EL AMBIENTE SEDIMENTARIO - Bachillerato – Ciencias · •Los sedimentos se transforman en rocas...

EL AMBIENTE SEDIMENTARIO

PÁGS. 42-47 LIBRO

Ambiente sedimentario - PAG. 42

• A diferencia del ambiente magmático, tiene lugar en la zona más superficial de la corteza terrestre (o en el exterior, o en los primeros km. de profundidad de la corteza)

• Existen distintos ambientes de sedimentación, dependiendo del agente geológico externo, y las condiciones físicas, químicas y biológicas

• Los sedimentos se transforman en rocas sedimentarias mediante un conjunto de transformaciones (litificación)

ROCAS SEDIMENTARIAS

SEDIMENTOS Litificación

• Los materiales alterados (sedimentos) se acumulan en cuencas de sedimentación

• Las cuencas sedimentarias se clasifican en continentales, oceánicas (marinas) y mixtas

– Continentales; laderas, torrentes, cauces fluviales, llanuras (eólico), glaciar, lacustre, subterráneo (cárstico, etc.)

– Mixtos; deltas, estuarios, playas, marismas, albuferas, acantilados

– Oceánicos (marinos); plataformas continentales, glacis (corrientes de turbidez), fondos marinos (abisal), arrecifes, taludes, etc.

Ambiente sedimentario

Principales ambientes

de sedimentación

• Litificación. Conjunto de transformaciones que experimentan los sedimentos hasta formar una roca sedimentaria compacta

• Es la conversión de sedimentos en rocas sedimentarias

• Distintas fases incluidas en la litificación:

– Compactación

– Cementación

– Diagénesis

Litificación. Compactación

– Acercamiento de los componentes de los sedimentos por aumento de presión de los materiales suprayacentes (por acumulación de sedimentos)

– Viene acompañado de una pérdida del agua (deshidratación) localizada entre los sedimentos

– Como resultado, baja el volumen de sedimentos, así como la porosidad y la permeabilidad

Litificación. Cementación

– Los minerales disueltos en agua precipitan, por la deshidratación, y actúan como cemento uniendo partículas de sedimentos

– Provoca diminución de porosidad y permeabilidad, ya que rellena los poros entre sedimentos

Litificación. Diagénesis

– Cambio estructural y químico en las partículas del sedimento, al variar las condiciones de Presión y Temperatura con respecto a las iniciales

– Se forman nuevos minerales, al ser las nuevas condiciones distintas a las iniciales

Ambiente sedimentario – PAG. 44 - 45

ROCAS SEDIMENTARIAS. CLASIFICACIÓN

• El 66% de rocas de la superficie terrestre son sedimentarias

• Las rocas sedimentarias las clasificaremos por su origen en:

I. Rocas detríticas

II. Rocas de origen físico-químico

III. Rocas de origen orgánico (organógenas)

PARTES DE UNA ROCA SEDIMENTARIA

Fragmentos o clastos (grano).

Originalmente eran los sedimentos, que se han

compactado y cementado

Cemento (matriz). Formado por los

minerales disueltos en agua y que

precipitan. Pueden ser minerales

arcillosos, silicatados,

calcáreos, etc.

Granos o clastos más redondeados Indican transporte más largo de sedimentos

Buena clasificación Clastos homogéneos (bien seleccionados) Resultado de un transporte de sedimentos

más largo

ROCAS SEDIMENTARIAS - PAG. 44

• Formadas por acumulación de fragmentos de rocas y minerales preexistentes (detritos)

• Según el tamaño de estos fragmentos, las rocas detríticas se clasifican a su vez en:

– Conglomerados. Fragmentos > 2 mm.

Los fragmentos (denominados clastos) proceden de la compactación y cementación de cantos y gravas.

Si presentan clastos angulosos (indican poco transporte) se denominan brechas, y si son redondeados (transporte largo) pudingas

PUDINGA BRECHA

ROCAS SEDIMENTARIAS - PAG. 42 I. Rocas detríticas

– Areniscas. Tamaño de fragmentos entre 2 mm.- 0,063 mm

En este caso los fragmentos son arenas (granos de sílice), procedentes de la meteorización y alteración de minerales, que son cementadas

Las más habituales son:

- Grauvaca. Fragmentos muy poco redondeados. Color grisáceo. Mucha matriz

- Arcosa. Grano poco redondeado, formados por cuarzo y feldespato procedentes de una erosión rápida del granito y otras rocas magmáticas ácidas. Cemento que une los granos suele ser calcáreo. Poca matriz

- Ortocuarcitas. Formadas casi exclusivamente por granos de cuarzo con cemento generalmente silíceo arcilloso. Granos muy redondeados (erosión lenta, muy transportados)

GRAUVACA

ARCOSA

CUARZOARENITA

Identificación de minerales y rocas

Areniscas - Univ Granada

– Limolitas/lutitas. Tamaño de fragmentos < 0,063 mm

Fragmentos de limos (0,063 – 0,004 mm) o arcillas (0,004 mm) que forman limolitas o lutitas, respectivamente. El cemento puede ser silíceo o calcáreo

Lutita; formada por minerales de arcilla

LIMOLITA

LUTITA

ROCAS SEDIMENTARIAS - PAG. 44-45

II. Rocas de origen fisico-químico

Dos tipos principales; evaporitas y calizas

– Evaporitas. Se forman por evaporación de aguas con alto contenido en sales, sean marinas o continentales, propias de zonas secas

Al evaporarse el agua, los minerales (en su mayoría sales) precipitan y se forman rocas sedimentarias

Las principales evaporitas son yeso (sulfato cálcico hidratado; CaSO4.H2O, origen continental), anhidrita (sulfato cálcico, CaSO4, origen continental) y salgema (formada por halita, NaCl, origen marino)

ANHIDRITA

SAL GEMA

ROCAS SEDIMENTARIAS.

II. Rocas de origen fisico-químico

Dos tipos principales; evaporitas y calizas

– Calizas. Rocas en las que predomina el anión carbonato, (CO3)2-

Formadas principalmente por calcita, mineral compuesto por carbonato cálcico (CaCO3)

Dependiendo del origen del carbonato cálcico, las calizas se clasifican en químicas (precipitación de carbonato cálcico), orgánicas (materiales carbonatos de origen orgánico) y detríticas (carbonatos proceden de clastos o fragmentos de rocas calizas más antiguas)

EJEMPLO DE CALIZA QUÍMICA. Caliza pisolítica

EJEMPLO DE CALIZA QUÍMICA. Caliza litográfica

EJEMPLO DE CALIZA ORGÁNICA. Lumaquela

EJEMPLO DE CALIZA CLÁSTICA. Conglomerado calizo

III. Rocas de origen orgánico

Proceden de la acumulación de restos de tejidos animales y vegetales. Dos Tipos

– Silíceas. Formadas a partir de fangos con esqueletos silíceos de organismos. Ejemplo; diatomita (restos de algas diatomeas), radiolarias, espongiolitas

III. Rocas de origen orgánico

Proceden de la acumulación de restos de tejidos animales y vegetales. Dos Tipos

– Carbonosas. Formadas a partir de restos con abundante carbono orgánico.

Es el caso del carbón, formado por acumulación y compactación de restos vegetales en ambientes pantanosos. Según su contenido en carbono, distinguimos entre turba, lignito, hulla y antracita (de menor a mayor contenido en C y poder calorífico)

También es el caso del petróleo y el gas natural (hidrocarburos), procedentes de la descomposición de materia orgánica de tipo plancton, y posterior acumulación y compactación

ROCAS SEDIMENTARIAS - PAG. 46 Textura de las rocas sedimentarias

Múltiple y variada, más que una clasificación de texturas de r. sedimentarias, interesa deducir una serie de aspectos texturales en rocas detríticas

– Tamaño del grano. Dentro de una misma roca sedimentaria, puede haber granos de distinto tamaño, por ejemplo arenas y limos mezclados

– Morfología de los granos. Puede ir de angulosa a redondeada. Redondeados y de alta esfericidad; alto tiempo de transporte

– Presencia de matriz. Se presta atención si domina la presencia de clastos (fragmentos) o si por el contrario domina la matriz.

Buena clasificación Clastos homogéneos (bien seleccionados) Resultado de un transporte de sedimentos

más largo

Granos o clastos más redondeados Indican transporte más largo de sedimentos

ROCAS SEDIMENTARIAS.

Fósiles y fosilización (LIBRO, PÁG 46)

EL AMBIENTE METAMÓRFICO

Ambiente metamórfico- PÁG. 48 LIBRO

• Transformaciones en roca preexistente (roca primaria) por variación de condiciones fisicoquímicas de formación, especialmente presión y temperatura

• Roca primaria (Magmática, sedimentaria, metamórfica Incremento de P y/o Temp Roca metamórfica

• Metamorfismo implica que la roca primaria o primitiva no se funda, pero las transformaciones provocan que aparezcan nuevos minerales

• Metamorfismo isoquímico; reacciones y transformaciones en estado sólido sin cambio en composición química de la roca. No aparecen nuevos elementos

• Metasomatismo; cambios en la composición química de la roca primitiva por incorporación o migración de elementos

Factores que intervienen en el metamorfismo

• Incremento de temperatura

– Se puede deber a fricción entre materiales (fallas, límites entre placas), aumenta de temperatura en profundidad o por el ascenso de una masa magmática

– El aumento de temperatura facilita que los compuestos químicos de la roca primaria reaccionen entre sí, y que cambie su composición.

– También se puede ver modificada la estructura cristalina de la roca, apareciendo nuevos minerales

Ambiente metamórfico- PÁG. 48/49 LIBRO

• Incremento de la presión

– Causas; presión por columna de materiales (presión litostática), presión por movimientos orogénicos, presión por los gases que escapan de masas magmáticas en ascenso

– Consecuencia del aumento de presión; modificación de la estructura cristalina de la roca, aparición de nuevos minerales

• Metasomatismo

– Roca entra en contacto con sustancias químicas nuevas en su entorno

– Se producen reacciones químicas que generan nuevos minerales, conservan las estructuras originales de la roca primigenia

• Tiempo

– Se refiere al tiempo que dura el metamorfismo

– Corta duración del metamorfismo; transformación mecánica (transformación de textura), pero no química

– Larga duración; Transformación mecánica y química

Ambiente metamórfico- PÁG. 49-50 LIBRO

Tipos de metamorfismo

Según las condiciones de presión y temperatura, se diferencian los siguientes tipos de metamorfismo

• Pirometamorfismo

– Metamorfismo de muy alta temperatura

– Tiene lugar en superficie o a muy poca profundidad

• Metamorfismo térmico o de contacto

– Se genera por ascenso de magma que cede calor a rocas de los alrededores

– Puede ser isoquímico, si no hay variaciones de elementos y no cambia la composición química, o metasomático, si hay aportes de gases procedentes de la columna de magma que asciende

METAMORFISMO DE CONTACTO

• Metamorfismo regional

– Incremento de presión y temperatura con la profundidad

– Propio de zonas orogénicas a cierta profundidad, con grandes presiones y elevadas temperaturas, y áreas con hundimiento de materiales a altas temperaturas

– De menor a mayor profundidad, tres zonas de met. Regional: • Epizona. Zona más superficial

• Mesozona

• Catazona. Zona más profunda

– En zonas de mayor profundidad se produce la fusión parcial de la roca (anatexia). Las rocas metamórficas parcialmente fundidas, pero que presentan también restos sólidos, son las migmatitas

METAMORFISMO REGIONAL

MIGMATITA

• Metamorfismo profundo

– Debido exclusivamente a altas presiones por presión litostática, en zonas profundas de la corteza (10-30 km).

• Dinamometamorfismo (metamorfismo dinámico)

– Muy altas presiones y bajas temperaturas

– Propio de rocas sometidas a esfuerzos orogénicos a escasa profundidad

TABLA PÁGINA 50 LIBRO

IDENTIFICA LOS TIPOS DE METAMORFISMO EN LA SIGUIENTE IMAGEN

EJERCICIOS

• Actvs. 18, 19, 20, 21, 28

Ambiente metamórfico Minerales de origen metamórfico

• Hay una serie de minerales que intervienen activamente en el metamorfismo, y que varían dependiendo de las condiciones de presión y temperatura

• Es el caso de la clorita, moscovita, biotita, granate, estaurolita, andalucita, y sillimanita (de menor a mayor grado de metamorfismo)

• Las rocas metamórficos propias de altos grados de metamorfismo serán ricas en minerales de mayor grado de metamorfismo (p.ej., gneis rico en estaurolita y sillimanita)

• Por el contrario, hay otros minerales que son estables en condiciones muy diversas de metamorfismo, como es el caso de cuarzo y feldespato

Ambiente metamórfico

Minerales de origen metamórfico

Textura de rocas metamórficas (PÁG. 52 LIBRO)

• En general, el tamaño medio de los cristales de la roca metamórfica, indica el grado de metamorfismo alcanzado

• + tamaño de cristales + grado de cristalinidad + grado de metamorfismo

• Grado de metamorfismo alto; rocas metamórficas con cristales de tamaño notable (GRANO GRUESO), visibles (ej; gneiss)

• Grado de metamorfismo bajo; cristales no visibles (GRANO FINO) (p.ej. Pizarra)

Textura de rocas metamórficas (PÁG. 52 LIBRO)

• No obstante, la característica textural más notable de algunas rocas metamórficas es la foliación (orientación de los minerales, perpendicular a fuerzas de compresión)

• Resultado de la foliación es la orientación en láminas de las rocas foliadas

• Esta característica textural permite clasificar las rocas metamórficas en foliadas y no foliadas (VER TABLA PÁG. 52, IMPORTANTE)

Clasificación de rocas metamórficas

Foliadas

• Pizarra. Roca metamórfica de grano fino, propias de metamorfismo de bajo grado. Proceden del metamorfismo de rocas detríticas de grano fino, como lutitas (arcillas)

• Esquisto. Metamorfismo de grado medio, con mayor tamaño de grano que pizarra. Diferentes esquistos dependiendo de su contenido mineral

• Gneis. Roca metamórfica de grano grueso, propia de metamorfismo de alto grado. Minerales alargados, granulares en bandas claras y planares en las oscuras. Proceden del metamorfismo de granito.

Foliadas

• Pizarra.

Foliadas

• Esquisto

Foliadas

• Gneis

No foliadas. Generalmente compuestas por un solo mineral (monomineral).

• Mármol. Roca metamórfica de grano grueso, compuesta exclusivamente por calcita, además de impurezas que la pueden dar distintos colores. Proviene del metamorfismo de calizas o dolomías.

• Corneanas. Rocas que han sufrido metamorfismo de contacto, de muy alta temperatura

• Cuarcita. Roca metamórfica compuestas por granos de cuarzo, procedente del metamorfismo de areniscas ricas en cuarzo (cuarzoarenitas). Muy dura, gran resistencia a la erosión, propia de relieves maduros muy antiguos (p.ej, Maragatería)

No foliadas

• Mármol

No foliadas

• Corneana

No foliadas

• Cuarcita

No foliadas

• Cuarcita

No foliadas

• Cuarcita

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