CURSO DESEDIMENTOLOGACdigo 23171JUAN CARLOS BALLESTEROS ARDILAGelogo

Al finalizar el presente curso el estudiante estar capacitadoPara:

Conocer los procesos sedimentarios que dan origen a las diferentes rocas sedimentarias.OBJETIVOS

Identificar y clasificar las rocas sedimentarias de acuerdo a sus caractersticas texturales, composicionales y las estructuras presentes, para definir el ambiente de sedimentacin.Conocer sus posibilidades y atributos como rocas fuente o reservorio de hidrocarburos.

En sntesis:

Conocer la terminologa y los conceptos fundamentalesnecesarios para la descripcin e interpretacin del sedimentocomo componente de rocas sedimentarias.

OBJETIVOS

Generalidades: Definiciones, interrelacin de la Sedimentologa y otras disciplinas cientficas, campos de aplicacin (2 horas).2. Procesos Sedimentarios: Intemperismo. transporte. sedimentacin. diagnesis. litificacin (4 horas)3. Partculas sedimentarias: Detrticas, qumicas. minerales sedimentarios (4 horas)4. Textura: Propiedades de las partculas, clasificacin textural y composicional (4 horas)5. Estructuras sedimentarias: Inorgnicas y orgnicas (4 horas)6. Registros de pozo: Aplicaciones (6 horas)CONTENIDO

CONTENIDO (continuacin)

7. Facies: Generalidades, principales ambientes de sedimentacin (4 horas)

8. Areniscas como reservorios: Propiedades (4 horas)

9. Carbonatos como reservorios: Propiedades (4 horas)

10. Factores para la acumulacin de hidrocarburos: Trampas. (4 horas)

11. Cuencas: Formacin. Clasificacin (4 horas)

12. Cuencas sedimentarias en Colombia: Generalidades (4 hr)

CALIFICACIN

Dos exmenes escritos 20% = 40%

Salida (15%)

Exposicin (15%)

Prcticas de laboratorios (15%)

Asistencia y participacin en clase (10%)

Quices (5%)

BIBLIOGRAFA

Boggs Jr., S., 1995. Principles of sedimentology. Prentice Hall, New Jersey, 774 ppBoggs Jr., S, 2009. Petrology of sedimentary rocks, Cambridge University Press, New York, 600 ppFolk, R. L., 1978. Petrology of sedimentary rocks. Hemphill Publishing Co, Austin, 184 pp Friedman, G. M., J. E. Sanders, 1978. Principles of sedimentology. John Wiley & Sons, New York, 792 pp.Krumbein, W, C. & L. L. Sloss, 1963. Stratigraphy and sedimentation. W. H. Freeman, 660 pp.Nichols, G.,1999. Sedimentology and Stratigraphy, Wiley-Blackwell, 419 ppProthero, D. R., 1990. Interpreting the Stratigraphic Record. W. H. Freeman, 408 pp. Selley, R. C., 2000. Applied Sedimentology, Academic Press, USA, 523 pp.

Thompson & Turk, 1997. Introduction to Physical Geology , Brooks/Cole, 300 pp

EL CONCEPTO DE SEDIMENTOLOGA

El objeto de estudio son los sedimentos naturales (regolito que ha sido desprendido y transportado).

SEDIMENTUM: AsentadoEn un sentido ms amplio la sedimentologa debe incluir:Procesos sedimentarios DiagnesisPetrologa sedimentariaPetrografa Tectnica SedimentariaEstratigrafa Paleogeografa y PaleoecologaWadell (1932) hace alusin al trabajo de A.C. Trowbridge (1925), como el primer autor en acuar el trmino.

ALGO DE HISTRIA

Algunas culturas de Oriente, conceban la Tierra como eterna e inmutable, o en algunos casos con variaciones cclicas

Concepcin griega: La Tierra como un ente dinmico, en constante cambio mediante procesos regidos por leyes naturalesHerclito de feso (Siglo VI a. C.): Todo sobre la superficie de la Tierra est en constante cambio

ALGO DE HISTRIA

Leonardo daVinci (1452 1519): Proporciona una brillante explicacin de como conchillas restos de organismos eran encontradas en las elevaciones de los Apeninos

LAS LEYES DE STENOSus observaciones sobre las caractersticas de estratos rocosos y las caractersticas de restos fsiles fueron la base para su obra De solido intra solidum naturaliter contento dissertationis prodromus (1669)Steno fue un pionero al postular que las rocas no siempre estuvieron en estado compacto. Las rocas inclinadas que haba visto en Toscana, alguna vez fueron sedimentos inconsolidados depositados sobre una superficie slida.

LAS LEYES DE STENO

HORIZONTALIDAD ORIGINAL: Los sedimentos sobre una superficie slida debieron ser depositados horizontalmente. Los estratos que en la actualidad se presentan inclinados se bascularon posterior a la litificacin de sus sedimentos.

LAS LEYES DE STENO

CONTINUIDAD ORIGINAL: Las capas sedimentarias normalmente forman lminas continuas que o bien cubrieron toda la superficie terrestre o fueron limitadas por barreras slidas. Las capas discontinuas separadas por una barrera fsica debieron ser separadas por efectos de la erosin, de su estado original continuo, en otras palabras La depositacin de los sedimentos ocurre en capas que se extienden en todas las direcciones.

LAS LEYES DE STENO

SUPERPOSICIN: Cada capa sedimentaria debe haber sido depositada sobre otra capa slida y por tanto cada capa es ms joven que aquella que la infrayace. En una sucesin de capas de rocas sedimentarias, entonces, las capas inferiores son ms antiguas que aquellas que las suprayacen

HUTTON Y EL ACTUALISMOJames Hutton (1726 1797)Sus ideas iban ms all de los planteamientos de los pultonistas.Todas las rocas son producto de procesos continuos de la Tierra y no fruto de una nica creacin supernatural o del diluvio Universal.Hay cierta uniformidad de los procesos naturales actuales y antiguos.

HUTTON Y EL ACTUALISMOInconformidad angular en Siccar Point cerca a Edinburgo

HUTTON Y EL UNIFORMITARIANISMO(continuacin)El presente es la clave del pasado(Sir Archibald Geikie)Hay cierta uniformidad de los procesos naturales actuales y antiguos.Hutton public su obra Teora de la Tierraen 1788, y posteriormente en 2 volmenes en 1795, pero sus ideas no tuvieron acogida inmediata entre otras razones porque iban en abierta discrepancia con las escrituras.

No solo hay uniformidad en las leyes y los procesos naturales (actualismo), tambin en las ratas en los procesos (gradualismo).La historia de la Tierra es cclica y los eventos que han ocurrido tarde o temprano se repiten.Aunque posteriormente moder su posicin al aceptar que el registro fosil es unidireccional y no repetitivo, Lyell nunca abandon del todo sus preceptos gradualistas.

EN TIEMPOS MS RECIENTESHacia la primera mitad del siglo XX dos disciplinas relacionadas se encargaban del anlisis de las rocas sedimentarias:

PetrografaEstratigrafaNo obstante el impulso para su desarrollo vendra de otras dos disciplinas:Geologa EstructuralSir Edward Bailey "New Light on Sedimentation and Tectonics" (1930). Define la distincin basica entre las texturas y estructuras sedimentarias presentes en plataformas continentales de aquelas representativas de cuencas profundas.

Fundamentos de la teora de corrientes de turbidez

EN TIEMPOS MS RECIENTESOceanografaLa Oceanografa moderna provey la explicacin para la formacin de gruesas secuencias de depsitos con facies flischUn tercer impulso vino de la industria petrolera, de institutos oceanogrficos y de las Universidades, destaca entre ellos el Proyecto 51, un estudio multidisciplinario sobre sedimentos actuales desarrollado en el noroccidente del Golfo de Mxico.

EN TIEMPOS MS RECIENTESDurante toda la dcada de los 60 la naciente disciplina de la sedimentologa fue posicionndose mediante el estudio de las estratoformas y las estructuras depositacionales, bien en campo o en laboratorios de simulacin.

EN LA ACTUALIDADDos lneas claras de investigacin: Macrosedimentologa y microsedimetologa

Microscopa electronscanCatodoluminescencia

Geoqumica isotpicaAnlisis de inclusiones fluidas.

SEDIMENTOLOGA Y CIENCIAS BSICAS

SEDIMENTOLOGA Y CIENCIAS BSICASUna forma prctica de aplicacin de la biologa al anlisis de sedimentos lo constituye el estudio de restos fosilizados de organismos (paleontologa), en este contexto presenta una doble aplicacin prctica:Bioestratigrafa

Paleoecologa

SEDIMENTOLOGA Y CIENCIAS BSICAS

La aplicacin prctica de la paleontologa al estudio de los sedimentos se resume en 2 aspectos:

Estudio de los fsiles como constituyentes de rocas.

Anlisis micropaleontolgico de rocas sedimentarias

SEDIMENTOLOGA Y CIENCIAS BSICAS

El estudio de los ambientes de depositacin se fundamenta en la interpretacin de los elementos arquitecturales de las rocas sedimentarias (textura, estructura, variaciones laterales y verticales) para determinar los procesos que originaron tales depsitos

SEDIMENTOLOGA Y CIENCIAS BSICASEl anlisis ambiental tambin se fundamente en el anlisis qumico de los sedimentos, los minerales detrticos conservan informacin de:

Roca fuente

Ambiente depositacional

Historia diagentica

A NIVEL REGIONAL El anlisis de facies sedimentarias implica la aplicacin de estas mismas reas del conocimiento:

Las facies se definen con base en litologa, estructuras sedimentarias y contenido fsil

El ambiente de depositacin se deduce de la asociacin de facies puestas en contexto en un marco estratigrfico definido por la paleontologa y la estratigrafa de secuencias.

A NIVEL REGIONAL

El aporte de la fsica:

La geofsica proporciona los mecanismos para entender la cobertera sedimentaria y las propiedades y procesos propios de las cuencas Un gran aporte: El mtodo ssmico y con l estratigrafa de secuencias

Los sedimentos tienden a depositarse en secuencias organizadas y a menudo cclicas.Imgenes ssmicas de alta definicin permiten cartografiar tales secuencias permitiendo as tambin su ms exacta delimitacin.

A NIVEL REGIONAL

A NIVEL REGIONAL

El aporte de la qumica:

La petrografa tambin da luces sobre los procesos diagenticos (cambios posdeposicionales en el sedimento).

Los estudios diagenticos elucidan las reacciones qumicas roca-fluido.

Procesos diagenticos destruyen o incrementan la porosidad y permeabilidad de la roca.

A NIVEL REGIONAL

El aporte de la qumica:

La aplicacin ms pura de la qumica al estudio de rocas sedimentarias se denomina geoqumica sedimentaria

anlisis qumico de los sedimentos y de sus componentes microcristalinos difciles de analizar an a nivel microscpico convencional

Minerales arcillosos, fosfatos y rocas evaporticas

APLICACIONES PRACTICASDE LA SEDIMENTOLOGAProcesos costeros

APLICACIONES PRACTICASDE LA SEDIMENTOLOGAProcesos costeros

APLICACIONES PRACTICASDE LA SEDIMENTOLOGAHidrogeologaPorosidad, permeabilidad, flujo de contaminantes por accin antrpica desde la superficie, percolando y contaminando acuferos

APLICACIONES PRACTICASDE LA SEDIMENTOLOGAHidrogeologaPorosidad, permeabilidad, flujo de contaminantes por accin antrpica desde la superficie, percolando y contaminando acuferos

APLICACIONES PRACTICASDE LA SEDIMENTOLOGAConstruccin de obras civiles

Estabilidad de canales aluviales, frecuencia de inundaciones y control de inundaciones, ordenamiento territorial.

APLICACIONES PRACTICASDE LA SEDIMENTOLOGAConstruccin de obras civiles

Estabilidad de canales aluviales, frecuencia de inundaciones y control de inundaciones, ordenamiento territorial.

APLICACIONES PRACTICASDE LA SEDIMENTOLOGAExplotacin de agregados y minera

Materias no consolidadas (arenas, gravas, niveles arcillosos)

Materiales litificados (areniscas, conglomerados, caliza)

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