Cap. 2 Estruct. Sedim. y Diagenesis

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TEMA II Factores geológicos que determinan las características petrofísicas de las rocas almacenadoras, sellantes y generadora de hidrocarburos. La diagénesis: Fases y Procesos Diagenéticos, Diagénesis en Areniscas, Lutitas y Calizas. Importancia de la diagénesis en la formación de rocas madres, almacenadoras y sellos.procesos diagenéticos. Factores que determinan la calidad de un reservorio. procesos que destruyen la calidad de las areniscas como reservorios. Minerales de arcillas, como principales causantes de la reducción de la calidad de las areniscas como reservorios. Procesos diagenéticos que favorecen el desarrollo de buenos reservorios. Ingeniería del reservorio. arcillosidad de las formaciones e importancia de la determinación de la arcillosidad. métodos de medición de la arcillosidad. Las Estructuras Sedimentarias a nivel de afloramiento y núcleo: Laminación, Estratificación, Características de los Planos de Estratificación, Estructuras de Deformación, Estructuras Orgánicas y Estructuras Epigenéticas (Secundarias) Físicas, Químicas y Biológicas. La Facies Sedimentaria para el reconocimiento de los paleoambientes.

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  • TEMA II Factores geolgicos que determinan las caractersticas petrofsicas de las rocas almacenadoras, sellantes y generadora de hidrocarburos. La diagnesis: Fases y Procesos Diagenticos, Diagnesis en Areniscas, Lutitas y Calizas. Importancia de la diagnesis en la formacin de rocas madres, almacenadoras y sellos.procesos diagenticos. Factores que determinan la calidad de un reservorio. procesos que destruyen la calidad de las areniscas como reservorios. Minerales de arcillas, como principales causantes de la reduccin de la calidad de las areniscas como reservorios. Procesos diagenticos que favorecen el desarrollo de buenos reservorios. Ingeniera del reservorio. arcillosidad de las formaciones e importancia de la determinacin de la arcillosidad. mtodos de medicin de la arcillosidad. Las Estructuras Sedimentarias a nivel de afloramiento y ncleo: Laminacin, Estratificacin, Caractersticas de los Planos de Estratificacin, Estructuras de Deformacin, Estructuras Orgnicas y Estructuras Epigenticas (Secundarias) Fsicas, Qumicas y Biolgicas. La Facies Sedimentaria para el reconocimiento de los paleoambientes.

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    LA DIAGNESIS

    DEFINICION: Fenmeno natural por medio del cual un sedimento se

    transforma en una roca sedimentaria. Es un trmino til para describir una serie

    de cambios fsicos y qumicos que afectan tanto a las partculas minerales

    como a la materia orgnica y al agua intersticial, tan pronto se depositan en la

    cuenca, y que ocasionan la litificacin de los sedimentos, a presiones y

    temperaturas bajas. El lmite con el metamorfismo, ha sido establecido entre

    200 y 250C.

    Entre los cambios fsicos que ocurren en la interfase agua-sedimento,

    puede mencionarse las alteraciones en el tamao de las partculas, en su

    resistencia mecnica y en su porosidad. Un agente importante para estos

    cambios es la bioturbacin. Algunos organismos ingieren todo el sedimento disgregado y expelen la fraccin no digerida en forma de pelet (partcula fecal

    consolidada). Otros refuerzan las paredes de sus perforaciones con una

    especie de mucosidad que cementa los granos. Estos procesos incrementan el

    tamao de las partculas de los sedimentos y su resistencia mecnica.

    La compactacin debida al volumen creciente de sedimentos

    suprayacentes, reduce la porosidad del medio, incrementa su densidad y

    promueve la expulsin de agua porosa, la cual posee especies en solucin

    (solutos) que pueden a su vez promover reacciones qumicas.

    Los cambios qumicos en los sedimentos, dependen de una serie de

    factores tales como el pH (acidez-basicidad), Eh (potencial de xido-reduccin), adsorcin (fsica, qumica), temperatura, presin y el tiempo geolgico. Un alto porcentaje de ellos estn referidos a reacciones de xido-reduccin, controladas por la mayor o menor contribucin al medio de materia

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    orgnica y sustancias aceptores de electrones, tales como el oxgeno en

    solucin o los iones nitrato (NO3) y sulfato (SO42).

    La desmineralizacin de la materia orgnica, la cual ocurre en ambientes

    oxigenados, en la parte superior de la superficie Eh = 0 (zona xica), produce

    amonaco, fosfatos, dixido de carbono y sulfatos.

    El amonaco es oxidado a in nitrato en presencia de oxgeno. Debajo

    de la superficie Eh = 0 (zona anxica), las especies nitrato, hierro, manganeso,

    CO2 y azufre son utilizadas por las bacterias como aceptores de electrones

    para oxidar la materia orgnica; estas reducen NO3 a N2, MnO2 a Mn2+ y Fe3+

    a Fe2+.

    Los procesos diagenticos (tabla 2.1) incluyen todos los que se realizan

    entre el depsito del sedimento, y su conversin a roca consolidada.

    Los principales procesos diagenticos son (ver tabla 2.1): La

    compactacin, la neoformacin de minerales, la cementacin, la recristalizacin

    y la litificacin o consolidacin.

    COMPACTACION: Es la disminucin del volumen del sedimento, provocada

    por el efecto de carga originado como consecuencia del enterramiento. Se

    refleja como una disminucin de la porosidad. La compactacin es funcin, por

    una parte, de la profundidad alcanzada por el sedimento, y por otra parte, de su

    granulometra o, en un sentido ms amplio, de su textura.

    Por ejemplo, se sabe que un sedimento de tamao de arcilla tiene un

    mayor grado de compactacin que una arena, no tanto por la porosidad inicial

    de dichos sedimentos, sino por la forma, orientacin y empaquetamiento de los

    granos de la arcilla frente a los de la arena.

    La compactacin aparece simultneamente, o ligeramente posterior, a la

    sedimentacin. Como consecuencia de la disminucin gradual de la porosidad

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    del sedimento, ocurre una prdida progresiva de los fluidos intersticiales, con

    disminucin en la potencia (espesor) de los estratos.

    Tabla 2.1.- Clasificacin de los Procesos Diagenticos.

    PROCESO DEFINICION OBSERVACIONES

    Autignesis Desarrollo de nuevos minerales o sobrecrecimientos dentro de un sedimento.

    El crecimiento secundario del cuarzo es un ejemplo comn. El feldespato autignico puede desarrollarse en arenisca o en caliza.

    Cementacin Depositacin de minerales en los intersticios entre los granos de un sedimento.

    Puede ser adicin fsica simple de material cementante.

    Compactacin Reduccin en el volumen de conjunto del sedimento producida por el peso creciente de recubrimiento a medida que es soterrado el sedimento.

    En los sedimentos de grano fino se notan los efectos ms fuertes. La arena exhibe poca compactacin.

    Diferenciacin diagentica o

    Redistribucin del material dentro del sedimento por disolucin y difusin hacia los centros o ncleos en los que la reprecipitacin.

    Algunos ejemplos son los ndulos de pedernal en la caliza y las concreciones que se presentan en la lutita.

    Disolucin diferencial

    Proceso de disolucin selectiva dentro del sedimento, tanto de algunos elementos constitutivos particulares, como a lo largo de los planos de estratificacin.

    Penetracin intergranular; ejemplos de ellas son las estilolitas que se forman a lo largo de los estratos.

    Recristalizacin Cambios en la textura y en la estructura del sedimento, por crecimiento de pequeos cristales o fragmentos en un agregado de cristales ms gruesos.

    El desarrollo de la caliza de grano grueso sin cambio de composicin es un ejemplo.

    Reemplazamiento Desarrollo de nuevos minerales por reacciones entre los elementos constitutivos originales de los sedimentos y materiales acarreados de fuentes externas. El nuevo mineral se desarrolla en el espacio ocupado por el original, sin cambio de volumen..

    El nuevo mineral puede tomar la forma del mineral reemplazado (seudomorfo). La alteracin de la mica a clorita es un ejemplo.

    O Adaptada de Pettijohn (1957).

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    NEOFORMACION DE MINERALES: La formacin de nuevos minerales,

    generalmente es funcin de la ubicacin de la superficie Eh = 0. Esta ltima se

    puede definir como el lmite entre el ambiente oxidante (Eh > 0) y el reductor

    (Eh < 0). El Eh mide el estado de oxidacin o reduccin de los iones presentes.

    Por encima de la superficie Eh = 0 ocurren procesos de oxidacin, y por debajo

    de esta, de reduccin. En algunas ocasiones la superficie Eh = 0 se localiza

    totalmente por encima de los sedimentos, lo cual es comn en medios de poca

    o ninguna circulacin de aguas, pero normalmente, esta superficie se ubica

    dentro de los sedimentos, a una profundidad no mayor a 2 m, y en ambientes

    continentales, aparece por debajo del nivel fretico. La existencia de la

    superficie Eh = 0 se debe al agotamiento del oxgeno disuelto en el fluido

    atrapado en los sedimentos (o a veces suprayacente a estos), por procesos

    bacteriales. Tal efecto ocurre de modo simultneo a la compactacin, y ambos

    pertenecen a la diagnesis temprana. Los procesos bacteriales antes

    mencionados, estn ligados a la formacin de nuevos minerales; sin embargo,

    no todos los minerales diagenticos se generan por procesos de xido-

    reduccin. Procesos como la cementacin, la recristalizacin, la alteracin y el

    reemplazo, tambin pueden dar origen a la generacin de nuevos minerales

    diagenticos, como se ver a continuacin.

    CEMENTACION: Se entiende como tal, la depositacin por precipitacin

    qumica de minerales en los poros o intersticios de un sedimento. Produce la

    rigidez del sedimento, uniendo los granos entre si. Los cementos ms comunes

    son de naturaleza calcrea o silcea. Otros cementos de menor abundancia,

    son los xidos de hierro, los feldespatos, los sulfatos, los fosfatos, las zeolitas,

    los hidrocarburos (particularmente asfalto slido) y raramente los cloruros.

    El cemento calcreo est constituido por calcita o dolomita. En

    sedimentos actuales, se ha observado tambin bajo la forma de aragonito; su

    ausencia en depsitos antiguos, implica que este ltimo mineral ha cambiado

    polimrficamente a calcita, la cual es mucho ms estable. El cemento calcreo

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    se origina generalmente a partir de la disolucin de conchas calcreas,

    disueltas por la accin del bixido de carbono (CO2) liberado por la

    descomposicin del organismo al morir (de su materia orgnica). El ion

    carbonato en solucin, es movilizado a travs del sedimento, en solucin en las

    aguas intersticiales, hasta alcanzar una regin donde disminuye la presin

    parcial del CO2 en el agua, momento en el cual precipita en forma de carbonato

    de calcio o de magnesio. Otra fuente importante de cemento calcreo es por el

    fenmeno de presin-disolucin (disolucin por presin), lo cual da origen en

    las rocas carbonticas a una estructura denominada estilolitas.

    El cemento silceo se presenta bajo distintas formas; palo, slice amorfa

    hidratada, calcedonia, chert y el ms frecuente es el cuarzo. Este ltimo se

    presenta comnmente como sobrecrecimientos de granos (sedimentos

    detrticos) de cuarzo, en continuidad ptica.

    Las fuentes de la slice son diversas. Una de las ms importantes es

    provista por la disolucin de caparazones de radiolarios y diatomeas,

    dependiendo del pH del agua intersticial. Otra fuente es por el efecto de

    presin-disolucin, donde granos de cuarzo en contacto, se disuelven por

    efecto de la presin sobre ellos, formndose superficies estilolticas. Otras

    posibilidades ocurren por disolucin de minerales silicatados (feldespatos,

    mficos, etc.), alteraciones de vidrio volcnico a ilita y montmorillonita, o agua

    expulsada en la compactacin y transformacin diagentica de minerales de

    arcilla.

    RECRISTALIZACION: Consiste en la transformacin de un mineral a otro, sin

    cambio en su composicin qumica. Puede ocurrir en estado slido, como una

    reestructuracin del mineral por difusin slida sin participacin de un fluido,

    pero generalmente procede por disolucin del mineral precursor, y posterior

    cristalizacin (reprecipitacin) a partir de la solucin antes formada. Uno de los

    casos ms comunes es el de la recristalizacin de un polimorfo a otro, como el

    del aragonito que pasa a calcita, el palo a cuarzo microcristalino (calcedonia),

    o la micrita que se transforma a espato en rocas calcreas.

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    Otra posibilidad es por el fenmeno de presin-disolucin; el material

    disuelto en los contactos, precipita en continuidad ptica sobre granos

    detrticos. A diferencia de los minerales detrticos, los cuales poseen evidencias

    de transporte (redondez o esfericidad) y a veces presentan inclusiones (de

    origen volcnico o hidrotermal), las especies recristalizadas conservan sus

    caras, vrtices y aristas, y generalmente no poseen inclusiones.

    REEMPLAZO: La disolucin de un mineral, y posterior relleno del espacio

    resultante por otra especie de diferente composicin qumica. Un caso comn

    es el reemplazo de cuarzo por calcita, o viceversa, sin cambio apreciable de

    volumen, as como la dolomitizacin de la calcita, lo cual si genera porosidad

    secundaria.

    ALTERACION O AUTIGENESIS: Reacciones qumicas que conllevan a la

    transformacin de un mineral a otro, de hbito cristalino muy diferente. Un

    ejemplo clsico es la kaolinitizacin de los granos de feldespatos. La mayora

    de los minerales de arcilla de origen diagentico, son producto de alteracin.

    DIAGENESIS EN DISTINTAS LITOLOGIAS

    La diagnesis de los distintos tipos sedimentarios, est controlada por

    los procesos antes descritos. A continuacin, se ver con cierto detalle algunos

    puntos de inters en este proceso, para las principales rocas sedimentarias.

    ARENISCAS

    Esta clase de rocas est caracterizada por presentar un patrn bastante

    uniforme de diagnesis para todos los tipos mineralgicos. El principal proceso

    diagentico es la cementacin, generalmente por cuarzo, dolomita y calcita,

    qumicamente precipitados de los fluidos presentes en los poros.

    La diagnesis de las areniscas ha sido dividida por Dapples (1967) en

    tres etapas; Redoxomrfica, Locomrfica y Filomrfica.

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    La etapa Redoxomrfica presenta como proceso caracterstico los

    cambios qumicos por procesos de xido-reduccin, junto con eventos

    mecnicos de compactacin y consecuente prdida de agua. En esta etapa, los

    procesos mecnicos predominan sobre los qumicos diagenticos. La

    cementacin ocurre a profundidades someras y est relacionada con el

    ambiente depositacional.

    La etapa Locomrfica se tipifica por procesos de cementacin por

    precipitacin en los poros del sedimento. Generalmente la cementacin es

    parcial, y el relleno de los poros puede ser de la misma (crecimiento sintaxial) o

    distinta mineraloga (epitaxial). Ocurre a mayores profundidades que en la

    etapa anterior.

    La etapa Filomrfica enlaza la diagnesis con el metamorfismo. Al

    comienzo de esta etapa no hay casi porosidad primaria, debido a fenmenos

    de presin-disolucin. Aparecen nuevos minerales de arcilla; es caracterstica

    de esta etapa, la aparicin de minerales micceos (biotita, muscovita, etc.).

    LUTITAS

    Las lutitas estn sujetas a varias modificaciones postdepositacionales,

    tanto fsicas como qumicas. Las primeras incluyen el efecto de la

    compactacin, originndose reduccin en la porosidad y mejoramiento en la

    orientacin de los minerales. Las segundas comprenden la transformacin de

    los minerales, tempranamente por reaccin con el medio circundante, o

    tardamente por rearreglo interno o recristalizacin.

    Un producto diagentico caracterstico de los ambientes marinos, es la

    glauconita, la cual se forma en aguas marinas de salinidad normal, bajo

    condiciones ligeramente reductoras. En medios salinos, con agua intersticial

    hipersalina, se originan minerales ricos en Mg, tales como talco, sepiolita y

    atapulgita. En lutitas de cualquier ambiente, una evidencia clara de avance del

    proceso diagentico es la desaparicin de la montmorillonita y la caolinita,

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    tomando sus lugares, respectivamente, la ilita y la clorita. Similar a las

    areniscas, la aparicin de micas, es evidencia de diagnesis avanzada.

    CALIZAS

    La diagnesis de las calizas es ms isoqumica que la de las areniscas.

    Los principales procesos comprenden el neomorfismo, la cementacin y la

    estilolitizacin. A travs del neomorfismo, las especies marinas inestables

    aragonito y calcita rica en magnesio, se transforman en calcita baja en

    magnesio, o dolomita. La cementacin acaba con la porosidad original

    depositacional y la formacin de estilolitas es un proceso diagentico tardo,

    posterior a la litificacin de la roca.

    De acuerdo a Ginzburg (1957), la diagnesis de rocas carbonticas

    atraviesa tres etapas; Temprana, Intermedia y Tarda.

    La Diagnesis Temprana, es evidenciada por efectos de tipo orgnico

    (formacin de pelets, reduccin del tamao de las partculas esqueletales,

    erosin por organismos perforadores, bioturbacin o accin bacterial) o

    fisicoqumico (cementacin por aragonito, disolucin, silicificacin,

    glauconitizacin, dolomitizacin, piritizacin y formacin de concreciones). Una

    de las evidencias ms comunes, es la disolucin selectiva de oolitos, o de

    fragmentos de conchas, dejando una porosidad de forma caracterstica.

    El proceso predominante en la Diagnesis Intermedia es la cementacin

    (ver fig.2.1), observndose en secciones finas los cementos de tipo ispaco

    (recrecimiento sobre cristales aislados y en continuidad ptica), en drusa

    (cristales alargados colocados perpendicularmente a la pared del poro) o en

    bloque (mosaico de cristales equidimensionales con orientacin ptica al azar).

    Segn la ubicacin del medio diagentico, la cementacin se puede resumir a

    cuatro condiciones: meterica, intramareal, submareal y subterrnea.

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    Figura 2.1.- La cementacin en funcin del medio diagentico. La cementacin meterica est controlada generalmente por agua dulce, y se

    divide en:

    a.- Superficial, ocurre en manantiales y arroyos efmeros, y en el suelo

    como caliche.

    b.- Vadosa, en zonas sobre el nivel fretico.

    c.- Fretica, bajo el nivel fretico, hasta profundidades altas y variables.

    El cemento es fundamentalmente calcita en cristales grandes

    equidimensionales, conocido como esparita. Si la zona no es afectada por

    aguas metericas, el aragonito de los fsiles se conserva.

    La cementacin supra e intermareal, est ejemplificada por los

    beachrocks, o rocas de playa, quienes se visualizan como areniscas

    cementadas por aragonito y caliza magnesiana, esta ltima frecuentemente en

    cortezas fibrosas, formada por evaporacin del agua de mar; Tal cemento

    grada lateralmente, en las zonas de influencia de aguas metericas, a esparita.

    La cementacin submareal se realiza en sedimentos donde el

    empaquetamiento aun no est muy bien definido, rellenndose los espacios

    intergranulares por aragonito o calcita magnesiana, frecuentemente en forma

    Cementacin

    Cementacin Vadosa

    Cementacin Fretica

    Cementacin

    Cementacin Intermareal

    Cementacin Submareal

    Arrecife

    Cementacin Subterrnea Cementacin

    caliche

    Alta mar Baja mar

    RoRo

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    de recrecimiento o corteza fibrosa con pelcula micrtica, o por litificacin de

    fango micrtico, y es ms lenta que en la zona intermareal.

    La cementacin subterrnea procede por debajo de un cierto espesor de

    sedimentos, y bajo la influencia de aguas metericas o marinas. El cemento,

    mosaico de esparita gruesa, se forma a partir de agua intersticial atrapada en

    los poros, pobre en magnesio.

    La Diagnesis Tarda est caracterizada por la recristalizacin total de la

    roca. Esta puede ser de tipo degradacional (transformacin total de calcita en

    dolomita, con aparicin de porosidad secundaria) o gradacional (aumento de

    tamao de los granos, por ejemplo, por dedolomitizacin). En el primer caso, el

    paso de calcita en dolomita, aumenta la porosidad intergranular en un 13%.

    Del punto de vista de la geologa petrolera, los depsitos en calizas

    difieren de las areniscas en muchos aspectos; la disolucin y formacin de

    porosidad secundaria es mucho ms importante en calizas que en areniscas;

    los estratos de rocas carbonticas, los cuales generalmente poseen

    porosidades y permeabilidades muy bajas, a menudo constituyen reservorios

    fracturados; y los minerales calcreos poseen diferentes propiedades que los

    silicatos, particularmente son ms oleoflicos (son mejor mojados por el

    petrleo) que las areniscas.

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    IMPORTANCIA DEL ESTUDIO DE LAS ARCILLAS EN LA INGENIERIA DE YACIMIENTO Segn Almon y Davies (1983) en el manejo de un reservorio es de gran

    importancia considerar la composicin de los minerales de arcillas, pues stos

    reaccionan de modo muy diferentes con los fluidos y tratamientos usados en Ia

    perforacin, compIetacin y produccin de los pozos. Adems, cada grupo de minerales

    de arcillas, contiene varios miembros los cuales pueden ser muy diferentes en trminos

    de morfologa e incluso composicin qumica, por lo que Ia velocidad de reaccin entre

    dichos minerales de arcillas y el fluido de completacin introducido en el pozo, pueden

    variar de modo significativo dentro de un mismo grupo (Tabla 2.2).

    Tabla 2.2

    Minerales de arcillas vs problemas en Ia ingenierla de pozos. Tornado de Almon y Davies (1983).

    SUBSTANCIA PRESENTE EN EL RBSERVORIO

    PROBLEMAS POTENCIALES

    QUE EVITAR? QUE USAR? COMO ELIMINAR EL PROBLEMA?

    MINERALES DE ARCILLAS

    Esmectita (montmorilonita)

    Expansibles Sistemas de aguas dulces

    Sistemas hidrocarburos o KCI

    Acidificar con HCI/HF

    (ilita/esmectita) Expansibles Sistemas de aguas dulces

    Sistemas hidrocarburos ~ KCI

    Acidificar con HCI/HF

    Ilita Agregados en masa

    Sistemas de aguas dulces

    Sistemas hidrocarburos 0 KCI

    Acidificar con HCl/HF

    Caolinita Partculas finas movibles

    Alias velocidades de flujos

    Baja velocidad de flujo

    Acidificar con HCl/HF o estabilizar con arcillas

    Clorita Precipitados de hidrxidos de hierro

    Sistema rico en oxigeno. pH mayores de 4.

    Sistemas cidos.removedores de oxgenos

    Acidificar con HCI/HF y quelatar con cido orgnico

    Calcita Precipitados de fluoruro de calcio

    Acido HF Fluidos cidos pero sin F

    Usando cido HCI

    FLU IDOS Bario. estroncio, calcio

    Escala Fluidos que contengan sulfatos. especialmente removedor de oxigeno

    Alguna cosa pero no fluidos sulfatados

    ?

    .

    Sulfato Escala Fluidos que contengan bario, estroncio, calcio

    Alguna cosa pero no bario, estroncio, calcio

    ?

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    Segn Shelton (1964) cambios en el carcter del fluido intersticial durante Ia perforacin y produccin, pueden afectar fuertemente a los

    minerales de arcillas presentes en el reservorio y causar una reduccin

    adicional en Ia permeabilidad de las areniscas. Baptist y Sweeney, (1955, tornado de Shelton, op. cit.) mostraron que Ia permeabilidad en los ncleos de las areniscas que contenan caolinita e ilita, era menor al introducir agua fresca

    que salobre, pues la introduccin de Ia primera en el reservorio durante Ia

    perforacin o recuperacin secundaria, causa la dispersin de los cristales de

    caolinita ocasionando la obstruccin de algunos poros, sin embargo, notaron

    que agregando el agua salobre, los cristales de arcillas permanecan en

    agregados de libritos por lo que ofrecan menos Impedimento a fluir. La

    introduccin de agua salada despus de fresca, traa una tendencia en las

    arcillas dispersas a agregarse de nuevo en forma orientada.

    De acuerdo con Sarkisyan (1970) los fluidos de perforacin que se preparan deben ser de alta calidad, de tal manera que posean una alta resistencia contra

    los efectos coagulantes de los electrolitos producto de la interaccin con los

    minerales de arcillas presentes. As, conociendo de antemano a composicin

    mineraloga de las lutitas y areniscas que se van a perforar (bien por estudios

    2regionales en afloramientos o a travs de perforaciones y toma de ncleos en

    pozos cercanos) y conociendo a su vez la distribucin y estructura

    cristaloqumica de los minerales de arcillas presentes, se pueden recomendar

    los diferentes tipos de fluidos de perforacin de acuerdo con las condiciones

    existentes. As, es posible controlar los procesos fsico-qumicos de adsorcin,

    intercambio inico y otros fenmenos en as zonas de perforacin y prevenir

    efectos peligrosos como el hundimiento o desplome y desmoronamiento de las

    paredes del hoyo durante dicha perforacin.

    La composicin qumica de los cementos de minerales de arcillas en as rocas

    reservorios, determinar el comportamiento en el encuentro con los lquidos

    Inyectados para mantener Ia presin del reservorio a niveles deseados y.

    consecuentemente, a cantidad de petrleo a producir.

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    Para Hutcheon (1982) Ia morfologa de los minerales de arcillas puede afectar de diferente manera Ia eficiencia de Ia explotacin y recuperacin do un

    reservorio. Los minerales de arcillas del tipo ilita, suelen formar puentes en los

    cuellos de los poros, por Io que duplican o triplican Ia relacin poro/tamao del

    cuello, afectando fuertemente Ia eficiencia en a recuperacin. El grupo

    caolinita, por lo general forma agregados y rellenos de poros, los cuales son

    mayores que las dimensiones de los cuellos de los mismos poros, cuando Ia

    velocidad de un fluido intersticial es alta durante Ia recuperacin, estos

    agregados o cristales individuales pueden ser separados de su substrato y

    alojados en los cuellos de los poros, impidiendo el paso del flujo en ese sector

    de la roca. En cuanto a los minerales de arcillas del grupo esmectita, stos

    tienden a expandirse al contacto con el agua debido a la expansin osmtica

    y a la absorcin de molculas de agua en las posiciones intercapas. Esta

    expansin, trae consigo un aumento del volumen del espacio ocupado por

    estos minerales de arcillas, con la consiguiente reduccin de Ia porosidad y

    permeabilidad (en aproximadamente dos rdenes de magnitud).

    De acuerdo con Atmon y Davies (op. cit.) los minerales de arcillas, adems de reducir fuertemente Ia permeabilidad, alteran la respuesta de los perfiles

    elctricos (ejemplo, un perfil puede indicar que una arenisca est saturada de

    agua, sin embargo, el pozo puede producir petrleo libre de agua, esto es e!

    resultado de Ia presencia de minerales de arcillas, los cuales retienen agua en

    su estructura); pueden tambin controlar Ia sensibilidad de Ia arena al agua

    cida y al agua fresca.

    Entre algunas de las caractersticas ms importantes, problemas y forma de

    resolverlos que presentan los principales grupos de minerales de arcillas estn:

    Grupo de Ia caolinita: La caolinita es un almino-silicato hidratado (AISiOH). Los tratamientos cidos

    no tienen un efecto real sobre los minerales de este grupo, sin embargo,

    poseen problemas de produccin en las areniscas por dos razones:

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 15

    1.- Estn ligeramente adheridos a los granos huspedes. 2.- El tamao relativamente grande de los cristales individuales. Ambos factores, hacen que los fluidos turbulentos al entrar, puedan separar o

    desprender las partculas de caolinita ligeramente adheridas a las paredes de

    los poros o substratos, sobre todo en Ia zona cercana a Ia peroracin del

    pozo. Estas caolinitas desprendidas, pueden migrar a las gargantas de poros

    donde se alojan y actan como vlvulas que restringen el paso de los

    fluidos, debido al tamao relativamente grande de los cristales individuales. Es

    decir, el principal problema de ingeniera en las areniscas ricas en caolinita, es

    el de la migracin de las partculas finas. Este problema es fcil de resolver a

    travs del uso de cualquier sistema de estabilizacin de las arcillas, tal como

    el polihidrxido de aluminio, tanto tiempo como el tratamiento sea llevado en

    la historia del pozo. Grupo esmectita y arcillas mixtas ilita/esmectita: E2stos minerales tienen una estructura similar al de las micas, pero los enlaces

    entre las capas son dbiles, por lo que cantidades variables de agua pueden

    entrar en las unidades laminares causando su expansin.

    En Ia montmorilonita puede ocurrir un reemplazo parcial del Al3+ de Ia capa

    octadrica por Mg2+, resultando un deficit en Ia carga, lo cual es balanceado

    por intercambio catinico en las intercapas, siendo los ms comunes el Na+ y el

    Ca2+ (Tabla 2.3). La sensibilidad de absorcin de agua en los minerales de

    arcillas de este grupo, es usualmente dependiente de Ia cantidad de Na+ en los

    sitios de intercambio inico.

    Los problemas de produccin que presentan las areniscas ricas en minerales

    de arcillas del grupo esmectita, son por lo menos de tres tipos:

    1.- Los minerales son extremadamente sensibles a Ia introduccin de agua.

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 16

    2.- Los forros o envoltorios de poros de esmectita, tienden a romperse ligeramente y migrar durante Ia expansin.

    3.- La estructura de Ia esmectita, le causa problemas al sistema de poro que

    tengan una grande relacin rea superficial / volumen de poro, obstruyendolo.

    La alta relacin rea superficial / volumen de poro, trae consigo una alta

    saturacin de agua irreducible y una alta saturacin de agua critica, lo cual

    puede permitir a un pozo producir agua libre de petrleo, con la presencia de

    una alta saturacin de agua. De no ser esto considerado, pozos potencialmente

    productivos terminan siendo tapados, obstruidos y abandonados, sin Ia

    adecuada toma de ncleos, ya que la respuesta del perfil elctrico de

    saturacin de agua es considerada muy alta para que el pozo sea considerado

    comercial. Una expansin de los minerales de arcillas debido a Ia introduccin

    de agua relativamente fresca en los poros, puede traer como resultado el sello

    o Ia obstruccin de las gargantas de los poros, con el resultado de una

    prdida de permeabilidad. Las esmectitas con alto contenido de Na+ pueden

    expandirse de un 600 a 1000 % de su volumen original. Las pelculas o

    envoltorios de este tipo de minerales de arcillas, tienden a ser destruidos por

    dicha expansin, resultando Ia liberacin de dichas arcillas las cuales migran

    dentro del sistema de poro con su consecuente obstruccin.

    Tabla 2.3

    Principales familias de minerales de arcillas y sus elementos qumicos

    ms importantes. Tomado de Almon y Davies (1983).

    MINERAL DE ARCILLA ELEMENTOS IMPORTANTES

    Caolinita AISiOH Esmectita (Montmorilonjta) NaMgCaAISiOH(Ca,Fe)

    Ilita KAISiOH Clorita MgFeAISiOH

    Este problema de expansin, puede evitarse mediante el USO de una base de

    petrleo o usando cloruro de potasio (KCI), en Ia perforacin, completacin y

    estimulacin del pozo. Si la expansin ha ocurrido dentro del reservorio, el

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 17

    dao puede ser corregido acidificando con una mezcla dbil de Oxido

    hidroclrico e hidroflurico (Tabla 2.2).

    Grupo ilita: Es un silicato hidratado que contiene K, Si y Al (KAISiOH), Tabla # 14. El

    principal problema de ingeniera es que su desarrollo o formacin en una

    arenisca genera gran volumen de microporosidad, que puede enlazar gran

    cantidad de agua a las partculas huspedes resultando as una alta saturacin

    de agua irreducible. La ilita a veces crece en los poros como masas de finos

    cristales parecidos a cabellos los cuales pueden reducir a permeabilidad en

    forma considerable (Tabla 2.2).

    Estas arcillas pueden ser disueltas usando una mezcla consistente de

    cidos hidroclricos e hidrofluricos.

    Grupo clorita: Son tambin alumino-silicatos hidratados, que contienen frecuentemente

    altas cantidades de Fe y Mg. Son extremadamente sensitivos a los cidos y a

    las aguas oxigenadas, por lo que se disuelven fcilmente en HCI diluido y el Fe

    liberado puede precipitar como un hidrxido frrico gelatinoso (Fe(OH)).

    Cuando el cido se ha terminado este hidrxido frrico tiene grandes cristales,

    mayores que las gargantas de los poros, a travs de los cuales ellos no pueden

    pasar. Este problema de precipitacin puede ser solucionado si se aaden

    qumicos apropiados al cido (un depurador oxigenado y un agente quelatante

    al Fe) y teniendo cuidado de recuperar todo el cido introducido dentro del

    pozo (Tabla 2.2).

    Ahora bien, debido que en los poros de una arenisca, pueden encontrarse

    diferentes variedades de minerales de arcillas, e incluso una variedad puede

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 18

    envolver a otra, tales ocurrencias pueden causar problemas en el diseo del

    sistema de lodos y forma de trabajar para un pozo individual. Por lo que la

    presencia de una variedad de minerales de arcillas, requiere de varios aditivos

    diferentes.

    Como resumen se puede decir que existen varios grupos de minerales de

    arcillas. Cada uno causa problemas diferentes en las rocas reservorios.

    La caolinita.. causa migracin fina.

    La esmectita sensibilidad al agua y microporosidad

    La Ilita.. microporosidad.

    La clorita.. sensibilidad al cido.

    No existe un tratamiento que resuelva todos los problemas que causan los

    minerales de arcillas, por lo tanto deben tratarse de una manera casi individual

    y segn el caso lo amerite.

    LAS ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS DEFINICION: Se define una Estructura Sedimentaria, como una cierta

    disposicin geomtrica de los elementos que constituyen un sedimento, que se

    origina en un ambiente de sedimentacin y que, por lo tanto, se conserva en

    las rocas sedimentarias. La estructura sedimentaria bsica es el Estrato. Un

    estrato es una capa individual de roca con espesor mnimo de 1 cm, la cual

    est separada de las capas supra e infrayacente por un cambio discreto de

    litologa o por una ruptura fsica (plano de separacin). La Lmina est dentro

    del estrato, por lo tanto tiene dimensiones milimtricas alcanzando un espesor

    mximo de 1 cm. Un Paquete es un conjunto de estratos delgados que forman

    una capa. El estudio de las estructuras sedimentarias es importante porque

    estas reflejan el proceso geolgico que las ha generado, o alguno de sus

    parmetros ms importantes. Por ejemplo, en el caso de estructuras fsicas

    debidas a corrientes acuosas, es posible reconocer la direccin y el sentido del

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 19

    flujo, evaluar la intensidad de la corriente, etc. Sin embargo, una sola estructura

    sedimentaria difcilmente puede ser suficiente para establecer o reconstruir el

    ambiente originario de sedimentacin; por lo tanto, la bsqueda y asociacin

    con otras estructuras, puede suministrar valiosos criterios para la

    reconstruccin de los Ambientes Sedimentarios.

    ORIGEN: Existen una serie de parmetros fsicos, qumicos-mineralgicos,

    bioqumicos y climticos que dan origen a las estructuras sedimentarias y que

    son tiles para definir a los Ambientes Sedimentarios:

    Parmetros Fsicos: Medio de transporte, inclinacin del relieve, profundidad de

    las aguas, flujo de corriente, turbulencia, direccin y energa de la corriente,

    forma y tamao del cauce.

    Parmetros Qumicos-Mineralgicos: Salinidad, pH y Eh, interface, temperatura

    del agua, autignesis (formacin de glauconita, dolomita, hematita, etc.) y

    recristalizacin.

    Parmetros Bioqumicos: Esqueletos. conchas, huesos de micro y

    macroorganismos, bioturbaciones (huellas, trazas, pistas, etc.), material

    excretal, restos vegetales.

    Parmetros Climticos: Cambios estacionales, variaciones de temperatura a

    corto y largo plazo, cambios en la composicin qumica de la atmsfera.

    CLASIFICACION SEGUN LA CONTEMPORANEIDAD CON EL SEDIMENTO

    Las estructuras sedimentarias se clasifican comnmente como Singenticas y

    Epigenticas. Las primeras se forman al mismo tiempo que las rocas, las

    segundas son posterior al proceso de litificacin. Tambin se clasifican

    dependiendo de su origen gentico; por esta razn, podrn ser Fsicas,

    Qumicas y Orgnicas. Una tercera clasificacin atiende a su ubicacin relativa,

    en Externas o Internas. Las estructuras externas, o morfologa de una masa

    rocosa, se refiere a su forma y tamao, a la naturaleza de sus linderos,

    contactos o bordes, y a los tipos de plegamiento que exhibe, en un estudio a

    gran escala. Las estructuras internas comprenden caractersticas observables

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

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    a una escala ms pequea, e internamente al cuerpo sedimentario. De acuerdo

    a esto, se tiene lo siguiente:

    A.- SINGENETICAS (PRIMARIAS). 1.- Fsicas. a.- Estructuras Externas. Tamao y forma del cuerpo sedimentario. b.- Estructuras Internas. Estratificacin y laminacin. Estratificacin normal de corriente. Estratificacin cruzada o transversal. Estratificacin gradada. Estratificacin rtmica. Caractersticas de los planos de estratificacin. Marcas ondulatorias. Agrietamientos de barro. Marcas de gotas de lluvia. Salpicaduras y marcas de arroyo. Formaciones tubulares o ranuradas. Formaciones de carga. Estructuras de deformacin. Peculiaridades de derrumbes postdepositacionales. Conglomerados interiores a la Formacin. 2.- Orgnicas. a.- Estructuras externas. Biostromas. Biohermas. b.- Estructuras internas. Fsiles. B.- EPIGENETICAS (SECUNDARIAS). 1.- Fsicas. a.- Estructuras externas. Naturaleza de los linderos (concordantes o discordantes). Pliegues y fallas. b.- Estructuras internas. Diques clsicos. 2.- Qumicas u orgnicas. a.- Estructuras internas. Zonas de corrosin. Concreciones. Estilolitas. Cono en cono. Moldes y formaciones cristalizadas. Vetas y diques.

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 21

    ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS PRIMARIAS Se definen como aquellas que se originan al mismo tiempo que se deposita el

    sedimento, es decir, mientras ste se halla en ntima relacin con el ambiente

    que causa su sedimentacin. Existen dos tipos principales; Estructuras Fsicas

    y Estructuras Orgnicas.

    1.- ESTRUCTURAS FISICAS

    Estratificacin y Laminacin

    Laminacin: Producto de la sedimentacin originada por cambios progresivos

    en la intensidad del flujo de la corriente (viento, corriente fluvial, ocano, etc.),

    para una misma granulometra (fig.2.2). El aumento progresivo de la intensidad

    del flujo, provoca una variacin transicional entre un tipo de laminacin y otro.

    Si se parte de una situacin esttica y de forma progresiva se va aumentando

    el flujo, aparece el primer tipo de estructura sedimentaria primaria, los ripples o

    rizaduras. A continuacin, se forman las dunas y a mayor energa, se generar

    la laminacin paralela. Un aumento adicional del flujo, ocasionar la

    deformacin de la laminacin paralela, dando lugar a los standing waves (olas

    fsiles) y finalmente, a un flujo alto, se depositar un tipo de capa caracterizada

    por su forma, laminacin y gnesis, y que recibe el nombre de antiduna. En

    resumen, se tiene:

    Estructuras de flujo dbil: Rizaduras y Dunas.

    Estructuras de flujo intenso: Laminacin Paralela, Standing Waves y Antidunas.

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 22

    Figura 2.2.- Estratificacin laminada y paralela en arenisca de grano fino. Ripples o Rizaduras: Formas pequeas onduladas con una pendiente suave en

    barlovento (hacia donde va la corriente) y una brusca en sotavento

    (contracorriente) (Fig.2.3 y 2.4).

    Direccin de la Corriente Topset (Barlovento) Foreset (Sotavento) Bottonset (Parte Basal) Figura 2.3.- Mecanismo de formacin y avance de un ripple (y dunas tambin). Constituyen tipos de laminacin cruzada a pequea escala. Generalmente se

    manifiestan en la superficie superior de capas de areniscas o limolitas (rara

    vez se observan en calizas y dolomas). Se originan por la accin de corrientes

    de bajo flujo (Rizaduras de Corriente) o el oleaje (Rizaduras de Oscilacin

    fig.2.8).

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 23

    Figura 2.4.- Marcas de rizaduras (ripples). Ntese que hay dos conjuntos de rizaduras.

    Los Ripples de Corriente son producidos por una corriente o flujo

    unidimensional. Sus crestas y valles se alinean paralelos a una direccin

    perpendicular a la que posea la corriente que los origin. Son ondulaciones

    asimtricas en su seccin transversal. Dentro de estos, pueden haber Ripples

    con Crestas Rectilneas Paralelas (Straight Crested) (fig.2.5), los cuales son de

    baja energa, y al migrar generan una laminacin cruzada planar; Ripples

    Linguoides o Lenguados (fig. 2.9), de forma lobulada y alta energa, al migrar

    dan lugar a laminacin interna cruzada de tipo festoneado; y Antidunas, falsos

    ripples producidos por corrientes de flujo elevado, que crecen en el sentido de

    la corriente (fig.2.10)

    Los Ripples de Oscilacin (Ripples de Olas) son ondulaciones simtricas o

    ligeramente asimtricas originadas por la accin del oleaje sobre materiales

    incoherentes (fig.2.6 y 2.7).

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 24

    Figura 2.5.- Distintas formas de desarrollo de rizaduras o ripple marks

    Figura 2.6.- Rizaduras Simtricas.

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 25

    Figura 2.7.- Rizaduras Asimtricas.

    Figura 2.8.- Rizaduras de oscilacin.

    Figura 2.9.- Rizaduras linguoides.

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 26

    Figura 2.10.- Rizaduras romboideas. Laminacin Horizontal: Cuando las lminas son paralelas a las superficies

    limtrofes del estrato y, asimismo, paralelas entre si. La laminacin est

    producida por un cambio brusco en la granulometra, debida a un rgimen

    hidrulico elevado (transporte de material arenoso con una elevada energa).

    Se da en materiales arenosos de granulometra mediana y fina. Esta estructura

    puede clasificarse en dos tipos; una alternancia de lminas diferentes,

    representando cada una de ellas un episodio de sedimentacin bien definido

    (un ejemplo podra ser una alternancia de lminas carbonticas de

    precipitacin qumica, con lminas clsticas arcillosas), o cuando la alternancia

    no se corresponde con eventos individuales y definidos de sedimentacin, lo

    cual es caracterstico de depsitos arenceos, y pueden ser atribuidos a

    fluctuaciones en la velocidad de la corriente responsable del depsito.

    Laminacin Oblicua o Inclinada: Cuando las lminas estn dispuestas

    oblicuamente con respecto a las unidades de estratificacin. Pueden ser:

    Oblicua Tabular o Planar: Cuando las lminas definen superficies

    planas y paralelas.

    Oblicua Acnea: Cuando las superficies son planas, pero no paralelas.

    Oblicua Cruzada: Cuando las superficies son curvas.

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 27

    La inclinacin de las lminas, en la mayora de los casos, no excede de 30.

    Este valor depende de la granulometra de los materiales que se depositan, y

    de la velocidad de sedimentacin.

    En un ro, las lminas oblicuas tienen rumbo hacia el sentido de propagacin

    de la corriente. En ambientes de playa, las lminas oblicuas pueden tener

    rumbo hacia el mar o hacia la tierra firme, segn el perodo de prevalencia de

    transporte de una u otra corriente. En las dunas, las lminas oblicuas tienen

    rumbo en la direccin predominante de los vientos.

    Estratificacin Cruzada: Se define como un nivel simple, de litologa

    homognea o gradacional, sedimentado con un cierto ngulo respecto a la

    inclinacin original de la formacin, y separado de los niveles adyacentes por

    superficies de erosin, no sedimentacin o cambio abrupto en el carcter

    (fig.2.11, 2.12, 2.13 y 2.14). Difiere de las rizaduras o ripples tan solo en sus

    respectivas dimensiones. Sobre la base de las formas de las lminas, se divide

    en dos grupos:

    a.- Planar, con grupos de lminas en forma de cuas.

    b.- Festoneada, con lminas curvadas en forma de cubetas. Se entiende por

    Festones, las rizaduras de crestas onduladas, generadas por corrientes de

    alta velocidad.

    Figura 2.11.- Estratificacin Cruzada Figura 2.12.- Estratificacin Cruzada Festoneada Estratificacin Bimodal: Tambin conocida como Herring Bone, o Espina de Pez. Est formada por dos grupos de lminas orientadas formando un cierto

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 28

    ngulo, lo que le confiere su forma caracterstica. Este tipo de estratificacin es

    debida probablemente al flujo y reflujo de las mareas.

    Estratificacin Gradada: Es un tipo de estructura de ordenamiento interno de

    las partculas, que consiste en la disminucin progresiva del tamao de grano,

    desde la parte inferior a la superior del estrato. Es una estructura tpica de las

    secuencias de turbiditas. Genticamente, se considera formada por la

    decantacin de material en suspensin a medida que decrece la velocidad de

    la corriente, por lo que puede considerarse como una estructura

    sindepositacional. Hidrodinmicamente se considera como de rgimen superior

    o de flujo elevado (fig.2.15).

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 29

    Figura 2.13.- Estratificacin cruzada en arenisca. La direccin de la paleocorriente es de

    izquierda a derecha.

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

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    Figura 2.14.- Estratificacin cruzada en arenisca. La direccin de la paleocorriente es de izquierda a derecha.

    Tericamente, existen dos tipos de Estratificacin Gradada; en el primer tipo, la

    disminucin de las dimensiones de los granos resulta de la sedimentacin de

    partculas ms gruesas abajo y ms finas arriba. Este primer tipo se conoce

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 31

    como estructura gradada directa, para diferenciarla del segundo tipo, que se

    indica como inversa.

    En el primer tipo, no hay materiales finos en la parte inferior del estrato; como

    en el segundo tipo resulta que la granulometra es ms fina en la base y ms

    gruesa hacia el tope o techo de la capa, los granos estn siempre inmersos en

    la masa de fondo fina, la cual puede estar presente en todo el espesor del

    estrato.

    La gradacin directa es probablemente producida por una corriente normal de

    intensidad decreciente, en donde se depositan en cada instante solo los

    materiales para los cuales su velocidad mnima de transporte resulta mayor

    que la velocidad de la corriente. El tipo inverso es producido por una corriente

    de alta densidad (turbidtica) en donde todo el material, fino y grueso, se halla

    en suspensin, y se deposita en masa.(de una sola vez).

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 32

    Figura 2.15.- Variedades de estratificacin gradada.

    Imbricacin: Disposicin inclinada en direccin contraria a la corriente, que

    asumen ciertos cantos o granos de formas planas o alongadas parecida al

    tejado del techo de una casa. (fig.2.16).

    Direccin de la Corriente

    Figura 2.16.- Imbricatura

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 33

    Otros dos tipos de estratificacin, comunes en rizaduras (ripples), son: Estratificacin Flasher: Acumulacin de arcilla en los valles de los ripples,

    debido a la alternancia de perodos de corriente con otros de quietud. Si la

    cantidad de partculas de tamao de arcilla es pequea, al sedimentarse, se

    acumular en los valles. Si la proporcin es mayor, llegar un momento en que

    los flasher se hallen cohesionados.

    Estratificacin Lenticular: Cuando la proporcin de arcilla domina sobre la de

    arena, los ripples se formarn aislados (unitariamente o en pequeos

    conjuntos). As se obtiene una estratificacin lenticular.

    Estos dos tipos de estratificacin son tpicos de regmenes de medios

    cambiantes (turbulento - tranquilo), con dficit de sedimentos (de arena en la

    lenticular y de arcilla en la flasher).

    Caractersticas del Plano o Superficie de Estratificacin

    Son estructuras sedimentarias que se localizan en el contacto entre los

    estratos. Se utilizan como criterio de polaridad de los mismos (base y techo).

    Se observan tres grandes grupos:

    Marcas de Origen Fsico en el Techo: Se incluyen las marcas ms frecuentes

    que se hallan fosilizadas en el techo o tope de una capa:

    Grietas de Desecacin: Corresponden a grietas cerradas en polgonos de lados

    planos o ligeramente curvados, y de un nmero reducido de lados. Sirven como

    indicadores de ambientes sedimentarios; se encuentran en bordes de lagos,

    canales abandonados de ros, llanuras de inundacin de ros y en la parte

    superior de las llanuras mareales. Se originan de materiales fango-arcillosos en

    contacto con la atmsfera; cuando se rellenan con otro material ms resistente,

    se obtiene el calco de esas grietas.

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 34

    Huellas de Gotas de Lluvia: Pequeas depresiones redondeadas formadas

    sobre un fondo fangoso algo consolidado. Generalmente solo se encuentra el

    molde. Son caractersticas de ambientes continentales y de transicin.

    Huellas de Cristales: Cristales de yeso o sal originados sobre un fondo ms o

    menos arcilloso, que al disolverse dejan un hueco que puede posteriormente

    ser rellenado por un sedimento fino. Son indicativos de reas con fuerte

    salinidad.

    Alineaciones o Bandas Longitudinales (Parting Lineations): Se originan por el

    efecto de una corriente tractiva, de rgimen hidrulico elevado, en la que los

    granos, debido a su geometra, tienden a agruparse formando bandas

    alargadas segn la direccin de la corriente.

    Swash Marks (Marcas de Lavado): Ondas con radio hacia el mar, que se

    producen por las olas una vez han efectuado su ltimo rompiente, sobre

    materiales arenosos finos. Muchas veces, en el borde de la onda, se acumulan

    trozos de madera o de conchas. Sirven para localizar exactamente la lnea de

    costa.

    Rill Marks (Raspaduras): Trazas de erosin muy estrechas con frecuentes

    ramificaciones dendrticas, producidas en el techo de una capa arenosa. Se

    encuentran en zonas litorales poco profundas.

    Canales: Estructuras erosivas y fosilizadas por otros materiales. Existe una

    gran variedad de ellos, diferenciados tanto por sus dimensiones, morfologa y

    tipos de materiales que los rellenan, como por su localizacin en los distintos

    ambientes sedimentarios.

    Marcas de Corriente: Son las producidas por la erosin de una corriente de

    agua sobre un fondo ms o menos luttico, o surcos excavados que son

    producidos por el arrastre o impacto de objetos. Se utilizan para determinar

    direccin y sentido de la corriente.

    Las Marcas de Corriente se clasifican en Marcas de Erosin de la Corriente

    (Scour Marks), donde pueden haber Flute Marks (Marcas Acanaladas) y

    Crescent Marks (Marcas en Herradura), y Marcas Labradas por un Objeto (Tool

    Marks). Estas ltimas, a su vez, se dividen en Marcas Continuas (Groove

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 35

    Marks Surcos- y Chevron Marks Punta de Flecha-) y Marcas Discontinuas

    (Prod Marks Picaduras- y Bounce Marks Rebotes-).

    Scour Marks (Pulituras): Depresiones producidas por la erosin de una

    corriente sobre un fondo arcilloso o limoso (Marks) que luego han sido

    rellenadas por un sedimento de granulometra mayor (arena), obtenindose el

    calco o molde (Cast). Existen dos tipos principales:

    Flute Cast (Marcas Tubulares): Se originan por erosin sobre fondos arcillosos,

    inicindose probablemente en pequeas irregularidades del fondo, y por una

    situacin de flujo particular (remolinos) en la irregularidad (fig.2.17, y 2.18).

    Figura 2.17.- Remolino en el fondo del canal que genera la Marca Tubular

    Determinan la direccin y el sentido de la corriente, la cual va desde la parte

    con mayor relieve, a la ms suave. Son comunes en series turbidticas, aunque

    pueden hallarse en cualquier medio sedimentario en el que exista una

    corriente.

    Crescent Cast: Son marcas en forma de herradura que se originan por erosin

    de una corriente sobre fondos arcillosos, cuando existe un objeto (canto, etc.)

    sobre estos fondos, que hace de obstculo al paso de la corriente.

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 36

    Figura 2.18.- Marcas Tubulares y Laminaciones Tool Marks: Surcos de distinta morfologa producidos sobre un fondo arcilloso,

    por el arrastre o impacto de partculas. Segn la naturaleza gentica, se tienen

    las siguientes:

    Groove Cast: Marcas continuas que se originan por el arrastre de un

    objeto compacto sobre la superficie de una capa luttica no

    consolidada. La forma de cada surco depende de la que posea el

    objeto duro, de la profundidad a la cual labra, y del grado de

    consolidacin del fondo luttico (fig. 2.19 y 2.20).

    ENTERRAMIENTO IMPACTO FUGA Figura 2.19.- Formacin de estra

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 37

    Chevron Cast: Marcas continuas originadas igual que la anterior;

    corresponde al molde de una serie de surcos en forma de punta de

    flecha (puntas dirigidas hacia la corriente) (fig.2.21 y 2.22).

    Prod Cast y Bounce Cast: Marcas discontinuas producidas por el

    impacto y posterior rebote de un objeto sobre el fondo luttico. El

    primero es asimtrico y determina direccin y sentido de la corriente; el

    segundo es simtrico y solo determina la direccin.

    Figura 2.20.- Huella de estrias en arenisca.

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 38

    Figura 2.21.- Marcas tabulares y de surco en base de arenisca.

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 39

    Figura 2.22.- Calco de herradura y huellas de estrias en base de arenisca. Hard Grounds y Superficies Costrificadas: En los sedimentos finos que se

    contraen al secarse, pueden formarse Agrietamientos de Barro. Estos

    representan figuras poligonales de longitud y ancho variables. Son comunes en

    ambientes continentales, aunque pueden encontrarse en depsitos planos de

    marea, o depsitos de estuario.

    Estructuras de Deformacin

    Las estructuras de deformacin y destruccin de la estratificacin, se forman

    por procesos no tectnicos, que actan poco despus de la depositacin de los

    sedimentos, durante las primeras etapas de la compactacin de los mismos

    (deformaciones penecontemporaneas de la sedimentacin). Son estructuras de

    carga, generadas por deformaciones gravitacionales producidas por el peso del

    sedimento suprayacente ms denso (arena), sobre un sedimento blando y de

    menor densidad (arcilla).

    Su gnesis va ligada a la accin de movimientos regidos por la gravedad

    (carga, deslizamientos, arrastre, etc.) y, en numerosos casos, al fenmeno de

    fluidizacin o licuacin de los materiales, y a la accin del agua al escapar de

    los sedimentos durante la compactacin. Los efectos de estos procesos,

    quedan reflejados en las capas sedimentarias mediante estas estructuras, que

    consisten en repliegues, fracturas, brechificacin e inyeccin, las cuales

    producen deformacin y destruccin, parcial o total, de la estratificacin o

    laminacin inicial. De acuerdo a la geometra de las estructuras se clasifican

    genticamente en seis tipos; Estructuras de Carga; Estructuras Almohadilladas;

    Laminacin Contorsionada; Estructuras de Inyeccin o Intrusin; Estructuras

    Contorsionadas; y Cantos Armados de Arcilla.

    Estructuras de Carga (Load Cast): Son protuberancias de forma irregular, que

    sobresalen del tope de los estratos, en especial de areniscas con niveles

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 40

    infrayacentes lodosos. Se forman como respuesta a inestabilidades

    gravitacionales creadas por el depsito de sedimentos relativamente densos,

    sobre otros de menor densidad (fig.2.27).

    La diferencia en viscosidad entre los dos estratos es igualmente un factor

    importante; a valores muy diferentes, se formarn crestas agudas del material

    menos denso (Flame Structures) que penetran en el ms denso (fig.2.23).

    Figura 2.23.- Flame Structures La gnesis de estas estructuras, generalmente est determinada por el relleno

    de irregularidades producidas por marcas de corriente, impactos de cantos

    grandes o fenmenos bruscos (terremotos, tormentas, etc.). En todos ellos, una

    vez iniciada la estructura, la fluidizacin de los estratos juega un papel

    fundamental en el desarrollo de la misma (fig.2.23 y 2.24). Figura 2.24.- En este esquema, se observa una estructura de deformacin por acentuamiento de una irregularidad inicial en el tope del estrato de grano fino, debido al relleno de una marca de corriente, con posterior fluidizacin de la capa luttica que ahora infrayace a la arenisca que est rellenando.

    Estructuras Almohadilladas (Ball and Pillow Structures): Son semejantes a las

    anteriores; se diferencian en que en estas ltimas hay ruptura de los estratos,

    formndose pseudondulos. Generalmente se presentan en series arenoso-

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 41

    lutticas, en las que los pseudondulos son de arenisca, y raramente en series

    carbonatadas, donde los ndulos son de calizas detrticas. La estructura interna

    de estos es muy particular, ya que la laminacin de las areniscas o calizas se

    adapta a la forma del mdulo, en especial en la parte convexa del mismo

    (fig.2.26).

    Figura 2.25.- Ejemplos de Estructuras de Carga; Estructuras de Bolas de Arena; Estructuras Convolutas; Estructuras de Derrumbe.

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 42

    Figura 2.26.- Estructuras almohadillada.

    Laminacin Contorsionada (Convolute Lamination): Son estructuras

    consistentes en una disposicin de lminas contorsionadas y replegadas,

    dentro de un estrato. Usualmente se encuentran en niveles de arenas finas y

    muy finas (1/4 a 1/16 mm de dimetro). La licuacin parcial de la arena fina, en

    varias etapas, es probablemente la causa principal de la gnesis de esta

    estructura (fig. 2.25 y 2.27).

    Figura 2.27.- Estratificacin convoluta suprayaciendo a laminacin subparalela, en arenisca turbidtica de grano fino (la escala es la moneda a la derecha)

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 43

    Estructuras de Inyeccin o Intrusin: Son un conjunto variado de estructuras

    construidas por areniscas. Se distinguen tres tipos principales:

    Diques y Filones de Arena: Son cuerpos de arenisca, de forma

    irregular, que se disponen cortando estratos en lutitas y margas. En

    general, estn unidos por niveles de arenisca interestratificados. La

    inyeccin del material arenoso tiene lugar antes de la compactacin del

    sedimento, probablemente por licuacin de niveles de arenas de grano

    fino y muy fino, que adquieren un comportamiento plstico, y pueden

    inyectarse en los niveles supra o infrayacentes.

    Volcanes de Arena: Estructuras de forma semejante a un cono

    volcnico, con dimetro de 2 a 10 cm y altura mxima de 1,5 cm. Su

    gnesis es similar a las anteriores.

    Polgonos de Arena y Pseudo-Mud-Crack: Estructuras formadas por un

    conjunto de polgonos de forma ms o menos irregular, y tamao de

    pocos cm a 1 m, constituidos por arenas. Su origen est ligado a

    arenas licuables, cubiertas por niveles lutticos de poco espesor; por la

    accin de una sacudida ssmica, la arena licuada tiende a ocupar una

    mayor superficie, mientras que el nivel superior responde agrietndose,

    la arena asciende por estas grietas y forma los polgonos.

    Estructuras Slumps y Contorsionadas: Son deformaciones

    penecontemporneas a la sedimentacin, producto del deslizamiento de una

    masa de estratos previamente depositados, probablemente por empujes

    laterales (glaciar empujando estratos) o inestabilidad tectnica (movimientos

    ssmicos). Se presentan especialmente en series rtmicas de areniscas-lutitas o

    calizas-margas, y consisten en un conjunto de materiales plegados y en

    muchos casos fracturados, intercalados entre estratos horizontales (fig.2.25).

    Cantos Armados de Arcilla (Armored Mud Balls): Son esferas o elipsoides de

    arcilla que estn envueltos por una superficie de pequeos cantos

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 44

    superficiales, los cuales forman una especie de armadura que los protege. Su

    dimetro va desde 1 cm hasta 1 m. Su gnesis comprende el deslizamiento de

    materiales arcillosos transportados por una corriente acuosa; y formacin de un

    canto blando, que al rodar va alcanzando una redondez y esfericidad elevada,

    a la vez que en su superficie se van incrustando partculas slidas del fondo,

    que forman la armadura. Los formados de medios fluviales son de alta

    esfericidad, mientras que los de medios lacustres o llanuras de mareas, son

    elipsoidales.

    2.- ESTRUCTURAS ORGANICAS

    DEFINICION: Son estructuras sedimentarias producidas por la actividad de

    organismos, principalmente marinos. Dentro de estos, se pueden diferenciar

    dos grupos; organismos constructores de rocas, los cuales se denominan de

    modo genrico como biohermas y biostromas, y aquellos que requieren de la

    presencia de un sedimento preexistente, alterndolo para producir estructuras

    conocidas como pistas, burrows y perforaciones.

    ORGANISMOS CONSTRUCTORES DE ROCAS: Corresponden a este tipo,

    por una parte, organismos con esqueleto calcreo que viven en colonias, como

    los arrecifes, entre los cuales cabe mencionar a los corales, rudistas,

    estromatoporitos, etc.; por otra parte, aquellos cuya actividad vital provoca la

    precipitacin de carbonatos, los que atrapan sedimentos finos, o ambos, como

    por ejemplo las mallas de algas y los estromatolitos.

    Biohermas y Biostromas: Los Biohermas (fig.2.28) representan acumulaciones

    de restos y despojos orgnicos que se formaron en condiciones de vida

    abundante (aguas clidas, buena luminosidad, abundantes nutrientes, etc.). un

    arrecife coralino podra ser un buen ejemplo de este tipo de estructura

    (fig.2.29). Los Biohermas a escala ms reducida, como por ejemplo un banco

    de ostras, se denominan Biostroma.

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 45

    Figura 2.28.- Ejemplo de muestra de Biohermo o arrecife o biolitto.

    Figura 2.29.- Costado de un arrecife. Figura 2.30.- Mallas de alga.

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 46

    Mallas de Algas: Estn constituidas por un entramado de filamentos de algas

    verdes y verdiazules, que recubren distintos tipos de sustratos. Se desarrollan

    siempre en zonas someras, tanto en aguas dulces como marinas. Las mallas

    presentan una superficie gelatinosa a la que se adhieren sedimentos de grano

    fino; una vez cubierta, la malla crece y el proceso se repite, produciendo un

    sedimento de laminacin fina

    Estromatolitos: Estructuras anlogas a las anteriores en cuanto a su gnesis,

    pero de laminacin ondulada y relieve acentuado y notable. Estn

    caracterizadas por una alternancia de lminas constituidas por partculas

    carbonticas con las dimensiones de la arena fina o el limo, y por lminas

    formadas de calcita micro- y criptocristalina. Sus formas pueden ser de tipo

    tabular, columnar, mamelonar, irregular, etc. Los Estromatolitos se diferencian

    en tres grandes grupos; hemiesferoides unidos lateralmente (LLH),

    hemiesferoides apilados verticalmente y separadas unas pilas de otras (SH) y

    estructuras esferoidales (SS). Un caso especial de estas ltimas son los

    Oncolitos; lminas algales de forma esferoidal que envuelven conchas de

    fsiles o fragmentos lticos debido al oleaje, por esta ltima razn, no son una

    cobertura de estratos, como los domos estromatolticos (fig.2.31).

    Figura 2.31.- Seccin de un domo estromatoltico; la altura mxima que alcanzan es de 60 cm con una extensin lateral de un metro. PISTAS, BURROWS y PERFORACIONES: Estructuras que se desarrollan de

    dos formas; sobre sedimentos no consolidados (Burrows y Pistas) (fig.2.32) o

    bien sobre rocas completamente litificadas (Perforaciones).

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 47

    Pistas y Burrows: Segn el tipo de actividad orgnica, se distinguen cinco

    grupos:

    Domichnia: galera de moradas; superficiales, simples trazado lineal o en

    forma de U.

    Fodichnia: galera de alimentacin; de forma muy variada.

    Pasichnia: pistas de nutricin, organismos que comen fango,

    desplazndose sobre l. Son de trazado sinuoso.

    Repichnia: pistas de reptacin y desplazamiento. Son lineales.

    Cubichnia: pistas de reposo; menos frecuentes, reproducen la

    morfologa ventral de los organismos que las producen.

    Perforaciones: Producidas por organismos capaces de perforar, e incluso

    destruir, substratos duros. La Perforacin puede realizarse ya sea

    mecnicamente, ya sea por mtodos qumicos (liberacin de CaCO3). Los ms

    frecuentes son las Talofitas (algas y hongos), los Anlidos (Perforaciones en

    forma de bolsa o de tubo), los Porferos (esponjas; se ven como galeras

    ramificadas) y los Bivalvos (Perforaciones muy variadas).

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 48

    Figura 2.32.- Ejemplo de pistas generadas por organismos perforadores.

    PISTAS, BURROWS y PERFORACIONES en RELACION con las

    CARACTERISTICAS del MEDIO SEDIMENTARIO: El desarrollo de este tipo de

    estructuras, al ser originadas por seres vivientes, estarn controladas por las

    mismas condiciones bajo las cuales aquellos pueden vivir. Los factores ms

    importantes son la naturaleza del sustrato, la energa del medio y la

    disponibilidad de alimentos. Estas caractersticas varan con la profundidad.

    Las marcas de morada o habitacin, generalmente estn dispuestas

    perpendicularmente respecto a la superficie del estrato, e indican aguas

    someras, o ambiente litoral de aguas relativamente agitadas. Las marcas de

    locomocin indican elevadas profundidades y baja energa. En la figura 2.33 se

    presentan algunos ejemplos de organismos asociados a las huellas que

    pueden dejar en el sedimento.

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 49

    Figura 2.33.- Algunos ejemplos de organismos asociados a las huellas que pueden dejar en el sedimento.

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 50

    ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS SECUNDARIAS (EPIGENETICAS)

    Se conocen como Secundarias, debido a su origen post-depositacional.

    Se desarrollan durante la diagnesis del sedimento, como consecuencia de

    procesos fsicos o qumicos.

    1.- ESTRUCTURAS FISICAS

    De las estructuras fsicas es decir: contactos concordantes o

    discordantes, pliegues, fallas y diques clsicos; sern descritas solamente

    estas ltimas.

    Diques y Pequeos Volcanes de Arena o Lodo

    Son estructuras fsicas internas, conocidas tambin como estructuras de

    inyeccin. Los diques de arenisca (fig.2.34) son, como su nombre lo indica,

    masas de arenisca de forma tabular o semejante a las de los diques gneos,

    que exhiben relaciones discordantes con respecto a la estratificacin de las

    rocas que cortan. La inyeccin o intrusin de los diques clsticos,

    especialmente de los diques de arenisca, en rocas sedimentarias y de otras

    clases, es un rasgo caracterstico de ciertos conjuntos sedimentarios,

    asociados con condiciones inestables dentro de ambientes de geosinclinal. La

    asociacin de los diques clsticos con las estructuras de asentamiento y

    hundimiento, las brechas intraformacionales y otros rasgos distintivos, permiten

    reconocer condiciones de tectonismo activo, con perturbacin de los estratos.

    Estructuras similares, pero que se expanden en superficie, son llamados

    volcanes de arena o de lodo, y pueden ser causados por un terremoto.

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 51

    Figura 2.34.- Volcn de lodo. 2.- ESTRUCTURAS QUIMICAS

    Provienen de procesos de naturaleza qumica; principalmente,

    precipitacin y disolucin.

    Zonas de Corrosin

    Son pequeas cavidades de forma variada producidas por procesos de

    disolucin. En rocas calcreas, son conocidas como Estructuras

    Microcrsticas. En muchos casos aparecen rellenas por sedimentos arcillosos

    o ferrosos, y por calcita.

    Concreciones

    Ndulos: Formas irregulares, desprovistas de estructura interna, de

    composicin diferente a la de la roca caja o husped. La superficie externa

    presenta relieves o rugosidades. Como ejemplo, estn los ndulos de chert,

    comunes en calizas y dolomas. Su origen est asociado a procesos de

    reemplazo (de carbonato por slice). Otros ejemplos son los ndulos de

    anhidrita y los ndulos fosfatados carbonatados. Las Costras, de la misma

    composicin de los ndulos, tienen una estructura interna parecida a la de los

    estromatolitos. Su gnesis parece estar asociada a zonas de altos topogrficos,

    es decir, en reas donde la velocidad de sedimentacin es muy baja.

    Concreciones (sensu stricto): Se encuentran preferentemente en sedimentos

    detrticos porosos. Se producen por precipitacin, alrededor de un ncleo, de

    una sustancia mineral (calcita, slice, xidos de hierro, etc.), que la mayora de

    las veces es la misma que se encuentra como cemento en la roca husped.

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 52

    Suelen tener estructura concntrica. Su tamao depende de la permeabilidad

    de la roca en que se encajan (las concreciones en areniscas son de mayor

    tamao que en lutitas).

    Rosetas: Son tpicas de sedimentos detrticos permeables. Las ms frecuentes

    son de barita, calcita o yeso, cuyos cristales tienden a disponerse de modo

    simtrico.

    Esferulitas (Pisolitas): Cuerpos esfricos con estructura radial, crecimiento a

    partir de uno o varios ncleos por precipitacin tarda de un gel coloidal. Las

    ms frecuentes son de calcedonia y carbonato clcico (fig.2.35).

    Geodas: Se caracterizan por tener forma subesfrica, su interior es hueco, la

    envoltura exterior es de calcedonia y el revestimiento interno es en forma de

    drusa, con cristales de cuarzo, calcita, y rara vez dolomita o pirita.

    Figura 2.35.- Seccin diametral de una pisolita de calcedonia.

    Septaria: Estructuras de forma subesfrica y dimetro entre 15 y 40 cm,

    caracterizadas por dos sistemas de grietas; uno radial, cuyas fisuras se

    ensanchan hacia el centro, y otro concntrico, cuya interseccin con el radial

    produce un trazado poligonal. Las fracturas estn rellenas de calcita. Su origen

    parece estar asociado a procesos de deshidratacin de la parte interna de la

    roca, con consecuente formacin de una red de fisuras, que posteriormente

    son rellenas con calcita.

    Estructuras de Disolucin

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 53

    Las Superficies de Presin-Disolucin se producen como consecuencia

    de presiones o esfuerzos dirigidos, los cuales producen una erosin diferencial

    del material, pudiendo depositarse los residuos de dicha disolucin, a lo largo

    de la superficie de erosin. Dependen de la presin/solubilidad relativa a lo

    largo de la direccin del esfuerzo, y del radio de curvatura de los minerales en

    el contacto entre ellos. Las ms importantes son las Estilolitas (fig.2.36 y 2.37),

    las cuales son superficies marcadas por mutuas penetraciones o

    entrelazamientos de los dos lados de las superficie de erosin.

    Las prolongaciones dentiformes de una de ellas, encajan en fosas

    pequeas de dimensiones semejantes, en la otra. De perfil, esta estructura se

    asemeja a una sutura.

    Figura 2.36.- Visin tridimensional de una estilolita (parecida a una sutura cranica).

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 54

    Figura 2.37.- Visin en seccin de una estilolita con superficies de disolucin.

    Estructuras de Cono en Cono

    Estructura tpica de muchos depsitos sedimentarios, constituida por

    calcita fibrosa o yeso fibroso, que rara vez aparece en acumulaciones de

    minerales ferrosos o en carbn mineral. Est constituida por una serie de conos

    coaxiales (fig.2.38 a y b). Casi siempre, son producidas por presin.

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 55

    Figura 2.38.- Estructura de Cono en Cono

    CRISTALES

    Cristales idiomrficos, de composicin mineralgica diferente a la del

    material en el que se encuentran enclavados. Por ejemplo, cuarzo bipiramidal

    en calizas y dolomas; cubos de pirita en calizas y lutitas.

    Para culminar el tema de las Estructuras Sedimentarias, a continuacin

    en la tabla 2.2, se reporta un resumen de estructuras sedimentarias presentes

    en varios ambientes.

    Tabla 2.2.- Estructuras Sedimentarias para varios Ambientes Sedimentarios, incluyendo el Ambiente Deltico del Ro Mississippi. Tomado de

    Coleman & Gagliano (1965) SEPM, Spec. Publ. 12, 133-148.

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 56

    Platform. Frente Deltico PaludalAmbientes

    Depositacionales

    Estructuras

    Sedimentarias Carb

    onat

    os

    sin

    cl

    stic

    os

    Lutit

    as

    Prod

    elta

    Bar

    ra d

    ista

    l

    Bar

    ra d

    istr

    ibut

    aria

    Can

    al d

    istr

    ibut

    ario

    Plan

    o su

    bacu

    tic

    o

    Plan

    o su

    bar

    eo

    Bah

    a in

    terd

    istr

    ibut

    taria

    Llan

    ura

    inun

    daci

    n

    Lacu

    stre

    Mar

    ism

    a

    Pant

    ano

    Estratificacin Gruesa > 20 cm. Media 5-20 cm. Fina < 5cm.

    D

    D

    D

    D

    C-DC-D

    D

    C-DC-D

    C-DC-D

    C-D C-D C-D

    R C

    D

    D

    D

    Morfologa Laminacin paralela (textural) Laminacin paralela (vara

    color) Laminacin lenticular Laminacin ondulada

    R-CR R

    C

    C-AC-R

    A A

    C R

    A

    C

    R-C

    A

    A

    C C A R

    R-C

    C

    R-C C C

    C-A

    R-CC

    Laminacin Cruzada Simple Planar Festoneada

    R

    C

    A

    A

    C C A

    C

    C

    R-C

    R

    Rizaduras De corriente De rumbo Onduladas

    R

    R

    R

    C

    C-A

    R-C

    R-C

    A

    A

    A-CR-C

    C R

    R-C

    C

    R-C

    R-C

    R

    R-C

    Estructuras de Corte y Relleno C C-A R-C C C-A Contactos Erosionales C R-C C-A C C R-C Restos de Plantas Partculas distinguibles Partculas finamente divididas Estratificados

    R

    R

    R-C

    C

    C

    R

    R

    R-C

    C

    R C

    R-CC-AA

    C-RC-AC

    Fragmentos Fsiles Marinos (Conchas)

    A C-A R R C C C R-C R

    Inclusiones de Lutitas C C R Huellas de Carga (Load Cast) R C C R Laminacin Distorsionada Deslizamientos Sobrecorrimientos Laminacin convoluta

    C

    R-C

    C-AC R

    R

    C-RC-A

    R-CC R

    Huellas de gusanos, grandes C-A A C-A C-A R C-A C-R C Huellas de gusanos, pequeas C R R R C-A C-A C-A C-A C C-A C-ANdulos R-C R-C R-C

    Claves: D = Dominante; A = Abundante; C = Comn; R = Raro.

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 57

    LA FACIES SEDIMENTARIA

    El concepto de facies sedimentaria radica en el significado del mismo

    trmino que procede del latn y que indica aspecto. Por lo tanto, cuando se

    observa una roca sedimentaria tanto a nivel de afloramiento (sencillo o corte de

    carretera), como en muestras de mano o al microscopio, el aspecto que ella

    revela es funcin de sus caractersticas:

    Litolgicas (tipos de minerales y rocas, textura) Paleontolgicas (tipo de fsiles) Estructurales (tipo de estructuras sedimentarias) Geomtrica (tipo de forma que tiene el cuerpo sedimentario).

    Las caractersticas litolgicas se refieren a los tipos de minerales y/o rocas que constituyen la muestra o el depsito sedimentario, incluyendo el

    reconocimiento de los rasgos texturales como la granulometra, caractersticas

    de los granos, y relacin entre ellos. Si por ejemplo los granos son angulosos y

    poco esfricos, de tamao surtido y de mineraloga variada podemos inferir que

    ese material no sufri mucho transporte desde su zona de origen que debe

    estar cercana. Inclusive, si se observan granos rotos (asociados a conchas o

    restos fsiles rotos), podemos inferir sobre la alta energa del medio que dio

    lugar a esas acumulaciones. Normalmente, para la acumulacin de sedimento,

    la energa del medio disminuye a medida que se reduce el tamao de las

    particulas; es decir que, por ejemplo, una arcilla para poderse depositar

    necesitar de aguas completamente tranquilas, mientras que un conglomerado

    que viene arrastrando el agua en el fondo de un ro se depositar

    inmediatamente al ocurrir una ligera cada en la velocidad del flujo.

    Las caractersticas paleontolgicas, es decir, los tipos de fsiles contenidos dentro del afloramiento o de la muestra, las relaciones entre ellos, su estado de

    conservacin y la abundancia relativa, indican normalmente el ambiente donde

    ellos vivieron y consecuentemente el ambiente donde murieron y se

    acumularon. En consecuencia, podemos establecer en primera instancia

  • Curso de Ambientes Sedimentarios

    2 - 58

    (utilizando criterios biolgicos actuales) si el medio fue acuoso, elico, glacial o

    gravitativo y cual fue su energa, temperatura, salinidad, pH, turbidez.

    Sucesivamente, con la ayuda de la litologa, de las estructuras sedimentarias y

    la geometra del cuerpo podemos llevar a cabo una reconstruccin

    paleoambiental la cual en unin a ciertos rasgos estratigrficos y estructurales

    puede dar lugar a una reconstruccin paleogeogrfica. Una observacin

    importante se debe hacer cuando se trata de fsiles infiltrados (procedentes de una roca ms antigua y depositados en una ms joven), los cuales se deben

    reconocer para evitar una interpretacin errnea del ambiente.

    Las caractersticas estructurales hacen referencia al estudio de las estructuras sedimentarias observables a nivel de afloramiento, muestra de

    mano y microscopio; las cuales como los fsiles tienen las misma importancia

    para la interpretacin del medio y consecuentemente del ambiente de

    depositacin.

    Las caractersticas geomtricas hacen referencia al estudio geomtrico del deposito sedimentario; es decir la forma y desarrollo observable a nivel de

    afloramiento o en general a gran escala. Las formaciones marinas se

    caracterizarn por tener un desarrollo vertical (en el tiempo) y un desarrollo