Clasificación de brechas carbonatadas.

Caracterización estática de Yacimientos

Profesor Dr. Rafael Herrera

González González Luis JavierGonzález Herrera Christian Omar

21 de Marzo del 2013

CLASIFICACIÓN DE BRECHAS CARBONATADAS

Pettijohn(1975) plantea una clasificación donde distingue 4 tipos de brechas:

Clasificación de brechas(Pettijohn)

Cataclásticos

Brechas de deslizamiento

Brechas por tectonismo

Brechas de solución y

colapso

Meteóricos Brechas de impacto

En esta exposición se definirán los diversos tipos de brechas carbonatadas que se forman en diferentes condiciones geológicas.

• Brechas carbonatadas tectónicas• Brechas carbonatadas por disolución evaporítica• Brechas kársticas o de colapso• Brechas carbonatadas sinsedimentarias• Brechas carbonatadas de talud• Brechas de impacto por meteoritos

BRECHAS CARBONATADAS TECTÓNICAS En relación directa con la actividad de fallas que afectan las secuencias de carbonatos, en general soy muy angulosas, oligomicticas, excepto cuando la fractura pueda afectar a brechas polimícticas preexistentes o a estratos de litologias diversas.

La caracteristica principal de las brechas carbonatadas que se forman en diferentes condiciones geológicas.

BRECHAS CARBONATADAS POR DISOLUCIÓN EVAPORÍTICA

Brechas calcáreas o dolomiticas producidas por el colapso de capas calcareas o dolomíticas interestratificadas con evaporitas al producirse la disolución de dichas evaporitas.

En un tipo de brecha intraformacional muy común en el registro geologico, los cuales se forman en zonas con secuencias evaporíticas. En estos casos las sales que son mas solubles por la que se disuelven y las rocas que rodean o cubren se colapsan produciendo una acumulacion caotica de fragmentos angulares.

BRECHA DOLOMITICA

BRECHAS KARSTICAS O DE LAPSO

Dentro de las brechas origindadas por procesos kársticos, pueden diferenciarse dos tipos:

• Generadas por colapso de cavidades • Generadas por el relleno de dolinas o cavernas

En ambos casos se encuentran en secuencias carbonatadas y en general son oblicuos o perpendiculares a la estratificación. En general los contactos con la roca encajonante son siempre irregulares y en muchas ocasiones netos.

BRECHAS CARBONATADAS SINSEDIMENTARIAS

Aun cuando este tipo de brechas no está bien definido, sí debe señalarse la presencia entre las brechas carbonatadas de depósitos que prácticamente no han sufrido transporte y en los que su génesis está estrechamente ligada al ambiente sedimentario en que se encuentran. Dentro de ella hay que distinguir las formadas en condiciones subaéreas de las que se desarrollan en condiciones supra e intermareales.Ambas se caracterizan por presentar un buen encaje entre los cantos que suelen ser oligomícticos.

BRECHA DE CARBONATOS CEMENTADOS

BRECHAS CARBONATADAS DE TALUD

Se trata de depósitos ligados a una ruptura topográfica bien por subsidencia diferencial, levantamiento tectónico o progradación sedimentaria.

Cuando la ruptura topográfica se produce sobre depósitos carbonatados en condiciones subaéreas las brechas carbonatadas, que tienden a acumularse al pie del talud creado presentan los mismos caracteres que los depósitos no carbonatados de abanicos aluviales proximales.

BRECHA DE TALUD ARRECIFAL

De acuerdo a Grajales y a Spence-Tucker, quienes realizaron una revisión de las brechas y megabrechas, estas se pueden formar mediante dos procesos generales:

a)Endógenos; ligados intrínsecamente a los sistemas de depósito en la cuenca.

b)Exógenos; que operan independientemente para generar las megabrechas.

Los mecanísmos endógenos mas importantes citados por estos autores son:

1)Sobrepresión en horizontes confinados hidrológicamente por debajo del nivel del mar durante descensos relativos del mismo

2)El incremento en la presión o tensión del sedimento o roca, al drenarse el fluido de poro cuando la cima de la plataforma está sujeta a exposición

BRECHAS DE IMPACTO POR METEORITOS

A través de la mejor comprensión de las consecuencias del choque de un asteroide, los científicos pueden explicar el origen de cuencas sedimentarias con rocas fracturadas que quedan como secuelas.

Los asteroides pueden tener diámetros de hasta 900 km y estan formados por material rocoso, la mayoría de estos orbitan alrededor del Sol.

Para fines de este trabajo el termino asteroide se referirá a los cuerpos de todos los tamaños que chocan contra la Tierra

Los cráteres formados por el impacto de asteroides son formas comunes de relieve en los planetas y satélites del sistema solar. En la tierra son poco comunes ya que la atmósfera

los desintegra. Algunos llegas a colisionar tangencialmente o colisiones plenas. La frecuencia del impacto es directamente proporcional al tamaño del asteroide.

Los asteroides que producen cráteres de 20 a 50 km de ancho tienen lugar cada millón de años. Éstos eventos pueden causar grandes

catástrofes.

• Erosionados, sepultados o modificados por otro modo, los cráteres de impacto se denominan estructuras de impacto.

• Velocidad de impacto: 10 a 70 km/s

Proceso de formación de cráteres

• El proceso de divide en tres etapas:• 1.-Contacto y Compresión• 2.-Excavación.• 3.-Modificación del cráter posterior al impacto

1.-Contacto y compresión.• Las alteraciones estructurales y los cambios de

fases que se producen en las rocas objetivo tienen lugar en la etapa inicial y la morfología del cráter se determina en las etapas posteriores.

• En el momento del contacto, el proyectil desplaza el material objetivo fuera de su trayectoria, comprimiéndolo y acelerándolo. El objetivo resiste la penetración y desacelera el proyectil.

Proyectil

Onda de choque

Roca objetivo

• Después del impacto el proyectil se detiene casi de manera inmediata, recorriendo una distancia por lo general del doble de su diámetro, dentro de la roca objetivo.

• La energía cinética se transforma en calor y ondas de choque que presentan tanto el cuerpo impactado y el que impacta.

• Un impacto genera:-Presiones de 100 Gpa-Temperaturas de 3000 °C-Fracturamiento-Metamorfismo-Fusión y evaporación.

Tiempo de contacto.

• La duración de la etapa de contacto está en función del tamaño, la composición y la velocidad del proyectil. En todos los impactos, esta etapa dura sólo unos segundos.

2.-Excavación• Durante la etapa de excavación que dura entre

algunos segundos y algunos minutos, una onda de choque hemisférica se propaga hacia el interior del objetivo, generando alta presión en el material. La onda de choque en expansión produce cambios irreversibles en el volumen impactado.

• Después de que la onda de choque pasa, se libera la alta presión por una onda de rarefacción o liberación de presión. Ésta onda de presión es la que genera el cráter (abre el cráter), el material excavado por el impacto es expulsado del cráter, pudiendo ser arrojado grandes distancias.

• Los detritos sólidos, líquidos y vaporizados son empujados ascendentemente, a lo largo de trayectos que forman una cortina de eyectos coniformes.

• El material sigue trayectorias balísticas, ascendentes y luego descendentes.

• El tamaño de los eyectos oscila entre vapor, polvo y bloques gigantes.

Esquema de excavación

• El material expulsado durante el vuelo puede formar partículas redondas, del tamaño de la arena llamadas esférulas. Éstas pueden depositarse a miles de kilómetros de distancia y formar capas peculiares en el registro sedimentario.

• El espesor de la capa reduce conforme aumenta la distancia de la zona de impacto. Más cerca del cráter y dentro de él, el material es depositado en forma de brechas seleccionadas texturalmente gruesas fragmentos angulares de roca objetivo y roca de basamento en una matriz de grano fino de material pulverizado.

• Las brechas clásticas que contienen tipos de rocas mixtos (fragmentos de roca con metamorfismo por choque, rocas de fundido por impacto) se denominan suevitas.

• Las rocas afectadas por impactos se denominan colectivamente impactitas.

3.-Modicación del cráter posterior al impacto.

• El fenómeno de excavación produce un cráter transitorio con forma de taza, el cual en un proceso posterior de transición se colapsa por la fuerza de gravedad, la morfología del cráter depende de la litología del objetivo y del tamaño de la roca de impacto.

• En la tierra en rocas sedimentarias los cráteres suelen ser de 2 km de diámetro.

• Los cráteres con diámetros superiores a algunos kilómetros, exhiben morfologías complejas, con presencia de una zona central levantada (un pico o en cráteres más grandes un anillo). El alto central ésta compuesto por roca objetivo de choque que ha sido levantada por rebote.

Depresión anular.

• La depresión anular circundante contiene brechas y rocas de fundido de impacto. El colapso del borde externo forma un cráter final que es mucho más ancho que la cavidad transitoria.

Cráteres complejos.

• En cráteres de estructuras complejas las etapas de contacto, compresión y excavación son similares a las etapas de un cráter simple, sin embargo la etapa de modificación es más complicada, la parte central del cráter crea una estructura central levantada, lejos del cráter las paredes del cráter empiezan a colapsar, el diámetro final del cráter es mucho mayor que el diámetro cráter transitorio.

Diámetro final del cráter.