TEMAS 1 &

INTRODUCCIÓN A LA INTRODUCCIÓN A LA SEDIMENTOLOGÍASEDIMENTOLOGÍA

Origen y propiedades de los sedimentos.Ciclo sedimentario y sus procesos.

Conceptos de morfología, tamaño, textura. Implicaciones.p g , , pAnálisis estadísticos. Interpretación.

Prof José Humberto Dugarte NProf. José Humberto Dugarte NCátedra de Sedimentología

Dept. Geología. EGMG – FI. UCVp g2009

ROCAS SEDIMENTARIASROCAS SEDIMENTARIAS

- Constituyen sólo el 5% del total de la litósfera.y

- Ocupan el 75% del sector más superficial de la litósfera (66% de los continentes y 85% de loslitósfera (66% de los continentes y 85% de los océanos).

- Incrementan su proporción desde el Precámbrico hasta la actualidad.

- Las variedades más frecuentes de rocas sedimentarias son lutitas (65%), areniscas (20%) ( ), ( )y rocas carbonáticas (10%).

ROCAS SEDIMENTARIASROCAS SEDIMENTARIASFormada por la acumulación y consolidación de sedimentos. Principalmente

pueden ser clasificadas en dos grupos:

CClásticas

No clásticas (o precipitadas, químicas o bioquímicas).( )

El origen de los sedimentos puede ser muy diverso:El origen de los sedimentos puede ser muy diverso:

Clástico: formados por partículas minerales y fragmentos de rocas.

Orgánico: procedentes de restos de seres vivos vegetales y/o animales,

Bioquímico: originados por la actividad biológica y metabólica.q g p g y

Químicos: precipitación química o productos residuales de meteorización.

Volcánico: aportados por actividad ígnea extrusivaVolcánico: aportados por actividad ígnea extrusiva.

Mixto: como mezcla de todos los procesos anteriores.

ROCAS SEDIMENTARIASROCAS SEDIMENTARIAS

El estudio de las rocas sedimentarias permite, entre otras cosas:

Interpretar y reconocer ambientes sedimentarios antiguos y modernos

Determinar condiciones paleogeográficas

Inferir condiciones paleoclimáticas y estimar las condiciones atmosféricas y

oceánicas antiguas (relaciones isotópicas O18/O16, espesores de depósitos evaporíticos,

oxidación en rocas precámbricas, presencia de depósitos glaciales).

Reconocer la presencia de depósitos de hidrocarburos y caracterizar sus

condiciones para la producción (Porosidad, permeabilidad, COT).

Identificar y conocer las condiciones de formación de los yacimientos minerales

(Uranio, vanadio, cobre, hierro).

Realizar adecuados estudios de sitio y resolver problemas de Ingeniería

Identificar y cuantificar la presencia de depósitos de aguas subterráneas

Ciclo geológico de las rocasCiclo geológico de las rocas

http://www.ees.rochester.edu/fehnlab/ees215/fig3_2.jpg

Tomado de: http://plata.uda.cl/minas/apuntes/geologia/geologiageneral/ggcap03.htm

SEDIMENTOLOGÍA es…SEDIMENTOLOGÍA es…SEDIMENTOLOGÍA es…SEDIMENTOLOGÍA es…

La rama de la Geología que se encarga del estudio de todos los

t l i d l di t l di t iaspectos relacionados con los sedimentos y las rocas sedimentarias:

composición, tipos, origen, procesos, ambientes, entre otros.

• Información sobre procesos de formación geológicos.

Exploración y producción de gas y petróleo• Exploración y producción de gas y petróleo.

• Aplicaciones en el área de la construcción civil (Geotecnia).p ( )

• Exploración, explotación y uso de recursos naturales y minerales.

PROCESOS SEDIMENTARIOS Y CICLO SEDIMENTARIOPROCESOS SEDIMENTARIOS Y CICLO SEDIMENTARIO

ÍGNEAS METAMÓRFICAS SEDIMENTARIASROCA FUENTE

LITIFICACIÓN Y

METEORIZACIÓN PRODUCTOS

DIAGENESIS

RO

SIÓ

N 1.- Sedimentos residuos deroca fuente

2.- Minerales formados in

TRANSPORTE

ER

2. Minerales formados insitu

3.- Constituyentes solubles

AGENTES

Agua

4.- Suelos

DEPOSITACIÓN

Agua

Viento

Gravedad DEPOSITACIÓN (Cuenca)

Gravedad

Hielo



LITIFICACIÓN Y

METEORIZACIÓNMETEORIZACIÓN PRODUCTOS

DIAGENESIS

RO

SIÓ



TRANSPORTE

ER



AGENTES

Agua

4.- Suelos

DEPOSITACIÓN

Agua

Viento


Gravedad

Hielo

M t i ióM t i ióMeteorizaciónMeteorización

Muchas rocas y minerales se forman en profundidad,y p ,dentro de la corteza terrestre, donde la temperatura y presiónson notablemente diferentes a las que se registran en laq gsuperficie.

La meteorización involucra entonces a todos losprocesos que tienden a poner a las rocas y a los minerales enequilibrio con los ambientes que se encuentran en o cerca dela superficie de la Tierra.

M t i ióM t i ióMeteorizaciónMeteorización

Es la transformación de las rocas y los minerales en lasuperficie de la Tierra o a escasa profundidadsuperficie de la Tierra o a escasa profundidadmediante dos procesos esenciales:

Desintegración: proceso físico o mecánico.

Descomposición: proceso de alteración química.


Ti d t i ióTi d t i ióTipos de meteorizaciónTipos de meteorización

Meteorización física o desintegración g

Meteorización química o descomposición

Meteorización biológica





M t i ió fí i d i t ióMeteorización física o desintegración

Proceso de desintegración de las masas de rocas y de los mineralesProceso de desintegración de las masas de rocas y de los minerales por medio de procesos mecánicos. Fundamentalmente ocurre por:

Crecimiento cristalinoProcesos alternantes de humectación y desecación.

FracturamientoInsolación (expansión – contracción térmica)

AbrasiónAbrasión

Además, el debilitamiento de las rocas a causa de la desintegración genera abundantes superficies a lo largo de las cuales se vuelve g p g

mucho más efectiva la meteorización por procesos químicos.

Meteorización física – ProcesosMeteorización física – Procesos

CRECIMIENTO CRISTALINOCRECIMIENTO CRISTALINOCRECIMIENTO CRISTALINOCRECIMIENTO CRISTALINO

GELIFRACCIÓN (CRIOCLASTISMO)GELIFRACCIÓN (CRIOCLASTISMO)

Ocurre por el fenómeno de aumento de volumen de 9 % del aguaOcurre por el fenómeno de aumento de volumen de 9 % del agua.Es un proceso de ruptura altamente eficiente sobre todo cuando sealcanzan temperaturas inferiores a -5º C, en áreas de alta montañaalcanzan temperaturas inferiores a 5 C, en áreas de alta montañay en regiones polares

Meteorización física – ProcesosMeteorización física – Procesos

ÓÓGELIFRACCIÓNGELIFRACCIÓN

http://www2.uah.es/senderismo/Im0607/AH_L18.jpg

M t i ió fí i PMeteorización física – Procesos

CRECIMIENTO CRISTALINOCRECIMIENTO CRISTALINOCRECIMIENTO CRISTALINOCRECIMIENTO CRISTALINO

PRECIPITACIÓN DE SALESPRECIPITACIÓN DE SALES

L i it ió d l bi l ét i t 1 5%La precipitación de sales genera cambios volumétricos entre 1 – 5%

Ocurre eficientemente en condiciones áridas y cálidas.

Puede ocurrir tanto en la superficie de la roca como en su interior a lolargo de fracturas.


ALTERNANCIA DE HUMECTACIÓN Y DESECACIÓNALTERNANCIA DE HUMECTACIÓN Y DESECACIÓNALTERNANCIA DE HUMECTACIÓN Y DESECACIÓNALTERNANCIA DE HUMECTACIÓN Y DESECACIÓN

Se favorece en rocas cuyos minerales sean capaces de absorberagua en su estructura (aumento de stress y esfuerzos)agua en su estructura (aumento de stress y esfuerzos).

Incremento de volumen por la hidratación de minerales de arcillasIncremento de volumen por la hidratación de minerales de arcillas.


FRACTURAMIENTOFRACTURAMIENTOFRACTURAMIENTOFRACTURAMIENTO

Alivio de presión (esfuerzos)p ( )

Proceso muy efectivo en rocas ígneas y metamórficas generadasProceso muy efectivo en rocas ígneas y metamórficas generadascon alta P y alta T, al acercase o exponerse a la superficie pordenudación de la cobertura.

La eliminación de la carga litostática produce una fracturación porg p pexpansión o dilatación de las rocas.

ALIVIO DE PRESIONESALIVIO DE PRESIONES

Tomado de: http://cig.museo.unlp.edu.ar/docencia/sed/index.htm


INSOLACIÓNINSOLACIÓN(ALTERNANCIA EXPANSIÓN(ALTERNANCIA EXPANSIÓN CONTRACCIÓN)CONTRACCIÓN)(ALTERNANCIA EXPANSIÓN (ALTERNANCIA EXPANSIÓN –– CONTRACCIÓN)CONTRACCIÓN)

- Diferencias de temperatura de hasta 50ºC

L i l di ti t fi i t d dil t ió- Los minerales poseen distintos coeficientes de dilatación.

- Las rocas, al tener pobre conductividad, tienden a expandirsep p

mayormente sobre su superficie de la roca que su interior.

- La repetición sucesiva de este fenómeno genera un alto grado de

stress, que favorece la desintegración física.stress, que favorece la desintegración física.

INSOLACIÓNINSOLACIÓN(ALTERNANCIA EXPANSIÓN(ALTERNANCIA EXPANSIÓN –– CONTRACCIÓN)CONTRACCIÓN)(ALTERNANCIA EXPANSIÓN (ALTERNANCIA EXPANSIÓN CONTRACCIÓN)CONTRACCIÓN)






M t i ió í i d i ióMeteorización química o descomposición

Procesos que envuelven cambios en la composición mineralógica yProcesos que envuelven cambios en la composición mineralógica y en la composición. Los procesos involucrados son principalmente:

Disolución (o solución)O id ióOxidación

Hidratación y deshidrataciónHidrólisisHidrólisis

Intercambio iónico (en arcillas)

Además, el debilitamiento de las rocas a causa de la desintegración genera abundantes superficies a lo largo de las cuales se vuelve

mucho más efectiva la meteorización por procesos químicos.

M t i ió í i PMeteorización química – Procesos

Di l ió ( l ió )Di l ió ( l ió )Disolución (o solución)Disolución (o solución)

Ocurre cuando se disuelven minerales altamente solubles (halita, yeso,Ocurre cuando se disuelven minerales altamente solubles (halita, yeso,calcita, dolomita) en presencia de aguas meteóricas.

La naturaleza dipolar de la molécula de agua interactúa con los mineralespresentes , favoreciendo la disolución de cationes y aniones en solución.

Proceso de carbonatización (o carbonatación)

CO2 + H2O H2CO3 (aguas relativamente frías)

CaCO3 + H2CO3 Ca2+ + 2 (HCO3)


OxidaciónOxidación

Reacción altamente común entre el O2 y los minerales

Proceso de oxidación (pérdida de un electrón).(p )

4Fe2+ + 3O2 2Fe2O3 (hematita)4Fe 3O2 2Fe2O3 (hematita)

4Fe2+O + 2H2O + O2 4Fe3+O(OH) (goethita)

4FeS2 (pirita) + 4H2O + 6O2 2H2SO4 + 4FeO(OH)


Hidratación y deshidrataciónHidratación y deshidrataciónHidratación y deshidrataciónHidratación y deshidratación

Se fundamente en incorporar (o desincorporar) agua de unaSe fundamente en incorporar (o desincorporar) agua de unaespecia mineral original para formar un nuevo mineral,generalmente produciendo una estructura cristalina diferente cong pmayor superficie para la ocurrencia de los demás fenómenos.

(anhidrita) CaSO4 + 2H2O CaSO4 * 2H2O (yeso)(a d a) CaSO4 2O CaSO4 2O (yeso)


HidrólisisHidrólisis

Alta efectividad en la alteración de los alumino–silicatos.

Reacción química entre los iones de los minerales y los iones del agua(H+ y OH-) lo que conduce a la formación de nuevos componentes(H+ y OH ), lo que conduce a la formación de nuevos componentes.

En mayor presencia de CO más agresiva es la hidrólisisEn mayor presencia de CO2, más agresiva es la hidrólisis.

4KAlSi O + 22H O 4K+ + 4(OH) + Al (OH) Si O + 8H SiO4KAlSi3O8 + 22H2O 4K+ + 4(OH)– + Al4(OH) 8Si4O10 + 8H4SiO4

Al Si O (OH) + 10H O 4Al(OH) + 4H SiOAl4Si4O10(OH) 8 + 10H2O 4Al(OH) 3 + 4H4SiO4

(Gibbsita)

Serie de estabilidad deSerie de estabilidad de GoldichGoldich (1968)(1968)Serie de estabilidad de Serie de estabilidad de GoldichGoldich (1968)(1968)





M t i ió bi ló iMeteorización biológica

Bioturbaciones (Crecimiento de raíces y plantas)

Solución por presencia de CO2, ácido carbónico yá id hú iácido húmico.

Acciones y efectos de actividades antrópicas

L t i ió d d dL t i ió d d dLa meteorización depende de…La meteorización depende de…

1) Tipo de roca fuente (Composición y propiedades texturales)1) Tipo de roca fuente (Composición y propiedades texturales)

2) Condiciones ambientales:a) Clima (T, humedad)

b) Ambiente biológicob) Ambiente biológico

c) Ambiente hidrológico

d) PH y EH del medio

3) Marco tectónico (fisiografía y frecuencia de procesos)) ( g y p )

4) Tiempo geológico

Relación pluviosidad Relación pluviosidad –– temperatura en la temperatura en la meteorización química meteorización química

Intensidad y tipos de meteorización según Intensidad y tipos de meteorización según condiciones de temperatura y humedadcondiciones de temperatura y humedadcondiciones de temperatura y humedadcondiciones de temperatura y humedad





LITIFICACIÓN Y


DIAGENESIS

RO

SIÓ



TRANSPORTE

ER



AGENTES

Agua

4.- Suelos

DEPOSITACIÓN

Agua

Viento


Gravedad

Hielo



LITIFICACIÓN Y


DIAGENESIS

RO

SIÓ



TRANSPORTETRANSPORTE

ER



AGENTES

Agua

4.- Suelos

DEPOSITACIÓN

Agua

Viento


Gravedad

Hielo

TRANSPORTETRANSPORTEVIDEOSVIDEOS


El transporteEl transportet a spo tet a spo te




LITIFICACIÓN

YMETEORIZACIÓN PRODUCTOS

Y

DIAGENESIS

RO

SIÓ



TRANSPORTE

ER



AGENTES

Agua

4.- Suelos

DEPOSITACIÓNDEPOSITACIÓN

Agua

Viento

Gravedad DEPOSITACIÓN DEPOSITACIÓN (Cuenca)(Cuenca)

Gravedad

Hielo



LITIFICACIÓNLITIFICACIÓN

YYMETEORIZACIÓN PRODUCTOS

YY

DIAGENESISDIAGENESIS

RO

SIÓ



TRANSPORTE

ER



AGENTES

Agua

4.- Suelos

DEPOSITACIÓN

Agua

Viento


Gravedad

Hielo

…CONCEPTO…CONCEPTO DE DE TEXTURA …TEXTURA …

C t d T tC t d T tConcepto de TexturaConcepto de TexturaCaracterísticas de las partículas sedimentarias y las relaciones queguardan los granos entre sí.

El concepto de textura incluye a un conjunto de propiedades quedescriben las características de los individuos que componen a lossedimentos y rocas sedimentarias (Spalleti 2007)sedimentos y rocas sedimentarias. (Spalleti, 2007)

Conjunto de propiedades de las rocas sedimentarias que reflejan laindependencia o interacción de las características físicas y/o químicasp y qtales como: tamaño y morfología de granos, redondez, esfericidad,aspecto superficial de granos y arreglo (empaquetamiento) de granos(Zapata 2003)(Zapata, 2003).

Tamaño

MorfologíaMorfología

RedondezTexturaTextura

Redondez

E f i id dEsfericidad

Textura superficial

Orientación (empaquetamiento)

Textura vsvs Tipo de rocaTextura vsvs Tipo de roca

Clástica

TTTexturaTextura

Cristalina

Tamaño



Redondez


Textura superficial


N i b t ñ dN i b t ñ dNociones sobre tamaño de granoNociones sobre tamaño de grano

El tamaño de grano es la propiedad textural más importante de las rocassedimentarias clásticas Por q é?sedimentarias clásticas. ¿Por qué?

- Sirve para caracterizar a los sedimentos

- Se emplea para clasificar los sedimentos y rocas sedimentarias clásticasp p y

- Es útil en la interpretación de los procesos de acumulación

¿Cuál¿Cuál eses elel tamañotamaño dede unun clasto?clasto?¿¿

N i b t ñ dN i b t ñ dNociones sobre tamaño de granoNociones sobre tamaño de grano¿Qué pasaría si los clastos fueras esferas?

El tamaño fuera una relación directa del diámetro

Los clastos son definidos como elipsoides que poseen 3 ejes imaginarios

El tamaño fuera una relación directa del diámetro

Tamaño medio aritmético

(a+b+c) / 3 = D(a b c) / 3 D

Tamaño medio geométricoTamaño medio geométrico

(a*b*c) = D3

Tomado de KRUMBEIN (1941)

N i b t ñ dN i b t ñ dNociones sobre tamaño de granoNociones sobre tamaño de grano

La heterogeneidad textural de los sedimentos implica que debemosconsiderar cómo se distrib en los tamañosconsiderar cómo se distribuyen los tamaños

Empleo de herramientas estadísticas para evaluar la distribuciónEmpleo de herramientas estadísticas para evaluar la distribucióngranulométrica

EscalaEscalass granulométricasgranulométricasESCALA DE UDDEN (1898)

EscalaEscalass granulométricasgranulométricasESCALA DE UDDEN (1898)

ESCALA PHI DE KRUMBEIN (1934)ESCALA PHI DE KRUMBEIN (1934)

Escalas granulométricasEscalas granulométricasEscalas granulométricasEscalas granulométricas

Escalas Escalas granulométricasgranulométricas

Sistema Udden - Wentworth

TABLA GRANULOMETRICATABLA GRANULOMETRICA

EN LA CUAL SE RECOLECTAN Y LUEGO SE EXPRESAN DE MANERA

PORCENTUAL LOS DATOS DE TAMAÑOS DE GRANOS OBTENIDOS A

TRAVÉS DE LOS DISTINTOS MÉTODOS DE MEDICIÓNTRAVÉS DE LOS DISTINTOS MÉTODOS DE MEDICIÓN.

HISTOGRAMAS DE FRECUENCIAHISTOGRAMAS DE FRECUENCIAHISTOGRAMAS DE FRECUENCIAHISTOGRAMAS DE FRECUENCIAEs la representación gráfica en forma de barras que relaciona la frecuenciap g qporcentual de cada una de las clases de tamaño dadas en escala Ф o en mm. Deesta forma se logra observar la distribución granulométrica.

PARÁMETROSPARÁMETROS QUEQUE SESE EVALÚANEVALÚAN ENEN LOSLOS HISTOGRAMASHISTOGRAMAS

Moda: es(son) la(s) clase(s) de mayor(es) frecuencia(s) en una distribucióngranulométrica, que permite establecer el tamaño de grano promedio o predominanteg , q p g p pen las partículas y la energía media del ambiente que actúo sobre ellas.

Modalidad: número de modas presentes en una distribución granulométrica LaModalidad: número de modas presentes en una distribución granulométrica. Ladistribución puede ser:

U i d l l f d diUnimodal: una sola fuente de sedimentos.

Bimodal: dos fuentes, combinación de materiales transportados, bi l di di á i d di t ió d tcambios en el medio dinámico de sedimentación, errores de muestreo.

Polimodal: más de dos fuentes, varias fuentes o error de muestreo.

NORMAS PARA LA NORMAS PARA LA REPRESENTACIÓN GRÁFICAREPRESENTACIÓN GRÁFICAREPRESENTACIÓN GRÁFICAREPRESENTACIÓN GRÁFICA


HISTOGRAMAHISTOGRAMA

Clase Granulométrica

%%

acumulativo3030

%%

16-8 6,3 6,3

8-4 11,3 17,6

3030

4-2 20,1 37,72-1 24,5 62,2

2020

1- ½ 22,2 84,4½ - ¼ 12,2 96,6¼ 1/8 2 6 99 2

1010

¼ - 1/8 2,6 99,2

1/8 – 1/16 0,6 99,8

Menor a 1/16 0,2 100 1616 88 1/81/844 1/21/222 1/41/411 mmmmMenor a 1/16 0,2 100

MODA Y MODALIDADMODA Y MODALIDAD

CURVA DE CURVA DE FRECUENCIA RELATIVAFRECUENCIA RELATIVAEs una curva continua, suave y cerrada que se determina por la unión de las marca de clases dentro del histograma de frecuencia

30 15Curva de FrecuenciaCurva de Frecuencia

de clases dentro del histograma de frecuencia.

20do 10ido

20

Ret

eni 10

% R

eten

i

10

%

5

%

16 8 4 2 1 ½ ¼ 1/6 mm 16 8 4 2 1 ½ ¼ 1/6 m6 8 ½ ¼

El área bajo la curva es proporcional a la cantidad de partículas de determinado tamaño

El ancho es constante, se determina por los límites de clase

La altura es la cantidad de material retenido

CURVA DE CURVA DE FRECUENCIA RELATIVAFRECUENCIA RELATIVA

PARÁMETROS QUE SE EVALÚAN EN LAS CURVAS DE FRECUENCIAPARÁMETROS QUE SE EVALÚAN EN LAS CURVAS DE FRECUENCIA

Asimetría: forma desproporcionada que posee la curva de frecuencia; es decir, norefleja la distribución en forma de una campanarefleja la distribución en forma de una campana.

- Asimetría positiva: curva de frecuencia que presenta una cola hacia los tamaños Фfifinos.

- Asimetría negativa: curva de frecuencia que presenta una cola hacia los tamañosФ gruesos.

Angulosidad o curtosis (Kurtosis): es el grado de angulosidad de la curva defrecuencia y refleja el escogimiento de la muestra analizada. Puede ser:

Platicúrtica: curva achatada, refleja mal escogimiento o pobre escogimiento.

Mesocúrtica: curva intermedia, escogimiento moderado.

Leptocúrtica: curva aguda, refleja un buen escogimiento.

CURVA DE CURVA DE FRECUENCIA RELATIVAFRECUENCIA RELATIVA

Asimetría negativa Asimetría positiva

CURVA DE FRECUENCIACURVA DE FRECUENCIA ACUMULADAACUMULADA

Es una curva generada al graficar los porcentajes de peso acumulado y se utilizag g p j p ypara obtener los percentiles y calcular varios parámetros estadísticos. Al sergraficada posee una forma de “S” y permite estimar visualmente el escogimiento.


100

Curva acumulativa (aritmética)

50

100

acu

mu

lado

1 2 3 4 5 6 a. Curvas de frecuencial d

a. Curvas de frecuencial d

% d

e pe

so acumuladaacumulada

Diámetro en unidades φ-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 a

50 50

b Curvas de frecuenciab Curvas de frecuencia

11

22 44 55

66

de p

eso

de p

eso

Diámetro en unidades φ

b. Curvas de frecuenciarelativa

b. Curvas de frecuenciarelativa

44 33 22 1 0 1 2 3 4 5 6 7 81 0 1 2 3 4 5 6 7 80 0

33%

%

--4 4 --3 3 --2 2 --1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8

bb


Estimación visual de los percentiles y otros parámetrosEstimación visual de los percentiles y otros parámetrosestadísticos

MÉTODOS ESTADÍSTICOSMÉTODOS ESTADÍSTICOS

COEFICIENTES ESTADÍSTICOS DE FOLK Y WARD (1957)COEFICIENTES ESTADÍSTICOS DE FOLK Y WARD (1957)


MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRALMEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL

Mediana o tamaño mediano:Es el punto medio de la distribución granulométrica (Ø 50) y refleja el nivel deEs el punto medio de la distribución granulométrica (Ø 50) y refleja el nivel deenergía del ambiente sedimentario.Md = Ø 50

Media o tamaño medio:Promedio aritmético de todos los tamaños de partículas en una muestra.

Mz = (Ø16 + Ø50 + Ø84)/3


MEDIDAS DE DISPERSIÓNMEDIDAS DE DISPERSIÓN

σ1 (ø) GRADO DE ESCOGIMIENTOCoeficiente de desviación estándar,< 0.35 Muy bien escogido

0.35 – 0.50 Bien escogido

0.50 – 0.71 Moderadamente bien escogido

según Folk (escogimiento):Grado de escogimiento de una muestra,refleja las fluctuaciones de los niveles de 0.50 0.71 Moderadamente bien escogido

0.71 – 1.0 Moderadamente escogido

1.0 – 2.0 Mal escogido

refleja las fluctuaciones de los niveles deenergía basándose en la variedad de lostamaños de granos.

2.0 – 4.0 Muy mal escogido

> 4.0 Extremadamente mal escogidoσ1 = ((Ø84 – Ø16)/4) + ((Ø95 – Ø5)/6.6)


ÓÓMEDIDAS DE DISPERSIÓNMEDIDAS DE DISPERSIÓN

Coeficiente de asimetría:Coeficiente de asimetría:Muestra la asimetría presente en la distribución granulométrica.

SK1 = (Ø84 + Ø16 – 2* Ø 50)/(2*(Ø84 – Ø16)) + (Ø95 + Ø5 – 2* Ø50)/(2*(Ø95- Ø5))SK1 (Ø84 + Ø16 2 Ø 50)/(2 (Ø84 Ø16)) + (Ø95 + Ø5 2 Ø50)/(2 (Ø95 Ø5))

SK1 ASIMETRÍA

>+ 0 30 Muy asimétrica tamaños finos

KG KURTOSIS

<0 67 Muy platicúrtica >+ 0.30 Muy asimétrica tamaños finos

+ 0.30 a + 0.10 Asimétrica hacia tamaños finos

+ 0 10 a - 0 10 Casi simétrica

<0.67 Muy platicúrtica

0.67 – 0.90 Platicúrtica

0.90 – 1.11 Mesocúrtica

1 11 1 50 L t ú ti + 0.10 a 0.10 Casi simétrica

- 0.10 a - 0.30 Asimétrica hacia tamaños gruesos

< - 0.30 Muy asimétrica hacia tamaños gruesos

1.11 – 1.50 Leptocúrtica

1.50 – 3.00 Muy leptocúrtica

> 3.00 Extremadamente leptocúrtica

Coeficiente de angulosidad o curtosis:Parámetro que indica el grado de agudeza de la curvaParámetro que indica el grado de agudeza de la curva.

KG = (Ø95 - Ø5)/ 2.44(Ø75 – Ø25)


ÓÓMEDIDAS DE DISPERSIÓNMEDIDAS DE DISPERSIÓN


DISTRIBUCIÓN ACUMULATIVA SEGÚN DISTRIBUCIÓN ACUMULATIVA SEGÚN DISTINTOS TIPOS DE DEPÓSITOSDISTINTOS TIPOS DE DEPÓSITOSDISTINTOS TIPOS DE DEPÓSITOSDISTINTOS TIPOS DE DEPÓSITOS

INFORMACIÓN A OBTENER DE UN ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO

INFORMACIÓN A OBTENER DE UN ANÁLISIS GRANULOMÉTRICOGRANULOMÉTRICOGRANULOMÉTRICO

MdMdMediana o media granulométrica (50% de la d it ib ió )

Mediana o media granulométrica (50% de la d it ib ió )Curva AcumulativaCurva Acumulativa dsitribución)dsitribución)

Curva de FrecuenciaCurva de Frecuencia La moda, la mayor acumulacion alrededor del medio

La moda, la mayor acumulacion alrededor del medio MoMo

Cuartiles(son los valores 25% y 75%)

Cuartiles(son los valores 25% y 75%)

Q1, Q3Q1, Q3Curva AcumulativaCurva Acumulativa (son los valores 25% y 75%)(son los valores 25% y 75%)

Percentiles (cualquierporciento 5%, 10%, 90%)

Percentiles (cualquierporciento 5%, 10%, 90%) P90, P10P90, P10

Tamaño



Redondez


Textura superficial


MORFOLOGÍAMORFOLOGÍA

Es el conjunto de aspectos físicos que incluye parámetros como laEs el conjunto de aspectos físicos que incluye parámetros como lageometricidad, esfericidad, forma, redondez y textura superficial.

La información que puede obtenerse de un análisis morfológico eseminentemente cualitativa y no cuantitativa.

La morfología de una partícula es determinada por dos parámetros:

) M f l í I i i l (ti d i ió i ló i )a) Morfología Inicial: (tipo de roca, composición mineralógica)

b) Efectos de transporte: (abrasión, fracturamiento, tipo de transporte)


GEOMETRICIDAD

L t i id d id l d d j t l l tLa geometricidad mide el grado de semejanza que presentan los clastos conrespecto a cuerpos geométricos patrones.

La geometricidad se define con el diagrama de Zingg (1935), sobre la base de loscocientes axiales B/A y C/B. (Con A, B y C como los ejes ortogonales mayor,y ( , y j g y ,intermedio y menor).

En el diagrama de Zingg se reconocen cuatro geometricidades básicas:

Esferoidal – Spheroids (Ecuante): (B/A y C/B mayores a 0 67)Esferoidal Spheroids (Ecuante): (B/A y C/B mayores a 0,67)

Romboidal – Rods (Prolada): (B/A menor a 0,67 y C/B mayor a 0,67)

Discoidal Disks (Oblada): (B/A mayor a 0 67 y C/B menor a 0 67)Discoidal – Disks (Oblada): (B/A mayor a 0,67 y C/B menor a 0,67)

Laminar – Blades: (B/A y C/B menores a 0,67)

MORFOLOGÍAMORFOLOGÍAGEOMETRICIDAD

DiscoidalDiscoidal EsferoidalEsferoidal

LaminarLaminar RomboidalRomboidalLaminarLaminar RomboidalRomboidal

Clases de forma de granos según Zingg y relación con esfericidad de Krumbein según Zingg (1935) y Brewer (1964)

Clases de forma de granos según Zingg y relación con esfericidad de Krumbein según Zingg (1935) y Brewer (1964)esfericidad de Krumbein, según Zingg (1935) y Brewer (1964)esfericidad de Krumbein, según Zingg (1935) y Brewer (1964)

MORFOLOGÍAMORFOLOGÍAGEOMETRICIDAD

E f id lE f id lEsferoidalEsferoidal

RomboidalRomboidal

DIAGRAMA DE SNEED & FOLK (1958)DIAGRAMA DE SNEED & FOLK (1958)

MORFOLOGÍAMORFOLOGÍAESFERIFICIDAD (Ecuanticidad)Propiedad que describe el grado de similitud que posee un grano respecto a unaesfera; es decir, donde la relación de sus longitudes A, B y C tienden a ser iguales.

Esfericidad de intercepción, según KRUMBEIN(1941): Ek= [ (C*B)/A2]1/3

FACTORES QUE LA AFECTANFACTORES QUE LA AFECTANFACTORES QUE LA AFECTANFACTORES QUE LA AFECTAN

a) Morfología original (tamaño de grano)a) Morfología original (tamaño de grano)

b) Composición

) R i i l (f ilid dc) Rasgos originales (fragilidad,

laminación, clivaje o fractura)

d) Transporte


Otras propiedades morfométricasOtras propiedades morfométricas

Índice de aplastamiento (WENTWORTH, 1922) o Platidad (TERUGGI et al., 1971)

P = (A + B) / 2CP (A + B) / 2C

En realidad esta propiedad no mide el aplastamiento sino que es una inversa de laesfericidad (SPALLETTI & LLUCH 1972):esfericidad (SPALLETTI & LLUCH, 1972):

Esfericidad de proyección máxima (SNEED & FOLKS, 1958)y ( )

Morfología vs Tipo de transporteMorfología vs Tipo de transporteg p pg p p

- Existe un a relación directa entre la forma de los clastos y los mecanismos detransporte.

- El fundamento es que la forma de los individuos puede retardar o acelerar lavelocidad de caída o influir sobre la efectividad de los desplazamientos sobre elsustrato.

Relación de geometricidad (SPALLETI, 1985)

G = (% esferoidales + % romboidales) / (% discales + % laminares)G = (% esferoidales + % romboidales) / (% discales + % laminares)

¿Cómo¿Cómo seríasería elel tipotipo dede transportetransporte segúnsegún lala morfología?morfología?¿Cómo¿Cómo seríasería elel tipotipo dede transportetransporte segúnsegún lala morfología?morfología?

Forma de los clastos y proceso de transporte Forma de los clastos y proceso de transporte selectivoselectivo

Ejemplo de ambiente litoral

REDONDEZREDONDEZ

Se define como el grado de curvatura que presentan las aristas y los vértices de ung q p yclasto. Los clastos con un alto grado de curvatura son redondeados y los queposeen aristas y vértices agudos son angulosos.

El método tradicional para la determinación de la redondez fue establecido porWaddell (1932) Se efectúa sobre la máxima proyección del clasto (plano queWaddell (1932). Se efectúa sobre la máxima proyección del clasto (plano quecontiene a los ejes A y B).

Cuantitativamente, la redondez se define como el valorpromedio de los radios menores con respecto al radiodel máximo círculo inscrito.

REDONDEZREDONDEZ

W (1933) W (1933) C (1947)WADELL (1933) WENTWORTH (1933) CAILLEUX (1947)

R=Σ(r/R) R=r /¼(A+B) R=2 /AR=Σ(r/R) N

r: radio de curvatura de esquinas

R=r1/¼(A+B)

A: Diámetro mayor

R=2r1 /A

r1: radio de curvatura á ñde esquinas

R: radio del mayor cìrculo inscrito

N: # de esquinas,

B: Diámetro mayor perpendicular al A

r1: radio de curvatura

más pequeño

A: Diámetro mayorq ,

incluyendo r:0 más pequeño

Significado de algunas medidas de redondezSignificado de algunas medidas de redondez

ESTIMACIÓN VISUAL DE LA REDONDEZESTIMACIÓN VISUAL DE LA REDONDEZ

Escala de Krumbein (1982)Escala de Krumbein (1982)

Escala de Powers (1982)Escala de Powers (1982)

LA REDONDEZ EN PETROGRAFÍASLA REDONDEZ EN PETROGRAFÍASLA REDONDEZ EN PETROGRAFÍASLA REDONDEZ EN PETROGRAFÍAS

Subangular 0.902.25Subredondeado gSubredondeado

REDONDEZ Y ESFERICIDADREDONDEZ Y ESFERICIDADREDONDEZREDONDEZ

AD

AD

SFER

ICIDA

SFER

ICIDA

ESES

Graficos visuales para determinar la esfericidad y redondezGraficos visuales para determinar la esfericidad y redondezGraficos visuales para determinar la esfericidad y redondez. Según (Powers, 1953 y Kumbrein y Sloss, 1955)

Graficos visuales para determinar la esfericidad y redondez. Según (Powers, 1953 y Kumbrein y Sloss, 1955)

FACTORES QUE AFECTAN LA REDONDEZFACTORES QUE AFECTAN LA REDONDEZ

- Características inherentes al proceso de transporte:

a) viscosidad del flujo

b) tipo de agente de transporte

c) distancia que es transportado el grano.c) distancia que es transportado el grano.

Textura del fondo-Textura del fondo

- Composición original de la partícula

- Tamaño de la partícula

- Morfología inicial de la partícula

TEXTURA SUPERFICIALTEXTURA SUPERFICIAL

Las texturas superficiales son marcas que quedan grabadas en la superficie de losp q q g pclastos. Por lo general, son producidas durante el transporte a causa del impacto deindividuos de igual o menor tamaño que el clasto que las contiene.

No obstante, algunas texturas superficiales sonproducto de fenómenos de corrosión por aguasde meteorización o del subsuelode meteorización o del subsuelo.

Las texturas superficiales se pueden observardi t t l l t d ldirectamente en los clastos de las rocasconglomeráticas.

Un ejemplo clásico corresponde con las estríasproducidas por la acción de los glaciares.También se identifican en granos de arena, y eng , yeste caso su estudio se efectúa a través deimágenes de microscopía electrónica.


Las microtexturas superficiales pueden quedar labradas en cualquier tipo de granop p q q p gde arena. Sin embargo, la mayoría de los estudios se han efectuado sobrecristaloclastos de cuarzo, que son muy frecuentes y de alta resistencia mecánica.Estas marcas pueden ser generadas en ambientes distintos y en condicionesEstas marcas pueden ser generadas en ambientes distintos y en condicionesdinámicas diversas.

En el estudio de microtexturas superficiales,fundamentalmente se evalúan dos

áparámetros:

1) Lustre (asociada a solventes naturales)

2) Marcas superficiales (deterioromecánico)mecánico)




EMPAQUETAMIENTO Y FÁBRICAEMPAQUETAMIENTO Y FÁBRICAFÁBRICAFÁBRICA

- Estudio de la orientación de los individuos (clastos) en el espacio y se genera

fundamentalmente durante el proceso de acumulación.

- Puede ser afectada por procesos posteriores tales como bioturbaciones,

compactación o deformación estructural.p

- La fábrica puede ser:

a) Isótropa: no se logra reconocer una orientación particular de los granoa) Isótropa: no se logra reconocer una orientación particular de los grano

(frecuentemente involucra una alta proporción de granos muy esféricos).

b) Anisótropa: se reconoce una orientación preferencial en la orientación de losb) Anisótropa: se reconoce una orientación preferencial en la orientación de los

clastos.

- Condiciona parámetros de porosidad

y permeabilidad de la roca.

EMPAQUETAMIENTO Y FÁBRICAEMPAQUETAMIENTO Y FÁBRICAIMBRICACIÓNIMBRICACIÓN

Es una estructura común que puede ser

evidente en granulometrías gruesasevidente en granulometrías gruesas

(observada en campo), aunque también

l í ti i l tsuele ser críptica , especialmente en

clastos de tamaños pequeños..

Consiste en una disposición “en tejas” de los

sucesivos clastos en el depósito. La dirección

de la inclinación señala la orientación del

agente de transporte; por tanto, es muy útil

para análisis de paleocorrientes.

Tomado de: http://scienceblogs.com/highlyallochthonous/2008/02/imbrication.png

EMPAQUETAMIENTO Y FÁBRICAEMPAQUETAMIENTO Y FÁBRICA

IMBRICACIÓNIMBRICACIÓNIMBRICACIÓNIMBRICACIÓN

Tomado de: http://www.esci.keele.ac.uk/services/education/sediments_spain/61-06.jpg


EMPAQUETAMIENTOEMPAQUETAMIENTOEMPAQUETAMIENTOEMPAQUETAMIENTO

- Corresponde con el estudio de los contactos entre los individuos, al determinar

que tipos de contactos están presentes y cmo son esos contactos.q p p y

- El empaquetamiento depende principalmente del tamaño de grano la selecciónEl empaquetamiento depende principalmente del tamaño de grano, la selección

y la forma de los grano.

- Se reconocen 6 tipos de empaquetamiento que varían entre 1 (abierto) con

arreglo cúbico hasta 6 (cerrado) con arreglo romboédrico.

- Determina en gran medida las propiedades físicas de porosidad y permeabilidad.


Caso 1 Caso 2 C 3

Contacto saturadoContacto saturadoCaso 1 Caso 2 Caso 3

ContactoContacto

Caso 4 Caso 5 Caso 6

concavo/convexoconcavo/convexo

Contacto puntualContacto puntual

Contacto longitudinalContacto

longitudinal

El empaquetamiento puede presentarse en seis formasEl empaquetamiento puede presentarse en seis formas

Contacto flotanteContacto flotante

El empaquetamiento puede presentarse en seis formasposibles. Caso 1 es mas abierto o paquetes cúbicos;

caso 6 es mas cerrado o paquetes romboédricos

El empaquetamiento puede presentarse en seis formasposibles. Caso 1 es mas abierto o paquetes cúbicos;

caso 6 es mas cerrado o paquetes romboédricosContacto

concavo/convexoContacto

concavo/convexo


EMPAQUETAMIENTOEMPAQUETAMIENTOEMPAQUETAMIENTOEMPAQUETAMIENTOAl evaluar como son los contactos entre grano, inicialmente se puede hablar de:

A) Textura clasto soportada: originada en depósitos cuyo agentes de transporte son

poco viscosos o fluidos (fluviales, costeros)

B) Textura matriz soportada: característica en depósitos originados por agentes de

transporte viscosos (flujos de detritos, conos de deyección, glaciares)p ( j , y , g )


POROSIDADPOROSIDAD

La porosidad total o absoluta se define como la relación entre los espacios vacíos en

una roca sedimentaria y el volumen total de la roca. Suele expresarse en forma

porcentual de la forma siguiente:

Porosidad % = Vp/Vs x 100

Otra medida de importancia es la porosidad efectiva que consiste en la relación entre

los espacios interconectados con respecto al volumen total de la roca Su expresiónlos espacios interconectados con respecto al volumen total de la roca. Su expresión

porcentual viene dada por la siguiente expresión:

Porosidad efectiva % = Vpi/Vs x 100

TIPOS DE POROSIDADTIPOS DE POROSIDAD

POROSIDAD PRIMARIAPOROSIDAD PRIMARIA• Porosidad intergranular: espacio vacío entre los granos de una roca• Porosidad intergranular: espacio vacío entre los granos de una roca.

• Porosidad intragranular: espacio vacío en el interior de los granos.

Porosidad intercristalina: espacio vacío entre cristales precipitados primariamente• Porosidad intercristalina: espacio vacío entre cristales precipitados primariamente.

POROSIDAD SECUNDARIAPOROSIDAD SECUNDARIA• Porosidad de disolución: aparece cuando se disuelven cementos o clastosp

metaestables (feldespatos, clastos líticos).

• Porosidad intercristalina: poros remanentes entre cristales de cemento o precipitadosPorosidad intercristalina: poros remanentes entre cristales de cemento o precipitados

autigénicos.

• Porosidad de fracturas: debida a procesos de contracción (desecación) compactación• Porosidad de fracturas: debida a procesos de contracción (desecación), compactación

o esfuerzos tectónicos.

CONTROLES SOBRE LA POROSIDADCONTROLES SOBRE LA POROSIDAD

Sobre la porosidad primaria- Granulometría de las partículasp

- Escogimiento

- Tipo de empaquetamiento (cúbica y textura clasto-soportada)Tipo de empaquetamiento (cúbica y textura clasto soportada)

- Morfología de las partículas

Compactación: por presión litostática; también afecta a la porosidad secundaria- Compactación: por presión litostática; también afecta a la porosidad secundaria.

Sobre la porosidad secundaria- Fracturamiento: por causas tectónicas y/o sedimentarias (ambientes con alto stress

tectónico cercanos a zonas de fallas))

- Disolución: parcial o total de elementos dentro de la roca

- Cementación, recristalización y autigénesis: reducen espacios vacío debido a laCementación, recristalización y autigénesis: reducen espacios vacío debido a la

formación de nuevas especies minerales

POROSIDAD Y TIPO LITOLÓGICOPOROSIDAD Y TIPO LITOLÓGICOPOROSIDAD Y TIPO LITOLÓGICOPOROSIDAD Y TIPO LITOLÓGICO

POROSIDAD Y SU RELACIÓN CON OTROS POROSIDAD Y SU RELACIÓN CON OTROS ÁÁPARÁMETROS PARÁMETROS

PERMEABILIDADPERMEABILIDAD

- Es una medida de la capacidad que tiene un material granular de ser atravesado

por un fluido.

- Un darcy (d) es la permeabilidad que permite a un fluido con viscosidad de 1y ( ) p q p

centipoise transitar a una velocidad de 1 cm/seg con un gradiente de presión de 1

atm/cm La permeabilidad se expresa habitualmente en milidarciesatm/cm. La permeabilidad se expresa habitualmente en milidarcies

La permeabilidad está controlada por las propiedades del sedimento: granulometría-La permeabilidad está controlada por las propiedades del sedimento: granulometría,

selección, forma de clastos, empaquetamiento, fábrica, porosidad e

h id d i ( di i )heterogeneidades internas (eg. estructuras sedimentarias).

…….Es decir, ¿las mismas que para la porosidad? ¿La granulometría es igual?

PORSIDAD VS PERMEABILIDADPORSIDAD VS PERMEABILIDAD

Según FRIENDMAN & SANDERS (1978)

PERMEABILIDAD Y SU RELACIÓN CON OTROS PERMEABILIDAD Y SU RELACIÓN CON OTROS ÁÁPARÁMETROSPARÁMETROS

PERMEABILIDAD Y SU RELACIÓN CON OTROS PERMEABILIDAD Y SU RELACIÓN CON OTROS ÁÁPARÁMETROSPARÁMETROS

ÍNDICE DE MADUREZ TEXTURALÍNDICE DE MADUREZ TEXTURALÍNDICE DE MADUREZ TEXTURALÍNDICE DE MADUREZ TEXTURAL

CLASIFICACION DE ARENISCAS POR MADUREZ Krumbein y Folk

CLASIFICACION DE ARENISCAS POR MADUREZ Krumbein y FolkKrumbein y FolkKrumbein y Folk

- E- E + 5% matriz arcillosa+ 5% matriz arcillosa

Poco T Poco T InmaduroInmaduroGranos angularesGranos angulares

Mala seleccion de tama;oMala seleccion de tama;o

JovenJoven

- 5% matriz arcillosa- 5% matriz arcillosa

Granos subangulares ρ malaGranos subangulares ρ malaJovenJoven Granos subangulares ρ malaGranos subangulares ρ mala

Mala seleccion de tamanoMala seleccion de tamano

MaduroMaduroPoco o nada de arcillaPoco o nada de arcilla

Granos subredondeadosGranos subredondeados

+ E+ E ViejoViejo

Buena seleccion granulometricaBuena seleccion granulometrica

Nada de matriz arcillosa Ej Dunas y playasNada de matriz arcillosa Ej Dunas y playas E

const. mucho T

E

const. mucho T

Viejo

muy madura

Viejo

muy maduraNada de matriz arcillosa Ej. Dunas y playasNada de matriz arcillosa Ej. Dunas y playas

Granos bien redondeados ρ redondeadoGranos bien redondeados ρ redondeado

Buena seleccionBuena seleccionmucho T mucho T Buena seleccionBuena seleccion

La madurez es reflejo tanto del ambiente como el tectonismo del areaLa madurez es reflejo tanto del ambiente como el tectonismo del area

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