Procesos sedimentarios
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Procesos Sedimentarios
Estratigrafía y Sedimentación
Formación de las Rocas Sedimentarias
Material de partida
Meteorización
Erosión transporte
Depositación/ precipitación
Diagénesis
Suelo
Rocas sedimentarias
blandas
Rocas sedimentarias
DiagénesisSon todos aquellos cambios físicos, químicos y biológicos sufridos por el sedimento después de la depositación inicial, durante y después de la litificación, excluyendo la alteración superficial (meteorización) y metamorfismo.
Factores actuantes Factores físicos
TemperaturaPresión litoestática e hidroestática (presión de volumen,
presión de poro) Factores químicos (pH, Eh y absorción iónica)
Agua juvenil Agua connota Agua meteórica Agua marina
Factores biológicos: horadaciones, acción bacterial Factores cronológicos: tiempo geológico
Procesos: Procesos físicosSe relacionan con la compactación y re-orientación de los granos, que vienen acompañados con el soterramiento.
1. Compactación: es la pérdida del volumen de los sedimentos y por ende existe una disminución de la porosidad primaria, lo que ocasiona un empaquetamiento mas apretado entre los granos.
Efectos de la compactación: Discriminación de la porosidad y permeabilidad primaria Pérdida de porosidad por soterramiento Expulsión del fluido de poro Aumento del empaquetamiento Deformación y fracturamiento de las partículas
Factores que influyen en la compactación: Características texturales Composición mineralógica Profundidad de soterramiento
Procesos: Procesos QuímicosSe relacionan con la cementación, autigénesis, alteración,
recristalización, reemplazamiento, inversión y disolución.1. Cementación o precipitación:Ocurre como: relleno de poros, sobrecrecimiento del mismo
mineral, forros o aros alrededor de granosTipos de cementos mas comunes: sílice, carbonatos, óxidos de
hierro.
2. Disolución:Depende del pH, Eh, temperatura, presión, etc. Minerales comunes a disolverse como halita,
anhidrita, feldespatos. Genera porosidad secundaria
3. Reemplazamiento:Ejemplos: silicificación de carbonatos,
reemplazamiento de material fósil por pirita, glauconitización de granos, etc.
Procesos: Procesos Químicos
4. Recristalización:Cambio en forma y tamaño de los cristales de un mineral dado,
sin que cambie la composición química. Este proceso significa el cambio de una morfología mas inestable hacia otra mas estable.
Ejemplo: cambio de aragonito a calcita
5. Alteración:Ejemplos: feldespatos se alteran a minerales de arcilla/biotitas
alteran a clorita/
6. Autigénesis:PiritaOxidaciónFormación de minerales de arcilla
Procesos: Procesos Químicos
Procesos: Procesos biológicos
Se relacionan con la acción de organismos en los sedimentos y cómo ellos afectan la configuración original del empaquetamiento.
Ejemplo: perforaciones, horadaciones, ingesta, actividad microbiológica
Procesos: Procesos físico-químicosLa presión-solución corresponde con la disolución de los minerales en un punto de contacto producto de la cementación ya ocurrida, debido al grado de solubilidad en ese punto de acuerdo a la presión ejercida en determinado momento.
Las estructuras representativas son:
Aumento de contactos entre los granos (longitudinal, cóncavo-convexos y suturados)
Estilolitas
Procesos
Pérdida de textura o creación de porosidad
Actividades de los organismosBiológicos
Presión-soluciónAumento de
empaquetamiento
Combinación de los anterioresFísico-químicos
CementaciónDisoluciónReemplazoAlteración
Recristalización
Temperatura, presión, pH, EhQuímicos
CompactaciónPresión litoestáticaFísicos
Efectos diagenétiosasociados
Factores actuantes
Procesos
Diagénesis de ConglomeradosDepende de la composición del material intersticial, sea arenoso o
lutítico.
Efectos diagenéticos en ortoconglomerados: Deformación de clastos inestables Disolución de clastos inestables Contactos directos grano-grano Presión-solución Cementación
Efectos diagenéticos en paraconglomerados: Matriz de minerales de arcillas Cementación de calcita, dolomita, siderita y cuarzo Deformación de los clastos inestables Disolución de clastos inestables
Diagénesis de Areniscas Areniscas Feldespáticas:
Sobrecrecimiento de feldespato Albitización de feldespato potásico y plagioclasa cálcica Cuarcificación de feldespato potásico y plagioclasa Disolución de feldespatos existentes Reemplazamiento de feldespatos potásicos por calcita o
dolomita
Areniscas Líticas Alteración de minerales y fragmentos inestables Deformación de minerales y fragmentos dúctiles Formación de envoltorios de minerales de arcilla Disolución de algunos fragmentos de roca y otros minerales inestables Sobrecrecimientos de cuarzo y feldespato Cementación carbonática
Diagénesis de Areniscas Areniscas cuarzosas:
Sobrecrecimiento de cuarzo Presión-solución Cementación de carbonatos, y de minerales de arcillas
autigénicas Conversión esmectita/illita Disolución de feldespatos existentes Caolinitización de feldespatos
Wacas: Alteración de minerales y fragmentos inestables Disolución de matriz Cementación carbonática
Diagénesis de Lutitas
Cambios mineralógicos de las arcillas Alteración de esmectita a illita y clorita con
etapas intermedias mixtas Alteración de caolinita a clorita Precipitación de minerales diagenéticos (yeso,
anhidrita, halita, óxidos de hierro) Presencia de estructuras diagenéticas
(concreciones, nódulos, etc.) Posible generación de carbón
Etapas diagenéticas: según Choquette & Pray (1970)
Eodiagénesis
Retrabajo orgánico (bioturbación)
Cementación y reemplazamiento
Alteración de estructuras sedimentarias primarias
Formación de bandeamientosmoteados y otras trazas
Formación de pirita u óxidos de hierro
Precipitación, sobrecrecimiento de Q y feld, cementos de carbonatos, clorita o caolinita
Mesodiagénesis
Compactación física
Compactación química (presión-solución)
Cementación
Disolución por fluidos de poros
Reemplazamiento mineral
Autigénesis de arcillas
Telodiagénesis Disolución, reemplazamiento y oxidación
Disolución de cementos carbonáticos
Alteración de F a minerales de arcilla
Oxidación de minerales de arcilla
Disolución de minerales menos estables
Etapas diagenéticas: según Dunoyer de Segonzac (1970)
Diagénesis
D. Temprana: donde ocurre la etapa de soterramiento somero
D. Intermedia: donde ocurre la etapa de soterramiento profundo
D. Tardía: que ocurre a temperaturas superiores a 100°C
Archizona: fase transicional hacia el metamorfismo
Etapas diagenéticas: según Dapples (1967)
Mesodiagénesis
Redoxomórfica (depositación)
Locomórfica (de enterramiento temprano)
Filomórfica (de enterramiento final)
Epidiagénesis
Diagénesis de Carbonatos Transformación de sedimentos carbonáticos en calizas
(Folk, 1974). Procesos que transforman ese sedimento, pueden ser: Contínuos y constantes que trabajan el sedimento Cambios en las rocas como respuesta a modificaciones ambientales.
En síntesis, los procesos fundamentales que originan la diagénesis son de dos tipos:
Orgánicos Químicos
Ambientes y Clasificación de los procesos diagenéticos
Ambientes diagenéticos: terrestres, marinos y de subsuelo.
Clasificación de los procesos diagenéticos: relacionada a ambientes de formación y postdepositación.
Zona freática de agua fresca
Zona de mezclaZona marina freática
ISLA ARENOSA CARBONÁTICA PERMEABLE
Zona vadosa
Aire y aguaen los poros
Agua frescay salada enlos poros
Agua frescaen los poros
Agua saladaen los poros
Clasificación de los procesos diagenéticos
1. Diagénesis submarina: a. En mares y aguas somerasb. En las zonas profundas de los océanos
2. Diagénesis meteórica:a. Ambientes de la zona vadosab. Ambientes de la zona freática
3. Diagénesis de soterramiento
Diagénesis en soterramiento: Tres factores promueven la diagénesis: fluidos
intersticiales, la compactación y la presión-solución
La compactación promueve la presión-solución (formación de estilolitas)
La compactación reduce las porosidades primarias.
Clasificación de los procesos diagenéticos
Ambientes Diagenéticos Ortoquímicos presentes
Calcita - MgMicritaCemento fibroso (Isopáco)Aragonito
Suelo oceánico Cemento fibroso (Isopáco)Cemento botoidal (fibroso-radial)Roca de playa (cemento de aragonitoo calcita - MgCemento menisco y gravitacionalCemento menisco y gravitacional
Zona vadosa Envoltorios micríticos(Rellenando parcialmente losintersticios)Cemento sintaxial
Zona mixta Combinación de ortoquímicos de lazona vadosa y la zona freáticaCemento fibroso (Isopáco)
Zona freática Cemento mosaico (en bloque)Cemento de calcita prismática
Soterramiento profundo Cemento de calciesparítico mosaicoCemento de dolomita gruesaCemento de anhydrita gruesa
1. Diagénesis destructiva: degradación de carbonatos, erosión biológica o mecánica y disolución química.
2. Diagénesis constructiva: agradación de carbonatos.
3. Diagénesis isoquímica: sin cambios en la composición química del sedimento.
4. Diagénesis aloquímica: cambios en la composición química del sedimento.
Clasificación de los procesos diagenéticos
Diagénesis isoquímica: Cementación Neomorfismo Procesos de disolución
Clasificación de los procesos diagenéticos
Diagénesis aloquímica: Dolomitización Dedolomitización: disolución de dolomita y
reemplazo por calcita con bajo magnesio. Disolución de calcita magnesiana por calcita
con bajo magnesio. Silicificación Formación de minerales autigénicos
Clasificación de los procesos diagenéticos
Tucker (1991)
DIAGÉNESIS
TEMPRANA
TARDÍA
MARINA
METEÓRICA
SOTERRAMIENTO
Diagénesis de Carbonatos
Diagénesis Temprana
Procesos Orgánicos
Procesos
Físicos-Químicos
Agregación (Formación de Pellets)Reducción de partículas esqueletales (Ausencia de turbulencia)
ErosiónEnvoltorios micríticosBioturbación (Madriguera)Horadaciones (Boring)
Acción bacterial (Medio Reductor)
Carbonáticos
Cementación inicial (Aragonito)DisoluciónInversión aragonito-calcita
(No significativa)Dolomitización primaria (para algunos autores)
No CarbonáticosSilicificaciónGlauconitizaciónPiritización
Procesos en Ambientes Diagenéticos ProfundosCompactación
Cementación
Recristalización
Pérdida de porosidad
Dolomitas
Presión – Solución: estilolitas