte y el
ambiente sedimentario, dado
que los procesos químicos y
físicos (efectos de agua o viento)
involucrados pueden producir
una variedad de texturas
reconocibles (impresiones,
estrías, facetas, etc).
• Por ejemplo, granos de cuarzo
de dunas presentan una
superficie opaca, mientras que
arenas fluviales o de playa
tienen una apariencia brillante o
pulida.
Tamaño de la Partícula
• El tamaño de una
partícula de
sedimentos es su
característica más
importante y de allí
que fue la única
propiedad que se
utilizó en el pasado
para caracterizar el
grano de
sedimento.
GRUPO Subgrupo TAMAÑO (mm)
Gravas
Guijarros 2048 – 256
Cantos 256 – 64
Gravas 64 - 2
Arenas 2 – 0.062
Limos 0.062 - 0.004
Arcilla < 0.004
Tamaño de la Partícula
• Dado que el tamaño de grano
es una variable continua y se
necesitan una gran cantidad
de partículas para una buena
estimación, se utilizan varios
métodos de análisis.
• Uno de los métodos más
usado para determinar el
tamaño de las partículas es
Cribado o Tamizado.
Tamaño de la Partícula
• Graficando la escala (eje X)
versus el porcentaje de
material con ese tamaño (eje
Y), sobre papel milimetrado es
posible obtener la curva
acumulativa (conocida
también como ojiva; que
representa la distribución de
los tamaños de las
partículas y facilita la
visualización del tipo de
muestra representado y de
sus características.
Tamaño de la Partícula
También si se realiza un
Histograma con los datos
del tamizado se puede
obtener la curva normal
de frecuencia, que si la
misma tiene pendiente
alta se interpreta que el
sedimento tiene buena
selección granulométrica
Tamaño de la Partícula
La selección
también puede
estimarse
visualmente por
comparación o
ser medida
semicuantitativa
mente en
secciones
transparentes.
Porosidad y permeabilidad
• La porosidad, desde un punto de vista cuantitativo,
corresponde a la razón entre el volumen de espacios
internos abiertos y el volumen total de la roca.
Pt (%) = (volumen total – volumen sólido) x 100
(volumen total)
Porosidad y permeabilidad
• La permeabilidad o
conductividad hidráulica, K,
mide la capacidad de la roca
de transmitir fluidos. Está
controlada por el tamaño de
grano, selección, orientación,
y estructura de
empaquetamiento de los
granos, además de la
cementación y estratificación.
Porosidad y permeabilidad
• Experimentalmente se ha determinado que
mientras menor es el tamaño de grano y
peor es la selección, menor es la
permeabilidad.
Según Darcy
Q = KA (dp/dl)• Q es el volumen de flujo transmitido por
unidad de tiempo, A la sección areal y dp/dl
el gradiente hidráulico adimensional
(cambio de presión p en la dirección del
flujo l). K es una constante cuyas
dimensiones son [m/s].
Otras Características
• Color, la coloración presente en los sedimentos indica las características
pasadas de los sedimentos, ambiente de depositación, cantidad de
materia orgánica o simplemente puede estar relacionado con el tamaño de
grano (grano más fino aparece más oscuro que los granos más
gruesos de la misma composición).
Otras Características
Composición mineralógica, en general, la composición mineralógica
depende de la litología del área fuente, la resistencia de los
minerales a la meteorización, el tiempo y la distancia de transporte
de los fragmentos, la resistencia del mineral a la abrasión y de las
condiciones del ambiente de depositación en que los fragmentos
son sedimentados.
CuarzoCalcita
Planteamiento Metodológico
• La investigación científica en Sedimentología debe
necesariamente realizarse según las pautas del
método científico, si se pretende que los resultados
obtenidos posean un rigor y utilidad reales. Sin
embargo, la aplicación del método científico en
Sedimentología presenta una serie de dificultades y
limitaciones, ya que en teoría la obtención de leyes
está ligada tanto a la observación como a la
experimentación y en el caso de las ciencias de la
tierra ambos aspectos, pero sobre todo éste último,
presentan unas dificultades obvias.
Planteamiento Metodológico
Planteamiento Metodológico
A. Fase de reconocimiento y
planteamiento.- planteamiento del problema geológico existente
en la zona de estudio, revisión bibliográfica, revisión preliminar del área.
B. Fase de observación, descripción y
sistematización.- Levantamiento de columnas litológicas,
Sistematización de las facies y los cuerpos sedimentarios, Medición de
paleocorrientes y Toma de muestras.
C. Fase de interpretación.- consiste en la integración
interpretativa del conjunto de datos, destinada a la elaboración de un modelo que
pueda utilizarse como hipótesis de trabajo de estudios