Procesos sedimentarios

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Procesos Sedimentarios Estratigrafía y Sedimentación

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Procesos Sedimentarios

Estratigrafía y Sedimentación

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Formación de las Rocas Sedimentarias

Material de partida

Meteorización

Erosión transporte

Depositación/ precipitación

Diagénesis

Suelo

Rocas sedimentarias

blandas

Rocas sedimentarias

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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

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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

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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.

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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

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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

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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

Page 11: Procesos sedimentarios

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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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.

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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

Page 22: Procesos sedimentarios

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

Page 23: Procesos sedimentarios

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

Page 24: Procesos sedimentarios

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

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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

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Diagénesis isoquímica: Cementación Neomorfismo Procesos de disolución

Clasificación de los procesos diagenéticos

Page 27: Procesos sedimentarios

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

Page 28: Procesos sedimentarios

Tucker (1991)

DIAGÉNESIS

TEMPRANA

TARDÍA

MARINA

METEÓRICA

SOTERRAMIENTO

Diagénesis de Carbonatos

Page 29: Procesos sedimentarios

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

Page 30: Procesos sedimentarios

Procesos en Ambientes Diagenéticos ProfundosCompactación

Cementación

Recristalización

Pérdida de porosidad

Dolomitas

Presión – Solución: estilolitas