PETROLOGIA SEDIMENTARIA - FCEN (UNCuyo)

PETROLOGIA SEDIMENTARIA

2020Dra. Laura León

Dra. Mariana Raviolo

Lic. Diego Cattaneo

FCEN-UNCUYO

PETROLOGIA SEDIMENTARIA 2020

Unidad I. Procesos sedimentarios

El ciclo geológico: efectos del relieve, clima,

vegetación y tectonismo del área de aporte. Ciclo

general de formación de sedimentos y

sedimentitas. Areas de aporte.

Formación de los sedimentos. Meteorización.

Productos de reacción Meteorización química de

rocas graníticas y basálticas. Orden de estabilidad

de los minerales. Hidrólisis. Factores bioquímicos.

Meteorización física. Estructura cristalina de los

minerales arcillosos. Métodos de estudio.

El ciclo geológico

• El ciclo geológico es el conjunto de fenómenos que afectan a lacorteza y manto superficial.

• Este ciclo consta de tres etapas:

la gliptogénesis (destrucción y erosión del relieve),

la litogénesis (formación de nuevas rocas) y

la orogénesis (formación de relieve por acción de agentes geológicosinternos).



La denudación (proceso de degradación de la superficie terrestre)

contempla dos fenómenos: la meteorización y la erosión. La principal

diferencia entre ambos radica en que la meteorización sólo desintegra y

descompone las rocas; mientras que la erosión, además de desmenuzarlas,

las transporta y las deposita.

• METEORIZACIÓN: procesos que rompen o fragmentan la roca de la superficie de la tierra para formar partículas discretas (Ollier, 1969).

❖Meteorización Física: produce degradación del material rocoso.

❖Meteorización Química: oxidiza y disuelve selectivamente los constituyentesminerales de la roca.

❖Meteorización biológica: producida por los efectos físicos y químicosorgánicos sobre la roca.

• EROSIÓN: proceso que remueve el sedimento nuevo formado de laroca madre. Este es seguido de un proceso de transporte y finalmentela depositación


• METEORIZACIÓN FÍSICA:

La meteorización física/mecánica es la disgregación de las rocas enfragmentos cada vez más pequeños que conservan cada una de lascaracterísticas del material original obteniendo como resultado finalfragmentos pequeños que quedan expuestos a la acción de la meteorizaciónquímica.

Las principales causas de este proceso son los cambios de temperatura,humedad y actividad biológica.


METEORIZACION• Meteorización física: implica aplicación de esfuerzos que causan la

fragmentación.

• Para obtener luego, una capa de suelo,

es necesaria la acción orgánica adicional.



ACCION BIOLOGICA


FORMAS DE REMOVER EL SUSTRATOMODOS DE COMPORTAMIENTO DE LOS ORGANISMOS


Some classic trace fossils interpreted within the categories of animal–substrate interactions of Bromley

(1990, 1996). Note the relation with substrate consolidation. (a–d) Intrusions may form under a wide

range of sediment consistencies from soupy to firm. (a) Shallow insect tunnel produced in a stiff sediment

(stabilization may be related to sediment dewatering and/or microbial binding). (b) Bivalve trace in

softgrounds. (c) Escape structures typically record intrusions in soft-to-soupy substrates. (d) Carnivore

gastropods may intrude into soft-to-soupy sediment in search of prey producing biodeformational

structures. (e–f) Compression structures are typically formed in partially dewatered sediment with enough

shear strength. Compression action re-orients sediment particles at the structure boundary. Mucus can be

used to bind the sediment grains. (e) Bivalve burrow.

(f) Sea-anemone burrow. (g–l) Excavations can be formed in a wide range of consistencies, but are

commonly not effective in soupy substrates. (g) Many mammals are well-adapted for excavating in firm

terrestrial settings. (h) Excavation is the most common type of construction by insects in soils. (i) In soft

sediments, excavations require reinforcement of the burrow boundary by a construction wall. (j–k)

Backfilling is an efficient way of advancing

through sediment while feeding, the loosened grains ahead being transported backwards via digestion or

mechanical transport, and packed in a meniscus structure. Backfills can be found in soft to firm substrates.

(j) Striated and meniscate burrow. (k) Irregular echinoid burrow.


Keller (1957)La meteorización químicaes el acercamiento alequilibrio de un sistemaque involucra rocas, aguay aire, que tiene lugarcerca de la superficie dela tierra.

METEORIZACIÓN QUÍMICA• Produce una transformación química de la roca provocando la

pérdida de cohesión y alteración de la roca. Los procesos más importantes son los atmosféricos, el vapor de agua, el oxígeno y el dióxido de carbono a través de distintos procesos:


OXIDACIONDISOLUCIONCARBONATACIONHIDRATACIONHIDROLISISBIOQUIMICALATERIZACION

METEORIZACIÓN QUÍMICA

• El agua es el componente principal, fundamentalmente cuando es ácida. La presencia de acido carbónico que proviene de la atmósfera y forma ácido carbónico.

• El ácido carbónico disuelto en agua de fondo circulante, libera iones de H+ del siguiente modo:

H20 + CO2 = H2CO3 = HCO3- + H+


• PARTE MAS ALTERADA

• SODIO Y CALCIO (DESTRUCCION DE LA OLIGOCLASA)

• HIERRO FERROSO (ATERACION DE BIOTITA Y MAGNETITA)

• PERDIDA DEL 40 % DEL MAGNESIO ORIGINAL (DESTRUCCION DE LA HORNBLENDA)

• 15% DE SILICE (DESTRUCCION DE LA OLIGOCLASA Y HORNBLENDA)


• EN CONTRASTE

• ALUMINIO Y POTASIO SE INCREMENTAN 50%

• A TRAVES DE LA PRESENCIA DE ILLITA Y OTROS MIN ARCILLOSOS

• TITANIO SE TRIPLICA COMO UN POLIMORFO SÓLIDO. PASA A SER INSOLUBLE A UN PH 2

• HIERRO FÉRRICO SE INCREMENTA PASANDO A SER INSOLUBLE A UN PH 3


LATERITAS


LATERITA


Ej. Misiones, límite tripartito Paraguay-Argentina-BrasilRío Iguazú.

BAUXITA


• La formación de caolinita y sílice está dada por la siguiente reacción:

Donde el hidrógeno puede entonces liberar álcali de minerales complejos como el feldespato potásico.

La tasa de movilidad de elementos provenientes de una roca paraformar partículas discretas decrecen desde Calcio y sodio a magnesio,potasio, sílice, hierro y aluminio (Selley, 2000).

Las rocas que están bajo estas condiciones de meteorización química,tienden a ser reemplazadas con el primero de estos componentes, conun incremento relativo (en proporción) de oxido de hierro, alumina ysílice.



Los minerales arcillosos son un grupo complejo de aluminosilicatos hidratados

Los minerales arcillosos son clasificados de acuerdo a como el aluminsilicato hidratado se combina con calcio, potasio, magnesio y hierro.

Durante los estadíos tempranos de la meteorización, los minerales máficos (olivinos, piroxenos y anfíboles) se fragmentan para formar hierro y magnesio rico en arcillas cloríticas.Simuláneamente la meteorización de los feldespatos potásicos produce smectitas, illitas y arcillas de caolinita.

A medida que la meteorización progresa, las arcillas son parcialmente transportadas como partículas de arcilla coloidal. Si la meteorización continua, el magnesio y calcio son totalmente eliminados.

El ultimo residuo de una roca meteorizada, consiste de cuarzo (si es abundante en la roca parental), caolinita nuevamente formada (mineral de arcilla mas puramente formado, compuesto solamente de aluminosilicatohidratado), bauxita (alumina hidratada) y limonita (oxido de hierro hidratado).

Para que esta meteorización química se lleve a cabo, es necesario la presencia de un clima húmedo cálido acompañado de una baja tasa de sedimentación

Three main types of residual deposit are generally recognized and defined according to their mineralogy


DEPOSITOS RESIDUALES• Los depósitos residuales pueden incluir productos de meteorización

removilizados e insolubles. No todas las lateritas están solamente enriquecidas por hierro. La concentración de niquel y manganeso puede tomar lugar bajo condiciones favorables.

Ej. Pacific Islands: La intensa meteorización de roca ígnea ultrabásica(principalmente peridotita) ha generado perfiles de suelo de unos 20 m deprofundidad. El yacimiento de niquel se encuentra entre la roca de caja inalterada yuna zona somera de laterita de hierro pisolítico.

• No todos los depósitos residuales están formados por solución y precipitación dentro del perfil de meteorización. Algunos son residuos de minerales que son insolubles a la meteorización (depósitos eluviales). Ellos gradan pendiente abajo a yacimientos de placer aluviales.

• Concentraciones económicas de oro, casiterita, diamantes y apatita han sido formadas de este modo.


IMPORTANCIA ECONÓMICA


BIBLIOGRAFÍA

• Krumbein, William C y L.L. Sloss. 1969. Estratigrafía y Sedimentación. Editorial Hispanoamericana.

• M.R. Leeder. 1994. Sedimentology: Process and Products. Chapman & Hall. Eds.

• Donald R. Prothero & Fred Shhwab. 2014. Sedimentary. An Introduction to sedimentary Rocks and Stratigrapy. Geology. Freeman & Company Eds.

• Guillermo Antonio ARCE, Jorge Alfredo ALBERTO,, Claudia Verónica GÓMEZ, Matías Emanuel SANCHEZ. 2015 Meteorización. Material de Estudio (compilado). Revista Geográfica Digital. IGUNNE. Facultad de Humanidades. UNNE. Año 12. Nº24. Julio -Diciembre 2015. ISSN 1668-5180 Resistencia, Chaco

• Ana M Alonso Zarza. 2010.Pettrología Sedimentaria. Notas de Teoría 6. Rocas detríticas. Componentes y caracterización de los distinos tipos. https://eprints.ucm.es/10112/1/152-297-1-PB.pdf


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